Nutrient diagnosis of orange crops applying compositional data analysis and machine learning techniques

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Yamane, Danilo Ricardo [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Relação logarítmica centrada; Nutrição de citrus; Razão log isométrica; k-NN; Análise multivariada; Centred log ratio; Citrus nutrition; Isometric log ratio; Multivariate analysis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/180576

O manejo eficiente de nutrientes é crucial para atingir alta produtividade de frutos. Resultados da análise do tecido são comumente interpretados usando faixas críticas de concentração de nutrientes (CNCR) e Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS) em culturas de laranja. No entanto, ambos os métodos ignoram as propriedades inerentes à classe dos dados composicionais, não considerando adequadamente as interações de nutrientes e a influência varietal na composição nutricional da planta. Portanto, ferramentas eficazes de modelagem são necessárias para corrigir vieses e incorporar efeitos genéticos na avaliação do estado nutricional. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma abordagem diagnóstica precisa para avaliar o estado nutricional de variedades de copa de laranjeira (Citrus sinensis), usando a análise composicional dos dados e algoritmos de inteligência artificial. Foram coletadas 716 amostras foliares de ramos frutíferos em pomares comerciais de laranjeiras não irrigadas (“Valência”, “Hamlin”, “Pera”, “Natal”, “Valencia Americana” e “Westin”) distribuídos pelo estado de São Paulo (Brasil), analisadas as concentrações de N, S, P, K, Ca, Mg, B, Cu, Zn, Mn e Fe, e avaliadas as produções de frutos. Balanços de nutrientes foram computados como relações-log isométricas (ilr). Análises discriminantes dos valores de ilr diferenciaram os perfis de nutrientes das variedades de copa, indicando composições nutricionais específicas. A acurácia diagnóstica dos balanços de nutrientes atingiu 88% com a produtividade de corte correspondente a 60 t ha-1, utilizando-se ilrs e o algoritmo de classificação knn, o que possibilitou o desenvolvimento de padrões nutricionais confiáveis para a obtenção de elevado nível de produtividade de frutos. Os citricultores do estado de São Paulo devem adotar o conceito de balanços de nutrientes, onde grupos de nutrientes estão equilibrados de maneira ideal. Fornecer mais Ca através de calcário ou gesso, reduzir as aplicações de fertilizantes P e K, e aumentar a fertilização de B via solo pode reequilibrar os balanços [Mg | Ca], [Ca, Mg | K], [P | N, S], [K, Ca, Mg | N, S, P] e [B | N, S, P, K, Ca, Mg] em pomares de laranjas com produtividade inferior a 60 t ha-1. O software “CND-Citros” pode auxiliar os citricultores, engenheiros agrônomos e técnicos a diagnosticar o estado nutricional das lavouras de laranja com base no método proposto, utilizando os resultados da análise química das folhas.