Prediction of the yield of banana crop by means of a generalized regression artificial neural network

Authors

  • Rita María Avila de Hernández Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela
  • Vianel Rodríguez Pérez Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela
  • Edwin Hernández-Caraballo Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela

Keywords:

generalized regression neural network, prediction, crop yield, physical-chemical caracterization, Musa AAB

Abstract

Banana is an important crop in Latin America, for both large scale and small farmers. In Venezuela, the main production centers are in the area of Sur del Lago de Maracaibo. Knowing the crop yield is vital due to the need to maximize the investment-pro_t, and availability of such information in advance helps in the decision-making process of the production unit. The purpose of this research is to evaluate the ability of artificial neural networks to predict the yield of a banana crop, employing the best predictors dataset, given the physical characteristics of the soil and the chemical profile of leaf tissue. Generalized regression networks trained with the leave-one-out strategy, and two types of data transformations were used in this study. It was found that neural networks were excellent tools for predicting the yield of banana crop. The physicochemical profiles of soil and leaf tissue were suitable descriptors of the response variable. Among the data evaluated in this study, it was found that the physical data of 20-40 cm of soil was, after standardization of the training data, the best predictor group.

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Author Biographies

Rita María Avila de Hernández, Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela

Ingeniero Químico. Docente del Programa de Ingeniería Agroindustrial. Decanato de Agronomía, Universidad
Centroccidental Lisandro Alvarado.

Vianel Rodríguez Pérez, Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela

Doctor en Ingeniería Agronómica. Departamento de Fitotécnia. Decanato de Agronomía, Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado.

Edwin Hernández-Caraballo, Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, Venezuela

Doctor en Química. Departamento de Química y Suelos. Decanato de Agronomía, Universidad Centroccidental
Lisandro Alvarado.

References

Bauer, M. M. 1995. Generalized regression neural network for technical use. Master's Thesis, University of Wisonsin-Madison, USA.

Chacín, F., Ascanio, M., Hernández, A., García, J., Cobo, M., Ascanio, A. (2005). Predicción de cosechas en plátano (Musa AAB `Hartón') mediante dos modelos de regresión (Forward y Stepwise). Rev. Fac. Agron. (Maracay), Vol. 31. No. 1. Pp 21-35.

Elissee, A., Pontil, M. (S/A). Leave one out error and stability of learning algorithms with applications. Disponible en: http://www.citeseerx.its.psu.edu

Hernández-Caraballo, E. A. (2011). Predicción del rendimiento potencial de un cultivo de naranja `Valencia' mediante redes neuronales de regresión generalizada. Trabajo de Ascenso (sin publicar). Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado. Venezuela.

Hernández, E., Ávila, R., Rivas, F. (2003). Las redes neuronales artificiales en química analítica. Parte I. Fundamentos. Rev. Sociedad Venezolana de Química. Vol. 26. No. 4. Pp 17-25.

International Plant Nutrition Institute (2001). Guía de Campo. Síntomas de deficiencias nutricionales y otros desordenes fisiológicos en el cultivo del banano (Musa AAA). Descripción, causas, prevención y corrección. IPNI. Disponible en:http: //nla:ipni:net/articles/NLA0070 EN/$FILE/G %20Banano:pdf:

Ji, B., Sun, Y., Yang, S., Wan, J. (2007). Artificial neural networks for rice yield prediction in mountainous regions. J. of Agricultural Sci. Vol. 145. Pp 249-261.

Khashei-Siuki, A., Kouchakzadeh, M., Ghahraman, B. (2011). Predicting dryland wheat yield from meteorological data, using expert system, Khorasan Province, Iran. J. Agr. Sci. Tech., Vol. 13. Pp627-640.

Kumar, R., Rajan, S., Singh, A. (2007). Multiple regression models for yield prediction in plantain. Indian J. of Horticulture, Vol. 64. No. 2. Pp 159-162.

Machado-Allison, C., Rivas, J.C., 2004. La agricultura en Venezuela. Ediciones IESA, Venezuela.

Marín, M., Aragón, P., Gómez, C. (2003). Análisis químico de suelo y aguas. Manual de laboratorio. Editorial UPV: Valencia. Pp 175.

Martínez, E., Delgado, E., Rey, J., Giménez, C., Pargas, R., Manzanilla, R. (2009). Producción del plátano en Venezuela y el mercado mundial. INIA Hoy, Vol. 5 mayo-agosto. Pp 125-138.

NC State University (S/F). North Caroline Winegrape Grower's Guide. Chapter 12. Crop Prediction. Disponible en: http ://cals:nscu:edu:/hortsci/extensión/documents/winegrape/winegrapesada12:pdf

Rodríguez, G. (2009). Aspectos sobre la salud radical del banano en suelos de Venezuela. Producción Agropecuaria. Vol. 2. No.1. Pp 49-52.

Rodríguez, V. (2003). Avaliacao do Estado Nutricional e da Fertilidade do Solo na Cultura do Plátano (Musa AAB Subgrupo Plátano cv. Hartón). Tesis Doctoral. USP Piracicaba, Brasil.

Rodríguez, V., Rodríguez, O., Bravo, P. (1999a). Índice de balance de nutrimentos para la predicción del rendimiento del plátano (Musa AAB subgrupo plátano Hartón). Rev. Fac. Agron. LUZ, Vol. 16. Pp 488-494.

Rodríguez, V., Bautista, D., Rodríguez, O., Díaz, L. (1999b). Relación entre el balance nutricional y la biometría del plátano (Musa AAB subgrupo plátano Hartón) y su efecto sobre el rendimiento. Rev. Fac. Agron. LUZ, Vol. 16. Pp 425-432.

Rodríguez, V., Da Silva, A., Rodríguez, O. (2005). Balance nutricional y numero de hojas como variables de predicción del rendimiento del plátano Hartón. Pesq. Agrop. Bras. Vol. 40. Pp 175-177.

Stastny, J., Konecny, V., Trenz, O. (2011). Agricultural data prediction by means of neural networks. Agric. Econ. Czech. Vol. 57. No. 7. Pp 356-361.

Published

2012-06-21

How to Cite

[1]
R. M. Avila de Hernández, V. Rodríguez Pérez, and E. Hernández-Caraballo, “Prediction of the yield of banana crop by means of a generalized regression artificial neural network”, Publ.Cienc.Tecnol, vol. 6, no. 1, pp. 31-40, Jun. 2012.

Issue

Section

Research Article