Estimation of leaf area of Mesosphaerum suaveolens from allometric relations

Ribeiro, João Everthon da Silva; Nóbrega, Jackson Silva; Figueiredo, Francisco Romário Andrade; Ferreira, Jean Telvio Andrade; Pereira, Walter Esfrain; Bruno, Riselane de Lucena Alcântara; Albuquerque, Manoel Bandeira de

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Sumário

Artigo Original • Rodriguésia 71 • 2020 • https://doi.org/10.1590/2175-7860202071115 copy

Estimation of leaf area of Mesosphaerum suaveolens from allometric relations

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract

The determination of leaf area is of fundamental importance in ecophysiological studies that seek to understand the plant-environment relationship. The objective of this research was to determine an allometric equation to estimate the leaf area of Mesosphaerum suaveolens from linear measures of leaf blade (length and/or width). There were collected 900 random leaf limbs of different shapes and sizes, in an anthropic area of caatinga, located in the municipality of Santa Luzia, state of Paraíba, Northeast of Brazil. For the construction of the allometric equations the following regression models were used: linear, linear without intercept, quadratic, cubic, power, and exponential. The linear model without intercept using the product between length and width (C.L) was the most recommended to estimate the leaf area of M. suaveolens, with greater coefficient of determination (R²) and Willmott concordance index (d), lesser mean absolute error (MAE), Akaike information criterion (AIC) and root-mean-square error (RQME), and the closer the BIAS ratio is to zero (R² = 0.9971; d = 0.9989; MAE = 0.422; AIC = 2094.69; RQME = 0.770; BIAS = -0.0105). The leaf area of M. suaveolens can be estimated satisfactorily by equation AF = 0.6787*(C.L).

Key words:
alfazema-brava; biometry; Lamiaceae; non-destructive method

Tabela 1 Modelos utilizados na estimativa da área foliar de M. suaveolens.

Modelo	Descrição do modelo
Linear	AF = a + b*C
Linear	AF = a + b*L
Linear	AF = a + b*(C.L)
Linear sem intercepto (0,0)	AF = b*(C.L)
Quadrático	AF = aC² + bC + c
Quadrático	AF = aL² + bL + c
Quadrático	AF = a(C.L)² + b(C.L) + c
Cúbico	AF = aC³ + bC² + c*C + d
Cúbico	AF = aL³ + bL² + c*L + d
Cúbico	AF = a(C.L)³ + b(C.L)² + c*(C.L) + d
Potência	AF = a*C^b
Potência	AF = a*L^b
Potência	AF = a*(C.L)^b
Exponencial	AF = a*b^C
Exponencial	AF = a*b^L
Exponencial	AF = a*b^(C.L)

Tabela 2 Mínimo, máximo, média, mediana, variância, amplitude total, desvio padrão, erro padrão e coeficiente de variação (C.V.) para comprimento, largura, produto entre comprimento e largura, e área foliar real de 900 limbos foliares de M. suaveolens.

Estatística descritiva	Comprimento	Largura	Produto (C.L)	Área foliar
Mínimo	0,83	0,44	0,36	0,28
Máximo	10,69	7,89	80,48	57,11
Média	3,79	2,54	13,45	9,05
Mediana	2,92	1,85	5,29	3,58
Variância	4,95	3,09	299,87	140,20
Amplitude Total	9,86	7,45	80,12	56,83
Desvio Padrão	2,22	1,75	17,31	11,84
Erro Padrão	0,07	0,06	0,57	0,39
C.V. (%)	58,61%	69,26%	88,66%	90,74%

Tabela 3 Distribuição percentual da área foliar real (AF) de 900 limbos foliares de M. suaveolens em diferentes faixas de tamanho.

Área foliar (cm²)	(%)
[ 0,25 - 4,0 ]	54,6
[ 4,01 - 8,0 ]	16,6
[ 8,01 - 16,0 ]	10,2
[ 16,01 - 24,0 ]	5,0
[ 24,01 - 32,0 ]	5,2
[ 32,01 - 40,0 ]	5,2
[ 40,01 - 58,0 ]	3,2

Tabela 4 Modelos, equações, coeficiente de determinação (R2), critério de informação de Akaike (AIC), raiz do quadrado médio do erro (RQME), erro absoluto médio (MAE), índice de concordância de Willmott (d) e índice BIAS em função de medidas lineares das folhas de M. suaveolens.

Modelo	R²	AIC	RQME	MAE	d	BIAS	Equação
Linear	0,9058	4880,71	3,630	2,701	0,9747	-0,0782	$AF = - 10, 172 + 5, 064 * C$
Linear	0,9587	4139,75	2,405	1,820	0,9893	-0,0188	$AF = - 10, 172 + 5, 064 * C$
Linear	0,9955	2149,78	0,796	0,442	0,9988	-0,0166	$AF = - 0, 1256 + 0, 6822 * (C . L)$
Linear (0,0)	0,9971	2094,69	0,770	0,422	0,9989	-0,0105	$AF = 0, 6787 * (C . L)$
Quadrático	0,9732	3751,42	1,936	1,051	0,9931	0,0451	$AF = 0, 658 * C^{2} - 1, 524 * C + 2, 098$
Quadrático	0,9927	2579,35	1,010	0,608	0,9981	0,0855	$AF = 0, 7451 * L^{2} + 1, 0564 * L - 0, 7350$
Quadrático	0,9956	2161,62	0,802	0,435	0,9988	0,0387	$AF = 0, 0004 * {(C . L)}^{2} + 0, 6545 * (C . L) + 0, 0203$
Cúbico	0,9731	3753,37	1,936	1,048	0,9931	0,0206	$AF = 0, 0011 * C^{3} + 0, 6396 * C^{2} - 1, 4403 * C + 1, 9931$
Cúbico	0,9927	2581,16	1,010	0,606	0,9981	0,0236	$AF = - 0, 024 * L^{3} + 0, 7734 * L^{2} + 0, 9654 * L - 0, 6583$
Cúbico	0,9957	2118,24	0,782	0,425	0,9988	-0,0124	$AF = - 0, 00001 * {(C . L)}^{3} + 0, 0024 * (C . L) + 0, 6044 * (C . L) + 0, 2006$
Potência	0,9730	3760,47	1,948	1,056	0,9931	0,0860	$AF = 0, 2963 * C^{2, 2507}$
Potência	0,9927	2579,37	1,011	0,600	0,9981	-0,0195	$AF = 1, 203 * L^{1, 840}$
Potência	0,9956	2118,77	0,782	0,434	0,9988	0,0164	$AF = 0, 6229 * {(C . L)}^{1, 0225}$
Exponencial	0,9488	4422,57	2,814	2,019	0,9845	-0,6490	$AF = 1, 699 * 1, 428^{C}$
Exponencial	0,9596	4240,73	2,544	2,094	0,9874	-0,6743	$AF = 2, 323 * 1, 525^{L}$
Exponencial	0,9488	5189,15	2,544	2,094	0,9874	-0,6743	$AF = 5, 033 * 1, 034^{(C . L)}$

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[1] ⁴ Autor para correspondência: j.everthon@hotmail.com