ગ્રોઇંગ ડિગ્રી યુનિટ્સ કેલ્ક્યુલેટર | GDU સાથે પાક વિકાસ ટ્રૅક કરો

વૃદ્ધિ ડિગ્રી એકમ શું છે?

વધતા ડિગ્રી એકમ (GDU), જેને વૃદ્ધિ ડિગ્રી દિવસ (GDD) પણ કહેવામાં આવે છે, તે કોઈ ચોક્કસ દિવસે પાકને મળેલી ઉષ્માનું માપ છે. ખેડૂત અને કૃષિવિજ્ઞાનીઓ વાવણીથી લઈને સમગ્ર ઋતુ દરમિયાન GDU નો સરવાળો કરીને પાક ઉદ્ભવ, ફૂલ આવવા અથવા પરિપક્વતા જેવી અવસ્થાએ ક્યારે પહોંચશે તેની આગાહી કરે છે. આ કેલ્ક્યુલેટર દિવસના મહત્તમ તાપમાન, લઘુત્તમ તાપમાન અને પાકના આધારભૂત તાપમાન પરથી દૈનિક GDU મૂલ્ય શોધે છે.

માત્ર કેલેન્ડરના દિવસોની ગણતરી સારી રીતે કામ કરતી નથી, કારણ કે ઠંડો દિવસ અને ગરમ દિવસ છોડની વૃદ્ધિને અલગ અલગ પ્રમાણમાં આગળ ધપાવે છે. GDU તાપમાનને સંચિત ઉષ્માના સતત વધતા સ્કોરમાં ફેરવીને આ સમસ્યા ઉકેલે છે.

વધતા ડિગ્રી એકમોની ગણતરી કેવી રીતે કરવી

દરેક પાકનું એક મૂળભૂત તાપમાન હોય છે: તે તાપમાન, જેની નીચે તેનો વિકાસ અટકી જાય છે. આ તાપમાનથી નીચે છોડની વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાઓ લગભગ સંપૂર્ણપણે ધીમી પડી જાય છે, તેથી તે કલાકો GDU માં ઉમેરાતા નથી. મકાઈ અને સોયાબીન માટે સામાન્ય રીતે 50°F (10 °C) આધારભૂત તાપમાન વપરાય છે.

મોટા ભાગના પાકોની એક વ્યવહારુ ઉપરની મર્યાદા પણ હોય છે. આશરે 86°F (30 °C)થી ઉપર વધારાની ઉષ્મા વિકાસને વધુ ઝડપી કરતી નથી અને છોડ પર તાણ પણ પેદા કરી શકે છે. આ કેલ્ક્યુલેટર સંશોધિત GDU પદ્ધતિ વાપરે છે, જેને ક્યારેક "મકાઈ" અથવા બાર્જર પદ્ધતિ પણ કહેવામાં આવે છે. તેમાં દૈનિક મહત્તમ તાપમાન 86°F (30 °C) પર મર્યાદિત કરવામાં આવે છે અને સરેરાશ કાઢતાં પહેલાં દૈનિક લઘુત્તમ તાપમાનને આધારભૂત તાપમાન સુધી વધારવામાં આવે છે. સૂત્ર:

$\text{GDU} = \frac{\text{મર્યાદિત } T_{\text{max}} + \text{મર્યાદિત } T_{\text{min}}}{2} - T_{\text{આધારભૂત}}$

જ્યાં દરેક તાપમાનને પહેલાં આ રીતે સમાયોજિત કરવામાં આવે છે:

• જો તાપમાન આધારભૂત તાપમાનથી નીચે હોય, તો તેને આધારભૂત તાપમાન સુધી વધારવામાં આવે છે.
• જો તાપમાન 86°F (30 °C)થી ઉપર હોય, તો તેને 86°F (30 °C) સુધી ઘટાડવામાં આવે છે.
• અન્યથા તેને બદલ્યા વિના રાખવામાં આવે છે.

સૂત્રનું પરિણામ ઋણ હોય, તો કેલ્ક્યુલેટર 0 દર્શાવે છે, કારણ કે પાક સંચિત ઉષ્મા ગુમાવી શકતો નથી. લઘુત્તમ તાપમાનને પહેલાં આધારભૂત તાપમાન સુધી વધારવામાં આવતું હોવાથી સરેરાશ ક્યારેય આધારભૂત તાપમાનથી નીચે જઈ શકતી નથી. તેથી આ નીચલી મર્યાદા ત્યારે જ લાગુ પડે છે જ્યારે 86°F (30 °C)થી વધુ આધારભૂત તાપમાન દાખલ કરવામાં આવે.

તાપમાનને પહેલાં શા માટે સમાયોજિત કરવામાં આવે છે

સમાયોજનનું પગલું દેખાય છે તેના કરતાં વધુ મહત્વનું છે. તેના વિના, ખૂબ ઠંડી રાત દૈનિક સરેરાશને આધારભૂત તાપમાનથી નીચે ખેંચી શકે અને ભ્રામક ઋણ અથવા લગભગ શૂન્ય સ્કોર આપી શકે, જ્યારે ગરમ દિવસના કલાકોમાં છોડ સામાન્ય રીતે વધ્યો હોય. મહત્તમ તાપમાનની મર્યાદા અસામાન્ય રીતે ગરમ દિવસોને છોડ વાસ્તવમાં ઉપયોગ કરી શકે તેનાથી વધુ વૃદ્ધિ માટે શ્રેય મળતો અટકાવે છે. બંને સમાયોજનો સરેરાશ કાઢતાં પહેલાં થતાં હોવાથી, આ કેલ્ક્યુલેટરનું પરિણામ દિવસના મહત્તમ અને લઘુત્તમ તાપમાનની સાદી, અમર્યાદિત સરેરાશથી અલગ હોઈ શકે છે.

ઉદાહરણ સાથે ગણતરી

ઉદાહરણ 1: મર્યાદિત મહત્તમ તાપમાન ધરાવતો ગરમ દિવસ

• મહત્તમ તાપમાન: 92°F (33.3 °C)
• લઘુત્તમ તાપમાન: 68°F (20 °C)
• આધારભૂત તાપમાન: 50°F (10 °C)

મહત્તમ તાપમાન 86°F (30 °C)થી વધુ છે, તેથી તેની મર્યાદા નક્કી કરવામાં આવે છે: 92°F (33.3 °C)ને 86°F (30 °C) કરવામાં આવે છે. લઘુત્તમ તાપમાન 68°F (20 °C) પહેલેથી જ આધારભૂત તાપમાનથી વધુ છે, તેથી તેને બદલવામાં આવતું નથી.

$\text{સરેરાશ} = \frac{86 + 68}{2} = 77°F$

$\text{GDU} = 77 - 50 = 27.00$

ઉદાહરણ 2: લઘુત્તમ તાપમાન વધારવામાં આવેલી ઠંડી રાત

• મહત્તમ તાપમાન: 65°F (18.3 °C)
• લઘુત્તમ તાપમાન: 40°F (4.4 °C)
• આધારભૂત તાપમાન: 50°F (10 °C)

મહત્તમ તાપમાન 65°F (18.3 °C) આધારભૂત તાપમાન અને 86°F (30 °C)ની વચ્ચે છે, તેથી તે બદલાતું નથી. લઘુત્તમ તાપમાન 40°F (4.4 °C) આધારભૂત તાપમાનથી નીચે છે, તેથી તેને 50°F (10 °C) સુધી વધારવામાં આવે છે.

$\text{સરેરાશ} = \frac{65 + 50}{2} = 57.5°F$

$\text{GDU} = 57.5 - 50 = 7.50$

ઉદાહરણ 3: સતત વધતા કુલનો હિસાબ

સમગ્ર ઋતુ દરમિયાન GDU મૂલ્યોનો સરવાળો કરવામાં આવે છે. નીચેનું કોષ્ટક 50°F (10 °C)ના આધારભૂત તાપમાન સાથેના પાંચ દિવસનો હિસાબ દર્શાવે છે.

દિવસ 3ના રોજ 45°F (7.22 °C)નું લઘુત્તમ તાપમાન આધારભૂત તાપમાનથી નીચે હોવાથી સરેરાશ કાઢતાં પહેલાં તેને 50°F (10 °C) સુધી વધારવામાં આવે છે; તેથી (70 + 50) / 2 − 50 = 10.00 GDU મળે છે. દિવસ 4 પણ આ જ રીતે કામ કરે છે: 40°F (4.4 °C)નું લઘુત્તમ તાપમાન 50°F (10 °C) સુધી વધારવામાં આવે છે, તેથી (65 + 50) / 2 − 50 = 7.50 GDU મળે છે. પાંચ દિવસ પછી પાકમાં 77.50 GDU સંચિત થયા છે.

પાક પ્રમાણે આધારભૂત તાપમાન

આધારભૂત તાપમાન પાકના મૂળ અને જીવવિજ્ઞાન પર આધાર રાખે છે. ઠંડા વાતાવરણ માટે ઉછેરવામાં આવેલો પાક ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રદેશો માટે ઉછેરવામાં આવેલા પાક કરતાં નીચા તાપમાનને વધુ સહન કરે છે.

આ કૃષિ વિસ્તરણ માર્ગદર્શિકામાંથી સામાન્ય રીતે વપરાતા મૂળભૂત મૂલ્યો છે. બીજ-પુરવઠાકર્તાઓ ક્યારેક ચોક્કસ જાત માટે અલગ આધારભૂત તાપમાન પ્રકાશિત કરે છે; તે ઉપલબ્ધ હોય ત્યારે તેનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

વધતા ડિગ્રી એકમોનો ઉપયોગ શા માટે થાય છે

ખેડૂત સંચિત GDUના કુલનો ઉપયોગ અનેક વ્યવહારુ નિર્ણયો માટે કરે છે:

• વૃદ્ધિની અવસ્થાઓની આગાહી. બીજ કંપનીઓ ઉદ્ભવ, પુષ્પગુચ્છ બહાર આવવો અથવા પરિપક્વતા જેવી મહત્વપૂર્ણ અવસ્થાઓ માટે અંદાજિત GDU કુલ પ્રકાશિત કરે છે, જેથી ખેડૂત કેલેન્ડર પરથી અનુમાન કરવાને બદલે અવસ્થા ક્યારે આવશે તેનો અંદાજ લગાવી શકે.
• વાવણીની તારીખ પસંદ કરવી. જાતની કુલ GDU જરૂરિયાતની તુલના પ્રથમ પાનખર હિમ પહેલાં સામાન્ય રીતે સંચિત થતા GDU સાથે કરવાથી મોડું અથવા વહેલું વાવેતર કરવા માટે પૂરતી સલામતીની ગુંજાઇશ છે કે નહીં તે જાણી શકાય છે.
• જીવાતોની તપાસનો સમય નક્કી કરવો. ઘણી જીવાતો પોતાની ઉષ્મા-આધારિત સમયસૂચિ પ્રમાણે વિકસે છે. વિસ્તરણ સેવાઓ ચોક્કસ જીવાતોની તપાસ ક્યારે શરૂ કરવી તે માટે GDU મર્યાદા પ્રકાશિત કરે છે.
• સિંચાઈ અને લણણીનું આયોજન. ફૂલ આવવા જેવી પાણી પ્રત્યે સંવેદનશીલ વૃદ્ધિ અવસ્થાઓ જાણીતી GDU શ્રેણીમાં આવે છે, તેથી ખેડૂત ઘટના બની ગયા પછી પ્રતિક્રિયા આપવાને બદલે તેની અગાઉથી તૈયારી કરી શકે છે.

ઇતિહાસ

છોડના વિકાસની તારીખોની આગાહી કરવા માટે તાપમાનનો સરવાળો કરવાનો વિચાર 1730sના દાયકાનો છે. તે સમયે ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક રેને રેઓમ્યુરે પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે ચોક્કસ મર્યાદા કરતાં ઉપરના દૈનિક તાપમાનનો કુલ સરવાળો છોડ કોઈ ચોક્કસ અવસ્થાએ ક્યારે પહોંચશે તેની આગાહી કરવા માટે વાપરી શકાય. ત્યાર પછીની બે સદીઓમાં સંશોધકોએ પાક-વિશિષ્ટ આધારભૂત તાપમાન રજૂ કરીને આ વિચારને વધુ વિકસાવ્યો. ઘણા આધુનિક કેલ્ક્યુલેટરોમાં વપરાતી મકાઈ ઉષ્મા-એકમ પદ્ધતિ, જેમાં ઉપરના તાપમાનની મર્યાદા ધરાવતી સંશોધિત પદ્ધતિ પણ સામેલ છે, E. C. Gilmore અને J. S. Rogersના 1958ના એક સંશોધનપત્ર સુધી પહોંચે છે, જેમાં સંચિત ઉષ્મા એકમોનો ઉપયોગ કરીને મકાઈની પરિપક્વતા માપવામાં આવી હતી.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

શું વૃદ્ધિ ડિગ્રી એકમ અને વૃદ્ધિ ડિગ્રી દિવસ એક જ છે? હા. GDU અને GDD એક જ માપનો સંદર્ભ આપે છે. અલગ અલગ પ્રદેશો અને સંસ્થાઓ કોઈ એક શબ્દને પ્રાધાન્ય આપે છે, પરંતુ ગણતરી સરખી હોય છે.

આ કેલ્ક્યુલેટર મહત્તમ તાપમાનને 86°F (30 °C) પર શા માટે મર્યાદિત કરે છે? આશરે 86°F (30 °C)થી ઉપર મોટા ભાગના પાકોને વધારાની ઉષ્માથી વિકાસલક્ષી લાભ મળતો નથી અને તેના બદલે ઉષ્માજન્ય તાણ થઈ શકે છે. મહત્તમ તાપમાનની મર્યાદા એક અસામાન્ય રીતે ગરમ દિવસને છોડની વૃદ્ધિમાં તે દિવસના યોગદાનને વધારે દર્શાવતો અટકાવે છે.

મારું પરિણામ મહત્તમ અને લઘુત્તમ તાપમાનની સાદી સરેરાશથી અલગ શા માટે છે? આ કેલ્ક્યુલેટર સરેરાશ કાઢતાં પહેલાં દરેક તાપમાનને આધારભૂત તાપમાન અને 86°F (30 °C)ની મર્યાદા તરફ સમાયોજિત કરે છે. આધારભૂત તાપમાનથી નીચેની ઠંડી રાતનું તાપમાન આધારભૂત તાપમાન સુધી વધારવામાં આવે છે, અને 86°F (30 °C)થી ઉપરના ગરમ દિવસનું તાપમાન 86°F (30 °C) સુધી ઘટાડવામાં આવે છે. જ્યારે કોઈ તાપમાન આ શ્રેણીની બહાર હોય, ત્યારે કાચા મહત્તમ અને લઘુત્તમ તાપમાનની સાદી સરેરાશ આ કેલ્ક્યુલેટરના પરિણામ સાથે મેળ ખાતી નથી.

મારે કયા આધારભૂત તાપમાનનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ? મકાઈ, સોયાબીન અને જુવાર માટે 50°F (10 °C); ઘઉં માટે 32°F (0 °C); અને કપાસ માટે 60°F (16 °C) વાપરો, સિવાય કે બીજ-પુરવઠાકર્તા કોઈ ચોક્કસ જાત માટે અલગ મૂલ્ય સૂચવે.

હું સમગ્ર ઋતુ દરમિયાન GDUનો હિસાબ કેવી રીતે રાખું? વાવણી અથવા ઉદ્ભવથી શરૂ કરીને દરેક દિવસનું દૈનિક GDU ગણો અને પછી દરેક દિવસનું મૂલ્ય સતત કુલમાં ઉમેરો. આ કુલની તુલના સંબંધિત વૃદ્ધિ અવસ્થા માટે પ્રકાશિત GDU જરૂરિયાતો સાથે કરો.

શું GDU લણણીની ચોક્કસ આગાહી કરી શકે છે? ના. કેલેન્ડરના દિવસોની ગણતરીની તુલનામાં તે સંભવિત સમયગાળો ઘણો સંકુચિત કરે છે, પરંતુ દુષ્કાળ, પૂર, પોષક તત્ત્વોનો તાણ અને જાતભેદ વાસ્તવિક તારીખ બદલી શકે છે.

સંદર્ભસૂચિ

1. Gilmore, E. C., અને J. S. Rogers. "મકાઈમાં પરિપક્વતા માપવાની પદ્ધતિ તરીકે ઉષ્મા એકમો." Agronomy Journal, ખંડ 50, ક્રમાંક 10, 1958, પૃષ્ઠો 611–615.
2. McMaster, G. S., અને W. W. Wilhelm. "વૃદ્ધિ ડિગ્રી દિવસ: એક સમીકરણ, બે અર્થઘટનો." Agricultural and Forest Meteorology, ખંડ 87, ક્રમાંક 4, 1997, પૃષ્ઠો 291–300.
3. Baskerville, G. L., અને P. Emin. "મહત્તમ અને લઘુત્તમ તાપમાન પરથી ઉષ્મા સંચયનો ઝડપી અંદાજ." Ecology, ખંડ 50, ક્રમાંક 3, 1969, પૃષ્ઠો 514–517.