Improvement of reference crop evapotranspiration estimates using limited data for the Brazilian Cerrado

Evapotranspiration (ET) is a key component of the hydrological cycle. Therefore, adequately estimating it is crucial to improving water resource planning and management.One of the most affordable methods of estimating ET is first to estimate reference crop evapotranspiration (ETo) and later associate it to crop and soil coefficients. The FAO Kc-ETo approach can be used only when ETo is computed with the FAO Penman-Monteith equation. However, low data availability may restict the equations used to estimate ETo. In this study, we assess and calibrate common methods used to estimate ETo under such conditions of limited data availability. Based on the annual calibration, the Makkink (NSE = 0.85) outperformed the Priestley-Taylor (NSE = 0.73), Hargreaves-Samani (NSE = 0.56), and Penman-Monteith temperature approach (NSE = 0.58). The seasonal calibration of parameters showed no significant improvement to the methods assessed (ΔNSE ≤ 0.01), except for the Priestley-Taylor (ΔNSE = 0.06). The performance of temperature-based equations was particularly limited due to the performance of the equation adopted to estimate global solar radiation. Thus, improving the representation of global solar radiation for limited data availability can also play a key role in improving ETo prediction.(AU)

Smartphone-based rapid and low-cost method for the determination of eugenol content of clove essential oil / Método rápido e de baixo custo empregando smartphone para a determinação de eugenol em óleo essencial de cravo

ABSTRACT: The determination of eugenol in clove essential oil was performed using a smartphone-operated device, which was used for image capture and processing. The colorimetric reaction with the Folin-Ciocalteu reagent was used, and the lighting conditions were evaluated to capture images directly in 2 mL disposable vessels. The free application PhotoMetrix UVC was used for partial least squares regression calibration with suitable values (R² greater than 0.99). The accuracy of the proposed method was compared with traditional methods, such as gas chromatography (GC) and spectrophotometry, and it can be observed that there were no significant differences (Student's t-test (P > 0.05), with agreements from 97% to 101%. The smartphone method allowed the evaluation of several samples in a few minutes, with simple analysis steps and easy interpretation of the results. The miniaturized scale allowed the use of small amounts of reagents with minimal waste generation. Therefore, the proposed method can be easily operated in the field and allows the evaluation of the quality of clove essential oil in places of restricted access without the need for a laboratory structure and specialized analysts.

RESUMO: A determinação de eugenol em óleo essencial de cravo-da-índia foi realizada utilizando um dispositivo operado com smartphone para captura e processamento de imagens. Para tal desenvolvimento foi utilizada a reação colorimétrica com o reagente de Folin-Ciocalteu. Foram avaliadas diferentes condições de iluminação para a captura das imagens diretamente em frascos descartáveis de 2 mL. O aplicativo livre PhotoMetrix UVC foi usado para a calibração por regressão de mínimos quadrados parciais com valores adequados (R2 maior que 0.99). A exatidão do método proposto foi comparada com métodos tradicionais, tais como cromatografia gasosa (CG) e espectrofotometria, sem diferenças significativas (teste t de Student (P > 0,05) e com concordâncias entre 97% e 101%. O método com smartphone permitiu a avaliação de várias amostras em poucos minutos, com etapas de análise simples e com fácil interpretação dos resultados. A escala miniaturizada permitiu o uso de pequenas quantidades de reagentes e mínima geração de resíduos. Portanto, o método proposto pode ser facilmente operado em campo e permite avaliar a qualidade de óleo essencial de cravo- da- índia em locais de acesso restrito, sem a necessidade de estrutura laboratorial e analistas especializados.

Assessments of some trace metals in water samples of nursery pond of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) in Bannu Fish Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan

Abstract The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.

Resumo A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.

Smartphone-based rapid and low-cost method for the determination of eugenol content of clove essential oil / Método rápido e de baixo custo empregando smartphone para a determinação de eugenol em óleo essencial de cravo

The determination of eugenol in clove essential oil was performed using a smartphone-operated device, which was used for image capture and processing. The colorimetric reaction with the Folin-Ciocalteu reagent was used, and the lighting conditions were evaluated to capture images directly in 2 mL disposable vessels. The free application PhotoMetrix UVC was used for partial least squares regression calibration with suitable values (R² greater than 0.99). The accuracy of the proposed method was compared with traditional methods, such as gas chromatography (GC) and spectrophotometry, and it can be observed that there were no significant differences (Student's t-test (P > 0.05), with agreements from 97% to 101%. The smartphone method allowed the evaluation of several samples in a few minutes, with simple analysis steps and easy interpretation of the results. The miniaturized scale allowed the use of small amounts of reagents with minimal waste generation. Therefore, the proposed method can be easily operated in the field and allows the evaluation of the quality of clove essential oil in places of restricted access without the need for a laboratory structure and specialized analysts.

A determinação de eugenol em óleo essencial de cravo-da-índia foi realizada utilizando um dispositivo operado com smartphone para captura e processamento de imagens. Para tal desenvolvimento foi utilizada a reação colorimétrica com o reagente de Folin-Ciocalteu. Foram avaliadas diferentes condições de iluminação para a captura das imagens diretamente em frascos descartáveis de 2 mL. O aplicativo livre PhotoMetrix UVC foi usado para a calibração por regressão de mínimos quadrados parciais com valores adequados (R2 maior que 0.99). A exatidão do método proposto foi comparada com métodos tradicionais, tais como cromatografia gasosa (CG) e espectrofotometria, sem diferenças significativas (teste t de Student (P > 0,05) e com concordâncias entre 97% e 101%. O método com smartphone permitiu a avaliação de várias amostras em poucos minutos, com etapas de análise simples e com fácil interpretação dos resultados. A escala miniaturizada permitiu o uso de pequenas quantidades de reagentes e mínima geração de resíduos. Portanto, o método proposto pode ser facilmente operado em campo e permite avaliar a qualidade de óleo essencial de cravo- da- índia em locais de acesso restrito, sem a necessidade de estrutura laboratorial e analistas especializados.

Assessments of some trace metals in water samples of nursery pond of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) in Bannu Fish Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan / Avaliações de alguns vestígios de metais em amostras de água de viveiro de carpa capim (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) em Bannu Fish Hatchery de Khyber Pakhtunkhwa, Paquistão

The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.

A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.

Assessments of some trace metals in water samples of nursery pond of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) in Bannu Fish Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan / Avaliações de alguns vestígios de metais em amostras de água de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) em Bannu Fish Hatchery de Khyber Pakhtunkhwa, Paquistão

Abstract The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.

Resumo A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados ​​estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.

Assessments of some trace metals in water samples of nursery pond of Grass Carp (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) in Bannu Fish Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan / Avaliações de alguns vestígios de metais em amostras de água de viveiro de carpa capim (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) em Bannu Fish Hatchery de Khyber Pakhtunkhwa, Paquistão

The present investigation was aimed to examine the concentrations of trace metals including e.g copper (Cu), manganese (Mn), nickel (Ni), and zinc (Zn) in water samples collected from nursery pond of grass carp (Ctenopharyngodon idella) in Bannu Hatchery of Khyber Pakhtunkhwa during the period from April 2018 to January 2019. The temperature and pH of each water sample were measured for the whole study duration. The concentration of Copper (Cu), Manganese (Mn), Nickel (Ni), and Zinc (Zn) in collected water samples were measured in mg/liter by using Atomic Absorption Spectrophotometer. The blank and standard solutions for device calibration Standard solutions i.e., 2.0 mg, 4.0 mg, and 6.0 were used to measure the concentration of these metals in water samples to verify the measurements. The data was statistically analyzed on descriptive statistics (estimation of proportions and standard deviation) used to summarize mean concentration. The results obtained of both temperature and pH of water samples were found in ranged 10 to 36 0C and 7.0 to 8.44; whereas the size of fry stages was ranged from 4.0 to 56.0 mm in total length. The results of investigated metals found in pond water samples are in order of Zn>Mn>Ni>Cu, respectively. As optimum temperature and pH for grass carp were mostly between 15 0C and 30 0C and pH 6.5 to 8.0. It was concluded from obtained results that temperature, pH, and trace metals were found appropriate for the growth of Ctenopharyngodon idella from fry to fingerling stages, but the highest amount of zinc can cause its mortality. It is a preliminary study on grass carp culturing in Bannu fish hatchery so, it would provide useful information for model fish seed production unit in a hatchery.(AU)

A presente investigação teve como objetivo examinar as concentrações de metais traço, incluindo cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) em amostras de água coletadas de viveiro de carpa-capim (Ctenopharyngodon idella) em Incubatório de Bannu de Khyber Pakhtunkhwa durante o período de abril de 2018 a janeiro de 2019. A temperatura e o pH de cada amostra de água foram medidos durante todo o período do estudo. A concentração de cobre (Cu), manganês (Mn), níquel (Ni) e zinco (Zn) nas amostras de água coletadas foi medida em mg / litro usando espectrofotômetro de absorção atômica. As soluções em branco e padrão para as soluções padrão de calibração do dispositivo, ou seja, 2,0 mg, 4,0 mg e 6,0, foram usadas para medir a concentração desses metais em amostras de água para verificar as medições. Os dados foram analisados estatisticamente em estatística descritiva (estimativa de proporções e desvio padrão) usada para resumir a concentração média. Os resultados obtidos tanto de temperatura quanto de pH das amostras de água variaram de 10 a 36 0C e 7,0 a 8,44, enquanto o tamanho dos estágios de alevinos variou de 4,0 a 56,0 mm no comprimento total. Os resultados dos metais investigados encontrados em amostras de água de lagoas são da ordem de Zn > Mn > Ni > Cu, respectivamente. A temperatura e o pH ótimos para a carpa-capim foram principalmente entre 15 0C e 30 0C e pH 6,5 a 8,0. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que temperatura, pH e traços de metais foram considerados adequados para o crescimento de Ctenopharyngodon idella desde os estágios de alevinos até alevinos, mas a maior quantidade de zinco pode causar sua mortalidade. É um estudo preliminar sobre a cultura da carpa-capim em incubatório de peixes Bannu, portanto forneceria informações úteis para modelo de unidade de produção de sementes de peixes em um incubatório.(AU)

Nonlinear models for soil moisture sensor calibration in tropical mountainous soils

Electromagnetic sensors are widely used to monitor soil water content (θ); however, site-specific calibrations are necessary for accurate measurements. This study compares regression models used for calibration of soil moisture sensors and investigates the relation between soil attributes and the adjusted parameters of the specific calibration equations. Undisturbed soil samples were collected in the A and B horizons of two Ultisols and two Inceptisols from the Mantiqueira Range in Southeastern Brazil. After saturation, the Theta Probe ML2X was used to obtain the soil dielectric constant (ε). Several readings were made, ranging from saturation to oven-dry. After each reading, the samples were weighted to calculate θ (m³ m-³). Fourteen regression models (linear, linearized, and nonlinear) were adjusted to the calibration data and checked for their residue distribution. Only the exponential model with three parameters met the regression assumptions regarding residue distribution. The stepwise regression was used to obtain multiple linear equations to estimate the adjusted parameters of the calibration model from soil attributes, with silt and clay contents providing the best relations. Both the specific and the general calibrations performed well, with RMSE values of 0.02 and 0.03 m³ m-³, respectively. Manufacturer calibration and equations from the literature were much less accurate, reinforcing the need to develop specific calibrations.

Validação prática de modelos de infravermelho próximo para tomate: sólidos solúveis e acidez / Practical validation of near infrared models for tomato: soluble solids and acidity

O tomate é a hortaliça mais produzida e consumida, tendo aceitabilidade tanto para o consumo in natura quanto para a industrialização. Apesar da ampla aceitação dos tomates, o consumidor apresenta como exigência para aquisição do fruto a qualidade,mensurada através de parâmetros como sólidos solúveis (SS) e acidez titulável (AT). Uma técnica de análise química, não destrutiva e não invasiva e de resposta rápida, é a de espectroscopia de absorção na região do infravermelho próximo que tem sido bastante utilizada em várias indústrias, desde agrícola a petroquímica.Considerando a produção em alta escala, a qualidade do tomate exigida pelos consumidores e por se tratar de uma técnica não destrutiva e não invasiva da espectroscopia no infravermelho próximo (Near Infrared Spectroscopy ­NIR),faz-se necessário modelos testados em condições comerciais garantindo um modelo de infravermelho próximo para tomate facilitando a classificação. Realizou-sea validação de forma externa e prática dos modelos de infravermelho próximo para tomate in natura, comparando com os métodosdestrutivos e conferindo a acurácia dos modelos na qualificação do fruto quanto aos teores de sólidos solúveis e acidez. O presente trabalho apresenta modelos do projeto executado de 2018 a 2019, construídos atravésdos aplicativos Model Builder e The Unscrambler e selecionados a partir de parâmetros como coeficiente de calibração, coeficiente da validação cruzada, erro médio do conjunto de calibração, e da validação cruzada e cálculo do desvio do resíduo de calibração. Os resultados foram obtidos através da previsão do modelo para os atributos sólidos solúveis (SS) e acidez titulável (AT), do tomate de mesa com maior variabilidade de produção. O modelo para SS apresenta potencialidade para uso comercial, seja na determinação de ponto de colheita, seja na quantificação de qualidade do vegetal. Já para AT, o NIR portátil não produziu um modelo aplicável pela limitação do comprimento de onda.(AU)

Tomatoes are the most commonly used and consumed vegetables, being acceptable for fresh consumption as well as for industrialization. Despite the wide acceptance of tomatoes, the consumer presents quality as a requirement for the acquisition of the fruit, which is measured through parameters such as soluble solids (SS) and titratable acidity (TA). A chemical analysis technique, non-destructive and non-invasive and with fast response, is an absorption spectroscopy in the near infrared region that has been widely used in several industries, from agricultural to petrochemicals. Demanding large-scale production, the quality of tomatoes demanded by consumers and as it is a non-destructive and non-invasive technique of near infrared spectroscopy (NIR), it is still necessary to test models under commercial conditions, ensuring a near infrared model for tomatoes making sorting easy. An external and practical validation of the near infrared models for fresh tomatoes was carried out, comparing them with the destructive methods and checking the accuracyof the models in qualifying the fruit in terms of soluble solids and acidity. This paper presents project models obtained from 2018 to 2019, built from the Model Builder and The Unscrambler programs and selected from parameters such as calibration coefficient, cross validation coefficient, average error of the calibration set, and cross validation and calculation of the residual calibration deviation. The results obtained through the prediction of the model for the soluble solid attributes and titratable acidity, of the table tomato with greater production variability. The model for SS of table tomato has potential for commercial use, either in determining the harvest point, or quantifying the vegetable's quality. For AT or portable NIR, it did not produce an applicable model due to the wave length limitation(AU)

A lettuce moisture detection method based on terahertz time-domain spectroscopy / Um método de detecção de umidade de alface baseado em THz-TDS

For non-destructive detection of water stress in lettuce, terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) was used to quantitatively analyze water content in lettuce. Four gradient lettuce water contents were used . Spectral data of lettuce were collected by a THz-TDS system, and denoised using the S-G derivative, Savitzky-Golay (S-G) smoothing and normalization filtering. The fitting effect of the pretreatment method was better than that of regression fitting, and the S-G derivative fitting effect was obtained. Then a calibration set and a verification set were divided by the Kennan-Stone algorithm, sample set partitioning based on joint X-Y distance (SPXY) algorithm, and the random sampling (RS) algorithm, and the parameters of RS were optimized by regression fitting. The stability competitive adaptive reweighted sampling, iteratively retained information variables and interval combination optimization were used to select characteristic wavelengths, and then continuous projection was used on basis of the three algorithms above. After the successive projection algorithm was re-screened, partial least squares regression was used into modeling. The regression coefficients R²c and RMSEC reach 0.8962 and 412.5% respectively, and R²p and RMSEP of the verification set are 0.8757 and 528.9% respectively.

Para a detecção não destrutiva de estresse hídrico da alface, espectroscopia no domínio do tempo em terahertz (THz-TDS) foi usada para analisar quantitativamente o conteúdo de água na alface. Quatro gradientes de conteúdo de água de alface foram usados. Os dados espectrais da alface foram coletados por um sistema THz-TDS e denoised usando o derivado S-G, Savitzky-Golay (S-G) suavização e filtragem de normalização. O efeito de ajuste do método de pré-tratamento foi melhor do que o do ajuste de regressão, e o efeito de ajuste da derivada S-G foi obtido. Em seguida, um conjunto de calibração e um conjunto de verificação foram divididos pelo algoritmo Kennan-Stone, particionamento do conjunto de amostra com base no algoritmo de distância X-Y conjunta (SPXY) e o algoritmo de amostragem aleatória (RS), e os parâmetros de RS foram otimizados por ajuste de regressão. A amostragem adaptativa de estabilidade competitiva reponderada, variáveis de informação retidas iterativamente e otimização de combinação de intervalo foram usadas para selecionar comprimentos de onda característicos e, em seguida, a projeção contínua foi usada com base nos três algoritmos acima. Depois que o algoritmo de projeção sucessivo foi reprojetado, a regressão de mínimos quadrados parcial foi usada na modelagem. Os coeficientes de regressão R2 e erro quadrático médio (RMSEP) atingem 0,8962 e 412,50%, respectivamente, e R2 e RMSEP do conjunto de verificação são 0,8757 e 528,93%, respectivamente.

Calibration of the Pilodyn instrument for the indirect in situ determination of the basic wood density of balsa / Calibração do instrumento Pilodyn para determinação indireta in situ da densidade básica da madeira de pau-de-balsa

Balsa wood is used widely in the nautical, aeronautical and wind-energy industries because of its low-density and high-resistance. In the Brazilian state of Mato Grosso, speculative producers with little knowledge of the culture have established balsa plantations using non-standardized and non-selected seedlings. In this sense, research is needed to improve balsa cultivation under Brazilian conditions to better explore the resource. The present study evaluated the efficiency of the Pilodyn instrument for the indirect determination of the basic wood density (BWD) of balsa. Twenty 12-year old balsa trees cultivated in Alta Floresta, Mato Grosso, were probed with the Pilodyn instrument on both north and south faces of the trunk at the base and at 1.30 and 3.10 m from the ground. Wood discs were subsequently collected from the probed sites and BWD determined according to the water-immersion method. Data were submitted to the Shapiro-Wilk normality test followed by analysis of variance and Pearson's correlation analysis with α=0.05. The BWD of balsa decreased in the direction from the base to the top of the tree. The penetration depth of the Pilodyn probe was inversely proportional to BWD with a correlation that was strong (R2=0.72) at heights of 1.30 and 3.10 m but considered weak (R2=0.46) at the base of the trunk. The reliability of the Pilodyn method was sufficient to allow the development of a linear equation that could be applied for the indirect determination of the BWD of balsa based on the penetration depth of the Pilodyn probe assessed at 1.30 m from the ground.

O pau-de-balsa é amplamente utilizado nas indústrias náutica, aeronáutica e de energia eólica devido à sua baixa densidade. No estado de Mato Grosso, produtores especulativos de balsa têm estabelecido plantios sem conhecimento sólido da cultura usando mudas não padronizadas e não selecionadas. Pesquisas são necessárias para melhorar o cultivo de balsa sob condições brasileiras para melhor explorar este recurso. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do instrumento Pilodyn para a determinação indireta da densidade básica da madeira (DBM) de balsa. Vinte árvores de 12 anos de idade cultivadas em Alta Floresta, Mato Grosso, foram avaliadas com o instrumento Pilodyn nas faces norte e sul do tronco, na base e a 1,30 e 3,10 m do solo. Discos de madeira foram posteriormente coletados dos locais sondados e o DBM determinado de acordo com o método de imersão em água. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade Shapiro-Wilk seguido de análise de variância e análise de correlação de Pearson com α=0,05. Os valores de DBM da balsa diminuiu da base em direção ao topo da árvore, enquanto a profundidade de penetração do Pilodyn foi inversamente proporcional. A correlação entre a profundidade de penetração do Pilodyn e o DBM foi fraca na base do tronco (R2=0,46), mas forte (R2=0,72) nos pontos de 1,30 e 3,10 m. O método Pilodyn foi suficientemente confiável que permitiu o desenvolvimento de uma equação para a determinação indireta do DBM do pau-de-balsa considerando o valor da profundidade de penetração a 1,30 m como uma das variáveis.

Qualidade do leite cru refrigerado avaliado por diferentes laboratórios credenciados pelo MAPA / Quality of refrigerated raw milk evaluated by different laboratories accredited by MAPA

O objetivo deste trabalho foi analisar e correlacionar os resultados de qualidade do leite cru refrigerado de dez propriedades rurais de Viçosa (MG) obtidos por métodos de referências do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento e por espectrofotômetros de luz infravermelha em três laboratórios (A, B e C) credenciados pelo mesmo órgão de fiscalização. As amostras de leite foram analisadas quanto à contagem bacteriana, contagem de células somáticas (CCS) e teores de gordura, proteína e extrato seco desengordurado (ESD). Não houve discordância de amostras de leite quanto aos teores de proteína e gordura. Porcentagens diferentes de discordância foram observadas entre os resultados dos laboratórios e método de referência quanto à CCS, contagem bacteriana e teores de ESD. Os teores médios de proteína dos laboratórios A e B e os teores médios de ESD de todos laboratórios não foram estatisticamente iguais (p<0,05) aos teores obtidos pelo método de referência. Os teores de gordura obtidos no laboratório B não tiveram correlação estatística (p>0,05) com os teores obtidos pelo método de referência. Observou-se que as CCS e contagens bacterianas médias de todos os laboratórios foram estatisticamente iguais (p>0,05) e correlacionadas (p<0,05) às contagens médias obtidas pelos métodos de referência. Conclui-se que os teores de proteína em dois laboratórios e ESD em todos os laboratórios não são equivalentes com os métodos de referência do MAPA. É importante que os laboratórios revejam a calibração dos seus equipamentos quanto à quantificação dos teores de sólidos do leite.

The objective of this study was to analyze and to correlate the results of refrigerated raw milk quality in ten farms of Viçosa (MG). The milk was analyzed by the Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento standard methods and by infrared spectrophotometers in three laboratories (A, B and C) accredited by the same institution. The milk samples were analyzed for bacterial counts, somatic cell count (SCC) and fat, protein and solids not fat (SNF) tenors. There were no disagreement milk samples as the protein and fat tenors. Different percentages of disagreement were observed between the results of laboratory and standard method as the SCC, bacterial count and SNF tenor. The protein mean tenor of A and B laboratories and the SNF mean tenor of all laboratories were not statistically equal (p<0.05) the tenors obtained by standard method. The fat tenors obtained in B laboratory were not statistically correlated (p>0.05) with tenors obtained by the standard method. It was observed that the means of SCC and bacterial counts of all laboratories were statistically the same (p>0.05) and correlated (p<0.05) to the means counts obtained by standard methods. It is concluded that the protein tenors in two laboratories and SNF in all laboratories are not equivalent with the reference methods of MAPA. It is important that laboratories review the calibration of the equipment on the quantification of milk solids tenors.

Kennard-Stone method outperforms the random sampling in the selection of calibration samples in SNPs and NIR data / Método Kennard-Stone supera a amostragem aleatória na seleção de amostras de calibração em dados SNPs e NIR

ABSTRACT: Splitting the whole dataset into training and testing subsets is a crucial part of optimizing models. This study evaluated the influence of the choice of the training subset in the construction of predictive models, as well as on their validation. For this purpose we assessed the Kennard-Stone (KS) and the Random Sampling (RS) methods in near-infrared spectroscopy data (NIR) and marker data SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms). It is worth noting that in SNPs data, there is no knowledge of reports in the literature regarding the use of the KS method. For the construction and validation of the models, the partial least squares (PLS) estimation method and the Bayesian Lasso (BLASSO) proved to be more efficient for NIR data and for marker data SNPs, respectively. The evaluation of the predictive capacity of the models obtained after the data partition occurred through the correlation between the predicted and the observed values, and the corresponding square root of the mean squared error of prediction. For both datasets, results indicated that the results from KS and RS methods differ statistically from each other by the F test (P-value < 0.01). The KS method showed to be more efficient than RS in practically all repetitions. Also, KS method has the advantage of being easy and fast to be applied and also to select the same samples, which provides excellent benefits in the following analyses.

RESUMO: A divisão de subconjuntos de treinamento e teste é parte fundamental da otimização de modelos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da escolha do subconjunto de treinamento na construção dos modelos, bem como sua validação. Os métodos Kennard-Stone (KS) e a amostragem aleatória (AA) foram avaliados em dados de espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) e em dados de marcadores SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms). Vale destacar, que em dados SNPs, não há conhecimento de relatos na literatura a respeito da utilização do método KS. Para a construção e validação dos modelos, o método de estimação dos mínimos quadrados parciais (PLS) e Lasso bayesiano (BLASSO) mostraram-se mais eficientes para os dados NIR e para os dados SNPs, respetivamente. A avaliação da capacidade preditiva dos modelos obtidos após a partição dos dados ocorreu por meio da correlação entre os valores preditos e os valores reais, e da raiz quadrada do erro quadrático médio de predição. Para ambos os conjuntos de dados, os resultados indicam que os métodos KS e AA diferem estatisticamente entre si pelo teste F (valor P < 0.01), com o KS mais eficiente do que o AA em praticamente todas as repetições. Além disso, o método KS possui a vantagem de ser fácil e rápido de ser aplicado e também de selecionar sempre as mesmas amostras, o que proporciona grandes benefícios em futuras análises.

Correction of INRAPORC® prediction errors for a commercial pig system / Correção de erros de predição do INRAPORC ® para um sistema comercial de suínos

ABSTRACT: INRAPORC® is a mechanistic, dynamic, and deterministic model system that is used in commercial pig production. However, its use is limited as it requires performance information for animals under ad libitum (AL) feed management, which is not provided at all stages of production. Verification of the INRAPORC® calibrations were conducted in this investigation using data from a small group of animals fed with AL in a laboratory situation, to simulate the mean kinetics of a larger commercial population and generate the correction equations for the predicted body weight (BW), and backfat thickness (BT). Analyses were performed by comparing the predicted and observed data, and by submitting them to prediction calibration curve tests (b0 = 0, and b1 = 1). The obtained curves presented a systematic, fixed effect error (+2.37 mm) for BT. The predicted BW and BT values were corrected using the values of the systematic errors obtained. As a result, 100% of the BW averages observed were contained in the confidence intervals (CI) of the INRAPORC® predicted averages, without the need for corrections, and 78.5% of the actual BT averages were contained in the CI of the averages predicted by the system, after corrections. The INRAPORC® calibrations, based on a small population of animals in laboratory conditions could thus be utilized to make predictions for commercial pig production systems and for value correction procedures for the BW and BT of pig populations that have systematic errors in their prediction validations.

RESUMO: O INRAPORC® é um sistema de modelos mecanicista, dinâmico e determinista. Seu uso em sistemas comerciais de produção de suínos é restrito, pois necessita de informações de desempenho de animais sob manejo alimentar à vontade (AV), uma vez que este manejo não é utilizado em todas as fases de produção. Por isso é interessante verificar se a calibração do INRAPORC® baseada em um pequeno grupo de animais AV em situação laboratorial é capaz de simular a cinética média de uma população comercial maior e de subsidiar equações de correção de dados preditos de peso vivo (PV) e espessura de toucinho (ET). As análises foram realizadas comparando os dados preditos e observados sob o teste da curva de calibração da predição (b0=0 e b1=1), as curvas obtidas apresentaram erro sistemático de efeito fixo para a ET de +2,37mm. Os valores preditos de PV e ET foram corrigidos utilizando os valores dos erros sistemáticos obtidos. Como resultado, 100% das médias observadas de PV, estavam contidas nos intervalos de confiança (IC) das médias preditas pelo INRAPORC®, sem necessidade de correções e 78,5% das médias reais de ET estavam contidas nos IC das médias preditas pelo sistema, após as correções. A calibração do INRAPORC® baseada em uma pequena população de animais em situação laboratorial pode ser aplicada para predições de um sistema comercial de criação de suínos, bem como a aplicação do procedimento de correção dos dados preditos de PV e ET nas populações suínas que apresentem erros sistemáticos nas validações preditivas do sistema.

Correction of INRAPORC® prediction errors for a commercial pig system / Correção de erros de predição do INRAPORC ® para um sistema comercial de suínos

INRAPORC® is a mechanistic, dynamic, and deterministic model system that is used in commercial pig production. However, its use is limited as it requires performance information for animals under ad libitum (AL) feed management, which is not provided at all stages of production. Verification of the INRAPORC® calibrations were conducted in this investigation using data from a small group of animals fed with AL in a laboratory situation, to simulate the mean kinetics of a larger commercial population and generate the correction equations for the predicted body weight (BW), and backfat thickness (BT). Analyses were performed by comparing the predicted and observed data, and by submitting them to prediction calibration curve tests (b0 = 0, and b1 = 1). The obtained curves presented a systematic, fixed effect error (+2.37 mm) for BT. The predicted BW and BT values were corrected using the values of the systematic errors obtained. As a result, 100% of the BW averages observed were contained in the confidence intervals (CI) of the INRAPORC® predicted averages, without the need for corrections, and 78.5% of the actual BT averages were contained in the CI of the averages predicted by the system, after corrections. The INRAPORC® calibrations, based on a small population of animals in laboratory conditions could thus be utilized to make predictions for commercial pig production systems and for value correction procedures for the BW and BT of pig populations that have systematic errors in their prediction validations.

O INRAPORC® é um sistema de modelos mecanicista, dinâmico e determinista. Seu uso em sistemas comerciais de produção de suínos é restrito, pois necessita de informações de desempenho de animais sob manejo alimentar à vontade (AV), uma vez que este manejo não é utilizado em todas as fases de produção. Por isso é interessante verificar se a calibração do INRAPORC® baseada em um pequeno grupo de animais AV em situação laboratorial é capaz de simular a cinética média de uma população comercial maior e de subsidiar equações de correção de dados preditos de peso vivo (PV) e espessura de toucinho (ET). As análises foram realizadas comparando os dados preditos e observados sob o teste da curva de calibração da predição (b0=0 e b1=1), as curvas obtidas apresentaram erro sistemático de efeito fixo para a ET de +2,37mm. Os valores preditos de PV e ET foram corrigidos utilizando os valores dos erros sistemáticos obtidos. Como resultado, 100% das médias observadas de PV, estavam contidas nos intervalos de confiança (IC) das médias preditas pelo INRAPORC®, sem necessidade de correções e 78,5% das médias reais de ET estavam contidas nos IC das médias preditas pelo sistema, após as correções. A calibração do INRAPORC® baseada em uma pequena população de animais em situação laboratorial pode ser aplicada para predições de um sistema comercial de criação de suínos, bem como a aplicação do procedimento de correção dos dados preditos de PV e ET nas populações suínas que apresentem erros sistemáticos nas validações preditivas do sistema.

Correction of INRAPORC® prediction errors for a commercial pig system / Correção de erros de predição do INRAPORC ® para um sistema comercial de suínos

INRAPORC® is a mechanistic, dynamic, and deterministic model system that is used in commercial pig production. However, its use is limited as it requires performance information for animals under ad libitum (AL) feed management, which is not provided at all stages of production. Verification of the INRAPORC® calibrations were conducted in this investigation using data from a small group of animals fed with AL in a laboratory situation, to simulate the mean kinetics of a larger commercial population and generate the correction equations for the predicted body weight (BW), and backfat thickness (BT). Analyses were performed by comparing the predicted and observed data, and by submitting them to prediction calibration curve tests (b0 = 0, and b1 = 1). The obtained curves presented a systematic, fixed effect error (+2.37 mm) for BT. The predicted BW and BT values were corrected using the values of the systematic errors obtained. As a result, 100% of the BW averages observed were contained in the confidence intervals (CI) of the INRAPORC® predicted averages, without the need for corrections, and 78.5% of the actual BT averages were contained in the CI of the averages predicted by the system, after corrections. The INRAPORC® calibrations, based on a small population of animals in laboratory conditions could thus be utilized to make predictions for commercial pig production systems and for value correction procedures for the BW and BT of pig populations that have systematic errors in their prediction validations.(AU)

O INRAPORC® é um sistema de modelos mecanicista, dinâmico e determinista. Seu uso em sistemas comerciais de produção de suínos é restrito, pois necessita de informações de desempenho de animais sob manejo alimentar à vontade (AV), uma vez que este manejo não é utilizado em todas as fases de produção. Por isso é interessante verificar se a calibração do INRAPORC® baseada em um pequeno grupo de animais AV em situação laboratorial é capaz de simular a cinética média de uma população comercial maior e de subsidiar equações de correção de dados preditos de peso vivo (PV) e espessura de toucinho (ET). As análises foram realizadas comparando os dados preditos e observados sob o teste da curva de calibração da predição (b0=0 e b1=1), as curvas obtidas apresentaram erro sistemático de efeito fixo para a ET de +2,37mm. Os valores preditos de PV e ET foram corrigidos utilizando os valores dos erros sistemáticos obtidos. Como resultado, 100% das médias observadas de PV, estavam contidas nos intervalos de confiança (IC) das médias preditas pelo INRAPORC®, sem necessidade de correções e 78,5% das médias reais de ET estavam contidas nos IC das médias preditas pelo sistema, após as correções. A calibração do INRAPORC® baseada em uma pequena população de animais em situação laboratorial pode ser aplicada para predições de um sistema comercial de criação de suínos, bem como a aplicação do procedimento de correção dos dados preditos de PV e ET nas populações suínas que apresentem erros sistemáticos nas validações preditivas do sistema.(AU)

Evapotranspiration mapping of commercial corn fields in Brazil using SAFER algorithm

SAFER (Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving) is a relatively new algorithm applied successfully to estimate actual crop evapotranspiration (ET) at different spatial scales of different crops in Brazil. However, its use for monitoring irrigated crops is scarce and needs further investigation. This study assessed the performance of SAFER to estimate ET of irrigated corn in a Brazilian semiarid region. The study was conducted in São Desidério, Bahia State, Brazil, in corn-cropped areas in no-tillage systems and irrigated by central pivots. SAFER algorithm with original regression coefficients (a = 1.8 and b = -0.008) was initially tested during the growing seasons of 2014, 2015, and 2016. SAFER performed very poorly for estimating corn ET, with RMSD values greater than 1.18 mm d-¹ for 12 fields analyzed and NSE values 0 in most fields. To improve estimates, SAFER regression coefficients were calibrated (using 2014 and 2015 data) and validated with 2016 data, with the resulting coefficients a and b equal to 0.32 and -0.0013, respectively. SAFER performed well for ET estimation after calibration, with r² and NSE values equal to 0.91 and RMSD = 0.469 mm d-¹. SAFER also showed good performance (r² = 0.86) after validation, with the lowest RMSD (0.58 mm d-¹) values for the set of 14 center pivots in this growing season. The results support the use of calibrated SAFER algorithm as a tool for estimating water consumption in irrigated corn fields in semiarid conditions.

Optimized broad-range real-time PCR-based method for bacterial screening of platelet concentrates / Otimização de um método baseado em PCR em tempo real para rastreamento de bactérias em concentrados de plaquetas

Bacterial contamination of blood components remains a major challenge in transfusion medicine, particularly, platelet concentrates (PCs) due to the storage conditions that support bacterial proliferation. In this study, we develop a rapid, sensitive and specific real-time PCR protocol for bacterial screening of PCs. An internally controlled real-time PCR-based method was optimized and validated with our proprietary 16S Universal PCR Master Mix (IBMP/Fiocruz), which targets a conserved region of the bacterial 16S rRNA gene. Nonspecific background DNA was completely eliminated by treating the PCR Master Mix with ethidium monoazide (EMA). A lower limit of detection was observed for 10 genome equivalents with an observed Ct value of 34±1.07 in calibration curve generated with 10-fold serial dilutions of E. coli DNA. The turnaround time for processing, including microbial DNA purification, was approximately 4 hours. The developed method showed a high sensitivity with no non-specific amplification and a lower time-to-detection than traditional microbiological methods, demonstrating it to be an efficient means of screening pre-transfusion PCs.(AU)

A contaminação bacteriana dos componentes sanguíneos é um grande desafio na medicina transfusional, principalmente nos concentrados de plaquetas (PCs) devido às condições de armazenamento que favorecem a proliferação bacteriana. Neste estudo, desenvolvemos um protocolo de PCR em tempo real rápido, sensível e específico para a triagem bacteriana de PCs. Um método baseado em PCR em tempo real, controlado internamente, foi otimizado e validado com um Master Mix Universal PCR 16S (IBMP / Fiocruz), que detecta uma região conservada do gene 16S rRNA bacteriano. O background de DNA não específico foi completamente eliminado tratando a PCR Master Mix com monoazida de etídio (EMA). O limite de detecção inferior observado foi de 10 cópias equivalentes do genoma com um valor de Ct 34 ± 1,07, a curva de calibração foi gerada com diluições seriada de 10 vezes do DNA de E. coli. O tempo de processamento, incluindo a purificação microbiana do DNA, foi de aproximadamente 4 horas. O método desenvolvido mostrou alta sensibilidade sem amplificação inespecífica e menor tempo de detecção do que os métodos microbiológicos tradicionais, demonstrando ser um meio eficiente de triagem de PCs pré-transfusionais.(AU)

Evapotranspiration mapping of commercial corn fields in Brazil using SAFER algorithm

SAFER (Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving) is a relatively new algorithm applied successfully to estimate actual crop evapotranspiration (ET) at different spatial scales of different crops in Brazil. However, its use for monitoring irrigated crops is scarce and needs further investigation. This study assessed the performance of SAFER to estimate ET of irrigated corn in a Brazilian semiarid region. The study was conducted in São Desidério, Bahia State, Brazil, in corn-cropped areas in no-tillage systems and irrigated by central pivots. SAFER algorithm with original regression coefficients (a = 1.8 and b = -0.008) was initially tested during the growing seasons of 2014, 2015, and 2016. SAFER performed very poorly for estimating corn ET, with RMSD values greater than 1.18 mm d-¹ for 12 fields analyzed and NSE values 0 in most fields. To improve estimates, SAFER regression coefficients were calibrated (using 2014 and 2015 data) and validated with 2016 data, with the resulting coefficients a and b equal to 0.32 and -0.0013, respectively. SAFER performed well for ET estimation after calibration, with r² and NSE values equal to 0.91 and RMSD = 0.469 mm d-¹. SAFER also showed good performance (r² = 0.86) after validation, with the lowest RMSD (0.58 mm d-¹) values for the set of 14 center pivots in this growing season. The results support the use of calibrated SAFER algorithm as a tool for estimating water consumption in irrigated corn fields in semiarid conditions.(AU)

Prediction of soil organic matter and clay contents by near-infrared spectroscopy - NIRS / Predição dos teores de matéria orgânica e argila do solo por espectroscopia no infravermelho próximo - NIRS

Among the soil constituents, special attention is given to soil organic matter (SOM) and clay contents, since, among other aspects, they are key factors to nutrient retention and soil aggregates formation, which directly affect the crop production potential. The methods commonly used for the quantification of these constituents have some disadvantages, such as the use of chemical reactants and waste generation. An alternative to these methods is the near-infrared spectroscopy (NIRS) technique. The aim of this research is to evaluate models for SOM and clay quantification in soil samples using spectral data by NIRS. A set (n = 400) of soil samples previously analyzed by traditional methods were used to generate a NIRS calibration curve. The clay content was determined by the hydrometer method while SOM content was determined by sulfochromic solution. For calibration, we used the original spectra (absorbance) and spectral pretreatment (Savitzky-Golay smoothing derivative) in the following models: multiple linear regression (MLR), partial last squares regression (PLSR), support vector machine (SVM) and Gaussian process regression (GPR). The curve validation was performed with the SVM model (best performance in the calibration based on R² and RMSE) in two ways: with 40 random samples from the calibration set and another set with 200 new unknown samples. The soil clay content affects the predictive ability of the calibration curve to estimate SOM content by NIRS. Validation curves showed poorer performance (lower R² and higher RMSE) when generated from unknown samples, where the model tends to overestimate the lower levels and to underestimate the higher levels of clay and SOM. Despite the potential of NIRS technique to predict these attributes, further calibration studies are still needed to use this technique in soil analysis laboratories.(AU)

Dentre os constituintes do solo, especial atenção é voltada aos teores de argila e de matéria orgânica do solo (MOS), pois, entre outros aspectos, são determinantes para retenção de nutrientes e a formação de agregados no solo, os quais afetam diretamente o potencial produtivo das culturas. Os métodos mais comumente utilizados para quantificação destes constituintes apresentam algumas desvantagens, como o uso de reagentes químicos e a geração de resíduos. Uma alternativa a estes métodos é o uso da espectroscopia no infravermelho próximo (near infrared spectroscopy - NIRS). O objetivo deste trabalho é avaliar modelos de quantificação dos teores de argila e de MOS em amostras de solo utilizando dados espectrais por meio da técnica NIRS. Foram utilizadas 400 amostras de solos com amplitude nos teores de MOS e argila para geração de uma curva de calibração. A argila foi determinada pelo método do densímetro e a MOS por meio da solução sulfocrômica. Para calibração, utilizou-se os espectros originais (absorbância) e com pré-tratamento espectral (Savitzky-Golay derivative) das 400 amostras nos seguintes modelos: multiple linear regression (MLR), partial last squares regression (PLSR), support vector machine (SVM) e Gaussian process regression (GPR). A validação da curva foi realizada com o modelo que apresentou melhor desempenho na calibração (SVM) de duas maneiras: com 40 amostras aleatórias oriundas daquelas utilizadas na calibração e com outras 200 novas amostras desconhecidas. O teor de argila das amostras de solo afeta a capacidade preditiva da curva de calibração da estimativa do teor de MOS pelo NIRS. A validação das curvas apresentou pior desempenho (menor R² e maior RMSE) quando feita a partir de amostras desconhecidas, cujo modelo tende a superestimar os teores mais baixos e subestimar os teores mais elevados de argila e MOS...(AU)