Nonlinear quantile regression to describe the dry matter accumulation of garlic plants / Regressão quantílica não linear para descrever o acúmulo de matéria seca de alho

ABSTRACT: The objective of this study was to adjust nonlinear quantile regression models for the study of dry matter accumulation in garlic plants over time, and to compare them to models fitted by the ordinary least squares method. The total dry matter of nine garlic accessions belonging to the Vegetable Germplasm Bank of Universidade Federal de Viçosa (BGH/UFV) was measured in four stages (60, 90, 120 and 150 days after planting), and those values were used for the nonlinear regression models fitting. For each accession, there was an adjustment of one model of quantile regression (τ=0.5) and one based on the least squares method. The nonlinear regression model fitted was the Logistic. The Akaike Information Criterion was used to evaluate the goodness of fit of the models. Accessions were grouped using the UPGMA algorithm, with the estimates of the parameters with biological interpretation as variables. The nonlinear quantile regression is efficient for the adjustment of models for dry matter accumulation in garlic plants over time. The estimated parameters are more uniform and robust in the presence of asymmetry in the distribution of the data, heterogeneous variances, and outliers.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo ajustar modelos de regressão quantílica não linear para o estudo do acúmulo de matéria seca total em plantas de alho ao longo do tempo, e compará-los com modelos ajustados pelo método dos mínimos quadrados. A matéria seca total de nove acessos de alho pertencentes ao Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa (BGH/UFV) foi avaliada em quatro períodos (60, 90, 120 e 150 dias após plantio), e estes valores foram utilizados para o ajuste de modelos de regressão - não linear - logística. Para cada acesso, foram ajustados um modelo de regressão quantílica (τ=0,5) e um modelo pela metodologia dos mínimos quadrados. Para avaliar a qualidade de ajuste dos modelos foi utilizado o Critério de Informação de Akaike. Os acessos foram agrupados pelo algoritmo UPGMA, utilizando as estimativas dos parâmetros com interpretação biológica como variáveis. A regressão quantílica não linear foi eficiente no ajuste de modelos para descrição do acúmulo de matéria seca ao longo do tempo. As estimativas de parâmetros foram mais uniformes e robustas na presença de dados assimétricos, variâncias heterogêneas e de valores discrepantes.

Estimation of optimum experimental plot size for taro culture / Estimativa de tamanho ótimo de parcela experimental para a cultura do taro

ABSTRACT: Taro is a tropical tuberous vegetable that produces cormels of high nutritional and energetic value. In recent years, its cultivation has expanded, creating the need for more research. However, the experimental plot size interferes directly with the precision of the experiment.Literature describes several methods for establishing the optimum experimental plot size. The objective of the current research was to estimate the optimal experimental plot size for taro culture, utilizing the Modified Maximum Curvature Method. The field experiment was conducted in the vegetable garden of the Departamentode Fitotecnia of Universidade Federal de Viçosa, from September 2011 to June 2012, with Japanese taro. Twenty-two rows with 20 plants each were planted, at 1.0×0.3 m spacing, considering the 20 central rows with 18 plants each as useful area, totaling 360 plants. Each plant corresponded to a basic unit (BU). Once the possible clusters were made, 23 different plot sizes were formed. At harvest, the fresh mass characteristics of large, medium, and marketable cormels were evaluated. The optimum plot sizes were: 8.77 BU for marketable cormels; 14.75 BU for large cormels, and 13.37 BU for medium cormels. Among the plot sizes estimated in this study, the aim was to improve precision of experiments performed with taro, plots formed by 15 BU that corresponded to a 4.5 m2 area are recommended.

RESUMO: O taro é uma hortaliça tuberosa tropical que produz cormelos de elevado valor nutritivo e energético. Nos últimos anos seu cultivo tem-se expandido gerando a necessidade de mais informações da pesquisa. Todavia, na pesquisa científica, o tamanho da parcela experimental interfere diretamente na precisão do experimento. Para determinação do tamanho ótimo de parcela, vários métodos têm sido relatados na literatura. O objetivo deste trabalho foi estimar o tamanho ótimo de parcela experimental para a cultura do taro utilizando o Método da Máxima Curvatura Modificado. O experimento foi conduzido a campo, na horta do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa, no período de setembro/2011 a junho/2012, com taro 'Japonês'. Foram plantadas 22 fileiras com 20 plantas cada, no espaçamento de 1,0 x 0,3 m, considerando-se como área útil as 20 fileiras centrais com 18 plantas cada, totalizando 360 plantas. Cada planta correspondeu a Unidade Básica (UB). Feito os possíveis agrupamentos, formaram-se 23 diferentes tamanhos de parcelas. Na colheita avaliaram-se as características massa fresca dos cormelos grande, médio e comerciáveis. Os tamanhos ótimos de parcelas encontrados foram de: 8,77 UB para os cormelos comerciáveis; 14,75 UB para os cormelos grandes e de 13,37 UB para cormelos médios. Dentre os tamanhos das parcelas estimados neste trabalho, de forma a aumentar a precisão experimental em experimentos realizados com taro, sugere-se adotar parcelas formadas por 15 UB, o que corresponde a uma área de 4,5 m2.

Quantile regression of nonlinear models to describe different levels of dry matter accumulation in garlic plants / Regressão quantílica de um modelo não linear para descrição de diferentes níveis de acúmulo de matéria seca em plantas de alho

ABSTRACT: Plant growth analyses are important because they generate information on the demand and necessary care for each development stage of a plant. Nonlinear regression models are appropriate for the description of curves of growth, since they include parameters with practical biological interpretation. However, these models present information in terms of the conditional mean, and they are subject to problems in the adjustment caused by possible outliers or asymmetry in the distribution of the data. Quantile regression can solve these problems, and it allows the estimation of different quantiles, generating more complete and robust results. The objective of this research was to adjust a nonlinear quantile regression model for the study of dry matter accumulation in garlic plants (Allium sativum L.) over time, estimating parameters at three different quantiles and classifying each garlic accession according to its growth rate and asymptotic weight. The nonlinear regression model fitted was a Logistic model, and 30 garlic accessions were evaluated. These 30 accessions were divided based on the model with the closest quantile estimates; 12 accessions were classified as of lesser interest for planting, 6 were classified as intermediate, and 12 were classified as of greater interest for planting.

RESUMO: Análises de crescimento de plantas são importantes, pois geram informações sobre a demanda e os cuidados necessários para cada etapa de seu desenvolvimento. Modelos de regressão não linear são apropriados para descrever curvas de crescimento por apresentarem parâmetros com interpretação prática biológica. Entretanto, estes modelos apresentam informações em termos médios, e estão sujeitos a problemas no ajuste proporcionados por possíveis valores extremos ou assimetria na distribuição dos dados. A regressão quantílica pode contornar estes problemas, e ainda permite estimativas de diferentes quantis, gerando resultados mais completos e robustos. Assim, o objetivo deste trabalho foi ajustar um modelo de regressão quantílica não linear para o estudo do acúmulo de matéria seca em plantas de alho (Allium sativum L.) ao longo do tempo, estimando seus parâmetros em três diferentes quantis e classificando cada acesso de alho de acordo com sua taxa de crescimento e peso assintótico. O modelo de regressão não linear ajustado foi o Logístico, e foram utilizados 30 acessos de alho. Estes foram divididos de acordo com a curva do quantil de estimativas mais próximas, sendo classificados 12 acessos como de baixo interesse para o plantio, 6 de interesse intermediário e 12 como de alto interesse.

Produção de biomassa, teor e exportação de macronutrientes em plantas de repolho em função de doses de nitrogênio e de espaçamentos / Biomass yield, macronutrient uptake and tissue concentration of cabbage as a function of nitrogen rates and plant spacings

Avaliou-se o efeito de três espaçamentos (80x30, 60x30 e 40x30 cm) e de cinco doses de N (0, 75, 150, 225 e 300 kg ha-1) sobre a produção de massa seca (MS), teores e exportação de macronutrientes na cultura do repolho. Conduziu-se o experimento a campo, na Horta de Pesquisas do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa, no período de 23/09 a 20/12/2002. Utilizou-se o esquema parcelas subdivididas, delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, sendo os espaçamentos dispostos nas parcelas e as doses de N nas subparcelas. Na colheita das cabeças, retiraram-se amostras das folhas as quais, após secas a 65ºC, foram submetidas às análises para os teores de N (N-NO3- e N-total), P, K, Ca, Mg e S. Incremento das doses de N proporcionou aumento da produção de MS, dos teores de N (N-NO3- e N-total), P e Mg e das quantidades de macronutrientes exportadas pela cultura. Aumento no espaçamento proporcionou maiores teores de N (N-NO3- e N-total), P, S e Ca, e menor produção de massa seca e da quantidade de K exportada pela colheita.

The effects of three plant spacings (80x30, 60x30, and 40x30 cm) and five nitrogen rates (0, 75, 150, 225, and 300 kg ha-1) were evaluated on biomass yield, macronutrient uptake and tissue concentration of cabbage. A field experiment was carried out at the Universidade Federal de Viçosa from 09/23 to 12/20/2002. The experiment was set in a split-plot design with four replications. Spacings were assigned to the main plots and the N rates were set in the split-plot, arranged in a completely randomized design. At the harvest time, leaves were detached, oven dried and analyzed for N (N-NO3- and N-total), P, K, Ca, Mg, and S contents. Increasing N rates led to an increase in biomass yield, N (N-NO3- and N-total), P, and Mg contents and macronutrient uptake of cabbage. Increasing plant spacings led to lower biomass yield and K uptake and increase in N (N-NO3- and N-total), P, S, and Ca contents of cabbage.

Quantificação de açúcares solúveis totais, açúcares redutores e amido nos grãos verdes de cultivares de milho na colheita / Quantification of total soluble sugars, reducing sugars and starch in immature kernels of corn cultivars

O objetivo deste trabalho foi quantificar os teores de açúcares solúveis totais (AST), açúcares redutores (AR) e amido em nove cultivares de milho colhidos no estádio verde, uma vez que estes influenciam diretamente o sabor, o aroma e a aceitação do consumidor. O experimento foi conduzido em Ponte Nova, MG, no ano agrícola 2002/2003. Para a determinação das características, foi retirada uma amostra de três espigas de cada unidade experimental. O ponto de colheita foi identificado por método empírico, quando o estilo-estigma se desprendia da espiga com facilidade. As cultivares apresentaram umidades diferentes no momento da colheita, variando de 56 a 64 por cento. Não foi detectada diferença entre as cultivares quanto aos teores de AR, porém, P3232 e AG4051 apresentaram boa relação entre AR e AST, destacando-se para esta finalidade.

Total soluble sugars (TSS), reducing sugars (RS), moisture and starch directly influence flavor and consumption. In this work, TSS, RS and starch were determined at harvest in young kernels of nine corn cultivars. The experiment was carried out in Ponte Nova, MG, Brazil. To determine chemical characters of young kernels a sample was obtained of three cobs from each experimental plot. Corn ears were harvested using an empirical method, when the silk was loose from the ear. Moisture varied among samples of different cultivars at harvest. Moisture content ranged from 56 to 64 percent. There were no differences among cultivars regarding RS. However, cultivars P3232 and AG4051 showed good RS to TSS ratio, being adequate for fresh consumption.