Analysis of the growth curve of Tommy Atkins mango fruits by non-linear models
Keywords:
Regression, Model Gompertz, Model von Bertalanffy, Dry mass, Fresh massAbstract
Mango is a tropical fruit appreciated not only for its flavor but also for its health benefits, as it is rich in vitamins A and C, and contains over 20 different substances and minerals. The fruit is perishable with a short shelf life, making it essential to study the growth curve of mango fruits to assist in management methods. The objective of this study was to analyze the growth curves of Tommy Atkins mango fruits, considering both fresh and dry masses, using the nonlinear Gompertz and von Bertalanffy models. Nineteen samples were collected starting five days after anthesis (DAA) and ending when the mangoes reached ripening stage. Model parameter estimation was conducted using the least squares method with the Gauss-Newton iterative method. Quality of fit was evaluated using coefficients of determination, Akaike information criterion, residual standard deviation, and Bates and Watts curvatures. Based on these evaluations, the Gompertz model was deemed most suitable for describing the data. The asymptotic weight of fresh mango fruit was approximately 419 g, with stabilization of fresh mass gain occurring at 89 DAA, accumulating to 355 g. For dry mass, the asymptotic weight was around 89 g, with stabilization occurring later at 137 DAA, accumulating approximately 75 g.
References
ACHIM, Z.; TORSTEN, H. Diagnostic checking in regression relationships. R News, v.2, n.3, p.7-10, 2022. Available from: https://cran.r-project.org/web/packages/lmtest/index.html
AZARIAS, E. C. P. et al. Study of the growth of Amaranthus weeds using non-linear models. Brazilian Journal of Biometrics, v. 42, n. 1, p. 1–19, 2024. DOI: 10.28951/bjb.v42i1.639.
AZARIAS, E. C. P. et al. Descrição das curvas de germinação de plantas daninhas em diferentes temperaturas por modelos não lineares. Sigmae, v. 12, n. 3, p. 1-9, 2023.
COOMBE, B. G. The development of fleshy fruits. Annual Review of Plant Physiology, Palo Alto, v. 27, p. 507-528, 1976.
CORTÉS, V. et al. A new internal quality index for mango and its prediction by external visible and near-infrared reflection spectroscopy. Postharvest Biology and Technology, v. 118, p. 148-158, 2016.
EMBRAPA. Observatório Mercado de Manga da Embrapa Semiárido. 2022. Análise dos preços de manga (MI) ao produtor no Vale do São Francisco em 2020. Disponível em: https://www.embrapa.br/observatorio-da-manga. Acesso em 06 jun. 2024.
FERNANDES, T. J. et al. Parameterization effects in nonlinear models to describe growth curves. Acta Scientiarum. Technology, v. 37, n. 4, p. 397–402, 2015.
FERNANDES, T. J. et al. Bayesian estimation of nonlinear models parameters in the description of growth coffee fruits. Brazilian Journal of Biometrics, v. 40, n. 4, p. 393–406, 2022.
FERNANDES, J. G. et al. Avaliação de modelos não lineares na descrição da curva de crescimento do fruto de pessegueiro “aurora 1”. Revista Foco, v. 16, n. 9, p. e2993, 2023.
FREITAS, S. T. de. et al. Mango dry matter content at harvest to achieve high consumer quality of different cultivars in different growing seasons. Postharvest Biology and Technology, v. 189, p. 111917, 2022.
FRÜHAUF, A.C. et al. Nonlinear models in the study of the cedar diametric growthin a seasonally dry tropical forest. Revista Brasileira De Ciências Agrárias, v. 15, p. e8558, 2020.
JANE, S. A. et al. Nonlinear models to describe height and diameter of sugarcane rb92579 variety. Revista Ciência Agronômica, v. 51, n. 4, p. e20196660, 2020.
JOHN, F.; SANDFOR W. An {R} companion to applied regression. 3rd ed. Thousand Oaks: Sage, 2023 Available from: https://cran.r-project.org/web/packages/car/index.html
LAWSON, T. et al. Characterization of Southeast Asia mangoes (Mangifera indica L) according to their physicochemical attributes. Scientia Horticulturae, v. 243, p. 189-196, 2019.
LIMA, K. P. D. et al. Ajuste de modelos não lineares para descrição do fruto cajá-manga. Sigmae, v. 8, n. 2, p. 221-226, 2019.
MARTINS FILHO, S. et al. Abordagem Bayesiana das curvas de crescimento de duas cultivares de feijoeiro. Ciência Rural, v. 38, p. 1516-1521, 2008.
NASCIMENTO, A. P. G. do. et al. As características físico-químicas da manga espada (mangifera indica) e sua participação no mercado brasileiro de exportação. Altus Ciência, v. 20, n. 20, p. 357-375, 2023.
NTSOANE, M. L. et al. Quality assesment and postharvest technology of mango: A review of its current status and future perspectives. Scientia Horticulturae, 249, 77–85, 2019. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.01.033
PINHEIRO, J. et al. Linear and nonlinear mixed effects models. 2023. Available from: https://cran.rproject.org/web/packages/nlme/index.html
PRADO, T.K.L. do et al. Study on the growth curve of the internal cavity of Dwarf green coconut fruits. Revista Ciência Agronômica, v. 51, p. e20154591, 2020.
R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2024. https://www.R-project.org/
SARI, B. G. et al. Nonlinear modeling for analyzing data from multiple harvest crops. Agronomy Journal, v. 110, n. 6, p. 2331-2342, 2018.
SILVA, É. M. d. et al. Description of blackberry fruit growth by nonlinear regression models. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 42, n.2, p. e-177, 2020.
SILVA, É. M. D. et al. Evaluation of the critical points of the most adequate nonlinear model in adjusting growth data of green dwarf’coconut fruits. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 43, n. 1, p. e-726, 2021.
SILVA E. M. et al. Método de Newton e Gauss-Newton na estimação dos parâmetros de modelo de regressão não linear. Sigmae, v. 8, n. 2, p. 728-734, 29 Jul. 2019a.
SILVA, É. M. D. et al. O crescimento de frutos de pêssegos caracterizados por modelos de regressão não lineares. Sigmae, v. 8, n. 2, p. 290-294, 2019b.
SILVA, F. F. et al. Abordagem Bayesiana da curva de lactação de cabras Saanen de primeira e segunda ordem de parto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 40, n.1, p. 27-33, 2005.
SILVEIRA, S.C. et al. Modelos não lineares ajustados à produção acumulada de biogás provenientes de camas sobrepostas de suínos. Revista Agrogeoambiental, v. 10, p. 91-103, 2018.
SINGH, Z. et al. Mango-postharvest biology and biotechnology. Critical Reviews in Plant Sciences, v. 32, n. 4, p. 217-236, 2013.
SOUZA, F. V de. Curva de crescimento e exportação de nutrientes e sódio por frutos de mangueira Palmer, Haden e Tommy Atkins. 54 f. 2007. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) - Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2007.
TEIXEIRA, G. L. et al. Growth curves of campolina horses using nonlinear models. Livestock Science, Elsevier, v. 251, p. 104631, 2021.
VILVERT, J. C. et al. Dimensionamento amostral para caracteres de qualidade pós-colheita de mangas ‘Palmer’. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 43, p. e-014, 2021.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Proposta de Política para Periódicos de Acesso Livre
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
- Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
