Días-grados de cultivo

CONCEPTOS CLAVE

• Los días-grados de cultivo (GDD, por sus siglas en inglés) miden la acumulación de calor durante la temporada de crecimiento y son un indicador importante del desarrollo de plantas y plagas. 

• Entre 1970 y 2021, el número de GDD aumentó en el 97% de las 246 estaciones estadounidenses analizadas en los Estados Unidos contiguos.

• Los mayores aumentos en GDD desde 1970 se registraron a través del oeste, suroeste y sur.

• Algunas plantas y animales pueden beneficiarse de más GDD y temporadas de cultivo más largas, pero más GDD también puede significar más estrés hídrico y térmico, y temporadas más largas de polen y plagas.

La primavera meteorológica está en marcha y muchas partes del país esperan una temporada de cultivo productiva. A medida que los suelos se descongelan y aparecen las primeras floraciones, observamos de cerca las tendencias a nivel nacional en un indicador crítico de la temporada de crecimiento: los días-grados de cultivo.

Los días-grados de cultivo importan para la agricultura, la ecología e incluso la salud.

El ritmo de crecimiento de plantas e insectos es determinado en gran medida por la cantidad de calor al que están expuestos durante la temporada de cultivo, desde la siembra hasta la cosecha. Los días-grados de cultivo (GDD) son una medida de esta acumulación de calor. 

Cada especie de planta tiene una base de temperatura del aire diferente, un umbral por debajo del cual el crecimiento es limitado. GDD es la diferencia entre la temperatura promedio diaria y la temperatura base. Por ejemplo, el maíz, la soja, el sorgo y los tomates tienen una temperatura base de 50 °F.  Para estos cultivos, un día con una temperatura promedio de 60 °F equivaldría a 10 días-grados de cultivo, o GDD.

En la agricultura, la suma corriente de GDD diaria durante la temporada de cultivo, o GDD acumulado, se puede utilizar para rastrear las etapas de crecimiento de los cultivos (y plagas) y predecir cuándo estarán listos para la cosecha. Por ejemplo, el maíz generalmente alcanza la madurez alrededor de 3.000 GDD acumulados.

Pero GDD no se trata solo de la agricultura. También afecta el momento y la duración de las temporadas de polen que causan alergias y otros efectos sobre la salud. Y el desarrollo de muchas otras plantas e insectos en la naturaleza y en los huertos familiares, tanto beneficiosos (por ejemplo, polinizadores) como dañinos (por ejemplo, plagas), también está relacionado con los GDD.

Tendencias en los días-grados de cultivo desde 1970

Entender las tendencias a largo plazo en GDD puede ayudar a informar las decisiones en la agricultura, gestión de recursos naturales y salud pública a medida que cada uno de estos sectores se adapta a los impactos del cambio climático.

Climate Central analizó las tendencias en GDD con una temperatura base de 50 °F en 246 ubicaciones en los Estados Unidos desde 1970 hasta 2021 y encontró que:

• Entre 1970 y 2021, la cifra de GDD aumentó en el 97% de las 246 estaciones analizadas en los Estados Unidos contiguos.

• Durante este período, los GDD aumentaron en 525 en promedio, desde -140 en Great Falls, Mont. hasta +1818 en Reno, Nev. La tasa promedio de variación fue de 10 GDD adicionales por año.

• El 25% de las estaciones con los mayores aumentos en GDD (+687 o más) se ubicaron principalmente en el oeste, suroeste y sur.

• Los cinco mayores aumentos en GDD se produjeron en: Reno, Nev. (+1818), Las Vegas, Nev. (+1816), Tucson, Arizona (+1585), El Paso, Texas (+1585) y Phoenix, Arizona (+1537).

Impactos de los días-grados de cultivo

La temperatura es un factor clave para el desarrollo de las plantas y algunas plantas pueden beneficiarse de más GDD. Pero la métrica GDD no considera otros factores importantes como la precipitación. Las condiciones de crecimiento más cálidas causan más evaporación de la superficie de la tierra y un mayor potencial de estrés hídrico en las plantas, especialmente en las regiones propensas a la sequía del oeste y suroeste que han visto algunos de los mayores aumentos en GDD desde 1970.

Independientemente de la lluvia, los cambios en el GDD también significan cambios en la siembra, el riego, el manejo de plagas y los horarios y estrategias de cosecha de los agricultores. 

También es importante tener en cuenta que el análisis GDD de Climate Central no incluye un umbral de temperatura máxima y, por lo tanto, no tiene en cuenta la ocurrencia de calor extremo y sus impactos en el crecimiento de las plantas, que pueden incluir estrés por calor y reducción de la productividad y el rendimiento.

También existe una correlación entre GDD y temporadas de polen más largas y/o más tempranas para pastos, robles y abedules. Las respuestas alérgicas al polen, como la fiebre del heno y el asma, ya afectan a millones de estadounidenses y representan decenas de miles de millones de dólares en pérdidas económicas cada año. Y estos impactos podrían empeorar con más GDD y temporadas de polen más largas.

POSIBLES ÁNGULOS LOCALES DE LA NOTICIA

¿Cuál es la perspectiva nacional para GDD en 2022? La Red Nacional de Fenología de los Estados Unidos tiene una herramienta de visualización que se puede utilizar para mapear y explorar el GDD acumulado actual y pasado a nivel nacional y otros indicadores fenológicos. 

¿Y las perspectivas regionales para el GDD?  En el noreste, el programa Climate Smart Farming de la Universidad de Cornell tiene un pronóstico de GDD para la temporada de cultivo de 2022, que se puede buscar por código postal para un rango de temperaturas base. En la región del Medio Oeste Superior, la Red Meteorológica Agrícola de Dakota del Norte tiene manuales y datos de GDD para cultivos de importancia regional. 

¿Cómo podría cambiar el GDD en el futuro bajo el cambio climático? El mapa interactivo del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), Presiones por el cambio climático en el Siglo XXI, compara los cambios futuros proyectados en GDD bajo diferentes escenarios de emisiones.

¿Cómo está progresando la temporada de alergias este año? La Red Aeroalérgena de la Oficina Nacional de Alergias proporciona informes de alérgenos a nivel local a través de los Estados Unidos.

EXPERTOS LOCALES 

¿Busca experiencia local en agricultura y clima? El Land-Grant University Partner Map del USDA proporciona enlaces a las oficinas de extensión en los 50 estados para conectarse con científicos, educadores y personal de extensión en su área local. 

El servicio SciLine, 500 Mujeres Científicas o las oficinas de prensa de las universidades locales pueden conectarlo con científicos locales que tienen experiencia en temporadas de crecimiento, fenología y cambio climático. La Asociación Americana de Climatólogos Estatales es una organización científica profesional compuesta por todos los climatólogos estatales. 

EXPERTOS NACIONALES 

• William Anderegg, PhD
  Profesor Asociado, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Utah
  Contacto: anderegg@utah.edu
  Experiencia relacionada: impactos del cambio climático en los ecosistemas forestales y las temporadas de polen

• Suat Irmak, PhD
  Profesor y Jefe de Ingeniería Agrícola y Biológica
  La Universidad Estatal de Pensilvania
  Contacto: sfi5068@psu.edu
  Experiencia relacionada: impactos del cambio climático en la productividad agrícola

• Fiona Lo, PhD
  Investigadora Postdoctoral, Escuela de Salud Pública, Universidad de Washington
  Contacto: fionalo@uw.edu
  Experiencia relacionada: impactos del cambio climático en las estaciones de polen alergénico y la salud

METODOLOGÍA

Los análisis utilizaron datos de 1970-2021 del Sistema de Información Climática Aplicada. Se utilizó una temperatura base de 50 grados para calcular los días-grados de cultivo. Los días-grados de cultivo incluyen todo el año. Las líneas de tendencia mostradas se basan en una regresión lineal matemática. Los análisis locales de Climate Central incluyen 247 estaciones. Sin embargo, para los resúmenes de datos basados en tendencias lineales, solo se incluyen 246 estaciones debido a las grandes brechas de datos en Wheeling, Virginia Occidental.