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Análise e ajuste de modelos matemáticos para perdas de rendimento causadas por plantas daninhas na cultura de milho / not availableAdati, Claudia Regina 08 December 2005 (has links)
O presente trabalho tem como objetivo analisar os modelos matemáticos existentes na literatura para descrever as perdas de rendimento ocasionadas por plantas daninhas considerando o seu ajuste matemático e a sua interpretação biológica bem como ajustar um modelo às perdas obtidas para a cultivar de milho BRS1030, cultivada em área com pivô central em sistema de plantio direto, localizada na área experimental da EMBRAPA Milho e Sorgo situada no município de Sete Lagoas, Minas Gerais. Os modelos adotados são lineares, hiperbólicos e sigmóides com variáveis independentes sendo a densidade e a biomassa de plantas daninhas. A escolha de modelos para os dados utilizados é feita com base na análise estatística de resíduos e na significância dos parâmetros. Em adição, diferentes análises de indicativos de perda de rendimento e associações entre densidade e biomassa, cobertura foliar e produção de sementes, densidade e produção de sementes e, biomassa e produção de sementes foram realizadas. Resultados obtidos com o aplicativo estatístico R para a cultivar de milho infestada por dezoito espécies daninhas são apresentados. / The goal of this work is to present a review on the existing mathematical models used to describe the yield loss considering both their mathematical fit and their biological meaning as well as to adjust a model to the yield loss obtained with a corn cultivar BRS1030 grown in an experimental farm of the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), located in Sete Lagoas, Minas Gerais, Brazil. The considered models are the linear, hyperbolic and sigmoid models with weed density and biomass as the independent variables. The choice of the model for the obtained data is accomplished by the statistical analysis of the errors and significance of the parameters. In addiction, analysis of the indicatives of yield loss and associations between weed density and biomass, weed coverage and weed seeds production, density and production of weed seeds and, biomass and production of weed seeds are performed. Results of a corn cultivar infested by eighteen weed species obtained with the statistical software R are presented.
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Análise e ajuste de modelos matemáticos para perdas de rendimento causadas por plantas daninhas na cultura de milho / not availableClaudia Regina Adati 08 December 2005 (has links)
O presente trabalho tem como objetivo analisar os modelos matemáticos existentes na literatura para descrever as perdas de rendimento ocasionadas por plantas daninhas considerando o seu ajuste matemático e a sua interpretação biológica bem como ajustar um modelo às perdas obtidas para a cultivar de milho BRS1030, cultivada em área com pivô central em sistema de plantio direto, localizada na área experimental da EMBRAPA Milho e Sorgo situada no município de Sete Lagoas, Minas Gerais. Os modelos adotados são lineares, hiperbólicos e sigmóides com variáveis independentes sendo a densidade e a biomassa de plantas daninhas. A escolha de modelos para os dados utilizados é feita com base na análise estatística de resíduos e na significância dos parâmetros. Em adição, diferentes análises de indicativos de perda de rendimento e associações entre densidade e biomassa, cobertura foliar e produção de sementes, densidade e produção de sementes e, biomassa e produção de sementes foram realizadas. Resultados obtidos com o aplicativo estatístico R para a cultivar de milho infestada por dezoito espécies daninhas são apresentados. / The goal of this work is to present a review on the existing mathematical models used to describe the yield loss considering both their mathematical fit and their biological meaning as well as to adjust a model to the yield loss obtained with a corn cultivar BRS1030 grown in an experimental farm of the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), located in Sete Lagoas, Minas Gerais, Brazil. The considered models are the linear, hyperbolic and sigmoid models with weed density and biomass as the independent variables. The choice of the model for the obtained data is accomplished by the statistical analysis of the errors and significance of the parameters. In addiction, analysis of the indicatives of yield loss and associations between weed density and biomass, weed coverage and weed seeds production, density and production of weed seeds and, biomass and production of weed seeds are performed. Results of a corn cultivar infested by eighteen weed species obtained with the statistical software R are presented.
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Desenvolvimento de funções de pedotransferência e sua utilização em modelo agro-hidrológico / Development of pedotransfer functions and their application in agrohydrological modelsBarros, Alexandre Hugo Cezar 25 August 2010 (has links)
Foram desenvolvidas funções de pedotransferência (PTF) para estimar os parâmetros (\'alfa\', n \'teta\'r e \'teta\'s) do modelo de Van Genuchten (1980) utilizado para descrever curvas de retenção de água no solo. Os dados utilizados foram provenientes de diversas fontes, principalmente de estudos realizados na região Nordeste pelas Universidades, Embrapa e Codevasf, totalizando 786 curvas de retenção, as quais foram divididas em dois conjuntos de dados: 85% para desenvolvimento das PTF; e 15% para teste e validação, considerados como dados independentes. Além do desenvolvimento das PTF de caráter generalizado para todos os solos, foram desenvolvidas PTF específicas para as classes Argissolos, Latossolos, Neossolos e Planossolos. As PTF foram desenvolvidas utilizando técnicas de regressão múltipla, utilizando o procedimento stepwise (forward e backward) para selecionar os melhores preditores. Duas PTF foram desenvolvidas: a) incluindo todos os preditores, densidade do solo, teores de areia, silte e argila e de matéria orgânica e b) apenas com os teores de areia, silte e argila. A avaliação estatística das PTF foi feita de acordo o coeficiente de determinação (R2), o índice de Willmott (d) e o índice confiança (IC). Para avaliação da estimativa do teor de água em potenciais matriciais específicos foi utilizado a raiz do erro médio quadrado (RMSE). A avaliação funcional das PTF paramétricas foi realizada examinando o seu desempenho no contexto do modelo SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). Os parâmetros s, r, e n desenvolvidos por meio de PTF para o modelo de Van Genuchten foram introduzidos no modelo SWAP para verificar a viabilidade da utilização de funções de pedotransferência para descrever atributos físico-hídricos do solo e previsão do rendimento agrícola. Essa viabilidade foi avaliada pelo desempenho do modelo comparando suas estimativas da produtividade agrícola com valores observados. Para os parâmetros e n da equação de Van Genuchten, as PTF demonstraram baixa capacidade preditiva, no entanto, para o parâmetro r a predição foi melhor. Em potenciais matriciais específicos (-10, -33 e -1500 kPa), a capacidade preditiva das PTF foi maior, o que possibilita a utilização em modelos de simulação que requerem apenas aproximações da capacidade de campo, ponto de murcha permanente e água disponível. O desempenho das PTF específicas por classes de solo foi similar ao da PTF Geral, evidenciando que o agrupamento de solos para desenvolver as PTF por classe foi pouco vantajoso. O desempenho na estimativa do teor de água no solo foi melhor para as PTF desenvolvidas com teores granulométricos, matéria orgânica e densidade do solo. Os resultados das simulações de rendimento agrícola utilizando PTF não diferem muito daquelas que empregam outros métodos. Além disso, aplicados em séries de dados mais prolongadas, os erros são reduzidos devido à inerente variabilidade espaço-temporal da produtividade. Palavras-chaves: Pedotransferência; Modelo; Simulação; SWAP; Feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Milho (Zea mays L.); Sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) / Development of pedotransfer functions and their application in agrohydrological models Pedotransfer functions (PTF) were developed to estimate the parameters (,\'alfa\', n \'teta\'r and \'teta\'s) of the Van Genuchten (1980) soil water retention model. Data for 786 retention curves were obtained from several sources, mainly from studies from the Northeastern region of Brazil performed by universities, Embrapa and Codevasf. The data were divided in two groups: 85% of data for PTF development; and 15%, considered to be independent, for testing and validation. Besides development of general PTFs for all soils, for the classes Ultisols, Ferralsols, Entisols and Planosols specific PTFs were developed. Techniques of multiple regression, specifically the procedure stepwise (forward and backward) were used to select the best predictors. Two PTFs were developed: a) including all predictors (soil density and contents of sand, silt, clay and organic matter) and b) including only the contents of sand, silt and clay. The statistical performance of each PTF was evaluated from the coefficient of determination (R2), the Willmott index (d) and the confidence index (IC). To evaluate the prediction of soil water content at specific pressure heads, the root mean squared error (RMSE) was used. The functional evaluation of parametric PTFs was done examining performance of PTF estimated parameters in the context of the model SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). The parameters , n, r and s estimated through PTF were introduced in the model to evaluate, by comparison to observed yields, the performance of the PTF when its predictions were used to estimate agricultural productivity. The PTFs showed a low predictive capacity for parameters and n, however, for parameters r and s the fits were better. At specific pressure heads (-10, -33 and -1500 kPa), the predictive performance of the PTF was better, allowing the use in simulation models that require only values of field capacity, permanent wilting point and available water content. The performance of the specific PTF for soil classes was better than the general PTF, but the difference was small, showing that grouping of soils to develop PTF per class seems to be of little advantage. The results of the simulations of agricultural productivity, using PTF, are similar to those that use more traditional methods. Moreover, when applied in long data series the errors are reduced due to the inherent space-temporary variability of the productivity. Keywords: Pedotransfer; Model; Simulation; SWAP; Corn (Zea mays L.); Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench)
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Probabilidade de redução relativa da produtividade do milho por ocorrência de déficit hídrico em função de datas de plantio na região de Piracicaba, SP / Probability of relative yield decrease in corn crop caused by water deficits in function of different sowing dates, in Piracicaba region, SP, BrazilIndriati Ilse Nangoi 11 February 2010 (has links)
O déficit hídrico é uma das principais causas de perdas de produtividade agrícola. No Brasil, algumas regiões sofreram reduções elevadas na produção de milho (Zea mays L.), provocadas por estiagens, por exemplo, nas safras de 1995/1996, 1996/1997, 1998/1999, 1999/2000, 2004/2005. Para contornar ou minimizar situações de limitação hídrica é importante o planejamento da época de cultivo para melhor aproveitamento das condições climáticas locais e eficiência do manejo da lavoura. O presente trabalho objetivou subsidiar o planejamento de plantio do milho na região de Piracicaba, São Paulo, estimando a probabilidade de quebra de produtividade de cultivares de ciclo médio em decorrência do déficit hídrico, em função de datas de semeadura simuladas para o primeiro dia de cada decêndio entre setembro e fevereiro. Para isso, foi utilizado o modelo de balanço hídrico de Thornthwaite e Mather (1955) modificado por Barbieri et al. (2003), pelo qual é possível considerar a variação da capacidade de água disponível no solo ao longo do ciclo, acompanhando o crescimento do sistema radicular e representando de forma mais aproximada a situação real de armazenamento de água no solo do que o uso de um só valor de CAD ao longo do ciclo da cultura. Foram calculadas deficiências hídricas decendiais, obtidas pelo balanço hídrico sequencial de cultura em série de dados climatológicos de 1975 a 2008 e estimados os déficits de produtividade potencial para cada simulação de plantio, usando o coeficiente de sensibilidade da cultura ao déficit (Ky). Para cada ano, foram estimados os déficits relativos de produtividade e verificado o ajuste dos dados estimados a duas funções de probabilidade, a beta e a gama completa, tendo a segunda apresentado melhor desempenho, sendo escolhida para representar a frequencia de ocorrências dos valores nas séries. Para os plantios em cada primeiro dia dos decêndios de outubro e novembro, a probabilidade gama (Pgama) de ocorrerem déficit relativo de produtividade de até 10% é maior que 50%, isto é, a cada dois anos de plantio, ao menos um tem quebra de produtividade menor que 10%. Nesse período, destacam-se o primeiro e terceiro decêndios de outubro, com Pgama = 67% e Pgama = 63%, respectivamente, de quebra relativa inferior a 10%. Nos meses de setembro, dezembro e janeiro, a probabilidade de déficits relativos de produtividade de até 20% é maior que 50%, indicando maior efeito da ocorrência do déficit hídrico nesses meses. No mês de fevereiro, a probabilidade de perdas maiores que 1/5 da produção é superior a 75%, sendo recomendável irrigação para aumentar a produtividade das semeaduras nesse mês, principalmente no período crítico. Perdas acima de 50% são difíceis de ocorrer, sendo a probabilidade máxima igual a 23,5% no terceiro decêndio de fevereiro. / Water deficit is one of the mainly reasons of crop yield decrease in agriculture. In Brazil, drought caused serious damages in some regions to corn (Zea mays L.) production in the crops of 1995/1996, 1996/1997, 1998/1999, 1999/2000, 2004/2005. Planning the sowing dates plays an essential role to mitigate the effect of limited water conditions and in the more effective use of local weather on farm management. The current work aimed to estimate probabilities of relative yield decrease in corn crop caused by soil water deficits in function of the sowing dates, by simulating plantings in ten-day basis from September to February, in order to support the decision-making process and the planning of corn cropping in Piracicaba region, São Paulo State, Brazil. Soil water deficit was estimated by using the water balance model of Thornthwaite and Mather (1955) adapted by Barbieri et al. (2003) for take into account the variation of available water capacity in the soil during the crop cycle, following the root system growth, thus rendering it a more representative model of soil water balance. For each year of data series on climate conditions from 1975 to 2008, the relative deficits of potential yield were calculated using the ten-day values of water deficit obtained from the serial water balance model, for each simulated sowing date from September 1st to February 21st. Then, the yield response factor to water deficit (Ky) was applied to relate the potential yield deficit to evapotranspiration deficit, observed in 18 sowing dates in 33 years of the study. Two probability density functions were tested, the beta and the complete gamma; the latter showed best fit to the observed frequency data and was chosen to estimate the frequency of yield occurrences in the series. Yield losses bellow 10% were more frequent in October and November, with gamma probability (Pgamma) above 50%, which means that in two years, at least one will provide conditions to have relative yield higher than 90%. In this period, the first and the third ten-days of October are highlighted with Pgamma = 67% and Pgamma = 63%, respectively. In September, December and January, the gamma probability was higher than 50% considering relative yield decreases equal or lower than 20%. In February, the probability of losing 1/5 of the productivity is above 75%. In this case, irrigation is necessary to increase the yield, mainly during the critical period (flowering and grain filling). Yield losses higher than 50% are difficult to happen and the maximum probability is 23.5% in the third ten-days of February.
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Desenvolvimento de funções de pedotransferência e sua utilização em modelo agro-hidrológico / Development of pedotransfer functions and their application in agrohydrological modelsAlexandre Hugo Cezar Barros 25 August 2010 (has links)
Foram desenvolvidas funções de pedotransferência (PTF) para estimar os parâmetros (\'alfa\', n \'teta\'r e \'teta\'s) do modelo de Van Genuchten (1980) utilizado para descrever curvas de retenção de água no solo. Os dados utilizados foram provenientes de diversas fontes, principalmente de estudos realizados na região Nordeste pelas Universidades, Embrapa e Codevasf, totalizando 786 curvas de retenção, as quais foram divididas em dois conjuntos de dados: 85% para desenvolvimento das PTF; e 15% para teste e validação, considerados como dados independentes. Além do desenvolvimento das PTF de caráter generalizado para todos os solos, foram desenvolvidas PTF específicas para as classes Argissolos, Latossolos, Neossolos e Planossolos. As PTF foram desenvolvidas utilizando técnicas de regressão múltipla, utilizando o procedimento stepwise (forward e backward) para selecionar os melhores preditores. Duas PTF foram desenvolvidas: a) incluindo todos os preditores, densidade do solo, teores de areia, silte e argila e de matéria orgânica e b) apenas com os teores de areia, silte e argila. A avaliação estatística das PTF foi feita de acordo o coeficiente de determinação (R2), o índice de Willmott (d) e o índice confiança (IC). Para avaliação da estimativa do teor de água em potenciais matriciais específicos foi utilizado a raiz do erro médio quadrado (RMSE). A avaliação funcional das PTF paramétricas foi realizada examinando o seu desempenho no contexto do modelo SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). Os parâmetros s, r, e n desenvolvidos por meio de PTF para o modelo de Van Genuchten foram introduzidos no modelo SWAP para verificar a viabilidade da utilização de funções de pedotransferência para descrever atributos físico-hídricos do solo e previsão do rendimento agrícola. Essa viabilidade foi avaliada pelo desempenho do modelo comparando suas estimativas da produtividade agrícola com valores observados. Para os parâmetros e n da equação de Van Genuchten, as PTF demonstraram baixa capacidade preditiva, no entanto, para o parâmetro r a predição foi melhor. Em potenciais matriciais específicos (-10, -33 e -1500 kPa), a capacidade preditiva das PTF foi maior, o que possibilita a utilização em modelos de simulação que requerem apenas aproximações da capacidade de campo, ponto de murcha permanente e água disponível. O desempenho das PTF específicas por classes de solo foi similar ao da PTF Geral, evidenciando que o agrupamento de solos para desenvolver as PTF por classe foi pouco vantajoso. O desempenho na estimativa do teor de água no solo foi melhor para as PTF desenvolvidas com teores granulométricos, matéria orgânica e densidade do solo. Os resultados das simulações de rendimento agrícola utilizando PTF não diferem muito daquelas que empregam outros métodos. Além disso, aplicados em séries de dados mais prolongadas, os erros são reduzidos devido à inerente variabilidade espaço-temporal da produtividade. Palavras-chaves: Pedotransferência; Modelo; Simulação; SWAP; Feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Milho (Zea mays L.); Sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) / Development of pedotransfer functions and their application in agrohydrological models Pedotransfer functions (PTF) were developed to estimate the parameters (,\'alfa\', n \'teta\'r and \'teta\'s) of the Van Genuchten (1980) soil water retention model. Data for 786 retention curves were obtained from several sources, mainly from studies from the Northeastern region of Brazil performed by universities, Embrapa and Codevasf. The data were divided in two groups: 85% of data for PTF development; and 15%, considered to be independent, for testing and validation. Besides development of general PTFs for all soils, for the classes Ultisols, Ferralsols, Entisols and Planosols specific PTFs were developed. Techniques of multiple regression, specifically the procedure stepwise (forward and backward) were used to select the best predictors. Two PTFs were developed: a) including all predictors (soil density and contents of sand, silt, clay and organic matter) and b) including only the contents of sand, silt and clay. The statistical performance of each PTF was evaluated from the coefficient of determination (R2), the Willmott index (d) and the confidence index (IC). To evaluate the prediction of soil water content at specific pressure heads, the root mean squared error (RMSE) was used. The functional evaluation of parametric PTFs was done examining performance of PTF estimated parameters in the context of the model SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). The parameters , n, r and s estimated through PTF were introduced in the model to evaluate, by comparison to observed yields, the performance of the PTF when its predictions were used to estimate agricultural productivity. The PTFs showed a low predictive capacity for parameters and n, however, for parameters r and s the fits were better. At specific pressure heads (-10, -33 and -1500 kPa), the predictive performance of the PTF was better, allowing the use in simulation models that require only values of field capacity, permanent wilting point and available water content. The performance of the specific PTF for soil classes was better than the general PTF, but the difference was small, showing that grouping of soils to develop PTF per class seems to be of little advantage. The results of the simulations of agricultural productivity, using PTF, are similar to those that use more traditional methods. Moreover, when applied in long data series the errors are reduced due to the inherent space-temporary variability of the productivity. Keywords: Pedotransfer; Model; Simulation; SWAP; Corn (Zea mays L.); Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench)
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Probabilidade de redução relativa da produtividade do milho por ocorrência de déficit hídrico em função de datas de plantio na região de Piracicaba, SP / Probability of relative yield decrease in corn crop caused by water deficits in function of different sowing dates, in Piracicaba region, SP, BrazilNangoi, Indriati Ilse 11 February 2010 (has links)
O déficit hídrico é uma das principais causas de perdas de produtividade agrícola. No Brasil, algumas regiões sofreram reduções elevadas na produção de milho (Zea mays L.), provocadas por estiagens, por exemplo, nas safras de 1995/1996, 1996/1997, 1998/1999, 1999/2000, 2004/2005. Para contornar ou minimizar situações de limitação hídrica é importante o planejamento da época de cultivo para melhor aproveitamento das condições climáticas locais e eficiência do manejo da lavoura. O presente trabalho objetivou subsidiar o planejamento de plantio do milho na região de Piracicaba, São Paulo, estimando a probabilidade de quebra de produtividade de cultivares de ciclo médio em decorrência do déficit hídrico, em função de datas de semeadura simuladas para o primeiro dia de cada decêndio entre setembro e fevereiro. Para isso, foi utilizado o modelo de balanço hídrico de Thornthwaite e Mather (1955) modificado por Barbieri et al. (2003), pelo qual é possível considerar a variação da capacidade de água disponível no solo ao longo do ciclo, acompanhando o crescimento do sistema radicular e representando de forma mais aproximada a situação real de armazenamento de água no solo do que o uso de um só valor de CAD ao longo do ciclo da cultura. Foram calculadas deficiências hídricas decendiais, obtidas pelo balanço hídrico sequencial de cultura em série de dados climatológicos de 1975 a 2008 e estimados os déficits de produtividade potencial para cada simulação de plantio, usando o coeficiente de sensibilidade da cultura ao déficit (Ky). Para cada ano, foram estimados os déficits relativos de produtividade e verificado o ajuste dos dados estimados a duas funções de probabilidade, a beta e a gama completa, tendo a segunda apresentado melhor desempenho, sendo escolhida para representar a frequencia de ocorrências dos valores nas séries. Para os plantios em cada primeiro dia dos decêndios de outubro e novembro, a probabilidade gama (Pgama) de ocorrerem déficit relativo de produtividade de até 10% é maior que 50%, isto é, a cada dois anos de plantio, ao menos um tem quebra de produtividade menor que 10%. Nesse período, destacam-se o primeiro e terceiro decêndios de outubro, com Pgama = 67% e Pgama = 63%, respectivamente, de quebra relativa inferior a 10%. Nos meses de setembro, dezembro e janeiro, a probabilidade de déficits relativos de produtividade de até 20% é maior que 50%, indicando maior efeito da ocorrência do déficit hídrico nesses meses. No mês de fevereiro, a probabilidade de perdas maiores que 1/5 da produção é superior a 75%, sendo recomendável irrigação para aumentar a produtividade das semeaduras nesse mês, principalmente no período crítico. Perdas acima de 50% são difíceis de ocorrer, sendo a probabilidade máxima igual a 23,5% no terceiro decêndio de fevereiro. / Water deficit is one of the mainly reasons of crop yield decrease in agriculture. In Brazil, drought caused serious damages in some regions to corn (Zea mays L.) production in the crops of 1995/1996, 1996/1997, 1998/1999, 1999/2000, 2004/2005. Planning the sowing dates plays an essential role to mitigate the effect of limited water conditions and in the more effective use of local weather on farm management. The current work aimed to estimate probabilities of relative yield decrease in corn crop caused by soil water deficits in function of the sowing dates, by simulating plantings in ten-day basis from September to February, in order to support the decision-making process and the planning of corn cropping in Piracicaba region, São Paulo State, Brazil. Soil water deficit was estimated by using the water balance model of Thornthwaite and Mather (1955) adapted by Barbieri et al. (2003) for take into account the variation of available water capacity in the soil during the crop cycle, following the root system growth, thus rendering it a more representative model of soil water balance. For each year of data series on climate conditions from 1975 to 2008, the relative deficits of potential yield were calculated using the ten-day values of water deficit obtained from the serial water balance model, for each simulated sowing date from September 1st to February 21st. Then, the yield response factor to water deficit (Ky) was applied to relate the potential yield deficit to evapotranspiration deficit, observed in 18 sowing dates in 33 years of the study. Two probability density functions were tested, the beta and the complete gamma; the latter showed best fit to the observed frequency data and was chosen to estimate the frequency of yield occurrences in the series. Yield losses bellow 10% were more frequent in October and November, with gamma probability (Pgamma) above 50%, which means that in two years, at least one will provide conditions to have relative yield higher than 90%. In this period, the first and the third ten-days of October are highlighted with Pgamma = 67% and Pgamma = 63%, respectively. In September, December and January, the gamma probability was higher than 50% considering relative yield decreases equal or lower than 20%. In February, the probability of losing 1/5 of the productivity is above 75%. In this case, irrigation is necessary to increase the yield, mainly during the critical period (flowering and grain filling). Yield losses higher than 50% are difficult to happen and the maximum probability is 23.5% in the third ten-days of February.
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Pratiques traditionnelles, valeur alimentaire et toxicité du taro (Colocasia esculenta L. SCHOTT) produit au Tchad / Traditional technologies, nutritive value and of toxicity of taro (Colocasia esculenta L.SCHOTT) produced in ChadSoudy, Imar Djibrine 08 September 2011 (has links)
Le taro (Colocasia esculenta L SCHOTT) est un tubercule d’une grande importance alimentaire au Tchad pour la consommation humaine et animale. La littérature sur les pratiques culturales et les technologies traditionnelles post-récolte des variétés tchadiennes demeure presque inexistante. Une enquête a donc été menée dans la région du Mayo-Kebbi (Tchad) où le taro est très cultivé. Il résulte qu’il existe principalement deux variétés de taro au Tchad : la variété « Gouning souol» ou variété locale qui est caractérisée par une âcreté importante et un temps de cuisson prolongé (6 à 8 h). Ces propriétés ont entraîné l’abandon de la culture de cette variété au profit de la variété « Gouning sosso » qui présente une âcreté moindre et un temps de cuisson plus court (45 à 60 minutes). Une technique traditionnelle pour réduire l’âcreté et diminuer le temps de cuisson consiste à tremper les tranches de taro frais soit dans l’eau, soit dans une solution de trempage de maïs ou soit dans une infusion de tamarin pendant 24 à 48 h selon l'intensité de l'âcreté. Après séchage au soleil, les cossettes sèches sont transformées en farine. Ces produits de transformation servent à la préparation de boules de pâtes, de bouillie, de soupes ou de beignets. Des analyses ont été effectuées sur une gamme d’échantillon de farine de taro produite conformément à la recette artisanale dans l’optique de comprendre l’effet de cette technologie traditionnelle. Des cossettes fraîches de taro ont été trempées pendant 0, 1 h, 3 h, 6 h, 12 h et 24 h dans de l’eau, ou dans une solution de trempage de maïs ou dans une infusion de tamarin. Chaque échantillon a ensuite été séché au soleil pendant 48 h puis broyé en farine. La matière sèche, les protéines brutes, les cendres, les fibres brutes, les macroéléments minéraux et oligoéléments ont été évalués dans le but de déterminer les effets du trempage traditionnel sur le profil nutritionnel du taro. La digestibilité in vitro de l’amidon sous l’action de l’α-amylase et la teneur en oxalates de différentes farines de taro ont été également déterminées. Il ressort de ces analyses que seul le trempage dans une infusion de tamarin a induit une baisse significative (P < 0,001) de la teneur en protéines brutes (de 3,26 % pour T0 à 2,68 % pour le traitement au tamarin à T24). L’infusion de tamarin n’a pas modifié la teneur en fibres brutes alors que les autres traitements l’ont assez significativement diminuée (P < 0,001). Toutes les méthodes de trempage ont entraîné une diminution significative des teneurs en minéraux, à l’exception d’une augmentation des teneurs en sodium (due à la qualité de l’eau des préparations) et en phosphore (probablement due à l’hydrolyse des phytates du maïs). Une perte significative en fer a été constatée passant de 144 mg/kg de MS (témoin) à 78 mg/kg de MS (échantillon traité à l’eau pendant 12 h), soit une perte de 45,83 %. La plus faible diminution de taux de fer est observée dans le cas de l'échantillon trempé dans l'infusion de tamarin avec une perte maximale de 31,25 % après 24 h. La teneur en zinc ne varie pas. Les procédés de trempage entraînent globalement une amélioration de la digestibilité du taro après une simple cuisson (95°C pendant 30 minutes) qui passe de 39,30 % (échantillon témoin non trempé) à 78,67 % pour le taro trempé dans l’eau. Après 3 h de trempage, la farine de taro traitée par la solution de maïs est significativement plus digestible (77,12 %) que les échantillons résultant de deux autres traitements [tamarin (60,86 %), eau (60,45 %)] qui sont statistiquement similaires. (...) / Colocasia esculenta L SCHOTT is a valuable tuber widely consumed in Chad by humans and livestock. There is very little available literature about the cultivation and the post-harvest traditional technologies of the Chadian varieties of taro. A survey was carried out in the Mayo-Kebbi region ( Chad) where taro is a widely cultivated. There are two main varieties of taro in Chad : the " Gouning souol " variety, a local variety characterized by an important level of acridity and the prolonged cooking time (6 to 8 hours). The presence of these properties led to the replacement of the cultivation of this variety by the " Gouning sosso " variety which presents a lower level of acridity and a shorter cooking time (45 to 60 minutes). A traditional process to reduce the acridity and decrease the cooking time consists in dipping the slices of fresh taro in the water, or in a corn solution or in a tamarind infusion for a period of 24 to 48 hours according to the intensity of the acridity. After drying in the sun, the dried chips are ground into flour. This flour is then used to prepare mixtures of porridge, soups and cakes. Analyses were carried out on samples of taro flour produced in accordance with the traditional methods of soaking to determine the effects of this traditional process. Fresh taro chips were dipped over a period of 0, 1, 3, 6, 12 and 24 hours in the water, or in the corn infusion or in the tamarind infusion. Each sample was then dried in the sun for 48 hours and ground into flour. Dry matter, crude protein, ash, crude fiber, minerals and various trace elements were assessed. The in vitro digestibility of taro starch using α-amylase enzyme and the amount of total oxalates in the different taro flour were also determined. The soaking in the tamarind infusion induced a significant (P < 0.001) decrease in protein content (from 3.26 % for the control sample to 2.68 % for the treatment with the tamarind infusion at T24). The other treatments (corn solution and water) reduced also the protein level of taro but not significantly. The crude fibre content was not affected by the tamarind infusion but decreased significantly in the other treatments at the threshold level of 5 %. All methods of soaking led to a significant decrease of the mineral contents, except for an increase in sodium (due to the quality of the water used to prepare solutions) and in phosphorus (probably due to the hydrolysis of phytates by the corn infusion). A significant loss in trace element (Iron) was observed, decreasing from 144 mg / kg of DM (control sample) to 78 mg / kg of DM (after 12 hours of water soaking) corresponding to a loss of 45.83 %. The lowest decrease in iron level was observed after the treatment by the tamarind infusion (31.25 % after 24 hours). All the soaking processes were seen to have improved the digestibility of taro flour. By simply cooking (at a temperature of 95°C for 30 minutes), the in vitro digestibility increased from 39.30 % for the control sample to 78.67 % for the water treated samples of taro. After three hours of soaking, the taro flour treated by the solution of corn becomes significantly more digestible (77.12 %) than by the two other treatments [tamarind (60.86 %), water (60.45 %)] that are statistically similar. (...)
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