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http://tede.upf.br:8080/jspui/handle/tede/2122
???metadata.dc.type???: | Dissertação |
Title: | Simulating pest and disease damage in wheat process-based crop models |
Other Titles: | Simulando danos de pragas e doenças em modelos de cultivo baseados no processo de trigo |
???metadata.dc.creator???: | Ferreira, Thiago Berton |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | Pavan, Willingthon |
???metadata.dc.description.resumo???: | Pragas e doenças são conhecidas por causar danos às lavouras de trigo (Triticum aestivum L.) e reduzir o desenvolvimento das mesmas. Esses estresses bióticos estão frequente mente, ou sempre, associados à perda de safras que ameaçam a produção de trigo em todo o mundo. Modelos de doenças de plantas podem ajudar a estimar o impacto de pra gas e doenças no crescimento da cultura, no entanto, isso ainda é um desafio, pois este impacto é pouco reconhecido como um dos principais fatores que limitam a produtividade. O objetivo deste projeto foi desenvolver e testar um método para simular pragas e doen ças do trigo por meio do modelo de simulação de trigo CSM-NWheat e estudar a redução no desenvolvimento da cultura e da produtividade devido ao estresse biótico. Este estudo também se comprometeu a desenvolver uma abordagem dinâmica usando uma interface MPI (Message Passing Interface) para acoplar o mesmo modelo de crescimento do trigo com vários modelos de doenças, a fim de analisar os efeitos prejudiciais do oídio (Blumeria graminis f. Sp. Tritici), mancha marrom (Pyrenophora tritici-repentis) e giberela (Gibberella zeae) na produção de trigo. Com a implementação observou-se um aumento na exatidão do modelo do trigo onde o rendimento e o índice de área foliar (AF) simulado obtiveram va lores mais próximos a realidade. O CSM-NWheat agora pode estimar os danos no índice de área foliar, massa foliar, massa do caule, massa da raiz, massa da semente, AF necrótica, assimilados e a planta como um todo. A estratégia multimodelo também mostrou um efeito positivo na simulação de perdas de safra devido à infecção fúngica e um novo método de acoplamento para modelos de trigo. |
Abstract: | Pests and diseases are known for causing damage to wheat (Triticum aestivumL.) crops and reduce plant development. These biotic stresses are often, or always, associated with crop loss which threatens wheat production and security worldwide. Plant disease models can help estimate the impact of pests and diseases on crop growth however, this is still a challenge since it is poorly recognized as one of the main factors that limit yield. The objective of this project was to develop and test a method to simulate wheat pests and diseases through the CSM-NWheat wheat model and study the reduction in crop development and yield due to biotic stress. This study also compromised to develop a dynamic approach using an MPI (Message Passing Interface) interface to couple the same wheat growth model with multiple disease models to analyze the damaging effects of powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici), tan spot (Pyrenophora tritici-repentis) and fusarium head blight (Gibberella zeae) on wheat yield. The newly pest-coupled CSM-NWheat can now estimate damage on leaf area index (LAI), leaf mass, stem mass, root mass, seed mass, necrotic leaf area, assimilates, and the whole/complete plant. Case studies demonstrated the model’s capability of simulating losses due to pest and disease infection similarly to the field observed data. Additionally, the multi-model strategy presented a positive effect on simulating crop losses due to fungal infection as well as a new coupling method for wheat models. This model extension enhanced the accuracy of the wheat model and, compared with the field data, the simulated yield and LAI were improved to a great extent. |
Keywords: | Informática na agricultura Engenharia de software Trigo - Doenças e pragas Simulação (Computadores) |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE |
???metadata.dc.language???: | por |
???metadata.dc.publisher.country???: | Brasil |
Publisher: | Universidade de Passo Fundo |
???metadata.dc.publisher.initials???: | UPF |
???metadata.dc.publisher.department???: | Instituto de Ciências Exatas e Geociências – ICEG |
???metadata.dc.publisher.program???: | Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada |
Citation: | FERREIRA, Thiago Berton. Simulating pest and disease damage in wheat process-based Crop Models. 2021. 62 f. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2021. |
???metadata.dc.rights???: | Acesso Aberto |
URI: | http://tede.upf.br:8080/jspui/handle/tede/2122 |
Issue Date: | 23-Mar-2021 |
Appears in Collections: | Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada |
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2021ThiagoBertonFerreira.pdf | Dissertação Thiago Berton Ferreira | 9.14 MB | Adobe PDF | View/Open ???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.preview??? |
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