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

Diallel analysis for grain yield and mineral absorption rate of soybeans grown in acid brazilian savannah soil

High available aluminium and low levels of calcium below the ploughed zone of the soil are limiting factors for agricultural sustainability in the Brazilian Cerrados (Savannahs). The mineral stresses compound with dry spells effect by preventing deep root growth of cultivated plants and causes yield instability. The mode of inheritance for grain yield and mineral absorption ratio of a diallel cross in soybeans [Glycine max (L.) Merrill] grown in high and low Al areas was identified. Differences among the genotypes for grain yield were more evident in the high Al, by grouping tolerant and non-tolerant genotypes for their respective arrays in the hybrids. A large proportion of genetic variance was additive for grain yield and mineral absorption ratio in both environments. High heritability values suggest that soybeans can be improved by crosses among Al-tolerant genotypes, using modified pedigree, early generation and recurrent selection schemes.

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.

Influence of row spacing reduction on maize grain yield in regions with a short summer

The interest in reducing maize row spacing in the short growing season regions of Brazil is increasing due to potential advantages such as higher radiation use efficiency. This experiment was conducted to evaluate the effect of row spacing reduction on grain yield of different maize cultivars planted at different dates. The trial was conducted in Lages, in the State of Santa Catarina, Brazil, during 1996/97 and 1997/98 growing seasons, in a split-split plot design. Early (October 1st) and normal (November 15) planting dates were tested in the main plot; two morphologically contrasting cultivars (an early single-cross and a late double-cross hybrids) were evaluated in the split plots and three row widths (100, 75 and 50 cm) were studied in the split-split plots. The reduction of row spacing from 100 to 50 cm increased linearly maize grain yield. The yield edge provided by narrow rows was higher when maize was sown earlier in the season. Differences in hybrid cycle and plant architecture did not alter maize response to the reduction of row spacing.

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.

Grain yield and seed quality of soybean selected for high protein content

The objective of this work was to evaluate the effects of selection for high protein on seed physiological quality and grain yield of soybean. Four populations of BC1F4 and four of F4, each from a cross between a commercial variety and a line bearing high protein seeds, were used. The high protein content selection has a tendency to affect negatively the seed physiological quality. Estimates of correlation coefficients between protein content and grain yield were mostly negative but varied among populations. It is possible to obtain lines with high protein content, keeping the grain yield and the seed physiological quality of their respective recurrent progenitors.

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.

Heterosis in crosses among white grain maize populations with high quality protein

The objective of this work was to investigate heterosis and its components in 16 white grain maize populations presenting high quality protein. These populations were divided according to grain type in order to establish different heterosis groups. The crosses were carried out according to a partial diallel cross design among flint and dent populations. Seven agronomic traits were evaluated in three environments while four leaf diseases and incidence of corn stunt were evaluated in one. Least square procedure was applied to the normal equation X'Xbeta = X'Y, to estimate the model effects and their respective sum of squares. Among the heterosis components, in diallel analysis, significance for average heterosis in grain yield, number of days to female flowering and to all evaluated diseases was detected. Specific heterosis was significant for days to female flowering and resistance to Puccinia polysora. Results concerned to grain yield trait indicate that populations with superior performance in dent group, no matter what flint population group is used in crosses, tend to generate superior intervarietal hybrids. In decreasing order of preference, the dent type populations CMS 476, ZQP/B 103 and ZQP/B 101 and the flint type CMS 461, CMS 460, ZQP/B 104 and ZQP/B 102 are recommended to form composites.

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.

Genetic control of grain yield and nitrogen use efficiency in tropical maize

The objectives of this work were to study the genetic control of grain yield (GY) and nitrogen (N) use efficiency (NUE, grain yield/N applied) and its primary components, N uptake efficiency (NUpE, N uptake/N applied) and N utilization efficiency (NUtE, grain yield/N uptake), in maize grown in environments with high and low N availability. Experiments with 31 maize genotypes (28 hybrid crosses and three controls) were carried out in soils with high and low N rates, in the southeast of the state of Minas Gerais, Brazil. There was a reduction of 23.2% in average GY for maize grown in soil with low N, in comparison to that obtained with high N. There were 26.5, 199 and 400% increases in NUtE, NUpE, and NUE, respectively, for maize grown with low N. The general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) were significant for GY, NUE and NUpE for maize grown in high N soil. Only GCA was significant for NUpE for maize grown in low N soil. The GCA and SCA for NUtE were not significant in either environment. Additive and non-additive genetic effects are responsible for the genetic control of NUE and GY for maize grown in soils with high N availability, although additive effects are more important.

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.

Chemical and physical composition of grain-type and food-type soybean for food processing

The objective of this work was to evaluate the chemical and physical characteristics of grains of soybean (Glycine max) cultivars for food processing. The soybean cultivars evaluated were: grain-type - BRS 133 and BRS 258; food-type - BRS 213 (null lipoxygenases), BRS 267 (vegetable-type) and BRS 216 (small grain size). BRS 267 and BRS 216 cultivars showed higher protein content, indicating that they could promote superior nutritional value. BRS 213 cultivar showed the lowest lipoxygenase activity, and BRS 267, the lowest hexanal content. These characteristics can improve soyfood flavor. After cooking, BRS 267 cultivar grains presented a higher content of aglycones (more biologically active form of isoflavones) and oleic acid, which makes it proper for functional foods and with better stability for processing, and also showed high content of fructose, glutamic acid and alanine, compounds related to the soybean mild flavor. Because of its large grain size, BRS 267 is suitable for tofu and edamame, while small-grain-sized BRS 216 is good for natto and for soybean sprouts production. BRS 216 and BRS 213 cultivars presented shorter cooking time, which may be effective for reducing processing costs.