Calculadora de Unidades de Graus de Crescimento | Acompanhe o Desenvolvimento de Culturas com UGC

O que é uma unidade de graus de crescimento?

Uma unidade de graus de crescimento (GDU), também chamada de dia de graus de crescimento (GDD), é uma medida de quanto calor uma cultura recebeu em determinado dia. Agricultores e agrônomos somam as GDUs desde o plantio ao longo da safra para prever quando uma cultura atingirá uma fase como emergência, floração ou maturidade. Esta calculadora determina o valor diário de GDU a partir das temperaturas máxima e mínima do dia e da temperatura-base da cultura.

Contar apenas os dias do calendário não funciona bem, porque um dia frio e um dia quente fazem a planta avançar em ritmos diferentes. A GDU resolve isso transformando a temperatura em uma pontuação acumulada de calor.

Como calcular unidades de graus de crescimento

Toda cultura tem uma temperatura-base: o ponto abaixo do qual ela deixa de se desenvolver. Abaixo dessa temperatura, os processos de crescimento da planta diminuem quase a zero, portanto essas horas não acrescentam GDU. Milho e soja costumam usar uma temperatura-base de 50°F (10 °C).

A maioria das culturas também tem um limite superior prático. Acima de aproximadamente 86°F (30 °C), o calor adicional não acelera mais o desenvolvimento e pode até causar estresse à planta. Esta calculadora usa o método modificado de GDU (às vezes chamado de método do "milho" ou de Barger), que limita a máxima diária a 86°F e eleva a mínima diária até a temperatura-base antes de calcular a média. A fórmula é:

$\text{GDU} = \frac{\text{limitada } T_{\text{max}} + \text{limitada } T_{\text{min}}}{2} - T_{\text{base}}$

Em que cada temperatura é primeiro ajustada da seguinte forma:

• Se uma temperatura estiver abaixo da temperatura-base, ela será elevada até a temperatura-base.
• Se uma temperatura estiver acima de 86°F (30 °C), ela será reduzida para 86°F (30 °C).
• Caso contrário, ela permanecerá inalterada.

Se o resultado da fórmula for negativo, a calculadora informará 0, pois uma cultura não pode perder calor acumulado. Como a temperatura mínima é elevada primeiro até a temperatura-base, a média nunca pode ficar abaixo da base; portanto, esse piso só entra em ação se for informada uma temperatura-base acima de 86°F (30 °C).

Por que as temperaturas são ajustadas primeiro

A etapa de ajuste é mais importante do que parece. Sem ela, uma noite muito fria poderia reduzir a média diária para abaixo da temperatura-base e produzir uma pontuação negativa ou próxima de zero enganosa, mesmo que a planta tivesse crescido normalmente durante as horas quentes do dia. Limitar a temperatura máxima impede que dias excepcionalmente quentes recebam crédito por mais crescimento do que a planta consegue realmente aproveitar. Como os dois ajustes ocorrem antes do cálculo da média, o resultado desta calculadora pode diferir de uma média simples e sem limite das temperaturas máxima e mínima do dia.

Exemplo resolvido

Exemplo 1: um dia quente com máxima limitada

• Temperatura máxima: 92°F
• Temperatura mínima: 68°F
• Temperatura-base: 50°F (10 °C)

A máxima está acima de 86°F, portanto é limitada: 92°F passa a ser 86°F. A mínima, 68°F, já está acima da temperatura-base, portanto permanece inalterada.

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

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

Exemplo 2: uma noite fria com mínima elevada

• Temperatura máxima: 65°F
• Temperatura mínima: 40°F
• Temperatura-base: 50°F (10 °C)

A máxima, 65°F, está entre a temperatura-base e 86°F, portanto permanece igual. A mínima, 40°F, está abaixo da temperatura-base, portanto é elevada para 50°F (10 °C).

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

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

Exemplo 3: acompanhando um total acumulado

Os valores de GDU são somados ao longo da safra. A tabela abaixo acompanha cinco dias com uma temperatura-base de 50°F (10 °C).

No Dia 3, a mínima de 45°F está abaixo da temperatura-base e é elevada para 50°F antes do cálculo da média, resultando em (70 + 50) / 2 − 50 = 10,00 GDU. O Dia 4 funciona da mesma forma: a mínima de 40°F é elevada para 50°F, resultando em (65 + 50) / 2 − 50 = 7,50 GDU. Após cinco dias, a cultura acumulou 77,50 GDU.

Temperaturas-base por cultura

A temperatura-base depende da origem e da biologia da cultura. Uma cultura desenvolvida para um clima frio tolera temperaturas mais baixas do que uma desenvolvida para os trópicos.

Estes são valores padrão normalmente usados com base em orientações de extensão rural. Os fornecedores de sementes às vezes publicam uma temperatura-base diferente para determinada variedade; quando disponível, esse valor deve ser usado.

Para que servem as unidades de graus de crescimento

Agricultores usam os totais acumulados de GDU para várias decisões práticas:

• Prever fases de crescimento. Empresas de sementes publicam totais aproximados de GDU para marcos como emergência, emissão do pendão ou maturidade, permitindo ao produtor estimar quando uma fase ocorrerá em vez de fazer uma previsão com base apenas no calendário.
• Escolher datas de plantio. Comparar a exigência total de GDU de uma variedade com a GDU normalmente acumulada até a primeira geada de outono mostra se há margem de segurança suficiente para plantar mais tarde ou mais cedo.
• Definir o momento do monitoramento de pragas. Muitas pragas de insetos se desenvolvem segundo seu próprio cronograma determinado pelo calor. Os serviços de extensão rural publicam limiares de GDU para indicar quando iniciar o monitoramento de pragas específicas.
• Programar a irrigação e a colheita. Como fases de crescimento sensíveis à água, como a floração, ocorrem em faixas conhecidas de GDU, os produtores podem se antecipar a elas em vez de reagir depois que acontecem.

História

A ideia de somar temperaturas para prever as datas de desenvolvimento das plantas remonta à década de 1730, quando o cientista francês René Réaumur propôs que o total das temperaturas diárias acima de um limiar poderia ser usado para prever quando uma planta atingiria determinada fase. Nos dois séculos seguintes, pesquisadores aperfeiçoaram o conceito ao introduzir temperaturas-base específicas para cada cultura. O método de unidades de calor do milho usado por muitas calculadoras modernas, incluindo o método modificado com limite superior de temperatura, remonta a um artigo de 1958 de E. C. Gilmore e J. S. Rogers, que mediu a maturidade do milho usando unidades de calor acumuladas.

Perguntas frequentes

Uma unidade de graus de crescimento é igual a um dia de graus de crescimento? Sim. GDU e GDD se referem à mesma medida. Diferentes regiões e organizações preferem um termo ou outro, mas o cálculo é idêntico.

Por que esta calculadora limita a temperatura máxima a 86°F? Acima de aproximadamente 86°F, a maioria das culturas deixa de obter benefícios de desenvolvimento com o calor adicional e pode sofrer estresse térmico. Limitar a temperatura máxima impede que um único dia muito quente superestime a contribuição daquele dia para o crescimento da planta.

Por que meu resultado é diferente de uma média simples das temperaturas máxima e mínima? Esta calculadora ajusta cada temperatura em direção à temperatura-base e ao limite de 86°F antes de calcular a média. Uma noite fria abaixo da temperatura-base é elevada até a temperatura-base, e um dia quente acima de 86°F é reduzido para 86°F. Uma média simples das temperaturas máxima e mínima originais não corresponderá à desta calculadora quando uma temperatura estiver fora dessa faixa.

Que temperatura-base devo usar? Use 50°F (10 °C) para milho, soja e sorgo; 32°F (0 °C) para trigo; e 60°F (16 °C) para algodão, a menos que um fornecedor de sementes especifique um valor diferente para determinada variedade.

Como acompanho a GDU durante uma safra inteira? Calcule a GDU diária de cada dia a partir do plantio ou da emergência e depois some o valor de cada dia a um total acumulado. Compare o total com as exigências de GDU publicadas para a fase de crescimento de interesse.

A GDU pode prever exatamente a colheita? Não. Ela reduz consideravelmente a faixa provável em comparação com a contagem de dias do calendário, mas seca, inundação, estresse nutricional e diferenças entre variedades podem alterar a data real.

Referências

1. Gilmore, E. C., e J. S. Rogers. "Heat Units as a Method of Measuring Maturity in Corn." Agronomy Journal, vol. 50, n.º 10, 1958, p. 611–615.
2. McMaster, G. S., e W. W. Wilhelm. "Growing Degree-Days: One Equation, Two Interpretations." Agricultural and Forest Meteorology, vol. 87, n.º 4, 1997, p. 291–300.
3. Baskerville, G. L., e P. Emin. "Rapid Estimation of Heat Accumulation from Maximum and Minimum Temperatures." Ecology, vol. 50, n.º 3, 1969, p. 514–517.