Calibração e validação de um modelo de emissão de nós na cultura da soja | Calibration and validation of the nodes emission model in the soybean culture

Soybean (Glycine max L.) is the most cultivated oilseed in the world. Mathematical models adapted and tested under different environmental conditions are useful tools that allow describing the interactions between the plant and the environment, and thus, can be used in studies to better understand the processes of growth and plant development. The objective of this study was to fit a nonlinear model for the simulation of node emission of soybean varieties recommended for the subtropical region in Southern Brazil. Data from 47 experiments conducted in the state of Rio Grande do Sul, during eight growing seasons, evaluating 35 soybean varieties with determined and undetermined growth type and relative maturity group ranging from 3.9 to 8.3. The node emission model was calibrated and validated in three versions, regarding the calculation of f (T) in the SOYDEV model. Version 1 (Tmean) - the daily air temperature (TMED) used to calculate f(T) was obtained by the arithmetic mean between the minimum and the maximum daily air temperature; Version 2 (Tmm) - one f(T) was calculated separately with the minimum daily air temperature and one f(T) with the maximum daily air temperature, the average between f(T) in the NN model was used; Version 3 (Thmean) - the daily air temperature (TMED) used to calculate f(T) was obtained by averaging the hourly minimum and maximum air temperatures. The calibration of the maximum node appearance rate (NARMAX) was performed for the three versions of the model, using the method of minimum squares of the residual between the observed and simulated node numbers. From the cultivar-specific calibration three equations were generated in which NARMAX is a function of GMR: one general (regardless of growth type), one for cultivars with indeterminate growth type and one for cultivars with determined growth type. The performance of the three versions of the model was evaluated with independent data of node number from experiments and field observations, in irrigated and non-irrigated conditions, lowland and upland environments and different plant densities. The average RMSE between observed and simulated number of nodes in the Tmm version and general equation was 1.15 nodes. Soybean knot simulation is improved by calculating f(T) for the minimum daily air temperature and f(T) for the maximum daily air temperature and then averaging f(T ) (Tmm version) compared to using the average daily air temperature (Tmean and Thmean versions).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A soja (Glycine max L.) é a principal oleaginosa cultivada no mundo. Modelos matemáticos adaptados e testados em diferentes condições ambientais são ferramentas úteis que permitem descrever as interações entre a planta e o ambiente e, assim, podem ser utilizados em estudos visando compreender melhor os processos de crescimento e desenvolvimento vegetal. O objetivo deste trabalho foi ajustar um modelo não linear para a simulação da emissão de nós de cultivares de soja recomendadas para cultivo em ambiente subtropical no Sul do Brasil. Foram utilizados dados provenientes de 47 experimentos realizados no estado do Rio Grande do Sul, durante oito safras agrícolas e um total de 35 cultivares de soja com tipo de crescimento determinado e indeterminado e grupo de maturidade relativa variando de 3.9 a 8.3. O modelo de emissão de nós foi calibrado e validado em três versões no que se refere ao cálculo da f(T) no modelo SOYDEV. Versão 1 (Tmean) - a temperatura do ar diária (TMED) utilizada para o cálculo da f(T), foi obtida pela média aritmética entre a temperatura do ar mínima e a máxima diária; Versão 2 (Tmm) - foi calculada separadamente uma f(T) com a temperatura do ar mínima diária e uma f(T) com a temperatura do ar máxima diária, utilizouse a média entre as f(T) no modelo de NN; Versão 3 (Thmean) - a temperatura do ar diária (TMED) utilizada para o cálculo da f(T), foi obtida através das médias entre as temperaturas do ar mínimas e máximas horária. A calibração da taxa máxima de aparecimento de nós (NARMAX) foi realizada para as três versões do modelo, através do método dos mínimos quadrados do resíduo, entre os números de nós observados e simulados. A partir da calibração específica da cultivar foram geradas três equações em que a NARMAX é função do GMR: uma geral (independente do tipo de crescimento), uma para as cultivares com tipo de crescimento indeterminado e outra para as cultivares com tipo de crescimento determinado. O desempenho das três versões do modelo foi avaliado com dados independentes de número de nós dos experimentos e lavouras, com regime hídrico irrigado e não irrigado, ambientes de terras altas e baixas e, diferentes densidades de plantas. O RQME médio entre o número de nós observado e o simulado pelo modelo na versão Tmm e equação geral foi de 1,15 nós. A simulação do número de nós da soja é melhorada quando é calculada uma f(T) para a temperatura do ar mínima diária e uma f(T) para a temperatura do ar máxima diária e, em seguida, calculada a média das f(T) (versão Tmm) em comparação com a utilização da temperatura do ar média diária (versões Tmean e Thmean).