Rostoucí den - Growing degree-day
Rostoucí dny stupně (GDD), také nazývaný jednotky rostoucího stupně (GDU), jsou a heuristický nástroj dovnitř fenologie. GDD jsou měřítkem akumulace tepla používaným zahradníci, zahradníci, a farmáři předpovídat míru vývoje rostlin a zvířat, jako je datum, kdy a květ bude kvést, z klidu se vynoří hmyz, nebo oříznutí dosáhne dospělosti.
Úvod
Při absenci extrémních podmínek, jako jsou sezónní sucho nebo nemoc, rostliny rostou kumulativním postupným způsobem, který je silně ovlivněn teplotou okolí. Rostoucí dny studia berou aspekty místní počasí vzít v úvahu a umožnit zahradníkům předpovídat (nebo v skleníky, dokonce ke kontrole) tempo rostlin směrem k dospělosti.
Není-li stresován jinými faktory prostředí, jako je vlhkost, závisí rychlost vývoje od vzejití do dospělosti u mnoha rostlin na denní teplotě vzduchu. Protože mnoho vývojových událostí rostlin a hmyzu závisí na akumulaci konkrétních množství tepla, je možné předpovědět, kdy by k těmto událostem mělo dojít během vegetačního období, bez ohledu na rozdíly v teplotách z roku na rok. Rostoucí stupně (GD) jsou definovány jako počet teplotních stupňů nad určitou prahovou základní teplotou, která se u jednotlivých druhů plodin liší. Základní teplota je teplota, pod níž je růst rostlin nulový. GD se počítají každý den jako maximální teplota plus minimální teplota dělená 2, minus základní teplota. GDU se hromadí přidáním příspěvku GD každý den, jak sezóna postupuje.
GDU lze použít k: posouzení vhodnosti regionu pro produkci konkrétní plodiny; odhadnout růstová stadia plodin, plevelů nebo dokonce životní stadia hmyzu; předpovídat splatnost a data řezání pícnin; předpovídat nejlepší načasování aplikace hnojiv nebo pesticidů; odhadnout tepelný stres plodin; naplánujte rozestup dat výsadby, abyste vytvořili oddělená data sklizně. Specifické indexy plodin, které používají samostatné rovnice pro vliv denních minimálních (nočních) a maximálních (denních) teplot na růst, se nazývají tepelné jednotky plodin (CHU).
Výpočet GDD
GDD se počítají z integrálu tepla nad základní teplotu,[1] Tzákladna (závisí na typu zařízení, viz základní část):
- (kde je integrace za časové období s ).
Jednodušší, přibližně ekvivalentní formulace používá průměr denních maximálních a minimálních teplot ve srovnání s a Tzákladna. Jako rovnici:
Pokud je minimální teplota Tmin je pod Tzákladna jedna, existují dvě varianty:
- varianta A: Neměnit . Jen když , nastavit . Výsledná hodnota GDD je 0. To lze zapsat kompaktněji jako:
- varianta B: Změnit na
GDD se obvykle měří od zimního minima. Jakákoli teplota pod Tzákladna je nastaven na Tzákladna před výpočtem průměru. Stejně tak je maximální teplota obvykle omezena na 30 ° C, protože většina rostlin a hmyzu nad touto teplotou neroste rychleji. Některé teplé mírné a tropické rostliny však mají významné požadavky na zralé plody nebo semena po dobu dnů nad 30 ° C.
Příklad výpočtu GDD
Například den s vysokou 23 ° C a nízkou 12 ° C (a základnou 10 ° C) by přispěl 7,5 GDD.
Jako druhý příklad by den s vysokou 13 ° C a nízkou 5 ° C (a základnou 10 ° C) přispěl:
- verze A: 0 GDD, jako: )
- verze B: 1,5 GDD, jako:
Vývoj rostlin
Běžné jméno | Latinský název | Počet základních růstových dnů 10 ° C |
---|---|---|
Vilín | Hamamelis spp. | začíná kvést <1 GDD |
Červený javor | Acer rubrum | začíná kvést na 1-27 GDD |
Forsythia | Forsythia spp. | začněte kvést na 1-27 GDD |
Cukr javor | Acer saccharum | začněte kvést na 1-27 GDD |
Norsko javor | Acer platanoides | začíná kvést na 30-50 GDD |
Bílý popel | Fraxinus americana | začíná kvést na 30-50 GDD |
Krabí jablko | Malus spp. | začíná kvést na 50-80 GDD |
Společné koště | Cytisus scoparius | začíná kvést na 50-80 GDD |
Kaštan | Aesculus hippocastanum | začněte kvést na 80-110 GDD |
Společný šeřík | Syringa vulgaris | začněte kvést na 80-110 GDD |
Plážová švestka | Prunus maritima | plné kvetení při 80-110 GDD |
Černý kobylka | Robinia pseudoacacia | začíná kvést na 140 - 160 GDD |
Catalpa | Catalpa speciosa | začíná kvést na 250 - 330 GDD |
Ptačí zob | Ligustrum spp. | začíná kvést na 330-400 GDD |
Bezinka | Sambucus canadensis | začíná kvést na 330-400 GDD |
Fialová loosestrife | Lythrum salicaria | začíná kvést na 400-450 GDD |
Sumac | Rhus typhina | začíná kvést na 450-500 GDD |
Motýlí keř | Buddleia davidii | začíná kvést na 550-650 GDD |
Kukuřice | Zea mays | 800 až 2700 GDD do splatnosti plodiny |
Suchý fazole | Phaseolus vulgaris | 1100-1300 GDD do splatnosti v závislosti na kultivar a půdní podmínky |
Cukrovka | Beta vulgaris | 130 GDD do vzniku a 1400-1500 GDD do splatnosti |
Ječmen | Hordeum vulgare | 125-162 GDD do vzniku a 1290-1540 GDD do splatnosti |
Pšenice (tvrdě červená) | Triticum aestivum | 143-178 GDD do vzniku a 1550-1680 GDD do splatnosti |
Oves | Avena sativa | 1500-1750 GDD do splatnosti |
Evropská kukuřičná kukuřice | Ostrinia nubilalis | 207 - Vznik prvních jarních můr |
Hubení škůdců
Hmyz někteří také využívají rozvojové a rostoucí dny studia farmáři a zahradníci načasovat jejich používání organických nebo biologická kontrola škůdců nebo jiný hubení škůdců metody, takže používají postup nebo ošetření v okamžiku, kdy je škůdce nejzranitelnější. Například:
- Černý červ larvy narostly dostatečně velké, aby začaly způsobovat ekonomické škody při 165 GDD
- Azalea krajka chyba objevuje se kolem 130 GDD
- Miner listnatého dřeva se objevuje na asi 250 GDD
Včely
Několik včelaři nyní zkoumají korelaci mezi rostoucími dny a životním cyklem a včelí med kolonie.[2]
Základní linie
Optimální základní teplota se často stanoví experimentálně na základě životního cyklu dotyčné rostliny nebo hmyzu. Běžné základní linie pro plodiny jsou buď 5 ° C pro rostliny v chladném období a 10 ° C pro rostliny v teplém období a většina vývoje hmyzu.
Plodiny
- 4,5 ° C pšenice, ječmen, žito, oves, lněné semínko, listový salát, chřest,[3]"konzervace účely “[4]
- 8 ° C slunečnice, brambor[3]
- 10 ° C kukuřice (včetně kukuřice cukrové), čirok, rýže, sójové boby, rajče, káva,[5] hrozny, fazole, fazole lima[3][4]
- 30 ° C USDA měřit tepelné zóny v GDD nad 30 ° C; pro mnoho rostlin je to významné pro zrání semen, např. rákos (Phragmites) vyžaduje, aby alespoň několik dní dosáhlo této teploty, aby dozrály životaschopná semena
Škůdci
- 6 ° C Stopkový vrták
- 7 ° C Kukuřice rootworm
- 9 ° C Vojtěška Weevil
- 10 ° C Černý červ, Evropská kukuřičná kukuřice, standardní základní linie pro hmyzí a roztočové škůdce dřevin
- 11 ° C Zelený jetel
Upravené dny rostoucího stupně
V případě některých rostlin vyžaduje nejen růst určité minimální teploty, ale také zastaví růst nad teplejší prahovou teplotou. V takových případech a upravený den růstu se používá: dny rostoucího stupně se počítají na spodní základní linii, poté na vyšší základní linii, která se odečte. Kukuřice je příkladem toho: začíná růst při 10 ° C a zastaví se při 30 ° C, což znamená, že se nepočítají žádné dny rostoucího stupně nad 30 ° C.[3]
Jednotky
GDD lze vypočítat buď ve stupních Celsia, nebo Fahrenheita, i když je nutné je vhodně převést; za každých 9 GDDF existuje 5 GDDCnebo při výpočtu převodu:
GDDC = 5/9 * GDDF
Ekvivalent jednotka kompatibilní s Mezinárodním systémem jednotek je kelvin -druhý. Množství kelvin-sekund jsou čtyři řádově vyšší než odpovídající den stupně (1 stupeň Celsia je 8,64 × 104 K · s; 1 stupeň Fahrenheita za den je 4,8 × 104 K · s).
Viz také
Reference
Tento článek zahrnujepublic domain materiál z Kongresová výzkumná služba dokument: Jasper Womach. „Zpráva pro Kongres: Zemědělství: Slovníček pojmů, programů a zákonů, vydání z roku 2005“ (PDF).
Poznámky
- ^ Prentice, I. Colin; Cramer, Wolfgang; Harrison, Sandy P .; Leemans, Rik; Monserud, Robert A .; Solomon, Allen M. (1992). „Special paper: A Global Biome Model based on Plant Physiology and Dominance, Soil Properties and Climate“. Časopis biogeografie. 19 (2): 117–134. doi:10.2307/2845499. ISSN 0305-0270. JSTOR 2845499.
- ^ Ellsworth, Denise (2. dubna 2015). „Fenologie a její hodnota pro včelaře“. Včelí kultura. Citováno 18. května 2017.
- ^ A b C d „Vysvětlení dnů rostoucího stupně“. Středozápadní regionální klimatické centrum. Citováno 19. dubna 2019.
- ^ A b „Glosář národní meteorologické služby: G“. Národní meteorologická služba. Citováno 7. února 2019.
- ^ Jaramillo R., A. a Guzman M., O. Vztah mezi teplotou a růstem v Coffea arabica L. var. Caturra. Cenicafé (Kolumbie) 35 (3): 57-65. 1984.
externí odkazy
- Dobré vysvětlení výpočtů rostoucího dne s příklady
- Aktuální roční GDD pro vybraná města v USA
- tabulka GDD nezbytných pro hrozny
- GDD do různých stádií zralosti pro vybrané plodiny
- University of Massachusetts Amherst Extension, integrované nástroje pro ochranu před škůdci, webové stránky přístupné v lednu 2005
- Online kalkulačka GDD
- Kalkulačka dní růstu trávníku pro sportovní stadiony a golfová hřiště