Corn plant dry mass accumulation considering the previous crop by non-linear models

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Natiele de Almeida Gonzaga
https://orcid.org/0000-0002-4916-9056
Joel Augusto Muniz
Edilson Marcelino Silva
https://orcid.org/0000-0002-2800-3495
Tales Jesus Fernandes
https://orcid.org/0000-0002-1457-9653

Abstract

Corn is the most produced cereal in the world, used both in human and animal nutrition. This study aimed to compare the fit of the Logistic, Gompertz, and von Bertalanffy non-linear models to data on the accumulation of total dry mass, dry mass of stems, leaves, and ears in corn plants grown with straw mulch from common bean, millet, and Brachiaria brizantha in relation to the days after plant emergence. The assumptions of normality, homoscedasticity, and independence of residuals were checked by Shapiro-Wilk, Breusch-Pagan, and Durbin-Watson tests, respectively. The models were adjusted by the least squares method using the Gauss-Newton algorithm in the R software. The quality of the fit was evaluated based on the values of the coefficient of determination (R2), the residual standard deviation (RSD), the Akaike Information Criterion (AIC), and Bates and Watts curvature measures. The Logistic model presented the best fit for the dry mass of stems and ears, and the Gompertz model for the dry mass of leaves and total dry mass, based on the quality evaluators used.

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de Almeida Gonzaga, N., Augusto Muniz, J., Marcelino Silva, E., & Jesus Fernandes, T. (2023). Corn plant dry mass accumulation considering the previous crop by non-linear models. Brazilian Journal of Biometrics, 41(4), 424–444. https://doi.org/10.28951/bjb.v41i4.665
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References

Carvalho, L. R., Pereira, G.M.S., Silva, H.O.F., Mischan, M.M., Furtado, E.L. Ajustes de modelos não lineares de efeitos fixos, com ponderação e misto-aplicações. Revista Brasileira de Biometria. 32 (2), 296-307 (2014).

Carvalho, L. B., Bianco, S., & Bianco, M. S. Estudo comparativo do acúmulo de massa seca e macronutrientes por plantas de Zea mays e Ipomoea hederifolia. Planta Daninha. 32, 99-107 (2013).

Carvalho, L. B., Bianco, S., Pitelli, R. A., & Bianco, M. S. Estudo comparativo do acúmulo de massa seca e macronutrientes por plantas de milho var. BR-106 e Brachiaria plantaginea. Planta Daninha. 25, 293-301 (2007).

CONAB. COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Acompanhamento de safra brasileira – grãos: terceiro levantamento – safra 2022/2023: Brasília: Companhia Nacional de Abastecimento. 2022. Disponível em: <http://www.conab.gov.br/OlalaCMS>. Acesso em: 01 mar. 2023.

Cunha, B. A. D., Negreiros, M. M. D., Alves, K. A., & Torres, J. P. Influência da época de semeadura na severidade de doenças foliares e na produtividade do milho safrinha. Summa Phytopathologica. 45, 424-427 (2019).

Fagundes, M. O., Reis, D. A., Portella, R. B., Perina, F. J., & Bogiani, J. C. Qualidade de um latossolo sob plantio convencional e sistema plantio direto no cerrado baiano, Brasil. Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais. 10(3), 281-297 (2019).

Fernandes, T.J., Pereira, A.A., Muniz, J.A., Savian, T.V. Seleção de modelos não lineares para a descrição das curvas de crescimento do fruto do cafeeiro. Coffee Science. 9 (2), 207-215 (2014).

Frühauf A. C.; de Assis Pereira, G.; Barbosa, A. C. M. C.; Fernandes, T. J. & Muniz, J. A. Nonlinear models in the study of the cedar diametric growth in a seasonally dry tropical forest. Revista Brasileira de Ciências Agrárias. 15 (4), 1-8 (2020).

Frühauf, A. C. Silva, E. M.; Fernandes, T. J. & Muniz, J. A. Predicting height growth in bean plants using non-linear and polynomial models. Revista Agrogeoambiental. 13 (3), 572–582 (2021).

Frühauf, A. C., Silva, E. M.; Granato-Souza, D.; Silva, E. M.; Muniz, J. A. & Fernandes, T. J. Description of height growth of hybrid Eucalyptus clones in semi-arid region using non-linear models. Revista Brasileira de Biometria. 40 (2), 138-151 (2022).

Fox, J., Weisberg, S. (2019). An {R} Companion to Applied Regression, Third Edition. Thousand Oaks CA: Sage. URL: https://socialsciences.mcmaster.ca/jfox/Books/Companion/

IBGE – INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Levantamento Sistemático da Produção Agrícola. Disponível em <https://sidra.ibge.gov.br/tabela/1618>. Acesso em: 01 mar. 2023.

Jane, S. A., Fernandes, F. A., Silva, E. M., Muniz, J. A., Fernandes, T. J., Pimentel, G. V. Adjusting the growth curve of sugar cane varieties using non linear models. Ciência Rural. 50 (3), 2020.

Lima, K. P., Morais, A. R., Vieira, N. M. B., Villa, F., Andrade, M. J. B. Uso de modelos não lineares na descrição do acumulo de boro em diferentes partes do feijoeiro cultivar jalo. Revista Brasileira de Biometria. 35 (4), (2017).

Mangueira, R. A. F., Savian, T. V., Muniz, J. A., Sermarini, R. A., & Crosariol Netto, J. Logistic Model considering different error distributions applied in maize height data. Brazilian Journal of Biometrics, 34 (2), 317–333 (2016).

Moura, M. S. B., Souza, L. S. B, Silva, T. G. F., Soares, J. M., Carmo, J. F. A., Brandão, E. O. Modelos de crescimento para o feijão-caupi e o milho, sob sistemas de plantio exclusivo e consorciado, no Semiárido brasileiro. Revista Brasileira de Agrometeorologia. 16 (3), 275-284 (2008).

Muianga, C. A., Muniz, J. A., Nascimento, M. S., Fernandes, T. J., Savian, T. V. Descrição da curva de crescimento de frutos do cajueiro por modelos não lineares. Revista Brasileira de Fruticultura. 38 (1). 22-32 (2016).

Muniz, J. A., Nascimento, M. S., Fernandes, T. J. Nonlinear models for description of cação fruit growth with assumption violations. Revista Caatinga. 30 (1), 250-257 (2017).

Oliveira, P., Nascente, A. S., Kluthcouski, J., Portes, T. A. Crescimento e produtividade de milho em função da cultura antecessora. Pesquisa Agropecuária Tropical. 43, 239-246 (2013).

Pinho, R. M. A., Santos, E. M., Rodrigues, J. A. S., Macedo, C. H. O., Campos, F. S., Ramos, J. P. F., Bezerra, H. F. C., Perazzo, A. F. Avaliação de genótipos de milheto para silagem no semiárido. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal. 14, 426-436 (2013).

Pinheiro J., Bates D, R. Core Team (2023). _nlme: Linear and Nonlinear Mixed Effects Models_. R package version 3.1-162, <https://CRAN.R-project.org/package=nlme>.

R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Vienna, Austria, 2023. Disponível em: <https://www.R-project.org/>

Rasteiro, B. A. F, Junior, F. C. Z., Fischer Filho, J.A. Interação de nitrogênio e zinco na produção de milho. Ciência & Tecnologia. 12 (1), 97-109 (2020).

Ribeiro, R. A.; Souza, F. A. C.; Muniz, J. A.; Fernandes, T. J. & Moura, R. S Curva de crescimento em altura na cernelha de equinos da raça mangalarga marchador considerando-se heterocedasticidade. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia. 70, 272–278 (2018).

Spiess, A (2018). _qpcR: Modelling and Analysis of Real-Time PCR Data_. R package version 1.4-1, <https://CRAN.R-project.org/package=qpcR>.

Salomão, P. E. A., Kriebel, W., Santos, A. A., Martins, A. A. E. A importância do sistema de plantio direto na palha para reestruturação do solo e restauração da matéria orgânica. Research, Society and Development. 9 (1), (2020).

Silva, É. M., Tadeu, M. H., Silva, V. F., Pio, R., Fernandes, T. J., Muniz, J. A. Descrição do crescimento de frutos de amora-preta por modelos não lineares. Revista Brasileira de Fruticultura. 42, 2020.

Silva, W. S., Fernandes, F. A., Muniz, F. R.; Muniz, J. A. & Fernandes, T. J. Eucalyptus grandis x eucalyptus urophylla growth curve in different site classifications, considering residual autocorrelation. Brazilian Journal of Biometrics. 39 (1), 122–138, 2021b.

Silva, A. Q., Oliveira, L. A., Silva, C. P., Mendes, C. T. E., Ferreira, A. M. O., Sáfadi, T., Carvalho, M. L. M. Seed quality of Brachiaria brizantha by X-ray image analysis using a Bayesian approach. Acta Scientiarum. Agronomia. 44, p. e55960, 2022.

Souza, L. C. F., Luis, A. J., Piletti, L. M. M. S. Características Agronômicas do Milho em Função da cultura antecessora em Sistema Plantio Direto. Revista Brasileira de Milho e Sorgo. 15 (2), 272-280 (2016).

USDA.gov - United States Department of Agriculture. Disponível em: <http://www.usda.gov>. Acesso em: 10 jan. 2023.

Zeviani, W. M., Silva, C. A., Carneiro, W. J. O., Muniz, J. A. Modelos não-lineares para a liberação de potássio de estercos animais em latossolos. Ciência Rural. 42 (10), 1789-1796 (2012).

Zeileis, A., Hothorn, T (2002). Diagnostic Checking in Regression Relationships. R News 2(3), 7-10.

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