Estimating base temperature and thermal time requirement for chickpea (Cicer arietinum L.) emergence

Abstract

In order to reach different growth stages, crops have a certain thermal time requirement, which includes mean ambient temperature and developmental base temperature (Tb). Calculating Tb allows estimating growing degree days (GDD) more precisely. This work aimed to determine the Tb and GDD required for cv. Norteño chickpea (Cicer arietinum L.) sowing-emergence stage. Pot and field trials were conducted to obtain and validate data. From July to December 2016, 15 pots were planted on each date, and 5 seeds per pot. In the field, they were planted on 6/4 and 6/19 of 2015, 4/15, 5/23, 6/14, 7/7, and 8/5 of 2016 in plots following a completely randomized design with 4 replications. Phenological records were kept daily. To estimate Tb, mathematical formulae of classical statistical methods were used: the coefficient of variation in GDD (CVGDD), the regression coefficient (RC), and the lowest standard deviation (SDGDD). Tb amounted to 3.75, 3.92, and 4.79°C, and GDD values for the sowing-emergence stage were 137.26, 135.57, and 126.93°C/d, respectively, as obtained with the CVGDD, RC and SDGDD methods. In order to validate these data, the refined index of agreement, the root mean square error, and the coefficient of determination were calculated. The parameters considered showed that the methods were adequate to predict the emergency, with SDGDD being the most accurate at estimating Tb and GDD, which turned out to be 4.79°C and 126.93°C/d, respectively.

Los cultivos presentan un determinado requerimiento térmico para alcanzar las diferentes etapas de desarrollo, que involucra la temperatura media ambiente y el valor de la temperatura base (Tb) de desarrollo. El cálculo de Tb, permite una estimación más precisa de grados días de desarrollo (GDD). El objetivo de este trabajo fue determinar la Tb y los GDD que caracterizan la etapa Siembra-Emergencia en garbanzo (Cicer arietinum L.), cv. Norteño. Para determinar y validar los datos se realizaron ensayos en maceta y a campo. Se sembraron desde los meses de julio a diciembre de 2016, 15 macetas en cada fecha, y 5 semillas por maceta, y a campo se sembraron los días 4/6 y 19/6 del 2015, 15/4, 23/5, 14/6, 7/7, y 5/8 del 2016 en parcelas siguiendo un diseño completamente aleatorizado con 4 réplicas. El registro fenológico se realizó diariamente. Para estimar la Tb se utilizaron fórmulas matemáticas, que derivan de la metodología estadística clásica: coeficiente de variación en GDD (CVGDD), coeficiente de regresión (CR), y menor desvío estándar (SDGDD). La Tb estimada fue de 3,75; 3,92 y 4,79°C, y los valores de GDD referidos al período siembra-emergencia fueron 137,26; 135,57; y 126,93°C/días respectivamente, obtenidos con los métodos de CVGDD, CR y SDGDD. Para la validación de los datos se calculó el índice refinado de adecuación, la raíz del error cuadrático medio y coeficiente de determinación lineal. Los parámetros considerados indicaron que los métodos son aceptables para predecir la emergencia, siendo el método de SDGDD el más preciso para estimar la Tb y los GDD, con un valor de 4,79°C y 126,93°C/días respectivamente.