کاربرد زمان فیزیولوژیکی و روز- درجه

توانایی پیشگویی و پیشگیری طغیان آفات بستگی به فاکتورهای زیادی دارد که یکی از آنها زمان وقایع تاریخچه زندگی است. روشهای آزمایشگاهی، تحلیلی و مدلسازی برای پیشگویی این فنولوژی­ها موجود هستند. پیشگویی زمان وقایع تاریخچه زندگی به دلایل متعددی مهم است. یک دلیل آشکار و سودمند، تعیین زمان­بندی دقیق نمونه­برداریهای آماری و عملکرد کنترل می­باشد. روشهای کنترل در مقابل مراحل زندگی آفت معین خیلی موثر هستند بنابراین برای منطبق شدن بر رخداد این مراحل، باید زمان­بندی شوند. زمان­بندی ضعیف می­تواند نتایج مصیبت­بار داشته باشد زیرا مراحل آسیب­پذیر بر مراحلی که خیلی مخرب هستند مقدم است. مدلها یک ابزار مهم برای پیشگویی وقایع آینده هستند (برای زمانهای رشدی به خصوص و پویایی جمعیت در کل). سیستم­های مدیریت بسیاری آفات به مدلهای فنولوژیک بندپایان و میزبان بستگی دارد. داده­های جمع­آوری شده از آزمایشات دمای ثابت، همه اطلاعات مورد نیاز برای مدلسازی این روابط را فراهم می­کند.  

مدل­های مبتنی بر دما بارها جهت پیش­بینی وقوع و دینامیسم فصلی جمعیت آفات و دشمنان طبیعی در مزرعه مورد استفاده قرار گرفته­اند تا به یافتن شرایط مناسب برای پرورش دشمنان طبیعی و مدل­سازی     برهمکنش­های زنجیره­های غذایی در اکوسیستم­های مختلف (مرتبط با عواقب احتمالی ناشی از گرمایش زمین) یاری رسانند.

تاریخ آغاز جمع نمودن روز- درجه­ها با نام تاریخ Biofix شناخته می­شود که برای گونه­های مختلف متفاوت است. تاریخ­های Biofix معمولاً براساس رویدادهای بیولوژیکی خاصی نظیر تاریخ­های کاشت، اولین تاریخ شکار در تله یا اولین گزارش وقوع یک آفت می­باشند. به عنوان مثال در جائیکه مراحل نموی حشره با دقت قابل ردیابی است و یا در جائیکه یک مرحله­ی نمو برای پیش بینی وقوع مرحله­ی بعد بکار می­رود می­توان از این زمان­ها استفاده کرد. گاهی حشرات بالغ صید شده در تله­ها برای پیش بینی زمان تفریخ تخم استفاده می­شود. بنابراین مدل­هائی که یک زمان شروع مناسب دارند کاملاً موفق عمل می­نماید. متخصصین زراعت که با گیاهان زراعی یکساله کار می­کنند عموماً تاریخ کاشت را به عنوان زمان شروع یک تجمع استفاده می­نمایند. این زمان از لحاظ بیولوژیکی اهمیت داشته و به وضوح قابل تعریف است. اما برای حشره­شناسانی که با مدل­های روز-درجه کار می­کنند مشکل­تر است که زمانی را برای شروع یک تجمع در نظر گیرند. بنابراین تا جائیکه ممکن است باید تاریخ­های شروع برای محاسبه­ی هر روز-درجه­ای براساس ملاک­های معنی­دار بیولوژیکی باشد. زمان فیزیولوژیک اساس ساخت و توسعه­ی مدل­های فنولوژیک موجودات زنده­ی خونسرد محسوب می­شوند. یک مدل فنولوژیک روابط قابل پیش­بینی را بین اقلیم و رویدادهای سیکل زندگی آن موجود زنده توصیف می­کند. مدل­های فنولوژیک دربرگیرنده­ی انباشت­های روز- درجه­ی مورد نیاز برای مراحل مختلف رشد و نمو هستند.

یکی از اهداف اساسی محاسبه­ی روز- درجه، تعیین زمان خروج حشرات کامل زمستان­گذران از پناهگاه و نیز آغاز فعالیت تغذیه­ای لاروهای حاصل از تخم­های زمستان­گذران می­باشد، تا با دقت زمانی به نسبت بالا و بدون تحمیل هزینه نمونه­برداریهای مکرر، پیش­بینی زمان شروع خسارت و نیز زمان رسیدن خسارت به آستانه اقتصادی میسر شود. در این صورت تعداد نمونه­برداری­ها و هزینه­ی ناشی از آنها کاهش می­یابد. نتایج به دست آمده از برازش داده­ها با این مدلها می­تواند برای اطمینان از کاربرد به موقع اقدام مدیریتی استفاده شود که اغلب به کارگیری یک حشره­کش است. این امر به ویژه وقتی که حشره فقط برای دوره­ی کوتاهی  از زمان نسبت به حشره­کش­ها آسیب­پذیر است اهمیت دارد.

مدل­های مبتنی بر دما علاوه بر تعیین زمان نمونه­برداری و کاربرد آفت­کش همچنین می­توانند برای به حداقل رساندن ناسازگاری­ها بین عملیات زراعی (نظیر آبیاری و کاربرد آفت­کش) نیز مورد استفاده قرار گیرند. این مدل­ها ابزارهای ارزشمندی در مدیریت محصول می­باشند، که به پرورش دهندگان و مشاوران برای پیش­بینی رویدادهای بیولوژیک کمک می­کنند. نتیجه­ی این پیش­بینی افزایش قدرت تصمیم­گیری مدیریتی برای محصول و به دنبال آن کنترل موثرتر و امن­تر آفات خواهد بود.

قدم اول مشترک در همه مشکلات مدل­سازی، آشکارسازی هدف است. آشکارسازی مشکل به تعیین ساختار مدل درست باید کمک کند. برای مثال اگر هدف از مدل، آنالیز مرگ و میر وابسته به دما راجع به فنولوژی حشره، سپس انتخاب یک مدل روز-درجه خطی برای توصیف نرخهای نمو هست، ممکن است این روش صحیح نباشد زیرا اکثر مرگ و میرهای وابسته به دما بیرون بخش خطی اتفاق می­افتند. قدم دیگر در مرحله مدلسازی کسب اطلاعات می­باشد.