ABSTRACT
The plants physiological processes such as transpiration and photosynthetic efficiency are directly related to leaf area, which is difficult to quantify in a nondestructive manner. To generate a model to estimate the total leaf area of plants of banana cv. Vitória, simple and multiple linear regressions utilizing the length and width of the third leaf, the product of length and width of the third leaf, and the total number of leaves of 'Vitória' plants, were tested. The data to develop the model were obtained from 'Vitória' banana plants from different edafoclimatic conditions and management. The best performance of the model was obtained using stepwise multiple regression with r2=0.93 and r2= 0.94. Validation of the model resulted in an r2 of 0.74.
Processos fisiológicos das plantas como transpiração e eficiência fotossintética estão diretamente relacionados à área foliar, a qual é difícil quantificar de forma não destrutiva. Para gerar um modelo para estimar a área foliar total de plantas da cv. Vitória, foram testadas regressões lineares simples e múltiplas utilizando comprimento e largura da terceira folha, o produto comprimento e largura da terceira folha e número total de folhas. Os dados para desenvolver o modelo foram obtidos de cultivos com diferentes condições edafoclimáticas e de manejo. O melhor modelo foi obtido por meio de regressão múltipla stepwise com r2 = 0,93 e r2 = 0,94. A validação do modelo resultou em r2 de 0,74.
Subject(s)
Plant Leaves/anatomy & histology , Musa/anatomy & histology , Genotype , Regression AnalysisABSTRACT
Erythroxylum citrifolium is a neotropical plant species recorded in all regions of Brazil. Determining leaf area is of fundamental importance to studies related to plant propagation and growth. The objective was to obtain an equation to estimate the leaf area of E. citrifolium from linear dimensions of the leaf blade (length and width). A total of 200 leaf blades were collected in Parque Estadual Mata do Pau-Ferro in the municipality of Areia, state of Paraíba, Northeast Brazil. The models evaluated were: linear, linear without intercept, quadratic, cubic, power and exponential. The best model was determined by the criteria of: high coefficient of determination (R²), low root mean square error (RMSE), low Akaike information criterion (AIC), high Willmott concordance index (d) and a BIAS index close to zero. All of the models constructed satisfactorily estimated the leaf area of E. citrifolium, with coefficients of determination above 0.9050, but the power model using the product between length and width (L*W) y = 0.5966 * LW1.0181 was the best, with the highest values of R² and d, low values of RMSE and AIC, and a BIAS index closest to zero.
Erythroxylum citrifolium é uma espécie de planta neotropical com registros em todas as regiões do Brasil. A determinação da área foliar é de fundamental importância em estudos relacionados a propagação e crescimento vegetal. O objetivo foi obter uma equação que permita estimar a área foliar de E. citrifolium a partir de dimensões lineares do limbo foliar (comprimento e largura). Foram coletados 200 limbos foliares no Parque Estadual Mata do Pau-Ferro, Areia, Paraíba, Nordeste do Brasil. Os modelos empregados foram: linear, linear sem intercepto, quadrático, cúbico, potencial e exponencial. Os critérios utilizados para escolher o melhor modelo, teve como base o maior coeficiente de determinação (R²), menor raiz do quadrado médio do erro (RMSE), menor critério de informação de Akaike (AIC), maior índice de concordância de Willmott (d) e índice BIAS mais próximo de zero. Todos os modelos construídos podem estimar satisfatoriamente a área foliar de E. citrifolium, com coeficientes determinação acima de 0,9050, porém o modelo potencial utilizando o produto entre comprimento e largura (L*W) y = 0,5966 * LW1,0181 é o mais indicado, com os maiores valores de R² e d, menores valores de RMSE e AIC, e índice BIAS mais próximo de zero.
Subject(s)
Biometry , ErythroxylaceaeABSTRACT
ABSTRACT: The objectives of this work were estimate the leaf area of squash 'Brasileirinha' by linear dimensions of the leaves and check models available in the literature. An experiment was conducted in the 2015/16 sowing season. Were collected 500 leaves and in each one, were measured the length (L), width (W) and length×width product (LW) and determined the real leaf area (LA). Then, 400 leaves were separated to generate models of the leaf area (LA) as a function of linear dimension (L, W or LW) of squash. The remaining 100 leaves were used for the validation of models. A second experiment was conducted in the 2016/17 sowing season. Were collected 250 leaves, used only for the validation of the models of the first experiment. There is collinearity between L and W and, therefore, models using the LW product are not recommended. The model LA=0.5482W2 + 0.0680W (R²=0.9867) is adequate for leaf area estimation of squash 'Brasileirinha'.
RESUMO: Os objetivos deste trabalho foram estimar a área foliar de abobrinha 'Brasileirinha' por dimensões lineares das folhas e testar modelos disponíveis na literatura. Foi conduzido um experimento na safra 2015/16 sendo coletas 500 folhas. Em cada folha foram mensurados comprimento (L), largura (W), calculado produto comprimento×largura (LW) e determinada a área foliar real (LA). Depois, 400 folhas foram separadas para a geração de modelos da área foliar real (LA) em função da dimensão linear (L, W ou LW) de abobrinha. As demais 100 folhas foram utilizadas na validação dos modelos. Um segundo experimento foi conduzido na safra 2016/17, no qual foram coletadas 250 folhas utilizadas na validação dos modelos gerados no primeiro experimento. Existe colinearidade entre L e W e, por isso, os modelos que utilizam o produto LW não são recomendados. O modelo LA=0,5482W2+0,0680W (R²=0,9867) é adequado para a estimação de área foliar de abobrinha 'Brasileirinha'.
ABSTRACT
Abstract Bioelectrical impedance analysis (BIA) is regarded as an important tool for evaluating the body composition of different animals in a rapid, non-destructive, and low-cost manner. A South American fish species, Steindachneridion scriptum, known as suruvi, was selected for study in this investigation. A protocol to produce fish with different body composition was used to allow BIA to adequately predict the body composition of suruvi. The fish were fed twice each day with two different diets; a low lipid diet (8.90%), and a high lipid diet (18.68%). These dietary differences allowed suruvi specimens with different body compositions to be produced. The BIA readings were determined using a Quantum X Bioelectrical Body Composition Analyzer. Two readings (dorsal and ventral) were obtained for each fish. After BIA readings were obtained, the proximate composition of the fish bodies for each individual was determined. All of the study data were used to establish correlation equations between proximate analyses and BIA values. Strong correlations were found for S. scriptum. The highest correlations were obtained for the following pairs of quantities, using BIA data from dorsal readings: moisture and resistance in series (R2 = 0.87); protein and resistance in series (R2 = 0.87); and ash and reactance in parallel (R2 = 0.82). We conclude that BIA is an effective method in determining the body composition of S. scriptum without sacrificing the fish. However, to expand the use of this new technology it is important to define strict BIA protocols to guarantee accurate estimates.
Resumo A análise da impedância bioelétrica (BIA) é considerada uma importante ferramenta para avaliar a composição corporal de diferentes animais de uma maneira rápida, não-destrutiva e de baixo custo. A espécie Sul-americana Steindachneridion scriptum, popularmente conhecida como suruvi, foi selecionada para este estudo. Foi utilizado um protocolo para produzir peixes com distintas composições corporais, permitindo a validação da BIA para análise adequada da composição corporal do suruvi. Os peixes foram alimentados duas vezes ao dia com duas dietas diferentes: uma de baixo teor lipídico (8,90%) e outra de alto teor lipídico (18,68%). Essa diferença nas dietas possibilitou a produção de indivíduos com diferentes composições corporais. As leituras da BIA foram determinadas utilizando-se o equipamento Quantum X Bioelectrical Body Composition Analyzer. Duas leituras (dorsal e ventral) foram obtidas para cada peixe. Após as leituras, para cada peixe individualmente, a composição proximal dos peixes foi determinada. Todos os dados obtidos foram utilizados para estabelecer as equações de correlação entre as análises proximais e os valores da BIA. Fortes correlações foram encontradas para S. scriptum. As maiores correlações foram obtidas para as análises dorsais a seguir: umidade e resistência em série (R2 = 0,87); proteína e resistência em série (R2 = 0,87); cinzas e reactância em paralelo (R2 = 0,82). Pode-se concluir que o método BIA é eficiente em determinar a composição corporal do suruvi S. scriptum sem sacrificar o animal. No entanto, para expandir o uso desta nova tecnologia é necessário definir protocolos rigorosos para garantir estimativas precisas.
ABSTRACT
Abstract Bioelectrical impedance analysis (BIA) is regarded as an important tool for evaluating the body composition of different animals in a rapid, non-destructive, and low-cost manner. A South American fish species, Steindachneridion scriptum, known as suruvi, was selected for study in this investigation. A protocol to produce fish with different body composition was used to allow BIA to adequately predict the body composition of suruvi. The fish were fed twice each day with two different diets; a low lipid diet (8.90%), and a high lipid diet (18.68%). These dietary differences allowed suruvi specimens with different body compositions to be produced. The BIA readings were determined using a Quantum X Bioelectrical Body Composition Analyzer. Two readings (dorsal and ventral) were obtained for each fish. After BIA readings were obtained, the proximate composition of the fish bodies for each individual was determined. All of the study data were used to establish correlation equations between proximate analyses and BIA values. Strong correlations were found for S. scriptum. The highest correlations were obtained for the following pairs of quantities, using BIA data from dorsal readings: moisture and resistance in series (R2 = 0.87); protein and resistance in series (R2 = 0.87); and ash and reactance in parallel (R2 = 0.82). We conclude that BIA is an effective method in determining the body composition of S. scriptum without sacrificing the fish. However, to expand the use of this new technology it is important to define strict BIA protocols to guarantee accurate estimates.
Resumo A análise da impedância bioelétrica (BIA) é considerada uma importante ferramenta para avaliar a composição corporal de diferentes animais de uma maneira rápida, não-destrutiva e de baixo custo. A espécie Sul-americana Steindachneridion scriptum, popularmente conhecida como suruvi, foi selecionada para este estudo. Foi utilizado um protocolo para produzir peixes com distintas composições corporais, permitindo a validação da BIA para análise adequada da composição corporal do suruvi. Os peixes foram alimentados duas vezes ao dia com duas dietas diferentes: uma de baixo teor lipídico (8,90%) e outra de alto teor lipídico (18,68%). Essa diferença nas dietas possibilitou a produção de indivíduos com diferentes composições corporais. As leituras da BIA foram determinadas utilizando-se o equipamento Quantum X Bioelectrical Body Composition Analyzer. Duas leituras (dorsal e ventral) foram obtidas para cada peixe. Após as leituras, para cada peixe individualmente, a composição proximal dos peixes foi determinada. Todos os dados obtidos foram utilizados para estabelecer as equações de correlação entre as análises proximais e os valores da BIA. Fortes correlações foram encontradas para S. scriptum. As maiores correlações foram obtidas para as análises dorsais a seguir: umidade e resistência em série (R2 = 0,87); proteína e resistência em série (R2 = 0,87); cinzas e reactância em paralelo (R2 = 0,82). Pode-se concluir que o método BIA é eficiente em determinar a composição corporal do suruvi S. scriptum sem sacrificar o animal. No entanto, para expandir o uso desta nova tecnologia é necessário definir protocolos rigorosos para garantir estimativas precisas.
Subject(s)
Animals , Body Composition , Catfishes/physiology , Electric Impedance , AquacultureABSTRACT
As propriedades mecânicas por flexão estática da madeira resinada de Pinus elliottii foram avaliadas por meio de testes destrutivos e não destrutivos. Para tanto, foram confeccionados corpos de prova de 10x10x200mm3 (radial, tangencial e longitudinal), levando em consideração dois fatores: lenho (juvenil, próximo à medula e adulto, próximo à casca) e resina, isto é, corpos de prova oriundos de toras com e sem estrias de resinagem. Para a avaliação não destrutiva, utilizou-se um aparelho de ultrassom com transdutores do tipo ponto seco, em que se pode calcular a velocidade da onda ultrassônica e consequentemente o módulo de elasticidade dinâmico (ED). Para obtenção do módulo de elasticidade (MOE) e do módulo de ruptura (MOR), realizou-se o ensaio destrutivo de flexão estática de três pontos. De posse das curvas de força x deformação, calculou-se a fragilidade do material. Os resultados confirmaram que o fator lenho foi significativo para as propriedades analisadas e o fator resina, em especial, para aumento do MOR e da massa específica. A fragilidade aumentou quando analisada a madeira juvenil e o fator resina quando incluso tendeu a aumentar a fragilidade no lenho adulto. O modelo de regressão múltiplo com variáveis Dummies, proposto para estimar o MOE pelo ED, foi significativo em 1% de probabilidade de erro (r2=0,75). Os resultados apresentados no presente trabalho mostraram que os fatores lenho e resina não afetaram negativamente as propriedades mecânicas da madeira de Pinus elliottii, em que, para o segundo fator, conclui-se, de maneira geral, que a madeira serrada oriunda de toras resinadas pode não representar danos significativos quando em serviço estrutural.
The mechanical properties for static bending of Pinus elliottii tapped wood were evaluated by nondestructive and destructive tests. To achieve this, samples measuring 10x10x200mm3 (thickness, width and length) were prepared considering two factors: wood (juvenile, near to pith and mature, near to bark) and rosin, i.e., samples from logs with and without tapping grooves. The nondestructive evaluation were performed using an ultrasound equipment with dry-point transducers in order to measure the ultrasonic velocity and, consequently, the dynamic modulus of elasticity (ED). The modulus of elasticity (MOE) and the modulus of rupture (MOR) were measured through static bending tests. The wood brittleness were determined through the analysis of force x deformation plots. The results confirmed the significance of wood factor for the properties analyzed and the factor rosin, especially for MOR and density. The brittleness increased for the juvenile wood and, when included the factor rosin, this property tends to increase for the mature wood. The multiple regression model with Dummies variables proposed to estimate MOE as a function of ED was significant at 1% of probability of error (r2=0.75). Moreover, the results showed that factor wood and factor rosin did not negatively affect the mechanical properties of Pinus elliotti wood. In general, the timber from tapped logs could not represent significant damages when in structural service.
ABSTRACT
O objetivo deste trabalho foi modelar e identificar os melhores modelos para a estimação da área foliar de feijão guandu, determinada por fotos digitais em função do comprimento, ou da largura e/ou do produto comprimento vezes largura do limbo do folíolo central da folha. Foram conduzidos dois experimentos com a cultura de feijão guandu. No primeiro experimento, foram realizadas coletas de 200 folhas aos 45, 52, 59, 65, 72, 79, 86, 94, 100, 106 e 114 dias após a emergência (DAE), totalizando 2.200 folhas. No segundo experimento, foi realizada uma coleta de 220 folhas aos 69 DAE. Nessas 2.420 folhas, foram mensurados o comprimento (CFC) e a largura (LFC) e calculado o produto do comprimento vezes a largura (CFC×LFC) do limbo do folíolo central. A seguir, determinou-se a área foliar de cada folha (soma da área foliar dos folíolos esquerdo, central e direito), por meio do método de fotos digitais (Y). Posteriormente, foram separadas, aleatoriamente, 90% das folhas do primeiro experimento (1.980 folhas), para a geração de modelos do tipo quadrático, potência e linear, de Y em função do CFC, da LFC, e/ou do CFC×LFC. Os 10% das folhas restantes do primeiro experimento (220 folhas) e as 220 folhas coletadas no segundo experimento foram usadas, separadamente, para a validação dos modelos. Em feijão guandu, os modelos do tipo quadrático (Ŷ=0,4295+1,5895x+0,0011x2, R2=0,9710), potência (Ŷ=1,6591x0,9983, R2=0,9769) e linear (Ŷ=-1,3555+1,6858x, R2=0,9708), de Y em função do CFC×LFC, são adequados para a estimação da área foliar e o linear, pode, preferencialmente, ser utilizado.
The objective of this research was to model and identify the best models to estimate the leaf area of pigeonpea determined by digital photos with the length or width and/or the product length width of the central leaflet limb of the leaf. Two trials were carried with the culture of pigeonpea. In the first experiment, samples from 200 leaves were taken at 45, 52, 59, 65, 72, 79, 86, 94, 100, 106 and 114 days after emergence (DAE), totaling 2,200 leaves. In the second experiment, a sample from 220 leaves was collected at 69 DAE. In these 2,420 leaves, were measured the length (CFC) and width (LFC) and calculated the product length width (CFC×LFC) of the central leaflet. Then, was determined the leaf area of each leaf (sum the leaf area of the leaflets left, center and right) by the method of digital photos (Y). After, were separated, randomly, 90% of the leaves from the first experiment (1,980 leaves), to build models of quadratic type, potency and linear for Y function of the CFC, LFC and/or CFC×LFC. The remaining 10% of the leaves from the first experiment (220 leaves) and the 220 leaves collected in the second experiment, separately, were used to validate the models. In pigeonpea, the quadratic model (Ŷ=0.4295+1.5895x+0.0011x2, R2=0.9710), the potency model (Ŷ=1.6591x0.9983, R2=0.9769) and the linear model (Ŷ=-1.3555+1.6858x, R2=0.9708), of Y as a function of CFC×LFC are adequate for estimation of the leaf area and linear, may preferably be used.
ABSTRACT
O trabalho teve por objetivo estimar o módulo de elasticidade estático da madeira termorretificada de Pinus taeda por meio do método não destrutivo ultrassônico. Foram confeccionados 93 corpos de prova das pranchas de pinus com dimensões de 2,5x2,5x41,0cm (espessura, largura e comprimento). Avaliaram-se corpos de prova submetidos a dois tratamentos térmicos denominados Combinação e Estufa, além daqueles sem tratamento térmico. No tratamento de combinação, as peças foram termorretificadas em autoclave a 130ºC±3°C e pressão de 2kgf cm-², por 3 horas e, após um período de condicionamento, aquecidas em estufa elétrica a 160°C±1°C, pelo mesmo período. Já as peças destinadas apenas ao tratamento em estufa foram submetidas à última condição. Os modelos matemáticos criados apresentaram r2 entre 0,48 e 0,66, sendo significativos em 1% de probabilidade de erro. Dessa forma, com o aprimoramento de metodologias de ensaios não destrutivos ultrassônicos, a presente técnica pode ser útil e eficiente para estimar o módulo de elasticidade estático da madeira de Pinus taeda.
This study aimed to estimate the modulus of elasticity of Pinus taeda thermally modified wood by ultrasonic nondestructive method. To achieve this, 93 samples with dimensions 2.5x2.5x41.0cm (thickness, width and length) from pine boards were prepared. The wood samples were thermally modified through two distinct treatments (Combination and Oven). The Combination treatment was performed in an autoclave at 130ºC±3°C and pressure of 2kgf cm-2 for 3 hours. After a period of conditioning, the wood samples were heated in an electric oven 160°C±1°C for the same time. On the other hand, wood samples of the Oven treatment was modified with only last condition. The mathematical models showed r2 between 0.48 and 0.66 and significance at 1% of probability of error. Thus, improvement of ultrasonic nondestructive tests shows that technique could be useful and efficient in order to estimate modulus of elasticity of Pinus taeda wood.
ABSTRACT
A área foliar é importante na determinação do crescimento e desenvolvimento das culturas agrícolas. Assim, os objetivos do trabalho foram comparar os métodos de discos foliares e de fotos digitais na estimativa da área foliar de Crambe abyssinica e modelar a área foliar em função do comprimento (C), da largura (L) e ou do produto comprimento vezes largura (CxL) de diferentes tamanhos de folhas. Para isso, em 308 folhas, foram determinados a área foliar, o comprimento, a largura e o produto comprimento vezes largura por meio dos métodos de discos foliares e de fotos digitais. Em seguida, foram comparados os métodos por meio do coeficiente de correlação linear entre a área foliar. A seguir, em cada método, modelou-se a área foliar (Y) em função do C, da L e do CxL, por meio dos modelos: linear, linear simples, quadrático, geométrico e exponencial. Os coeficientes de correlação linear de Pearson e de Spearman entre a área foliar dos métodos de discos foliares e de fotos digitais foram de 0,9917 e 0,9889, respectivamente, o que revela métodos concordantes. Em ambos os métodos, os modelos quadráticos e geométricos apresentaram os melhores coeficientes de determinação da área foliar em função do comprimento e da largura das folhas. A largura da folha é a variável que melhor estima a área foliar. O método de fotos digitais pode ser utilizado para estimar a área foliar de crambe.
Leaf area is important in determining the growth and development of agricultural crops. The aim of this study was to compare the methods of leaf discs and digital photos in estimating leaf area of Crambe abyssinica, and model leaf area according to length (C), width (L) and/ or the product of length width (CxL) for different sizes of leaves. For this, in 308 leaves it was determined the leaf area, length, width and the product of length width using the methods of leaf discs and digital photos. Then the methods were compared using the linear correlation coefficient between the leaf areas. Then, for each method, leaf area (Y) depending on the C, of L and the CxL, was modeled through these models: linear, simple linear, quadratic, geometric and exponential. The Pearson and Spearman linear correlation coefficient between the methods of leaf area and leaf discs of digital photos were 0.9917 and 0.9889, respectively, which shows concordant methods. In both methods, the geometric and quadratic models showed good coefficients of determination of leaf area depending on the length and width of leaves. The leaf width is the variable that best estimates the leaf area. The method of digital photos can be used to estimate Crambe's leaf area.