День повышения квалификации

Дни роста градуса (GDD), также называемые единицами градуса роста (GDU), являются эвристическим инструментом в фенология. GDD - это мера накопления тепла, используемая садоводами, садоводами и фермерами для прогнозирования темпов развития растений и животных, таких как дата, когда зацветет. зацветет, насекомое выйдет из состояния покоя, или урожай достигнет зрелости.

• 1 Введение
• 2 Расчет GDD
  • 2.1 Пример расчета GDD
• 3 Развитие растений
• 4 Борьба с вредителями
• 5 Медоносные пчелы
• 6 Исходные данные
  • 6.1 Культуры
  • 6.2 Вредители
  • 6.3 Измененные дни степени роста
• 7 единиц
• 8 См. Также
• 9 Ссылки
  • 9.1 Примечания
• 10 Внешние ссылки

В отсутствие экстремальных условий, таких как несезонная засуха или болезнь, растения растут кумулятивно, ступенчато, на что сильно влияет температура окружающей среды. Градусные дни роста учитывают аспекты местной погоды и позволяют садоводам прогнозировать (или, в теплицах, даже контролировать) скорость роста растений к зрелости.

За исключением случаев воздействия других факторов окружающей среды, таких как влажность, скорость развития многих растений от всходов до созревания зависит от дневной температуры воздуха. Поскольку многие события развития растений и насекомых зависят от накопления определенного количества тепла, можно предсказать, когда эти события должны произойти в течение вегетационного периода, независимо от разницы температур от года к году. Степень выращивания (GD) определяется как количество градусов температуры выше определенного порогового значения базовой температуры, которое варьируется в зависимости от вида сельскохозяйственных культур. Базовая температура - это температура, ниже которой рост растений прекращается. GD рассчитываются каждый день как максимальная температура плюс минимальная температура, деленная на 2, минус базовая температура. GDU накапливаются путем добавления ежедневных вкладов GD по ходу сезона.

GDU можно использовать для: оценки пригодности региона для выращивания определенной культуры; оценить стадии роста сельскохозяйственных культур, сорняков или даже стадии жизни насекомых; прогнозировать спелость и сроки среза кормовых культур; спрогнозировать наилучшее время применения удобрений или пестицидов; оценить тепловую нагрузку на посевы; планируйте интервалы между датами посадки, чтобы получить отдельные даты сбора урожая. Индексы для конкретных культур, в которых используются отдельные уравнения для влияния дневных минимальных (ночных) и максимальных (дневных) температур на рост, называются тепловыми единицами (CHU).

GDD рассчитывается путем взятия интеграла тепла выше базовой температуры, T base (зависит от типа установки, см. Раздел базовых условий):

$GDD\; Знак\; равно\; \int \; (T\; (t)\; -\; T\; base)\; dt\; \{\backslash \; displaystyle\; GDD\; =\; \backslash \; int\; (T\; (t)\; -T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{base\}\})\; dt\}$(где интеграция выполняется за период времени с $T\; (t)>T\; base\; \{\backslash \; displaystyle\; T\; (t)>T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{base\}\}\}$).

В более простой, примерно эквивалентной формулировке используется среднее значение дневные максимальные и минимальные температуры по сравнению с T base. В виде уравнения:

$GDD\; =\; T\; max\; +\; T\; min\; 2\; -\; T\; base.\; \{\backslash \; displaystyle\; GDD\; =\; \{\backslash \; frac\; \{T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{\; max\}\}\; +\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{min\}\}\}\; \{2\}\}\; -\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{base\}\}.\}$

Если минимальная температура T min ниже T base one, существует два варианта:

• вариант A: Не менять е $Т\; м\; я\; N\; \{\backslash \; Displaystyle\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{min\}\}\}$. Только если , установите $(T\; max\; +\; T\; min)\; /\; 2\; =\; T\; base\; \{\backslash \; displaystyle\; (T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{max\}\}\; +\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{min\}\})\; /\; 2\; =\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{base\}\}\}$. Результирующий GDD равен 0. Более компактно это можно записать как: $GDD\; =\; max\; (T\; max\; +\; T\; min\; 2\; -\; T\; base,\; 0)\; \{\backslash \; displaystyle\; GDD\; =\; \backslash \; max\; \{\backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{T\_\; \{\; \backslash \; mathrm\; \{max\}\}\; +\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{min\}\}\}\; \{2\}\}\; -\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{base\}\},\; 0\; \backslash \; right)\}\}$

• вариант B: изменить до $T\; min\; =\; T\; base\; \{\backslash \; displaystyle\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{min\}\}\; =\; T\; \_\; \{\backslash \; mathrm\; \{base\}\}\}$

. GDD обычно измеряются от зимнего минимума. Любая температура ниже T base устанавливается равной T base перед вычислением среднего значения. Точно так же максимальная температура обычно ограничивается 30 ° C, потому что большинство растений и насекомых не растут быстрее выше этой температуры. Тем не менее, некоторым растениям с теплым умеренным климатом и тропическим растениям действительно требуется выдержка при температуре выше 30 ° C для созревания фруктов или семян.

Пример расчета GDD

Например, день с максимальным значением 23 ° C и минимальным значением 12 ° C (и базовым значением 10 ° C) внесет вклад в 7,5 GDD.

$23\; +\; 12\; 2\; -\; 10\; =\; 7,5\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; frac\; \{23\; +\; 12\}\; \{2\}\}\; -\; 10\; =\; 7,5\}$

В качестве второго примера, день с максимумом 13 ° C и минимум 5 ° C (и базовый 10 ° C) будет способствовать:

• версия A: 0 GDD, как: $max\; ((13\; +\; 5)\; /\; 2-10,\; 0)\; =\; 0\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; max\; ((13\; +\; 5)\; /\; 2-10,0)\; =\; 0\}$)
• версия B: 1,5 GDD, как: $(13\; +\; 10)\; /\; 2–10\; =\; 11,5–10\; =\; 1,5\; \{\backslash \; displaystyle\; (13\; +\; 10)\; /2-10=11.5-10=1.5\}$

дни развития насекомых и степени роста также используются некоторыми фермерами и садоводами для определения времени использования органических или биологическая борьба с вредителями или другие методы борьбы с вредителями, поэтому они применяют процедуру или обработку в точке, где вредный организм наиболее уязвим. Например:

• Черная совка личинки выросли достаточно большими, чтобы начать причинять экономический ущерб в 165 GDD
• Азалия кружевной жук появляется примерно в 130 GDD
• Самшитовый минор появляется примерно в 250 GDD

Несколько пчеловодов в настоящее время исследуют корреляцию между ростом градусо-дней и жизненным циклом пчелиной колонии.

Оптимальная базовая температура часто определяется экспериментально на основе жизненного цикла рассматриваемого растения или насекомого. Обычные исходные условия для сельскохозяйственных культур: 5 ° C для растений холодного сезона и 10 ° C для растений теплого сезона и развития большинства насекомых.

Зерновые культуры

• 4,5 ° C пшеница, ячмень, рожь, овес, льняное семя, салат, спаржа,"консервирование purposes"
• 8 ° C подсолнечник, картофель
• 10 ° C кукуруза (включая сладкую кукурузу), сорго, рис, соевые бобы, помидоры, кофе, виноград, фасоль, фасоль лима
• 30 ° C USDA измеряет зоны нагрева в GDD выше 30 ° С; для многих растений это важно для созревания семян, например тростнику (Phragmites) требуется по крайней мере несколько дней, чтобы достичь этой температуры, чтобы созрели жизнеспособные семена

Вредители

• 6 ° C Стеблевик
• 7 ° C Кукурузный корневище
• 9 ° C долгоносик люцерны
• 10 ° C совка черная, кукурузный мотылек, стандартный исходный уровень для насекомых и клещей-вредителей древесных растений
• 11 ° C Зеленый клеверный червь

Измененный градус в днях

В некоторых случаях для роста некоторых растений не только требуется определенная минимальная температура, но они также перестают расти выше порогового значения тепла. температура. В таких случаях используется модифицированный день степени роста: дни степени роста рассчитываются по более низкому базовому уровню, затем по более высокому базовому уровню, который вычитается. Кукуруза является примером этого: она начинает расти при 10 ° C и останавливается при 30 ° C, что означает, что любые градусо-дни роста выше 30 ° C не учитываются.

GDD могут быть рассчитаны в градусах Цельсия или Фаренгейта, но должны быть соответствующим образом преобразованы; на каждые 9 GDD приходится 5 GDD, или при расчете преобразования:

GDD = 5/9 * GDD

Эквивалентная единица , соответствующая Международной системе единиц, является кельвин - секунда. Количество кельвин-секунд на четыре порядка больше, чем соответствующее градусо-день (1 градус-день по Цельсию равен 8,64 × 10 К · с; 1 градус по Фаренгейту равен 4,8 · 10 К · с).

• Градус день
• Период вегетации
• Градус дня
• Погодные дериваты
• Шкала Винклера
• Фенология

Эта статья включает материалы общественного достояния из документа Исследовательской службы Конгресса : Джаспер Вомач. «Отчет для Конгресса: сельское хозяйство: глоссарий терминов, программ и законов, издание 2005 г.» (PDF).

Примечания

• Хорошее объяснение растущей степени Дневные расчеты с примерами
• Текущие GDD с начала года для выбранных городов США
• таблица GDD, необходимых для винограда
• GDD на различных стадиях зрелости для выбранных культур
• Расширение Амхерста Массачусетского университета, интегрированное Инструменты борьбы с вредителями, веб-сайт доступен в январе 2005 г.
• Онлайн-калькулятор GDD
• Калькулятор дней роста газона для спортивных стадионов и полей для гольфа