Nonlinear regression models for estimating linseed growth, with proposals for data collection

  • Mariane Peripolli Universidade Federal de Santa Maria
  • Alessandro Dal'Col Lúcio Universidade Federal de Santa Maria
  • Darlei Michalski Lambrecht Universidade Federal de Santa Maria https://orcid.org/0000-0002-1376-3504
  • Jaqueline Sgarbossa Universidade Federal de Santa Maria
  • Lana Bruna de Oliveira Engers Universidade Federal de Santa Maria
  • Sidinei José Lopes Universidade Federal de Santa Maria
  • Leosane Cristina Bosco Universidade Federal de Santa Catarina
  • Dislaine Becker Universidade Federal de Santa Catarina
Palavras-chave: logistic; Von Bertalanffy; Linum usitatissimum; nonlinear regression.

Resumo

Nonlinear regression models represent an alternative way to describe plant growth. In this study, we aimed to model the growth of linseed using four methods for data collection (longitudinal, mean, random, and cross-sectional) and fitting the logistic and Von Bertalanffy nonlinear regression models. The data came from experiments conducted between 2014 and 2020 in the municipality of Curitibanos, Santa Catarina, Brazil. The study had a randomized block design, with experimental units consisting of six lines, 5.0 m long and 3.0 m wide, containing the varieties and cultivars of linseed with four replicates. We performed weekly assessments of the number of secondary stems and plant height and measured total dry mass fortnightly. After tabulation, the data were analyzed using the four methods, and the logistic and Von Bertalanffy models were fitted. The logistic model for the plant height variable exhibited the best performance using the longitudinal, mean, and cross-sectional methods. It was an alternative approach that reduced the time and labor required to conduct the experiment.

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Referências

Akaike, H. (1974). A new look at the statistical model identification. IEEE Transactions on Automatic Control, 19(6), 716-723. DOI: https://doi.org/10.1109/TAC.1974.1100705

Archontoulis, S. V., & Miguez, F. E. (2015). Nonlinear regression models and applications in agricultural research. Agronomy Journal, 107(2), 786-798. DOI: https://doi.org/10.2134/agronj2012.0506

Bard, Y. (1974). Nonlinear parameter estimation (1st ed.). New York, NY: Academic Press.

Bert, F. (2013). Fibra Lin - Cultura e Transformação. Retrieved on Jun. 16, 2022 from http://www.unitheque. com /Livre/arvalis/Lin_fibre_Culture_et_transformation-65140.html

Carini, F., Cargnelutti Filho, A., Pezzini, R. V., Souza, J. M., Chaves, G. G., & Procedi, A. (2020). Nonlinear models for describing lettuce growth in autumn-winter. Ciência Rural, 50(7), 1-12. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20190534

Diel, M. I., Sari, B. G., Krysczun, D. K., Olivoto, T., Pinheiro, M. V. M., Meira, D., ... Lúcio, A. D. (2019). Nonlinear regression for description of strawberry (Fragaria x ananassa) production. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 94(2), 259-273. DOI: https://doi.org/10.1080/14620316.2018.1472045

Diel, M. I., Lúcio, A. D., Valera, O. V. S., Sari, B. G., Olivoto, T., Pinheiro, M. V. M., ... Schmidt, D. (2020a). Production of biquinho pepper in different growing seasons characterized by the logistic model and its critical points. Ciência Rural, 50(4), 1-11. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20190477

Diel, M. I., Lúcio, A. D., Sari, B. G., Olivoto, T., Pinheiro, M. V. M., Krysczum, D. K., ... Schmidt, D. (2020b). Behavior of strawberry production with growth models: a multivariate approach. Acta Scientiarum. Agronomy, 43(1), 47-58. DOI: https://doi.org/10.4025/actasciagron.v43i1.47812

Embrapa (2013). Sistema brasileiro de classificação de solos (3. ed.). Brasília, DF: Embrapa.

Fernandes, T. J., Muniz, J. A., Pereira, A. A., Muniz, F.R., & Muianga, C. A. (2015). Parameterization effects in nonlinear models to describe growth curves. Acta Scientiarum. Technology, 37(4), 397-402. DOI: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v37i4.27855

Lúcio, A. D., Sari, B. G., Rodrigues, M., Bevilaqua, L. M., Voss, H. M. G., Copetti, D., & Faé, M. (2015a). Modelos não-lineares para a estimativa da produção de tomate do tipo cereja. Ciência Rural, 46(2), 233-241. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20150067

Lúcio, A. D., Nunes, L. F., & Rego, F. (2015b). Nonlinear models to describe production of fruit in Cucurbita pepo and Capiscum annuum. Scientia Horticulturae, 193, 286-293. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.07.021

Lúcio, A. D., Nunes, L. F., & Rego, F. (2016). Regressão não linear e tamanho de parcela para estimativa da produção de feijão-de-vagem. Horticultura Brasileira, 34(4), 507-513. DOI: https://doi.org/10.1590/S0102-053620160409

Mischan, M. M., & Pinho, S. Z. (2014). Modelos não lineares: funções assintóticas de crescimento (1. ed.). São Paulo, SP: Cultura Acadêmica.

Morais, E. O., Ribeiro, K. L., Veloso, R. B., & Veloso, M. D. M. (2020). Aplicação de modelos de regressão linear e não linear para estimativa de volume de biomassa e estoque de carbono. Brazilian Journal of Development, 6(7), 45621-45632. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n7-259

Muianga, C. A., Muniz, J. A., Nascimento, M. S., Fernandes, T. J., & Savian, T. V. (2016). Descrição da curva de crescimento de frutos do cajueiro por modelos não lineares. Revista Brasileira Fruticultura, 38(1), 22–32. DOI: https://doi.org/10.1590/0100-2945-295/14.

Muniz, J. A., Nascimento, M. D. S, & Fernandes, T. J. (2017). Modelos não lineares para descrição do crescimento de frutos de cacau com violações de pressupostos. Revista Caatinga, 30(1), 250-257. DOI: https://doi.org/10.1590/1983-21252017v30n128rc

Rossi, E., Lindino, C. A., Santos, R. F., Cremonez, P. A., Nadaletti, W. C., Maschio, P. H. B., & Santos, K. G. (2014). Influência da densidade de plantio no crescimento da linhaça marrom. Revista Monografias Ambientais, 13(4), 3523-3528. DOI: https://doi.org/10.5902/2236130813599

Sari, B., Lúcio, A. D., Santana, C. S., Olivoto, T., Diel, M. I., & Krysczun, D. K. (2019a). Nonlinear growth models: An alternative to ANOVA in tomato trials evaluation. European Journal of Agronomy, 104, 21-36. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eja.2018.12.012

Sari, B. G., Lúcio, A. D., Santana, C. S., & Savian, T. V. (2019b). Describing tomato plant production using growth models. Scientia Horticulturae, 246, 146-154. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.10.044

Sari, B. G., Olivoto, T., Diel, M. I., Krysczun, D. K., Lúcio, A. D. C., & Savian, T. V. (2018). Nonlinear modeling for analyzing data from multiple harvest crops. Agronomy Journal, 110(6), 2331-2342. DOI: https://doi.org/10.2134/agronj2018.05.0307

Schwarz, G. (1978). Estimating the dimension of a model. The Annals of Statistics, 6(2), 461-464. DOI: https://doi.org/10.1214/aos/1176344136

Seber, G. A. F., & Wild, C. J. (1989). Nonlinear regression. New York, NY: John Wiley & Sons.

Silva, E. M., Fruhauf, A. C., Silva, E. M., Muniz, J. A., Fernandes, T. J., & Silva, V. F. (2021). Evaluation of the critical points of the most adequate nonlinear model in adjusting growth data of ‘green dwarf’ coconut fruits. Revista Brasileira de Fruticultura, 43(1), 1-11. DOI: https://doi.org/10.1590/0100-29452021726

Sousa, I. F., Neto, J. E. K., Muniz, J. A., Guimarães, R. M., Savian, T. V., & Muniz, F. R. (2014). Fitting nonlinear autoregressive models to describe coffee seed germination. Ciência Rural, 44(11), 2016-2021. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20131341

Souza, F. A. C., Fernandes, T. J., Moura, R. S., Meirelles, S. L. C., Ribeiro, R. A., Cunha, F. O., & Muniz, J. A. (2017). Nonlinear modeling growth body weight of Mangalarga Marchador horses. Ciência Rural, 47(4), 1-6. DOI: https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20160636

Souza, F. A. C., Fernandes, T. J., Cunha, F. O., Ribeiro, R. A., Muniz, F. R., Meirelles, S. L. C., ... Moura, R. S. (2019). Morphometric characteristics of the Mangalarga Marchador horse breed determined by nonlinear models. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 54, 1-10. DOI: https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2019.v54.01145

Stanck, L. T., Becker, D., & Bosco, L. C. (2017). Crescimento e produtividade de linhaça. Agrometeoros, 25, 249-256.

Steel, R. G. D., Torrie, J. H., & Dickey, D. A. (1997). Principles and procedures of statistic: a biometrical approach (3rd ed.). New York, NY: McGraw Hill, Inc. Book Co.

Tomassoni, F., Ferreira Santos, R., Bassegio, D., Secco, D., Samways Santos, F., & Cremonez, P. A. (2013). Diferentes densidades de plantio na cultura da linhaça dourada. Acta Iguazu, 2(3), 8-14. DOI: https://doi.org/10.48075/actaiguaz.v2i3.8560

Von Bertalanffy, L. (1957). Quantitative Laws in Metabolism and Growth. The Quarterly Review of Biology, 32, 217-231.

Wrege, M. S., Steinmetz, S., Reisser, C. J., & Almeida, I. R. (2012). Atlas climático da região sul do Brasil: estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul (2. ed.). Brasília, DF: Embrapa.

Publicado
2024-04-03
Como Citar
Peripolli, M., Dal’Col Lúcio, A., Lambrecht, D. M., Sgarbossa, J., Engers, L. B. de O., Lopes, S. J., Bosco, L. C., & Becker, D. (2024). Nonlinear regression models for estimating linseed growth, with proposals for data collection. Acta Scientiarum. Agronomy, 46(1), e65771. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v46i1.65771
Seção
Biometria, Modelagem e Estatística

 

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