Objetivou-se com este estudo comparar diferentes métodos de determinação de carboidratos solúveis (CS) em cana-de-açúcar com o intuito de predizer valor nutritivo da forragem: conteúdo de sólidos solúveis (BRIX), conteúdo aparente de sacarose (POL), carboidratos não fibrosos (CNF), carboidratos solúveis em extrato aquoso (CSA) e carboidratos solúveis em extrato alcoólico (CSOH). Foram conduzidos dois experimentos envolvendo amostras da fração colmo e planta inteira. O primeiro avaliou o valor nutritivo da variedade IAC 86-2480 (terceiro corte) em resposta a dois métodos de colheita: colheita manual (MAN) e colheita mecânica (MEC) durante as fases de cultivo: 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 e 360 dias após colheita (DAC). As estimativas do CS, composição bromatológica (MS, CP, FDN, FDA, DIVMS e DIVMO), assim como da relação FDN/CS foram similares (P>0,05) entre os tratamentos, exceto para CSOH e FDN/CSOH para a fração colmo, e FDN/POL (P<0,05) para a planta inteira. O conteúdo de CS da planta inteira representou aproximadamente 80% do teor observado na fração colmo. Foram identificados três padrões de acúmulo de CS: a) POL e CSOH, b) BRIX, c) CNF. O modelo logístico não ajustou na predição de CSA. Até os 240 e 270 DAC, as relações entre FDN/BRIX e FDN/POL seguiram a mesma tendência para os métodos MAN e MEC respectivamente. Relações entre FDN/CS foram altamente correlacionadas com a digestibilidade da forragem, especialmente a relação FDN/CNF (r>0,8). A análise de componentes principais provou ser ferramenta útil para selecionar variáveis com o intuito de caracterizar valor alimentar em cana-de-açúcar. De acordo com o primeiro componente principal, o valor nutritivo é uma resposta de variáveis bromatológicas da fração fibrosa (ex. FDN, FDA), correspondendo a 54,4 e 64% da variância total da fração colmo e planta inteira respectivamente. No segundo experimento, foram avaliadas possíveis relações entre medidas morfológicas e químicas da planta visando explicar o acúmulo de CS e o valor nutricional da cana-de-açúcar (variedade IAC 93-3046), estabelecida sob dois níveis de adubação no plantio (NPK e NPK associada com esterco 120 kg N ha-1) ao longo da fase de maturação da planta em cana de primeiro corte. As amostras foram colhidas manualmente durante os períodos de 300, 360, 420 e 540 dias após plantio (DAP). Não houve efeito (P>0,05) da adubação na concentração de CS, a exceção das folhas secas (FS), CSA e minerais, na fração colmo. Três padrões de acúmulo de CS foram identificados nas duas frações morfológicas da planta: a) BRIX e CSOH; b) CNF E c) CSA. Embora POL não fosse considerada nesse experimento, as análises das curvas de CS (BRIX e CSOH) confirmaram que a cana atingiu a maturidade no mês de setembro como reportado na literatura. Regressões simples e múltiplas foram consideradas para predizer o acúmulo de CS, MS e o valor nutricional (digestibilidade). O modelo univariado apenas considerou variáveis químicas na predição, exceto para o teor de BRIX. Equações do tipo stepwise melhoraram o ajuste dos modelos (R2 e RQMR) ao considerar variáveis morfológicas, sendo a mais importante nas predições, o número de nós da fração colmo (NN). As equações para MS e CSA tiveram o menor poder de predição tanto nas regressões simples quanto nas múltiplas. A fração FDA foi a principal variável que explicou o valor nutritivo em amostras de cana-deaçúcar. / The objective of this research was to compare some potentialities of soluble carbohydrate (SC) methods currently used in sugarcane for animal feeding purposes: soluble solid content (BRIX), apparent sucrose content (POL), non fibrous carbohydrates (NFC), water soluble carbohydrates (WSC) and ethanol soluble carbohydrates (EtOH). Two trials involving stalk and whole plant sugarcane samples were conducted. The first trial evaluated the nutritive value of IAC 86-2480 variety (second growth) in response to two harvesting methods: manual (MAN) and mechanical (MEC) along of crop growing phase: 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 and 360 days after harvesting (DAH). The SC estimative, chemical composition (DM, CP, NDF, ADF, IVDDM and IVOMD) and NDF/SC relationships were similar (P>0.05) across treatments, except for EtOH and NDF/EtOH relationship at stalk and NDF/POL (P<0.05) at whole plant being MAN and MEC of those cases, respectively more advantageous for each. The whole plant SC content reached represents closer to 80% of total content observed in the stalk fraction. Were identified three typical SC accumulation patterns: a) POL and EtOH, b) BRIX, c) NFC. Until 240 (MAN) and 270 (MEC) DAH, the standardized NDF/BRIX and NDF/POL stalk relationships followed the same trend. NDF/SC relationships were highly correlated with forage digestibility, especially NDF/NFC (r > 0.8). Principal Component Analysis proved to be an useful tool to select variables in order to explain sugarcane feeding value. Therefore as described at the first principal component, the sugarcane feed value is in function of forage fibrous fraction (ex. NDF, ADF), corresponding to 54.4% (stalk) and 64.0% (whole plant) of total variance respectively. The second trial studied possible relationships established between both morphological as chemical plant measurements that could explain SC accumulation and feeding value of IAC 93- 3046 variety, under two levels of fertilisation at planting (NPK and NPK associated with cattle manure 120 kg N ha-1) along of ripening phase under plant crop conditions. Forage samples were collected manually at 300, 360, 420 and 540 days after planting (DAP). There was no effect (P>0.05) of fertilisation on SC dynamics, chemical composition and morphological crop variables, with the exception to dry leaves (DLEAF), water soluble carbohydrates (WSC) and minerals (ASH), in stalk fraction (P<0.05). The age of plant was the main factor responsible of the observed variability. Three SC patterns in sugarcane during this phase were identified: a) BRIX and EtOH, b) NFC e c) WSC. Although POL was not considered in this trial, the analysis of SC curves showed that BRIX and EtOH also reached to maturity in September conforming literature. Simple and multiple (stepwise) regressions were considered to predict SC, DM accumulation and feeding value (digestibility). The univariate models only considered chemical variables to prediction, except to BRIX. Stepwise equations have account also morphological crop variables to improve statistical prediction (R2, RMSE), being the most important: number of nodes (NN). Predictions of DM and WSC had the lowest power performed through simple and multiple equations. ADF fraction best fitted to feeding value prediction (IVDMD, IVOMD) in sugarcane samples.

Objetivou-se com este estudo comparar diferentes métodos de determinação de carboidratos solúveis (CS) em cana-de-açúcar com o intuito de predizer valor nutritivo da forragem: conteúdo de sólidos solúveis (BRIX), conteúdo aparente de sacarose (POL), carboidratos não fibrosos (CNF), carboidratos solúveis em extrato aquoso (CSA) e carboidratos solúveis em extrato alcoólico (CSOH). Foram conduzidos dois experimentos envolvendo amostras da fração colmo e planta inteira. O primeiro avaliou o valor nutritivo da variedade IAC 86-2480 (terceiro corte) em resposta a dois métodos de colheita: colheita manual (MAN) e colheita mecânica (MEC) durante as fases de cultivo: 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 e 360 dias após colheita (DAC). As estimativas do CS, composição bromatológica (MS, CP, FDN, FDA, DIVMS e DIVMO), assim como da relação FDN/CS foram similares (P>0,05) entre os tratamentos, exceto para CSOH e FDN/CSOH para a fração colmo, e FDN/POL (P<0,05) para a planta inteira. O conteúdo de CS da planta inteira representou aproximadamente 80% do teor observado na fração colmo. Foram identificados três padrões de acúmulo de CS: a) POL e CSOH, b) BRIX, c) CNF. O modelo logístico não ajustou na predição de CSA. Até os 240 e 270 DAC, as relações entre FDN/BRIX e FDN/POL seguiram a mesma tendência para os métodos MAN e MEC respectivamente. Relações entre FDN/CS foram altamente correlacionadas com a digestibilidade da forragem, especialmente a relação FDN/CNF (r>0,8). A análise de componentes principais provou ser ferramenta útil para selecionar variáveis com o intuito de caracterizar valor alimentar em cana-de-açúcar. De acordo com o primeiro componente principal, o valor nutritivo é uma resposta de variáveis bromatológicas da fração fibrosa (ex. FDN, FDA), correspondendo a 54,4 e 64% da variância total da fração colmo e planta inteira respectivamente. No segundo experimento, foram avaliadas possíveis relações entre medidas morfológicas e químicas da planta visando explicar o acúmulo de CS e o valor nutricional da cana-de-açúcar (variedade IAC 93-3046), estabelecida sob dois níveis de adubação no plantio (NPK e NPK associada com esterco 120 kg N ha-1) ao longo da fase de maturação da planta em cana de primeiro corte. As amostras foram colhidas manualmente durante os períodos de 300, 360, 420 e 540 dias após plantio (DAP). Não houve efeito (P>0,05) da adubação na concentração de CS, a exceção das folhas secas (FS), CSA e minerais, na fração colmo. Três padrões de acúmulo de CS foram identificados nas duas frações morfológicas da planta: a) BRIX e CSOH; b) CNF E c) CSA. Embora POL não fosse considerada nesse experimento, as análises das curvas de CS (BRIX e CSOH) confirmaram que a cana atingiu a maturidade no mês de setembro como reportado na literatura. Regressões simples e múltiplas foram consideradas para predizer o acúmulo de CS, MS e o valor nutricional (digestibilidade). O modelo univariado apenas considerou variáveis químicas na predição, exceto para o teor de BRIX. Equações do tipo stepwise melhoraram o ajuste dos modelos (R2 e RQMR) ao considerar variáveis morfológicas, sendo a mais importante nas predições, o número de nós da fração colmo (NN). As equações para MS e CSA tiveram o menor poder de predição tanto nas regressões simples quanto nas múltiplas. A fração FDA foi a principal variável que explicou o valor nutritivo em amostras de cana-deaçúcar. / The objective of this research was to compare some potentialities of soluble carbohydrate (SC) methods currently used in sugarcane for animal feeding purposes: soluble solid content (BRIX), apparent sucrose content (POL), non fibrous carbohydrates (NFC), water soluble carbohydrates (WSC) and ethanol soluble carbohydrates (EtOH). Two trials involving stalk and whole plant sugarcane samples were conducted. The first trial evaluated the nutritive value of IAC 86-2480 variety (second growth) in response to two harvesting methods: manual (MAN) and mechanical (MEC) along of crop growing phase: 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 and 360 days after harvesting (DAH). The SC estimative, chemical composition (DM, CP, NDF, ADF, IVDDM and IVOMD) and NDF/SC relationships were similar (P>0.05) across treatments, except for EtOH and NDF/EtOH relationship at stalk and NDF/POL (P<0.05) at whole plant being MAN and MEC of those cases, respectively more advantageous for each. The whole plant SC content reached represents closer to 80% of total content observed in the stalk fraction. Were identified three typical SC accumulation patterns: a) POL and EtOH, b) BRIX, c) NFC. Until 240 (MAN) and 270 (MEC) DAH, the standardized NDF/BRIX and NDF/POL stalk relationships followed the same trend. NDF/SC relationships were highly correlated with forage digestibility, especially NDF/NFC (r > 0.8). Principal Component Analysis proved to be an useful tool to select variables in order to explain sugarcane feeding value. Therefore as described at the first principal component, the sugarcane feed value is in function of forage fibrous fraction (ex. NDF, ADF), corresponding to 54.4% (stalk) and 64.0% (whole plant) of total variance respectively. The second trial studied possible relationships established between both morphological as chemical plant measurements that could explain SC accumulation and feeding value of IAC 93- 3046 variety, under two levels of fertilisation at planting (NPK and NPK associated with cattle manure 120 kg N ha-1) along of ripening phase under plant crop conditions. Forage samples were collected manually at 300, 360, 420 and 540 days after planting (DAP). There was no effect (P>0.05) of fertilisation on SC dynamics, chemical composition and morphological crop variables, with the exception to dry leaves (DLEAF), water soluble carbohydrates (WSC) and minerals (ASH), in stalk fraction (P<0.05). The age of plant was the main factor responsible of the observed variability. Three SC patterns in sugarcane during this phase were identified: a) BRIX and EtOH, b) NFC e c) WSC. Although POL was not considered in this trial, the analysis of SC curves showed that BRIX and EtOH also reached to maturity in September conforming literature. Simple and multiple (stepwise) regressions were considered to predict SC, DM accumulation and feeding value (digestibility). The univariate models only considered chemical variables to prediction, except to BRIX. Stepwise equations have account also morphological crop variables to improve statistical prediction (R2, RMSE), being the most important: number of nodes (NN). Predictions of DM and WSC had the lowest power performed through simple and multiple equations. ADF fraction best fitted to feeding value prediction (IVDMD, IVOMD) in sugarcane samples.

Cette thèse est consacrée au problème de la réduction de dimension. Cette thématique centrale en Statistique vise à rechercher des sous-espaces de faibles dimensions tout en minimisant la perte d'information contenue dans les données. Tout d'abord, nous nous intéressons à des méthodes de statistique multidimensionnelle dans le cas de variables qualitatives. Nous abordons la question de la rotation en Analyse des Correspondances Multiples (ACM). Nous définissons l'expression analytique de l'angle de rotation planaire optimal pour le critère de rotation choisi. Lorsque le nombre de composantes principales retenues est supérieur à deux, nous utilisons un algorithme de rotations planaires successives de paires de facteurs. Nous proposons également différents algorithmes de classification de variables qualitatives qui visent à optimiser un critère de partitionnement basé sur la notion de rapports de corrélation. Un jeu de données réelles illustre les intérêts pratiques de la rotation en ACM et permet de comparer empiriquement les différents algorithmes de classification de variables qualitatives proposés. Puis nous considérons un modèle de régression semiparamétrique, plus précisément nous nous intéressons à la méthode de régression inverse par tranchage (SIR pour Sliced Inverse Regression). Nous développons une approche basée sur un partitionnement de l'espace des covariables, qui est utilisable lorsque la condition fondamentale de linéarité de la variable explicative est violée. Une seconde adaptation, utilisant le bootstrap, est proposée afin d'améliorer l'estimation de la base du sous-espace de réduction de dimension. Des résultats asymptotiques sont donnés et une étude sur des données simulées démontre la supériorité des approches proposées. Enfin les différentes applications et collaborations interdisciplinaires réalisées durant la thèse sont décrites. / This thesis concentrates on dimension reduction approaches, that seek for lower dimensional subspaces minimizing the lost of statistical information. First we focus on multivariate analysis for categorical data. The rotation problem in Multiple Correspondence Analysis (MCA) is treated. We give the analytic expression of the optimal angle of planar rotation for the chosen criterion. If more than two principal components are to be retained, this planar solution is used in a practical algorithm applying successive pairwise planar rotations. Different algorithms for the clustering of categorical variables are also proposed to maximize a given partitioning criterion based on correlation ratios. A real data application highlights the benefits of using rotation in MCA and provides an empirical comparison of the proposed algorithms for categorical variable clustering. Then we study the semiparametric regression method SIR (Sliced Inverse Regression). We propose an extension based on the partitioning of the predictor space that can be used when the crucial linearity condition of the predictor is not verified. We also introduce bagging versions of SIR to improve the estimation of the basis of the dimension reduction subspace. Asymptotic properties of the estimators are obtained and a simulation study shows the good numerical behaviour of the proposed methods. Finally applied multivariate data analysis on various areas is described.