什么时候开始种植通常是一个困难的决定。这些挑战包括与天气有关的变化、土壤温度、湿度条件、需要覆盖的英亩数，以及最早种植的农田面临的春季霜冻风险。我们建议最早在4月中下旬开始种植大豆，因为有科学报告表明大豆产量更高(Tenorio et al.， 2016)。将大豆种植日期窗口提前到玉米种植日期窗口将需要使用两个播种机，但一些种植者选择在种植玉米之前种植大豆。在最近的一篇文章中，康利建议在种植玉米前7-10天种植大豆(假设土地适合种植，并考虑到作物保险日期)。

大豆种植者经常问这些问题:

• “如果土壤温度低于50华氏度(40多度)，而且有变暖的趋势，我能安全地种植豆类而不冒冷害的风险吗?”
• “为了避免对大豆造成冻伤，播种后需要在预期的寒流到来之前进行多少小时?”

为了更好地解决这些问题，我们在3月份决定开展室内和室外研究，以证明大豆吸胀吸水临界期的时间和持续时间的要素。这篇文章分享了我们在室内演示中的发现。

介绍和概述

一年前，我们写了一篇关于了解大豆发芽过程. 综上所述，萌发种子中的水分吸收分为两个连续阶段：吸胀和渗透。吸胀阶段是快速吸水的初始温度敏感期，导致细胞膜水合至功能状态。寒冷的土壤温度（例如，种植后的一场冷雨）可能导致冷害（或死亡）。一旦吸胀阶段结束，冷害的风险也随之结束。我们之前注意到，该开始-结束时间段通常小于24小时。Bohner（2003）指出，如果土壤温度保持在45°F，则渗吸阶段可在6-24小时内完成。McDonald Jr.等人（1988）观察到，完整种皮的存在将渗吸阶段的持续时间延长至8小时。

第二个较慢的吸水阶段称为渗透阶段，在自吸阶段结束后开始。在这一阶段的幼苗对低至35-40°F的土壤温度相当耐受性，尽管这些温度可以预期延长从发芽到出苗的时间。当然，这种延迟会导致更大的土壤病原体问题，特别是在土壤又湿又冷的情况下。否则，发芽的大豆种子会缓慢生长(即处于一种“休眠”状态)数周，直到土壤变暖并发芽。

我们还分享了关于土壤温度(40-50°F)和吸收吸水性所需时间相互作用的重复研究。该研究可为大豆生产者安排4月播种以扩大种植窗口，适应和利用早春和暖春提供有价值的数据。

室内展示

由于约克县游乐场的空间和时间限制，本次演示未进行重复处理。我们希望在未来复制这一点。我们的方法在其他人希望复制时共享。一个冷却器的固定设置为60°F，而另一个冷却器的固定设置为36°F。托盘中装满了2”的表层土，我们对其进行筛选以去除大颗粒。

将托盘中的土壤带至田间土壤含水量。在36华氏度和60华氏度的冷却器中分别放置等量的装满土壤的托盘，以便在第二天播种玉米和大豆种子之前使土壤达到这些温度。2021年3月10日，72粒玉米(P1716Q)和大豆(P28A42X, 9.1%种子水分)播种在1.5英寸深的每个托盘中。

为了评估低温引起的冷害的时间和持续时间的影响，在冷却器之间交换一对指定的托盘——每个冷却器中有一个。分别在种植后2、4、6、8、10、12和48小时进行。土壤温度探头分别放置在控制盘、2-、4-和6-小时的托盘中，以确定交换托盘中的土壤从60°F重新平衡到36°F(和)需要多长时间亦然)温度开关(图1)。

• 3月13日（种植后72小时），从两个冷却器中取出托盘，并将其放置在50°F恒温室内，预计这将有助于在36°F低温处理的时间/持续时间内存活的任何幼苗的发育。由于在此温度下土壤水分蒸发量最小，因此无需对托盘浇水。
• 3月19日(种植后9天)，所有托盘移到一个较高的恒定60°F的房间，以更好地模拟更有利于羽化的晚春温度模式。在演示的其余部分，我们根据需要浇水。
• 3月21日（种植后11天），首先注意到幼苗出苗，随后进行每日出苗计数。
• 4月8日(定植后29 d)，未再出苗，终止试验。

两个“挖掘”托盘也被种植，并在36°F和60°F保存72小时。3月13日，当托盘被移到50华氏度的环境中，这些“挖掘”托盘被用来确定在这些温度下的这段时间后是否开始发芽。

室内演示结果

在本文中，只有大豆的结果将被分享和讨论。

当拍摄“挖掘”托盘里的种子时，他们被分成了三类:(a)种子的胚根推力通过种子外套,(b)种子的胚根不但是通过种皮破裂,没有明显的根和(c)种子发展(图2)。绝大多数的大豆种子膨胀60°F和36°F盘,但在后者,未见有胚根破种皮的(a)类种子。Roskruge和Smith(1977)表明，相对于较冷的温度，温度较高时，吸水性更快。在我们的演示中，肿胀的种子缺乏胚根发育，表明大豆如何在吸水阶段吸收水分，但在较低温度(35-40°F)的渗透阶段保持“休眠”状态。

3月21日，在60°F的对照托盘中首次观察到大豆出苗(图3)。当下胚轴钩在土壤表面可见时，确定大豆出苗。

数据显示，在60°F对照(最左边的条形群)中，大豆的出苗率相似(69 - 78%)，和对于在60°F温度下开始至少八个小时或更长时间，然后切换到36°F温度的大豆（第五至第八棒组）。显然，大豆在种植后2-6小时内从最初的60°F切换到36°F的时间（第二到第五棒簇向上倾斜的趋势线）与出苗的减少成比例。这表明吸胀的临界期发生在前八小时内。之后，从60°F转换到36°F对大豆出苗(高原线)影响不大。

不足为奇的是，大豆在36°F的对照下72小时的出苗率为零。从两个小时的36°F暴露到60°F，只有大约35%的幼苗出现;将转换时间推迟到更晚的时间会导致更少的幼苗出现(也就是说，在最右边的条形群中只有4%)。我们永远不会建议在36华氏度的土壤中种植大豆。这个温度是任意选择的，因为可用的冷却器只能设定在这个温度。我们推测，在40°F或45°F(而不是36°F)两小时后羽化可能导致较少的冷害羽化损失。

讨论

综上所述，让我们重新审视两个问题:

问:“如果土壤温度低于50华氏度(40多度)，而且有变暖的趋势，我能安全地种植豆类而不冒冷害的风险吗?”

A:很有可能，但要视情况而定。另有研究表明，大豆种子品质(种皮龟裂等)、播种时种子水分(低于13%)、品种和土壤水分(饱和/浸湿)均影响冷害风险。虽然36°F的温度比我们推荐的种植大豆种子的温度要低，但是当大豆被放置在温暖的条件下2-6小时内(从36°F到60°F)，大豆的出苗率确实增加了。请注意，土壤平衡确实需要时间，因此这两个小时的增量持续时间并不十分精确。

从大豆田示范种植到40度以上的土壤中，白天有变暖趋势，我们推测，在两小时后，例如40°F或45°F（而不是36°F）的温度下出现，可能会减少冷害的出现损失。Boehner（2003）认为，如果土壤温度保持在45°F，大豆的吸胀期可能在6-24小时内完成，这表明种植到土壤温度趋于升高的环境中可能是一种安全的策略。

问:“在预期的寒潮来临之前，我有多少小时来避免对豆类造成冷害？”

A:Boehner的研究显示，在45°F的温度下6-24小时。Specht显示，Boehner的数据集中，在一个在本文中可以找到表．我们的室内演示显示，基于非重复羽化数据，至少8小时，当大豆种子在60华氏度转换为36华氏度时，由于冷害导致的羽化减少发生在前2-6小时。贝纳还指出，在正午时分播种可能是明智的，此时土壤温度是最高的，这样播种后的时间会比太阳落山前更暖和。

这些观察结果有助于解释在实地观察到的其他情况。Specht在中午种了大豆在2019年4月的不同日子进入潮湿的土壤。2019年4月10日，在寒流正午前播种的大豆种子与其他播种日期相比，发芽和出苗没有差异。在2020年,内布拉斯加州西华德县的两项农场研究(见第24-25页)，都是在寒流到来后24小时内种植的。一场是在2020年4月15日，24小时内，土壤温度为50°F，积雪5英寸(第一场雪是在种植后8小时)，86%的种植林分在收获时。另一项研究于2020年4月11日在周末寒流到来之前的50°F土壤温度下种植，同样86%的种植在收获时。种植者没有被建议在这些条件之前种植，但他知道他的土地和土壤条件是适合他的情况下种植。

我们希望在未来复制这项研究，以获得更多具体的数据。

作者希望感谢约克郡农业协会使用了他们的冷却器，感谢杰德·埃里克森(Jed Erickson)使用了大豆和玉米种子。珍妮也要感谢吉姆，尽管他已经退休了，但他的努力工作和对这项研究的帮助!

参考文献

bohn,霍斯特。2003。种植时的土壤温度会影响大豆产量吗?，安大略省农业、食品和农村事务部。

Bramlage, w.j.， A.C. Leopold, D.J. Parrish, 1978。大豆吸胀过程中的低温胁迫．植物生理学61:525 - 529。

康利,肖恩。2021年4月11日。杰克，这些都是事实:播种日期、播种速度和种子处理建议．CoolBean博客。

奥班多夫，R.L.和P.R.霍布斯，1970年。种子水分对大豆吸胀过程温度敏感性的影响．作物科学10:563 - 566。

小麦克唐纳，m.b.， C.W. Vertucci, e.e.roos . 1988。大豆种子吸胀的种皮调控．作物科学28:987 - 992

里斯、珍妮和吉姆·斯派克。2020年4月9日。了解大豆发芽过程有助于早期种植大豆．多人CropWatch。

罗斯克鲁格、C.L.和M.T.史密斯。1997植物生理学杂志151:620-626。

斯派特，詹姆斯，詹妮·里斯，罗杰·埃尔莫尔，内森·米勒，基思·格雷文。大豆发芽/出苗与4月和5月的空气和土壤温度一致的4月种植日期2019年5月16日，内布拉斯加大学扩展CROPPAT。

斯佩克特，詹姆斯，帕特里西奥·格拉西尼，珍妮·里斯，内森·穆勒和罗杰·埃尔莫尔。放大早期大豆种植的积极影响，内布拉斯加州大学作物观察分校。2018年4月19日。

Specht, Jim, Greg Kruger, Jenny Rees, Roger Elmore, Patricio Grassini, Keith Glewen和Tom Hoegemeyer。玉米和大豆种植考虑本周寒潮，内布拉斯加大学推广克罗普手表。2017年4月24日。

Specht, Jim, Jenny Rees, Roger Elmore, Nathan Mueller, Keith Glewen。早期种植大豆应注意的问题2019年4月25日，内布拉斯加州大学作物观察分校。

特诺里奥、法蒂玛·阿莫尔、帕特里西奥·格拉西尼、詹妮·里斯、基思·格雷文、内森·米勒、劳拉·汤普森和吉姆·斯佩克特。2016年4月。早起的鸟儿有虫吃:早播大豆的好处，内布拉斯加州大学作物观察分校。2016年4月20日

汤普森，劳拉等人，2020年。2020年内布拉斯加州农场研究结果．布拉斯加-林肯大学。pg, 24 - 25日。

塔利，r.e.马斯格雷夫和A.C.利奥波德，1981年。种皮对冷害的控制作用。作物科学21:312 - 317。