Artificial Neural Networks for estimating the biometric variables of seedlings from forest species produced in different substrates

Authors

  • Milton Marques Fernandes Universidade Federal de Sergipe
  • Francisco Luis Sousa Universidade Federal do Piauí
  • Jeferson Pereira Martins Silva Universidade Federal do Espírito Santo
  • Emanuel França Araújo Universidade Federal do Espírito Santo
  • Márcia Rodrigues de Moura Fernandes Universidade Federal do Espírito Santo
  • Rafaela Simão Abrahão Nóbrega Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

DOI:

https://doi.org/10.5965/223811711812019047

Keywords:

recovery of degraded areas, artificial intelligence, organic substrates

Abstract

The aim of this study was to evaluate the stem growth in diameter and height as well as the production of total dry matter from seedlings of Myracrodruon urundeuva, Jacaranda brasiliana and Mimosa caesalpiniaefolia. Concurrently, an Artificial Neural Network (RNA) of Multilayer Perceptron type that would be able to estimate the H and the MST of the seedlings of the studied species was developed. The seedlings were cultivated in a protected environment with 50% shade. Thus, the treatments were considered with five proportions of the organic material (0, 20, 40, 60 and 80% v/v) in the final substrate composition (desertified area soil). At 120 days after sowing, the seedlings were collected to determine the biometric variables. The MLP network was used with help of the Levenberg-Marquardat training algorithm. The variables used as input of the MLP for height and dry mass estimation of the seedlings were: stem diameter, minimum, medium and maximum diameter of stem; and species and sources of organic residues (cattle manure, goat manure and rice straw), totaling ten entries. The hyperbolic tangent activation function was conducted. As a result, a 80:20% ratio (bovine manure and/or goat manure: soil from the degraded area) is recommended to be used in the growing substrate for seedling growth. The addition of bovine manure and goat manure doses influenced the Jacaranda brasiliana DC, with the linear effect increasing with the estimated value of 2.66 mm plant-1. For H, the addition of bovine and goat manure influenced the growth of Myracrodruon urundeuva seedlings. The MST production of seedlings from the three species was also distributed as a function of the increasing proportions of organic residues incorporated into the culture substrate. The use of the Artificial Neural Network of Multilayer Perceptron type was efficient for the estimation of the height and total dry mass of the species studied.

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Author Biographies

Milton Marques Fernandes, Universidade Federal de Sergipe

Professor Doutor do Departamento de Ciências Florestais.

Francisco Luis Sousa, Universidade Federal do Piauí

Mestre em Solos e Nutrição de Plantas pela UFPI

Jeferson Pereira Martins Silva, Universidade Federal do Espírito Santo

Mestrando em Ciências Florestais da UFES

Emanuel França Araújo, Universidade Federal do Espírito Santo

Doutorando em Ciências Florestais

Márcia Rodrigues de Moura Fernandes, Universidade Federal do Espírito Santo

Doutoranda em Ciências Florestais da UFES

Rafaela Simão Abrahão Nóbrega, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia

Professora doutora da UFRB

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Published

2019-02-08

How to Cite

FERNANDES, Milton Marques; SOUSA, Francisco Luis; SILVA, Jeferson Pereira Martins; ARAÚJO, Emanuel França; FERNANDES, Márcia Rodrigues de Moura; NÓBREGA, Rafaela Simão Abrahão. Artificial Neural Networks for estimating the biometric variables of seedlings from forest species produced in different substrates. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v. 18, n. 1, p. 47–58, 2019. DOI: 10.5965/223811711812019047. Disponível em: https://www.periodicos.udesc.br/index.php/agroveterinaria/article/view/11414. Acesso em: 20 may. 2024.

Issue

Section

Research Article - Science of Plants and Derived Products

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