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Una guía para los grados día de crecimiento (GDD): vinculando la temperatura y las etapas de crecimiento de los cultivos

  • Por Arable Staff

Los grados día de crecimiento (GDD) son una medida clave para la planificación agrícola. Cada intervención agrícola que dependen del tiempo, como la protección de cultivos , aplicaciones de fertilizantes, el riego y la cosecha deben realizarse en una etapa específica del crecimiento de las plantas para que sean más efectivas . Diferentes investigadores han correlacionado los GDD con las etapas de crecimiento de la mayoría de las especies de cultivos . Conocer el número de GDD que corresponden a la etapa de crecimiento del cultivo de interés permite una planificación precisa y eficiente de las actividades productivas.

¿Qué son los grados día de crecimiento?

La tasa de crecimiento de los cultivos depende de las respuestas metabólicas a la temperatura. Generalmente, las temperaturas más altas corresponden a un mayor desarrollo hasta que se alcanza una temperatura máxima, momento en el que el metabolismo se detiene. En la agricultura de producción, los GDD, también llamados grados día o unidades de calor, se pueden utilizar para hacer seguimiento al desarrollo de las plantas desde  las etapas de  germinación hasta la madurez. Los GDD también se usan para  comparar el progreso del crecimiento de las plantas entre diferentes ubicaciones y entre diferentes años. Los GDD están relacionados con el tiempo fisiológico de una planta para estimar la energía calorica  acumulada disponible para la planta a lo largo del tiempo.

Una vez que un cultivo comienza a desarrollarse, o después del invierno en el caso de cultivos especiales, la acumulación de GDD proporciona una indicación clara de las etapas que ha alcanzado la planta (por ejemplo, floración, desarrollo de frutos, cosecha, senescencia). Las respuestas metabólicas y fisiológicas a las temperaturas difieren entre cultivos y variedades , pero el concepto general  se aplica a la fenología de todas las especies.

¿Por qué es importante medir los grados día de crecimiento?

Como la temperatura es un determinante importante de la tasa metabólica 1 , los GDD son un predictor preciso de la etapa de crecimiento de las plantas en sistemas de cultivo saludables 2 . Las temperaturas más altas aceleran la tasa metabólica de las plantas en algunos procesos, acelerando la producción de carbono orgánico, energía y volumen que necesitan para crecer, lo que hace que maduren más rápidamente. Dado que las temperaturas y las condiciones climáticas cambian de una temporada a otra, es esencial saber qué tan rápido avanza un cultivo a través de sus etapas de crecimiento para anticipar las necesidades del campo.

Los GDD también pueden ser una forma sencilla de comparar campos y temporadas de crecimiento. Las diferencias microclimáticas entre campos (e incluso dentro del mismo campo ) pueden afectar fuertemente la tasa de crecimiento. Monitorear la acumulacion de los grados día en los diferentes campos proporciona información sobre las zonas que están listas para la cosecha.

Aplicaciones prácticas de los grados día

Los GDD son una herramienta de programación que se utiliza en todo el espectro agrícola. En las actividades agrícolas, los usos incluyen el seguimiento del crecimiento de los cultivos, la sincronización de la protección de los cultivos, la identificación del riesgo de enfermedades, la programación de la fertilización y la predicción de la cosecha. En el área de investigación, los GDD se utilizan para mejoramiento y comparacion de variedades, evaluaciones de sitios de campo y monitoreo del estrés de las plantas.

 

 

Otras aplicaciones de los grados día incluyen::

  • Predecir el crecimiento y desarrollo de las plantas: al medir los  GDD, los productores pueden predecir cuándo ocurrirán las etapas clave del desarrollo, como la emergencia, la floración y la madurez. Esta información puede ayudarles a programar prácticas de manejo como la siembra, el riego y la aplicación de fertilizantes en el momento óptimo.
  • Comparación del crecimiento de las plantas entre ubicaciones: los GDD se pueden utilizar para comparar el crecimiento de las plantas en diferentes ubicaciones. Esta información se puede utilizar para evaluar qué ubicaciones son más adecuadas para un cultivo en particular e identificar factores que limitan el crecimiento de las plantas.
  • Evaluación del impacto de las condiciones climáticas: los GDD se pueden utilizar para evaluar el impacto de las condiciones climáticas en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Por ejemplo, si la acumulación de GDD es menor de lo esperado, puede indicar que el clima es demasiado frío para un crecimiento óptimo de las plantas.
  • Estimación del rendimiento de los cultivos: al realizar un seguimiento de GDD, los productores pueden estimar el rendimiento potencial de un cultivo. Esta información puede ayudar a decidir la cosecha, el almacenamiento, el procesamiento y la comercialización de los cultivos.
  • Mejorar las prácticas de manejo de cultivos: al realizar un seguimiento de la GDD a lo largo del tiempo, los productores pueden identificar las tendencias de crecimiento y desarrollo de las plantas y ajustar sus prácticas de manejo en consecuencia. Por ejemplo, pueden ajustar las aplicaciones de riego o fertilizantes en función de los GDD acumulados y la etapa de desarrollo del cultivo.

 

Why is the corn season 2-3 months longer in Iowa than in California?

A plant’s developmental stage is determined by physiological time, not chronological time. Physiological time is a function of temperature. This means that growing degree days determine how many calendar days it will take for a crop to go from seed to harvest. So in California’s Sacramento Valley, where there is near-constant solar radiation, the growing season for the same varieties will be much shorter than in places such as Iowa that have lower solar radiation.

 

¿Cómo mide Arable los grados día de crecimiento?

Arable mantiene una extensa base de datos de cultivos y variedades a nivel global, que incluye umbrales de temperatura y etapas fenológicas modeladas por investigadores de todo el mundo, para usar en sus aplicaciones web y móviles.3

Los GDD específicos de cada cultivo se calculan utilizando la temperatura máxima (Tmax) y la temperatura mínima (Tmin), donde Tmax y Tmin son los umbrales de temperatura establecidos para cada cultivo y variedad.

Arable promedia las temperaturas cada hora y genera Tmin y Tmax para la hora correspondiente. Al restar Tmin de la temperatura diaria promedio, los GDD capturan solo el calor que hace avanzar el desarrollo de la planta. Si la temperatura promedio diaria es menor que la temperatura base, entonces los GDD = 0.

 

 

Se suma la suma de todos los valores diarios de GDD, lo que da como resultado los GDD acumulativo. Los GDD acumulados para cada cultivo se pueden aplicar luego a su etapa de crecimiento conocida.4

¿Cómo se ven los datos de GDD en el sistema de Arable?

Después de seleccionar un cultivo y crear la temporada de crecimiento correspondiente en la plataforma de Arable, se muestran las etapas de crecimiento del cultivo y el GDD acumulado.

 

Ejemplo caso de uso

Cambiar las estrategias de manejo basadas en los GDD puede influir en la calidad del rendimiento de los cultivos. Por ejemplo, se ha demostrado que el riego deficitario regulado (RDI) aumenta el contenido de sólidos solubles (también conocido como Brix) de varios cultivos, incluidos los tomates y las uvas. Cuando una planta se encuentra en déficit hídrico en la etapa de crecimiento correcto, aumentará el almacenamiento de carbohidratos en el fruto. Un aumento de sólidos solubles puede aumentar el dulzor o mejorar la textura de la fruta.

Arable ha demostrado que el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), que mide el porcentaje de cobertura de dosel verde, está fuertemente correlacionado con el GDD acumulativo. Al monitorear activamente NDVI y GDD, el riego se puede reducir en el momento correcto para aumentar el contenido de sólidos solubles, aumentando así el valor de la fruta.

Resumen

Los GDD miden cuánto calor ha recibido un cultivo durante la temporada y, dado que la temperatura influye en muchos procesos biológicos que determinan la salud y el vigor, está fuertemente correlacionada con el desarrollo de la planta. Por lo tanto  realizar un seguimiento preciso de los GDD es clave para prácticas eficaces de manejo de cultivos.

El modelado agronómico de Arable aplica datos de temperatura a nivel de campo recopilados por Arable Mark a umbrales biológicos establecidos para cada cultivo y variedad para capturar solo el calor que promueve el desarrollo de las plantas.

Para obtener más información sobre el sistema de inteligencia de cultivos de última generación de Arable, haga clic aquí.

 


1 La tasa metabólica es la cantidad de energía exógena consumida por unidad de masa por unidad de tiempo. En pocas palabras, es la cantidad de energía que un organismo necesita para crecer y mantenerse vivo. En las plantas, la fuente de esta energía es el sol.

2 Los sistemas de cultivo saludables son aquellos con suficiente agua, nutrientes, luz y espacio que no son dañados por las plagas. Los sistemas de cultivo no saludables tendrán síntomas que oscurecerán la detección de señales normales de crecimiento de las plantas.

3 Se pueden agregar cultivos y variedades adicionales a la base de datos comunicándose con el equipo de atención al cliente de Arable en support@arable.com.

4 Para obtener resultados más precisos, la marca debe instalarse y desplegarse la mañana en que se plantan los campos para capturar las temperaturas diarias de toda la temporada.

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