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Graus-dia de Desenvolvimento (GDD): Como relacionar a temperatura e os estágios de crescimento da cultura

  • Por Arable Staff

O monitoramento dos Graus-dia de Desenvolvimento (GDD) é um insumo chave para o planejamento agrícola. Cada trato cultural – aplicações de fertilizantes e defensivos, irrigação, colheita – deve ser realizado em um estágio específico de crescimento da planta para ser mais eficaz.

Os GDD possuem correlação para os estágios de crescimento das culturas para a maioria das variedades. E conhecer o número de GDD que corresponde ao estágio de crescimento da cultura de interesse permite um planejamento preciso e eficiente das atividades de produção.

E o que são graus-dia de desenvolvimento?

A taxa de crescimento da cultura depende das respostas metabólicas à temperatura. Geralmente, temperaturas mais altas correspondem a um desenvolvimento mais alto até que alguma temperatura máxima seja atingida, ponto em que o metabolismo é interrompido. Na agricultura, os GDD, também chamado de graus-dia ou unidades de calor, pode ser usado para rastrear o desenvolvimento da planta através dos estágios, desde a germinação até a maturidade. Assim, são utilizados para comparar o progresso do crescimento da planta entre diferentes locais e diferentes anos. Os GDD estão relacionados ao tempo fisiológico de uma planta para estimar a energia térmica acumulada disponível para a planta ao longo do tempo.

Uma vez que uma cultura começa a se desenvolver, ou após o inverno no caso de culturas especiais, o acúmulo de GDD fornece uma indicação clara dos estágios que a planta atingiu (como exemplos a floração,o  desenvolvimento do fruto, a colheita e a senescência). As respostas metabólicas e fisiológicas às temperaturas diferem entre culturas e cultivares, mas a forma geralmente se aplica à fenologia de todas as espécies.

Por que é importante medir os Graus-dia de desenvolvimento?

Como a temperatura é um determinante significativo da taxa metabólica 1, o GDD é um preditor preciso do estágio de crescimento da planta em sistemas de cultivo saudáveis ​​2. Temperaturas mais altas aceleram a taxa metabólica das plantas em alguns processos, acelerando a produção de carbono orgânico, energia e volume de que precisam para crescer, fazendo com que amadureçam mais rapidamente. Como as temperaturas e as condições climáticas mudam de estação para estação, é essencial saber a rapidez com que uma lavoura passa por seus estágios de crescimento para antecipar as necessidades de trato cultural.

A identificação de GDD permite comparar áreas e talhões. E as diferenças de microclima entre os talhões (e mesmo dentro dos talhões) podem impactar fortemente a taxa de crescimento. Assim, o monitoramento dos graus-dia de desenvolvimento acumulados nos talhões fornece informações sobre os campos que estão prontos para a colheita.

Aplicações práticas dos Graus-dia de desenvolvimento

GDD é uma ferramenta para planejamento que pode ser utilizada em todas as etapas de produção agrícola, como o rastreamento de crescimento de culturas, janela de aplicação de defensivos, identificação de risco de doenças, programação de aplicação de nutrientes e previsão de colheita. Na área de pesquisa, o GDD é usado para melhoramento, comparações varietais, avaliações de talhões e monitoramento do estresse da planta.

 

 

Outras aplicações de graus-dia de desenvolvimento incluem:

  • Previsão do crescimento e desenvolvimento da planta: ao medir o GDD, os produtores podem prever quando ocorrerão os principais estágios de desenvolvimento, como a emergência, floração e maturidade. Estas informações podem ajudá-los a programar as práticas de manejo, como plantio, irrigação e aplicações de fertilizantes no momento ideal.
  • Comparação do crescimento vegetativo entre áreas: o GDD pode ser usado para comparar o crescimento das plantas em diferentes locais . Esta informação pode ser utilizada para avaliar quais locais são mais adequados para uma determinada cultura e identificar fatores que limitam o crescimento da planta.
  • Avaliação do impacto das condições climáticas: GDD pode ser usado para avaliar o impacto das condições climáticas no crescimento e desenvolvimento da planta. Por exemplo, se o acúmulo de GDD for menor do que o esperado, isso pode indicar que o clima está muito frio para o crescimento ideal da planta.
  • Estimando o rendimento da safra: ao rastrear o GDD, os produtores podem estimar o rendimento potencial de uma safra. Esta informação pode ajudar a decidir o momento de colheita, armazenamento, processamento e comercialização.
  • Melhorar as práticas de manejo da cultura: ao acompanhar o GDD ao longo do tempo, os produtores podem identificar as tendências de crescimento e desenvolvimento das plantas e ajustar suas práticas de manejo de acordo. Por exemplo, eles podem ajustar a irrigação ou as aplicações de fertilizantes com base no GDD acumulado e no estágio de desenvolvimento da cultura.

 

Por que a safra de milho é de 2 a 3 meses mais longa em Iowa do que na Califórnia?

O estágio de desenvolvimento de uma planta é determinado pelo tempo fisiológico, não pelo tempo cronológico. E o tempo fisiológico é uma função da temperatura. Isso significa que os graus-dia de desenvolvimento determinam quantos dias corridos levará para uma cultura passar da semente até a colheita. Assim, no vale de Sacramento, na Califórnia, onde há radiação solar quase constante, a estação de crescimento para as mesmas variedades será muito mais curta do que em lugares como Iowa, que têm menor radiação solar.

 

Como a Arable mede os Dias de Grau de Crescimento?

A Arable mantém um extenso banco de dados de culturas e cultivares globais – o que inclui limites de temperatura, bem como estágios fenológicos modelados por pesquisadores em todo o mundo – para uso em seus aplicativos da web e móveis. 3

O GDD específico da cultura é calculado usando a temperatura máxima (Tmax) e a temperatura mínima (Tmin), onde Tmax e Tmin são os limites de temperatura definidos para cada cultura e variedade.

A Arable também calcula as temperaturas médias a cada hora e gera o Tmin e o Tmax para a hora correspondente. Ao subtrair Tmin da temperatura média diária, o GDD captura apenas o calor que promove o desenvolvimento da planta. Se a temperatura média diária for menor que a temperatura base, então o GDD = 0.

 

 

A soma de todos os valores diários de GDD é somada, resultando no GDD cumulativo. O GDD cumulativo calculado para cada cultura pode então ser aplicado ao seu estágio de crescimento conhecido. 4

Como são visualizar os dados de GDD no sistema da Arable?

Depois de selecionar uma cultura e criar uma estação de crescimento correspondente na plataforma Arable, os estágios de crescimento da cultura e o GDD cumulativo são exibidos.

 

Visão de graus-dia de desenvolvimento acumulados e estágios de crescimento do milho. Imagens de milho adicionadas para fins ilustrativos.

Exemplo de caso de uso

A mudança de estratégias de manejo com base no GDD pode influenciar na qualidade do rendimento da cultura. Por exemplo, foi demonstrado que a irrigação deficitária regulada (RDI) aumenta o teor de sólidos solúveis (também conhecido como Brix) de várias culturas, incluindo tomates e uvas. Quando uma planta está em déficit hídrico no estágio correto de crescimento, o armazenamento de carboidratos na fruta aumentará. Um aumento nos sólidos solúveis pode aumentar a doçura ou melhorar a textura da fruta.

A Arable mostrou que o índice de vegetação de diferença normalizada (NDVI), que mede a porcentagem de cobertura verde do dossel, está fortemente correlacionado com o GDD cumulativo. Ao monitorar ativamente o NDVI e o GDD, a irrigação pode ser reduzida precisamente no momento correto para aumentar o teor de sólidos solúveis, aumentando assim o valor da fruta.

GDD cumulativos do processamento de tomates no vale de Sacramento. O RDI começa no início do estágio rosa em meados de agosto. Consulte o nosso Material sobre Déficit de Irrigação no Processamento de Tomates para obter um guia completo sobre o uso de GDD para determinar a meta de RDI.

Resumo

Os GDD medem quanto calor uma cultura recebeu durante a safra e, uma vez que a temperatura influencia muitos processos biológicos que determinam a saúde e o vigor, está fortemente correlacionada com o desenvolvimento da planta. Assim, rastrear com precisão os GDD é fundamental para práticas eficazes de gerenciamento de cultivos.

A modelagem agronômica da Arable aplica dados microclima coletados pelo Arable Mark aos limites biológicos definidos para cada cultura e variedade para capturar apenas o calor que promove o desenvolvimento da planta.

Para saber mais sobre o sistema de inteligência agrícola de última geração da Arable, clique aqui.

 


1 A taxa metabólica é a quantidade de energia exógena consumida por unidade de massa por unidade de tempo. Simplificando, é a quantidade de energia que um organismo precisa para crescer e se manter vivo. Nas plantas, a fonte dessa energia é o sol.

2 Sistemas de cultivo saudáveis são aqueles com água, nutrientes, luz e espaço suficientes que não são danificados por pragas. Sistemas de cultivo insalubres terão sintomas que obscurecem a detecção de sinais normais de crescimento da planta.

3 Culturas e variedades adicionais podem ser adicionadas ao banco de dados entrando em contato com a equipe de sucesso do cliente da Arable em support@arable.com.

4 Para obter resultados mais precisos, o Mark deve ser configurado e instalado na manhã em que as culturas são plantadas para capturar as temperaturas diárias de toda a estação.

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