Comparing the artificial neural network with parcial least squares for prediction of soil organic carbon and pH at different moisture content levels using visible and near-infrared spectroscopy

Visible and near infrared (vis-NIR) spectroscopy is widely used to detect soil properties. The objective of this study is to evaluate the combined effect of moisture content (MC) and the modeling algorithm on prediction of soil organic carbon (SOC) and pH. Partial least squares (PLS) and the Artificial neural network (ANN) for modeling of SOC and pH at different MC levels were compared in terms of efficiency in prediction of regression. A total of 270 soil samples were used. Before spectral measurement, dry soil samples were weighed to determine the amount of water to be added by weight to achieve the specified gravimetric MC levels of 5, 10, 15, 20, and 25 %. A fiber-optic vis-NIR spectrophotometer (350-2500 nm) was used to measure spectra of soil samples in the diffuse reflectance mode. Spectra preprocessing and PLS regression were carried using Unscrambler® software. Statistica® software was used for ANN modeling. The best prediction result for SOC was obtained using the ANN (RMSEP = 0.82 % and RPD = 4.23) for soil samples with 25 % MC. The best prediction results for pH were obtained with PLS for dry soil samples (RMSEP = 0.65 % and RPD = 1.68) and soil samples with 10 % MC (RMSEP = 0.61 % and RPD = 1.71). Whereas the ANN showed better performance for SOC prediction at all MC levels, PLS showed better predictive accuracy of pH at all MC levels except for 25 % MC. Therefore, based on the data set used in the current study, the ANN is recommended for the analyses of SOC at all MC levels, whereas PLS is recommended for the analysis of pH at MC levels below 20 %.

INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL: SISTEMAS ESPECIALISTAS NO GERENCIAMENTO DA INFORMAÇÃO

O principal objetivo deste artigo é propor um modelo para sistemas de gerenciamento da informação baseado em técnicas de inteligência artificial. O modelo propõe uma arquitetura de sistema especialista para gerenciamento da informação, sugerindo a utilização de um analisador semântico embutido na interface do usuário final. A abordagem enfatiza a dificuldade em se obter informações com precisão e qualidade, para apoiar tomadores de decisões, e a necessidade de prover os usuários finais com mecanismos, poderosos, capazes de analisar, selecionar e direcionar-lhes informações, de acordo com as necessidades e urgências de cada um

Physiological responses of two tropical weeds to shade: I. Growth and biomass allocation

Ipomoea asarifolia (Desr.) Roem. & Schultz (Convolvulaceae) and Stachytarpheta cayennensis (Rich) Vahl. (Verbenaceae), two weeds found in pastures and crop areas in Brazilian Amazonia, were grown in controlled environment cabinets under high (800-1000 µmol m-² s-¹) and low (200-350 µmol m-² s-¹) light regimes during a 40-day period. For both species leaf dry mass and leaf area per total plant dry mass, and leaf area per leaf dry mass were higher for low-light plants, whereas root mass per total plant dry mass was higher for high-light plants. High-light S. cayennensis allocated significantly more biomass to reproductive tissue than low-light plants, suggesting a probably lower ability of this species to maintain itself under shaded conditions. Relative growth rate (RGR) in I. asarifolia was initially higher for high-light grown plants and after 20 days started decreasing, becoming similar to low-light plants at the last two harvests (at 30 and 40 days). In S. cayennensis, RGR was also higher for high-light plants; however, this trend was not significant at the first and last harvest dates (10 and 40 days). These results are discussed in relation to their ecological and weed management implications.

Physiological responses of two tropical weeds to shade: II. Leaf gas exchange and nitrogen content

Ipomoea asarifolia (Desr.) Roem. & Schultz (Convolvulaceae) and Stachytarpheta cayennensis (Rich) Vahl. (Verbenaceae), two weeds found in pastures and crop areas in the Brazilian Amazonia, Brazil, were grown in controlled environment cabinets under high (800-1000 µmol m-² s-¹) and low (200-350 µmol m-² s-¹) light regimes during a 40-day period. The objective was to determine the effect of shade on photosynthetic features and leaf nitrogen content of I. asarifolia and S. cayennensis. High-irradiance grown I. asarifolia leaves had significantly higher dark respiration and light saturated rates of photosynthesis than low-irradiance leaves. No significant differences for these traits, between treatments, were observed in S. cayennensis. Low-irradiance leaves of both species displayed higher CO2 assimilation rates under low irradiance. High-irradiance grown leaves of both species had less nitrogen per unit of weight. Low-irradiance S. cayennensis had more nitrogen per unit of leaf area than high-irradiance plants; however, I. asarifolia showed no consistent pattern for this variable through time. For S. cayennensis, leaf nitrogen content and CO2 assimilation were inversely correlated to the amount of biomass allocated to developing reproductive structures. These results are discussed in relation to their ecological and weed management implications.

Comportamento de fungos e de sementes de feijoeiro durante o teste de envelhecimento artificial

O teste de envelhecimento artificial, recomendado para avaliar o vigor de lotes de sementes, apresenta variabilidade em seus resultados; a ação dos fungos é considerada uma das causas dessa variabilidade. Este trabalho objetivou verificar os efeitos de diferentes períodos de envelhecimento artificial, no comportamento fisiológico de sementes do feijoeiro e dos fungos Aspergillus spp., Penicillium spp., Fusarium oxysporum e Colletotrichum lindemuthianum, inoculados artificialmente. Foram conduzidos testes de sanidade, germinação, tetrazólio, emergência, condutividade elétrica e lixiviação de potássio. As respostas obtidas, dependentes da duração do período de envelhecimento, indicaram efeitos da espécie fúngica presente. Concluiu-se que o teste de envelhecimento artificial associa a expressão de causas fisiológicas e sanitárias, o que prejudica a interpretação dos dados obtidos; a presença de fungos, principalmente de Aspergillus spp., pode ser considerada como capaz de interferir de modo negativo no desempenho das sementes envelhecidas artificialmente.

Rearing the southern green stink bug using an artificial dry diet and an artificial plant

Laboratory and greenhouse studies were conducted with an artificial dry diet to rear nymphs, and with an artificial plant as substrate for egg laying by the southern green stink bug, Nezara viridula (L.). The artificial diet was composed of: soybean protein (15 g); potato starch (7.5 g); dextrose (7.5 g); sucrose (2.5 g); cellulose (12.5 g); vitamin mixture (niacinamide 1 g, calcium pantothenate 1 g, thiamine 0.25 g, riboflavin 0.5 g, pyridoxine 0.25 g, folic acid 0.25 g, biotin 0.02 mL, vitamin B12 1 g - added to 1,000 mL of distilled water) (5.0 mL); soybean oil (20 mL); wheat germ (17.9 g); and water (30 mL). Nymphs showed normal feeding behavior when fed on the artificial diet. Nymphal development time was longer than or similar to that of nymphs fed on soybean pods. Total nymphal mortality was low (ca. 30%), both for nymphs reared on the artificial diet, and for nymphs fed on soybean pods. At adult emergence, fresh body weights were significantly (P<0.01) less on the artificial diet than on soybean pods. Despite the lower adult survivorship and fecundity on artificial plants than on soybean plants, it was demonstrated for the first time that a model simulating a natural plant, can be used as a substrate for egg mass laying, in conjunction with the artificial diet.

Growth and biomass allocation of the C4 grasses Brachiaria brizantha and B. humidicola under shade

The growth and biomass allocation responses of the tropical forage grasses Brachiaria brizantha cv. Marandu and B. humidicola were compared for plants grown outdoors, in pots, in full sunlight and those shaded to 30% of full sunlight over a 30day period. The objective was to evaluate the acclimation capacity of these species to low light. Both species were able to quickly develop phenotypic adjustments in response to low light. Specific leaf area and leaf area ratio were higher for low-light plants during the entire experimental period. Low-light plants allocated significantly less biomass to root and more to leaf tissue than high-light plants. However, the biomass allocation pattern to culms was different for the two species under low light: it increased in B. brizantha, but decreased in B. humidicola, probably as a reflection of the growth habits of these species. Relative growth rate and tillering were higher in high-light plants. Leaf elongation rate was significantly increased on both species under low light; however, the difference between treatments was higher in B. brizantha. These results are discussed in relation to the pasture management implications.

Produção de híbridos de amendoim forrageiro por meio de hibridação artificial

O objetivo deste trabalho foi a obtenção de híbridos de amendoim forrageiro por meio da hibridação artificial. O experimento foi realizado na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Recursos Genéticos e Biotecnologia, durante a época de florescimento dos acessos de Arachis pintoi Krap. & W. C. Gregory e de A. repens Handro. Cerca de 700 polinizações produziram 27 segmentos de frutos, com taxas de fecundação que variaram entre 1,1 e 12,9%, considerando-se todas as combinações híbridas. Os híbridos intra-específicos de A. pintoi produziram sementes F2, e os interespecíficos não produziram semente. A técnica de hibridação utilizada nas espécies forrageiras necessitou de ajustes, devido a diferenças observadas em relação ao amendoim cultivado, entre elas o hábito de crescimento.

Eficácia do tratamento Ovsynch associado à inseminação artificial prefixada em rebanhos Bos taurus e Bos indicus

O presente trabalho objetivou avaliar a eficácia do tratamento Ovsynch associado à inseminação artificial em tempo prefixado em vacas Bos taurus e Bos indicus. Foram utilizados rebanhos das raças Holandesa, Caracu, Nelore e Mantiqueira. Também foi incluído um rebanho de vacas Gir, com problemas de fertilidade. Cada rebanho foi dividido em três grupos. O grupo 1 recebeu o tratamento Ovsynch e foi inseminado em tempo prefixado. O grupo 2 foi inseminado no cio induzido com cloprostenol. O grupo 3 foi inseminado no cio natural. As taxas de concepção e de prenhez foram determinadas por ultra-sonografia. Não existiu interação significativa das variáveis reprodutivas analisadas para rebanho, idade, período pós-parto, número de parição e presença do bezerro. A taxa de concepção não diferiu (P>0,05) entre os grupos, ao passo que a taxa de prenhez foi superior (P<0,05) nos grupos 1 e 2 em comparação ao grupo 3. No rebanho Gir, o tratamento Ovsynch não alterou a taxa de concepção nem a de prenhez. Independentemente da raça, os tratamentos Ovsynch e cloprostenol não afetam a taxa de concepção, mas melhoram a taxa de prenhez. O tratamento Ovsynch não aumenta a fertilidade de vacas com problemas reprodutivos inespecíficos.

Biologia comparada e exigências térmicas de Cryptoblabes gnidiella em dieta artificial

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento de Cryptoblabes gnidiella em dietas artificiais e conhecer as exigências térmicas da espécie. A biologia do inseto foi estudada em laboratório (26±1ºC, umidade relativa de 70±10% e fotófase de 14 horas), em três dietas artificiais à base de feijão carioca (D1), feijão branco e "pellet" de alfafa (D2) e feijão branco (D3). As exigências térmicas das fases de desenvolvimento foram determinadas em laboratório, tendo-se criado o inseto na D2, nas temperaturas de 18ºC, 22ºC, 26ºC e 30ºC, umidade relativa de 70±10% e fotófase de 14 horas. Com base na tabela de vida de fertilidade, a D2 foi a mais adequada para criação de C. gnidiella em laboratório e proporcionou uma viabilidade total de 53,30%. A temperatura base e a constante térmica para o ciclo total (ovo-adulto) foram 12,26ºC e 569,91 graus-dia, respectivamente. Com base nas exigências térmicas, estimou-se que o inseto completa 3,25 gerações anuais em Caxias do Sul, RS e 9,19 em Petrolina, PE.

Microclimatic characterization and productivity of coffee plants grown under shade of pigeon pea in Southern Brazil

Recent studies on coffee (Coffea arabica L.) cultivation in agroforestry systems in Southern Brazil have shown the potential of partial shading to improve management of this crop. The objective of this work was to evaluate microclimatic conditions and their effects on coffee production of plants shaded with pigeon pea (Cajanus cajan) in comparison to unshaded ones, from May 2001 to August 2002 in Londrina, State of Paraná, Brazil. The appraised microclimatic characteristics were: global radiation, photosynthetic and radiation balance; air, leaf and soil temperatures; and soil humidity. Shading caused significant reduction in incident global solar radiation, photosynthetically active radiation and net radiation, and attenuated maximum leaf, air and soil temperatures, during the day. Shade also reduced the rate of cooling of night air and leaf temperatures, especially during nights with radiative frost. Soil moisture at 0-10 cm depth was higher under shade. The shaded coffee plants produced larger cherries due to slower maturation, resulting in larger bean size. Nevertheless, plants under shade emitted less plagiotropic branches, with smaller number of nodes per branch, and fewer nodes with fruits, resulting in a large reduction in coffee production. These results show the need to find an optimal tree density and management that do not compromise coffee production and protect against extreme temperatures.

Biologia e tabela de vida de fertilidade de Agrotis ipsilon em dieta artificial

O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma dieta artificial para criação de Agrotis ipsilon em laboratório com base em parâmetros biológicos e na tabela de vida de fertilidade. A dieta artificial utilizada continha feijão, caseína, proteína de soja, levedura e germe de trigo como fontes protéicas. Os parâmetros biológicos duração e viabilidade das fases larval e pupal, peso de pupas, de ambos os sexos, com 24 horas de idade, razão sexual, longevidade dos adultos, período de pré-oviposição e número de ovos produzidos por fêmea e a tabela de vida de fertilidade foram avaliados. Foram observados seis ínstares larvais com duração de 25,4 dias e viabilidade de 93%. A duração da fase pupal foi de 12,4 dias e viabilidade de 96%. A viabilidade de ciclo total foi 72%. O peso de pupas foi 387 mg (machos) e 484 mg (fêmeas). A razão sexual foi 0,46. O período de pré-oviposição foi de um dia, com 1.806 ovos por fêmea. Na tabela de vida verificou-se que a taxa líquida de reprodução e a razão finita de aumento foram 616,9 e 1,14, respectivamente. A dieta artificial é adequada à manutenção da criação de A. ipsilon, em laboratório.

Biologia e tabela de vida de fertilidade de Hypercompe indecisa em dieta artificial

O objetivo deste trabalho foi estudar a biologia de Hypercompe indecisa e construir a tabela de vida de fertilidade em dieta artificial, para criação em laboratório. Foram determinados: duração e sobrevivência das fases de ovo, larva e pupa; número de estádios larvais; razão sexual; peso de pupas; longevidade; fecundidade; e períodos de pré-oviposição e oviposição. Os períodos embrionário, larval e pupal foram de 6, 25,4 e 64,3 dias, com sobrevivência de 92,7, 92 e 71,9%, respectivamente. Foram observados seis estádios larvais com durações variáveis. O peso de pupas foi: 1,04 g para fêmeas e 0,726 g para machos. O ciclo biológico foi de 95,6 dias com sobrevivência total de 61,3%. As fêmeas colocaram, em média, 1.531 ovos durante 8,3 dias, e com um período de pré-oviposição de dois dias. A longevidade média de machos e fêmeas foi de 21,9 e 21,8 dias, respectivamente, e a razão sexual de machos para fêmeas foi 0,54. A espécie H. indecisa aumentou 283 vezes a cada geração, e a duração média de uma geração é de 98 dias, e a razão finita de aumento é de 1,0593. A dieta artificial utilizada foi adequada para a criação de H. indecisa, em laboratório.

Biologia floral e polinização artificial de pinhão-manso no norte de Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns aspectos da biologia floral e do sistema reprodutivo de Jatropha curcas, em Janaúba, MG. Foram registrados: o número de flores femininas e masculinas; o intervalo de abertura das flores femininas; e a formação de frutos por apomixia, autofecundação, geitonogamia e xenogamia. A proporção de flores masculinas para femininas foi de 20:1. O intervalo de abertura das flores femininas variou de um a sete dias, conforme o número delas na inflorescência. No teste de apomixia, houve formação de frutos em apenas 5% das flores avaliadas. A percentagem de frutificação variou de 79 a 88% na autofecundação manual, na geitonogamia e na xenogamia. Na autofecundação sem a polinização manual a frutificação foi de 20%, e os frutos formados foram significativamente menores, com número inferior de sementes por fruto e menor índice de velocidade de emergência. As sementes foram semelhantes às formadas por polinização natural. é possível a realização de cruzamentos controlados em pinhão-manso, e não há autoincompatibilidade nesta espécie.

Biology and morphometrics of the immature stages of Epinotia aporema on artificial diet

The objective of this work was to establish a life table for the immature stages of Epinotia aporema, as part of a wider investigation on its biological control. Insects were reared on an artificial diet at 25±1ºC and a 16:8 (light:dark) hour photoperiod. For the identification of larval instars for the study of pathogen-insect interactions under laboratory conditions, head capsule widths (HCWs) were also determined. The egg incubation period was 4.13±0.30 days, larval stage took 11.64±0.49 days, and the development time of the pupal phase was sex-dependent with 8.51±0.69 days for the females and 9.41±0.65 days for the males. Five larval instars were identified.