חשב את יחידות דרגת הגידול (GDU) בהתבסס על טמפרטורות מקסימליות ומינימליות יומיות כדי לעקוב ולחזות את שלבי הצמיחה של הצמחים בחקלאות.
יחידות דרגת גידול (GDU) הן מדד המשמש בחקלאות למעקב אחר התפתחות הצמח בהתאם לטמפרטורה. מחשבון זה עוזר לך לקבוע ערכי GDU בהתבסס על טמפרטורות מקסימליות ומינימליות יומיות.
נוסחת יחידות דרגת גידול:
GDU = [(Max Temp + Min Temp) / 2] - Base Temp
ברירת מחדל היא 10°C עבור רבים מהצמחים
מחשבון יחידות דרגת גידול (GDU) הוא כלי חיוני עבור אנשי מקצוע חקלאיים, חקלאים וגננים כדי לעקוב ולחזות את התפתחות הצמחים. יחידות דרגת גידול, הידועות גם כימי דרגת גידול (GDD), הן מדד לצבירת חום המשמש לחיזוי קצב ההתפתחות של צמחים ומזיקים. מחשבון זה עוזר לך לקבוע ערכי GDU יומיים בהתבסס על טמפרטורות מקסימליות ומינימליות, ומספק תובנות קריטיות להחלטות ניהול גידולים.
חישובי GDU הם בסיסיים לחקלאות מדויקת מודרנית, שכן הם מספקים דרך מדויקת יותר לחזות את שלבי ההתפתחות של הצמח מאשר פשוט להשתמש בימים קלנדריים. על ידי הבנת ומעקב אחר צבירת GDU, תוכל לייעל את תאריכי הנטיעה, לחזות את זמני הקטיף, לתכנן יישומי שליטה במזיקים ולקבל החלטות השקיה מושכלות.
יחידות דרגת גידול מייצגות את כמות האנרגיה החום שהצמח מקבל לאורך תקופה של זמן. צמחים זקוקים לכמות מסוימת של חום כדי להתפתח משלב גידול אחד לאחר, ו-GDU מספקת דרך לכמת את צבירת החום הזו. בניגוד לימים קלנדריים, שאינם מתחשבים בשונות בטמפרטורה, חישובי GDU מתחשבים בטמפרטורות האמיתיות שהצמחים חווים, מה שהופך אותם לחזאים מהימנים יותר של התפתחות הצמחים.
הקונספט מבוסס על התצפית שהתפתחות הצמחים קשורה קשר הדוק לטמפרטורה, כאשר לכל מין צמח יש סף טמפרטורה מינימלית (טמפרטורת בסיס) מתחתיה כמעט ואין התפתחות. על ידי מעקב אחר צבירת GDU, חקלאים יכולים לחזות מתי צמחים יגיעו לשלבי גידול ספציפיים, מה שמאפשר תזמון מדויק יותר של פעולות ניהול.
הנוסחה הבסיסית לחישוב יחידות דרגת גידול היא:
איפה:
אם ערך ה-GDU המחושב הוא שלילי (כאשר הטמפרטורה הממוצעת מתחת לטמפרטורת הבסיס), הוא מוגדר לאפס, מכיוון שצמחים בדרך כלל אינם גדלים מתחת לטמפרטורת הבסיס שלהם.
טמפרטורה מקסימלית (Tmax): הטמפרטורה הגבוהה ביותר שנמדדה במהלך תקופת 24 שעות, בדרך כלל נמדדת מעלות פרנהייט או צלזיוס.
טמפרטורה מינימלית (Tmin): הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה במהלך אותה תקופת 24 שעות.
טמפרטורת בסיס (Tbase): סף טמפרטורה מינימלית מתחתיה הצמח מראה מעט או אין צמיחה. זה משתנה בין גידולים:
חלק מהגידולים משתמשים בחישובי GDU מותאמים הכוללים ספי טמפרטורה עליונים:
שיטת תירס מותאמת:
שיטת סויה מותאמת:
שינויים אלו מתחשבים בעובדה שלרבים מהגידולים יש גם ספי טמפרטורה נמוכים וגם עליונים לגידול אופטימלי.
מחשבון יחידות דרגת גידול שלנו מיועד להיות פשוט וידידותי למשתמש. עקוב אחרי הצעדים הבאים כדי לחשב GDU עבור הגידולים שלך:
הזן טמפרטורה מקסימלית: הכנס את הטמפרטורה הגבוהה ביותר שנמדדה ביום בשדה "טמפרטורה מקסימלית".
הזן טמפרטורה מינימלית: הכנס את הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה ביום בשדה "טמפרטורה מינימלית".
בחר טמפרטורת בסיס: הכנס את טמפרטורת הבסיס המתאימה לגידול שלך. ברירת המחדל מוגדרת ל-50°F (10°C), שהיא נפוצה עבור רבים מהגידולים כמו תירס וסויה.
חשב: לחץ על כפתור "חשב GDU" כדי לחשב את יחידות דרגת הגידול.
צפה בתוצאות: ערך ה-GDU המחושב יוצג, יחד עם ייצוג חזותי של החישוב.
העתק תוצאות: השתמש בכפתור "העתק" כדי להעתיק את התוצאות לרשומות שלך או לניתוח נוסף.
כדי לעקוב בצורה המדויקת ביותר אחרי העונה, חישב ערכי GDU יומיים ושמור על סיכום רציף במהלך עונת הגידול.
יחידות דרגת גידול יש להן יישומים רבים בחקלאות ובניהול גידולים:
צבירת GDU יכולה לחזות מתי הגידולים יגיעו לשלבי גידול ספציפיים:
גידול | שלב גידול | GDU דרושים בקירוב |
---|---|---|
תירס | התהוות | 100-120 |
תירס | V6 (6 עלים) | 475-525 |
תירס | תסיסה | 1100-1200 |
תירס | פריחה | 1250-1350 |
תירס | בשלות | 2400-2800 |
סויה | התהוות | 90-130 |
סויה | פריחה | 700-800 |
סויה | בשלות | 2400-2600 |
על ידי מעקב אחר צבירת GDU, חקלאים יכולים לצפות מתי הגידולים שלהם יגיעו לשלבים אלו ולתכנן פעולות ניהול בהתאם.
חישובי GDU עוזרים לקבוע תאריכי נטיעה אופטימליים על ידי:
רבים מהמזיקים והפתוגנים מתפתחים בהתאם לדפוסים צפויים של GDU:
על ידי מעקב אחר צבירת GDU, חקלאים יכולים לתזמן פעולות סקר ויישומי קוטלי מזיקים בצורה יעילה יותר.
חישובי GDU יכולים לשפר את תזמון ההשקיה על ידי:
מעקב אחר GDU עוזר לחזות את תאריכי הקטיף בצורה מדויקת יותר מאשר ימים קלנדריים, מה שמאפשר:
בעוד שיחידות דרגת גידול בשימוש נרחב, קיימות מספר שיטות חלופיות למעקב אחר התפתחות גידולים:
משמשות בעיקר בקנדה, חישובי CHU משתמשים בנוסחה מורכבת יותר שמקנה משקל שונה לטמפרטורות ביום ולילה:
איפה:
CHU שימושי במיוחד לאזורים עם הבדלים גדולים בטמפרטורות בין יום ללילה.
שיטה זו מתאימה את עצמה להשפעות השונות של טמפרטורה על תהליכים פיזיולוגיים שונים:
איפה f(T) היא פונקציית תגובת טמפרטורה ספציפית לגידול ולתהליך.
פותחו במיוחד עבור תפוחי אדמה, P-Days משתמשים בעקומת תגובת טמפרטורה מורכבת יותר:
איפה P(Ti) היא פונקציה פולינומית של טמפרטורה לפי שעה.
אינדקסים אלו כוללים קבוצת אינדקסים ביוקלימטיים המתחשבים לא רק בטמפרטורה אלא גם ב:
אינדקסי BIOCLIM הם מקיפים יותר אך דורשים יותר נתוני קלט.
הקונספט של יחידות חום לחיזוי התפתחות צמחים מתארך למאה ה-18, אך מערכת ה-GDU המודרנית התפתחה משמעותית לאורך הזמן:
רן ריאומור, מדען צרפתי, הציע לראשונה בשנות ה-1730 כי סכום הטמפרטורות הממוצעות היומיות יכול לחזות שלבי התפתחות צמחים. עבודתו הניחה את היסודות למה שיתפתח בסופו של דבר למערכת GDU.
במהלך המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20, חוקרים שיפרו את הקונספט על ידי:
מערכת ה-GDU כפי שאנו מכירים אותה היום הוסדרה בשנות ה-60 וה-70, עם תרומות משמעותיות מ:
עם הופעת המחשבים והחקלאות המדויקת, חישובי GDU הפכו להיות מתקדמים יותר ויותר, כולל:
היום, חישובי GDU הם מרכיב סטנדרטי ברוב מערכות ניהול גידולים וכלי תמיכה בהחלטות חקלאיות.
תשובה: יחידות דרגת גידול (GDU) וימי דרגת גידול (GDD) מתייחסים לאותו קונספט ולעיתים משמשים לסירוגין. שניהם מודדים את צבירת החום לאורך זמן כדי לחזות את התפתחות הצמחים. המונח "ימים" ב-GDD מדגיש שהיחידות בדרך כלל מחושבות על בסיס יומי, בעוד "יחידות" ב-GDU מדגישות שהן יחידות מדידה נפרדות.
תשובה: טמפרטורת הבסיס מייצגת את הסף המינימלי לטמפרטורה מתחתיה צמח מסוים מראה מעט או אין צמיחה. סף זה משתנה בין מיני צמחים בשל ההתאמות האבולוציוניות השונות שלהם והמנגנונים הפיזיולוגיים. צמחים המותאמים לאקלים קר (כמו חיטה) בדרך כלל יש להם טמפרטורות בסיס נמוכות יותר מאשר אלה המותאמים לאזורים חמים (כמו כותנה).
תשובה: כדי לעקוב אחרי צבירת GDU במהלך עונת גידול:
תשובה: חישובי GDU הסטנדרטיים לא מתחשבים היטב בטמפרטורות קיצוניות שעשויות להדגיש את הצמחים. שיטות מותאמות מתמודדות עם זה על ידי יישום ספי טמפרטורה עליונים (בדרך כלל 86°F/30°C עבור רבים מהגידולים) מעליהם הטמפרטורות מוגבלות. זה משקף את המציאות הביולוגית שלרוב הגידולים אין צמיחה מהירה יותר מעל טמפרטורות מסוימות ועשויים למעשה לחוות מתח חום.
תשובה: חיזויי GDU מדויקים בדרך כלל יותר מחיזויים המבוססים על ימים קלנדריים, אך דיוקם משתנה. גורמים המשפיעים על הדיוק כוללים:
מחקרים מציעים שחיזויי GDU בדרך כלל נמצאים בטווח של 2-4 ימים מההתפתחות בפועל עבור גידולים עיקריים בתנאים נורמליים של גידול.
תשובה: אם אתה מפסיד הקלטת טמפרטורות ליום, יש לך כמה אפשרויות:
החמצת יום אחד בדרך כלל לא תשפיע משמעותית על הסכומים העונתיים, אך החמצת מספר ימים יכולה להפחית את הדיוק.
תשובה: כן, חישובי GDU יכולים להיות מיושמים גם על צמחים וגידולי ירקות בגינה. רבים מהירקות הנפוצים יש להם טמפרטורות בסיס ודרישות GDU שהוקמו:
תשובה: כדי להמיר GDU מחושב עם פרנהייט ל-GDU מבוסס צלזיוס:
כחלופה, אתה יכול להמיר את קריאות הטמפרטורה שלך ליחידה המועדפת עליך לפני חישוב GDU.
תשובה: דרישות ה-GDU עבור שלבי התפתחות גידול ספציפיים בדרך כלל נשארות קבועות, שכן הן משקפות את הביולוגיה המולדת של הצמח. עם זאת, שינויי אקלים משפיעים על:
חוקרים מפתחים מודלים מתקדמים יותר שמתחשבים טוב יותר בתנאים המשתנים הללו.
תשובה: כן, חישובי GDU בשימוש נרחב לחיזוי ההתפתחות של עשבים, חרקים ופתוגנים. לכל מין יש את טמפרטורת הבסיס והדרישות GDU לשלבי חיים שונים. מדריכי ניהול מזיקים כוללים לעיתים קרובות המלצות תזמון מבוססות GDU למעקב ולטיפול.
הנה דוגמאות כיצד לחשב יחידות דרגת גידול בשפות תכנות שונות:
1' נוסחת Excel לחישוב GDU
2=MAX(0,((A1+B1)/2)-C1)
3
4' איפה:
5' A1 = טמפרטורה מקסימלית
6' B1 = טמפרטורה מינימלית
7' C1 = טמפרטורת בסיס
8
9' פונקציית Excel VBA עבור GDU
10Function CalculateGDU(maxTemp As Double, minTemp As Double, baseTemp As Double) As Double
11 Dim avgTemp As Double
12 avgTemp = (maxTemp + minTemp) / 2
13 CalculateGDU = Application.WorksheetFunction.Max(0, avgTemp - baseTemp)
14End Function
15
1def calculate_gdu(max_temp, min_temp, base_temp=50):
2 """
3 חישוב יחידות דרגת גידול
4
5 פרמטרים:
6 max_temp (float): טמפרטורת היום המקסימלית
7 min_temp (float): טמפרטורת היום המינימלית
8 base_temp (float): טמפרטורת הבסיס עבור הגידול (ברירת מחדל: 50°F)
9
10 מחזיר:
11 float: ערך GDU מחושב
12 """
13 avg_temp = (max_temp + min_temp) / 2
14 gdu = avg_temp - base_temp
15 return max(0, gdu)
16
17# דוגמת שימוש
18max_temperature = 80
19min_temperature = 60
20base_temperature = 50
21gdu = calculate_gdu(max_temperature, min_temperature, base_temperature)
22print(f"GDU: {gdu:.2f}")
23
1/**
2 * חישוב יחידות דרגת גידול
3 * @param {number} maxTemp - טמפרטורת היום המקסימלית
4 * @param {number} minTemp - טמפרטורת היום המינימלית
5 * @param {number} baseTemp - טמפרטורת הבסיס (ברירת מחדל: 50°F)
6 * @returns {number} ערך GDU מחושב
7 */
8function calculateGDU(maxTemp, minTemp, baseTemp = 50) {
9 const avgTemp = (maxTemp + minTemp) / 2;
10 const gdu = avgTemp - baseTemp;
11 return Math.max(0, gdu);
12}
13
14// דוגמת שימוש
15const maxTemperature = 80;
16const minTemperature = 60;
17const baseTemperature = 50;
18const gdu = calculateGDU(maxTemperature, minTemperature, baseTemperature);
19console.log(`GDU: ${gdu.toFixed(2)}`);
20
1public class GDUCalculator {
2 /**
3 * חישוב יחידות דרגת גידול
4 *
5 * @param maxTemp טמפרטורת היום המקסימלית
6 * @param minTemp טמפרטורת היום המינימלית
7 * @param baseTemp טמפרטורת הבסיס עבור הגידול
8 * @return ערך GDU מחושב
9 */
10 public static double calculateGDU(double maxTemp, double minTemp, double baseTemp) {
11 double avgTemp = (maxTemp + minTemp) / 2;
12 double gdu = avgTemp - baseTemp;
13 return Math.max(0, gdu);
14 }
15
16 public static void main(String[] args) {
17 double maxTemperature = 80;
18 double minTemperature = 60;
19 double baseTemperature = 50;
20
21 double gdu = calculateGDU(maxTemperature, minTemperature, baseTemperature);
22 System.out.printf("GDU: %.2f%n", gdu);
23 }
24}
25
1# פונקציה ב-R לחישוב GDU
2calculate_gdu <- function(max_temp, min_temp, base_temp = 50) {
3 avg_temp <- (max_temp + min_temp) / 2
4 gdu <- avg_temp - base_temp
5 return(max(0, gdu))
6}
7
8# דוגמת שימוש
9max_temperature <- 80
10min_temperature <- 60
11base_temperature <- 50
12gdu <- calculate_gdu(max_temperature, min_temperature, base_temperature)
13cat(sprintf("GDU: %.2f\n", gdu))
14
1using System;
2
3public class GDUCalculator
4{
5 /// <summary>
6 /// חישוב יחידות דרגת גידול
7 /// </summary>
8 /// <param name="maxTemp">טמפרטורת היום המקסימלית</param>
9 /// <param name="minTemp">טמפרטורת היום המינימלית</param>
10 /// <param name="baseTemp">טמפרטורת הבסיס עבור הגידול</param>
11 /// <returns>ערך GDU מחושב</returns>
12 public static double CalculateGDU(double maxTemp, double minTemp, double baseTemp = 50)
13 {
14 double avgTemp = (maxTemp + minTemp) / 2;
15 double gdu = avgTemp - baseTemp;
16 return Math.Max(0, gdu);
17 }
18
19 public static void Main()
20 {
21 double maxTemperature = 80;
22 double minTemperature = 60;
23 double baseTemperature = 50;
24
25 double gdu = CalculateGDU(maxTemperature, minTemperature, baseTemperature);
26 Console.WriteLine($"GDU: {gdu:F2}");
27 }
28}
29
בואו נעבור על כמה דוגמאות מעשיות לחישובי GDU:
חישוב:
חישוב:
חישוב:
חישוב:
מעקב אחרי GDU במהלך תקופה של 5 ימים:
יום | טמפרטורה מקסימלית (°F) | טמפרטורה מינימלית (°F) | GDU יומי | GDU מצטבר |
---|---|---|---|---|
1 | 75 | 55 | 15 | 15 |
2 | 80 | 60 | 20 | 35 |
3 | 70 | 45 | 7.5 | 42.5 |
4 | 65 | 40 | 2.5 | 45 |
5 | 85 | 65 | 25 | 70 |
ערך ה-GDU המצטבר הזה (70) יש להשוות לדרישות ה-GDU עבור שלבי ההתפתחות של הגידול כדי לחזות מתי הגידול יגיע לשלבים אלו.
מקמאסטר, ג.ס., וו.וו. וילהלם. "ימי דרגת גידול: משוואה אחת, שתי פרשנויות." חקלאות ומטאורולוגיה יערנית, כרך 87, מס' 4, 1997, עמ' 291-300.
מילר, פ., ואחרים. "שימוש בימי דרגת גידול לחזות שלבי צמיחה." אוניברסיטת מדינת מונטנה, 2001, https://www.montana.edu/extension.
נילד, ר.א., וג'י.א. ניומן. "מאפיינים ודרישות של עונת הגידול בחגורת התירס." מדריך תירס לאומי, שירות ההרחבה של אוניברסיטת פרדו, 1990.
גילמור, א.ק., וד"ר ג'יי.אס. רוג'רס. "יחידות חום כדרך למדוד בשלות בתירס." כתב עת לחקלאות, כרך 50, מס' 10, 1958, עמ' 611-615.
קרוס, ה.ז., ומ.ס. זובר. "חיזוי תאריכי פריחה בתירס בהתבסס על שיטות שונות להערכת יחידות חום." כתב עת לחקלאות, כרך 64, מס' 3, 1972, עמ' 351-355.
רוסל, מ.פ., ואחרים. "ניתוח גידול בהתבסס על דרגות חום." מדעי הגידול, כרך 24, מס' 1, 1984, עמ' 28-32.
באסקוויל, ג.ל., ופ. אמין. "הערכה מהירה של צבירת חום מתוך טמפרטורות מקסימליות ומינימליות." אקולוגיה, כרך 50, מס' 3, 1969, עמ' 514-517.
מחשבון יחידות דרגת גידול הוא כלי יקר ערך עבור חקלאות מודרנית, המספק שיטה מדעית לחזות התפתחות צמחים בהתבסס על צבירת טמפרטורה. על ידי הבנת ומעקב אחר GDU, חקלאים ואנשי מקצוע חקלאיים יכולים לקבל החלטות מושכלות יותר לגבי תאריכי נטיעה, ניהול מזיקים, תזמון השקיה ותכנון קטיף.
כשהדפוסים האקלימיים ממשיכים להשתנות, החשיבות של חישובי GDU בתכנון חקלאי רק תגדל. מחשבון זה עוזר לגשר על הפער בין מדע חקלאי מורכב ליישומים מעשיים בשדה, ומאפשר למשתמשים ליישם טכניקות חקלאות מדויקת לניהול גידולים משופר.
אם אתה חקלאי מסחרי המנהל אלפי דונמים, חוקר הלומד את התפתחות הגידולים, או גנן ביתי המעוניין לייעל את ייצור הירקות שלך, מחשבון יחידות דרגת גידול מספק תובנות יקרות ערך שיכולות לעזור לך להשיג תוצאות טובות יותר.
נסה את מחשבון ה-GDU שלנו היום כדי להתחיל לקבל החלטות מושכלות יותר לגבי הגידולים שלך!
גלה עוד כלים שעשויים להיות שימושיים עבור זרימת העבודה שלך