วันสะสมอุณหภูมิ (Growing degree daysหรือ GDD) หรือที่เรียกว่าหน่วยสะสมอุณหภูมิ (Growing degree unitsหรือ GDUs) เป็นเครื่องมือเชิงอนุมาน ในด้าน ปรากฏการณ์ทางชีววิทยา GDD เป็นการวัดการสะสมความร้อนที่นักพืชสวนนักจัดสวนและเกษตรกร ใช้ ในการทำนายอัตราการเจริญเติบโตของพืชและสัตว์ เช่น วันที่ดอกไม้จะบาน แมลงจะออกจากระยะพักตัว หรือพืชผลจะเจริญเติบโตเต็มที่ GDD ได้รับการยกย่องว่าได้รับการกำหนดขึ้นครั้งแรกโดยReaumurในปี 1735 ^{[ 1 ]}

ในกรณีที่ไม่มีสภาวะสุดขั้ว เช่นภัยแล้ง ผิดฤดูกาล หรือโรคระบาด พืชจะเจริญเติบโตแบบค่อยเป็นค่อยไปทีละขั้น ซึ่งได้รับอิทธิพลอย่างมากจากอุณหภูมิแวดล้อม การคำนวณหน่วยวันสะสมอุณหภูมิ (Growing degree days) จะคำนึงถึงสภาพอากาศ ในท้องถิ่น และช่วยให้ชาวสวนสามารถคาดการณ์ (หรือในเรือนกระจกสามารถควบคุมได้) อัตราการเจริญเติบโตของพืชไปสู่ความสมบูรณ์ได้

เว้นแต่จะได้รับผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ เช่น ความชื้น อัตราการเจริญเติบโตตั้งแต่เริ่มงอกจนถึงเจริญเติบโตเต็มที่ของพืชหลายชนิดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอากาศในแต่ละวัน เนื่องจากกระบวนการเจริญเติบโตหลายอย่างของพืชและแมลงขึ้นอยู่กับการสะสมความร้อนในปริมาณที่เฉพาะเจาะจง จึงสามารถคาดการณ์ได้ว่ากระบวนการเหล่านี้จะเกิดขึ้นเมื่อใดในฤดูปลูก โดยไม่คำนึงถึงความแตกต่างของอุณหภูมิในแต่ละปี หน่วยการเจริญเติบโต (Growing Degrees หรือ GDs) ถูกกำหนดให้เป็นจำนวนองศาของอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิฐานที่กำหนด ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละชนิดของพืช อุณหภูมิฐานคืออุณหภูมิที่ต่ำกว่านั้นการเจริญเติบโตของพืชเป็นศูนย์ GDs คำนวณในแต่ละวันโดยการนำอุณหภูมิสูงสุดบวกกับอุณหภูมิต่ำสุดหารด้วย 2 ลบด้วยอุณหภูมิฐาน หน่วยการเจริญเติบโตสะสมโดยการบวกค่า GDs ของแต่ละวันเข้าด้วยกันเมื่อฤดูกาลดำเนินไป

หน่วยความร้อนของพืช (GDU) สามารถใช้เพื่อ: ประเมินความเหมาะสมของภูมิภาคสำหรับการผลิตพืชชนิดใดชนิดหนึ่ง; ประมาณระยะการเจริญเติบโตของพืช วัชพืช หรือแม้กระทั่งระยะชีวิตของแมลง; ทำนายวันเก็บเกี่ยวและวันครบกำหนดเก็บเกี่ยวของพืชอาหารสัตว์; ทำนายช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการใส่ปุ๋ยหรือยาฆ่าแมลง; ประเมินความเครียดจากความร้อนของพืช; วางแผนระยะห่างของวันปลูกเพื่อให้ได้วันเก็บเกี่ยวที่แตกต่างกัน ดัชนีเฉพาะพืชที่ใช้สมการแยกกันสำหรับอิทธิพลของอุณหภูมิต่ำสุดรายวัน (กลางคืน) และอุณหภูมิสูงสุด (กลางวัน) ต่อการเจริญเติบโตเรียกว่า หน่วยความร้อนของพืช (CHU)

GDD คำนวณโดยการหาปริพันธ์ของความร้อนเหนืออุณหภูมิฐาน^{[ 2 ]} T (ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช ดูส่วนฐาน):

$${\displaystyle {\text{GDD}}={\frac {T_{\mathrm {max} }+T_{\mathrm {min} }}{2}}-T_{\mathrm {base} }.}$$

หากอุณหภูมิต่ำสุดT ต่ำกว่าT จะมีสองกรณีเกิดขึ้น:

• ตัวเลือก A: ไม่ต้องเปลี่ยนแปลงเฉพาะในกรณีที่จึงจะตั้งค่าผลลัพธ์ GDD คือ 0 สามารถเขียนให้กระชับยิ่งขึ้นได้ดังนี้${\displaystyle T_{\mathrm {min} }}$${\displaystyle (T_{\mathrm {max} }+T_{\mathrm {min} })/2<T_{\mathrm {base} }}$${\displaystyle (T_{\mathrm {max} }+T_{\mathrm {min} })/2=T_{\mathrm {base} }}$${\displaystyle {\text{GDD}}=\max \left\{{\frac {T_{\mathrm {max} }+T_{\mathrm {min} }}{2}}-T_{\mathrm {base} },0\right\}}$

• ตัวเลือก B: เปลี่ยนเป็น.${\displaystyle T_{\mathrm {min} }<T_{\mathrm {base} }}$${\displaystyle T_{\mathrm {min} }=T_{\mathrm {base} }}$

โดยทั่วไปแล้ว ค่า GDD จะวัดจากอุณหภูมิต่ำสุดในฤดูหนาว อุณหภูมิใดๆ ที่ต่ำกว่าT จะถูกกำหนดให้เป็นT ก่อนที่จะคำนวณค่าเฉลี่ย ในทำนองเดียวกัน อุณหภูมิสูงสุดมักจะถูกจำกัดไว้ที่ 30 °C เนื่องจากพืชและแมลงส่วนใหญ่จะไม่เจริญเติบโตเร็วขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่านั้น อย่างไรก็ตาม พืชในเขตอบอุ่นและเขตร้อนบางชนิดมีความต้องการจำนวนวันที่สูงกว่า 30 °C อย่างมากเพื่อให้ผลหรือเมล็ดสุก

ตัวอย่างเช่น วันที่มีอุณหภูมิสูงสุด 23 องศาเซลเซียส และต่ำสุด 12 องศาเซลเซียส (และอุณหภูมิฐาน 10 องศาเซลเซียส) จะมีค่า GDD เท่ากับ 7.5

$${\displaystyle {\frac {23+12}{2}}-10=7.5}$$

ตัวอย่างที่สอง วันที่มีอุณหภูมิสูงสุด 13 องศาเซลเซียส และต่ำสุด 5 องศาเซลเซียส (และฐานอุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส) จะส่งผลให้เกิด:

• เวอร์ชัน A: 0 GDD, as${\displaystyle \max\{(13+5)/2-10,0\}=0}$
• เวอร์ชัน B: 1.5 GDDs, ดังนี้${\displaystyle (13+10)/2-10=1.5}$

การเจริญเติบโต ของแมลงและจำนวนวันสะสมอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโต (Growing Degree Days) ยังถูกนำมาใช้โดยเกษตรกรและผู้ปลูกพืชสวน บางราย เพื่อกำหนดเวลาในการใช้สารกำจัดศัตรูพืชแบบอินทรีย์หรือชีวภาพหรือ วิธี การควบคุมศัตรูพืช อื่นๆ เพื่อให้สามารถใช้วิธีการหรือการรักษาในช่วงเวลาที่ศัตรูพืชอ่อนแอที่สุด ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้ค่าพื้นฐานที่ 10 °C:

• ตัวอ่อนของหนอน ผีเสื้อกลางคืนสีดำมีขนาดใหญ่พอที่จะเริ่มก่อให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจได้ที่ 166 GDD ^{[ 3 ]}
• ตัวเต็มวัยของแมลงเจาะใบบ็อกซ์วูดจะปรากฏตัวเมื่ออายุประมาณ 139 GDD ^{[ 4 ]}
• ตัวอ่อนของแมลง เจาะใบเบิร์ชรุ่นแรกจะปรากฏตัวในช่วงระหว่าง 48 ถึง 203 GDD และรุ่นที่สองจะปรากฏตัวในช่วงระหว่าง 319 ถึง 524 GDD ^{[ 5 ]}
• ตัวอ่อนของหนอนใย แมงมุมฤดูใบไม้ร่วงรุ่นแรกประจำปีจะปรากฏตัวระหว่าง 350 ถึง 749 GDD รุ่นที่สองระหว่าง 791 ถึง 1540 GDD และรุ่นที่สามระหว่าง 1580 ถึง 1790 ^{[ 5 ]}
• การปรากฏตัวครั้งแรกของตัวอ่อนหนอน ใยแมงมุมมิโมซ่าโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 543 GDD ^{[ 5 ]}
• ไข่ฟักครั้งแรก ของแมลงปีกแข็งโอ๊คเกิดขึ้นระหว่าง 311 ถึง 652 GDD ครั้งที่สองระหว่าง 869 ถึง 1048 GDD และครั้งที่สามระหว่าง 1260 ถึง 1306 GDD ^{[ 5 ]}
• ไข่ฟักครั้งแรกของเพลี้ยเข็มสน เกิดขึ้นระหว่าง 35 ถึง 526 GDD และครั้งที่สองระหว่าง 1110 ถึง 1511 GDD ^{[ 5 ]}

ปัจจุบัน ผู้เลี้ยงผึ้งหลายราย กำลัง ^{วิจัย}ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิสะสมและวงจรชีวิตของรังผึ้ง [ ^{6 ]}

โดยทั่วไปแล้ว อุณหภูมิฐานที่เหมาะสมจะถูกกำหนดจากการทดลองโดยพิจารณาจากวงจรชีวิตของพืชหรือแมลงที่เกี่ยวข้อง อุณหภูมิฐานที่ใช้กันทั่วไปสำหรับพืชผลคือ 5 องศาเซลเซียสสำหรับพืชฤดูหนาว และ 10 องศาเซลเซียสสำหรับพืชฤดูร้อนและการเจริญเติบโตของแมลงส่วนใหญ่

• 4.5 °C ข้าวสาลีข้าวบาร์เลย์ข้าวไรย์ข้าวโอ๊ตเมล็ดแฟลกซ์ผักกาดหอมหน่อไม้ฝรั่ง [ ^{7 ]} " เพื่อวัตถุประสงค์ ในการบรรจุ^{กระป๋อง} " ^{[ 8 ]}
• ดอกทานตะวัน8 °C มันฝรั่ง^{[ 7 ]}
• ข้าวโพด 10 °C (รวมถึงข้าวโพดหวาน), ข้าวฟ่าง , ข้าว , ถั่วเหลือง , มะเขือเทศ , กาแฟ , ^{[ 9 ]}องุ่น , ถั่วฝักยาว , ถั่วลิมา^{[ 7 ] [ 8 ]}
• กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา (USDA) วัดโซนความร้อนในหน่วย GDD ที่สูงกว่า 30 องศาเซลเซียส ซึ่งสำหรับพืชหลายชนิด อุณหภูมินี้มีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของเมล็ด เช่นต้นกก ( Phragmites ) ต้องการเวลาอย่างน้อยหลายวันในการมีอุณหภูมิสูงถึงระดับนี้เพื่อให้เมล็ดเจริญเติบโตได้สมบูรณ์

• หนอนเจาะลำต้น 6 °C
• 7 องศาเซลเซียสหนอนรากข้าวโพด
• ด้วงอัลฟัลฟา 9 องศาเซลเซียส
• หนอนเจาะลำต้นสีดำ 10 องศาเซลเซียส หนอนเจาะลำต้นข้าวโพดยุโรปเกณฑ์มาตรฐานสำหรับแมลงและไรศัตรูพืชของพืชไม้
• 11 องศาเซลเซียสหนอนเขียว

ในกรณีของพืชบางชนิด ไม่เพียงแต่ต้องการอุณหภูมิขั้นต่ำที่แน่นอนในการเจริญเติบโตเท่านั้น แต่ยังจะหยุดการเจริญเติบโตเมื่ออุณหภูมิสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดอีกด้วย ในกรณีเช่นนี้ จะใช้หน่วยองศาการเจริญเติบโตที่ปรับปรุงแล้ว โดยคำนวณหน่วยองศาการเจริญเติบโตที่ระดับฐานที่ต่ำกว่า จากนั้นที่ระดับฐานที่สูงกว่า แล้วลบออก ข้าวโพดเป็นตัวอย่างหนึ่งของเรื่องนี้ โดยเริ่มเจริญเติบโตที่ 10 °C และหยุดที่ 30 °C ซึ่งหมายความว่าหน่วยองศาการเจริญเติบโตใดๆ ที่สูงกว่า 30 °C จะไม่นับรวม^{[ 7 ]}

ค่า GDD สามารถคำนวณได้ทั้งในหน่วยเซลเซียสหรือฟาเรนไฮต์ แต่ต้องแปลงหน่วยให้เหมาะสม โดยทุกๆ 9 GDD จะมี 5 GDD หรือในการคำนวณแปลงหน่วย:

$${\displaystyle {\text{GDD}}_{\text{C}}={\frac {5}{9}}{\text{GDD}}_{\text{F}}}$$

หน่วย เทียบเท่าที่สอดคล้องกับระบบหน่วยสากลคือเคลวิน - วินาทีปริมาณเคลวิน-วินาทีมี ค่า มากกว่าองศา-วันถึง สี่ อันดับ (1 องศาเซลเซียส-วัน เท่ากับ 8.64 × ^10⁴  เคลวิน-วินาที; 1 องศาฟาเรนไฮต์-วัน เท่ากับ 4.8 × 10⁴ ^เค  ลวิน-วินาที)

• วันองศา
• ฤดูการเจริญเติบโต
• วันองศาความร้อน
• อนุพันธ์ของสภาพอากาศ
• มาตราวินเคลอร์
• ปรากฏการณ์ทางชีววิทยา

• คำอธิบายที่ดีเกี่ยวกับการคำนวณ Growing Degree Day พร้อมตัวอย่าง
• ค่า GDD (Global Driven Volume) สะสมตั้งแต่ต้นปีจนถึงปัจจุบัน สำหรับเมืองต่างๆ ในสหรัฐอเมริกาที่เลือกไว้
• ตารางค่า GDD ที่จำเป็นสำหรับองุ่น
• ค่า GDD สำหรับระยะการเจริญเติบโตต่างๆ ของพืชที่เลือกไว้
• เครื่องคำนวณ GDD ออนไลน์
• เครื่องคำนวณหน่วยองศาความร้อนสะสมสำหรับการเจริญเติบโตของหญ้าในสนามกีฬาและสนามกอล์ฟ