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 | Acesso ao texto completo restrito à biblioteca da Embrapa Gado de Leite. Para informações adicionais entre em contato com rosangela.lacerda@embrapa.br. |
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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Gado de Leite. |
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Data corrente: |
20/03/2024 |
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Data da última atualização: |
20/03/2024 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
OLIVEIRA, D. A. B.; BRESOLIN, T.; COELHO, S. G.; CAMPOS, M. M.; LAGE, C. F. A.; LEÃO, J. M.; PEREIRA, L. G. R.; HERNANDEZ, L.; DOREA, J. R. R. |
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Afiliação: |
DARIO A. B. OLIVEIRA, UNIVERSITY OF WISCONSIN-MADISON; TIAGO BRESOLIN, UNIVERSITY OF ILLINOIS; SANDRA G. COELHO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS; MARIANA MAGALHAES CAMPOS, CNPGL; UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS; UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS; LUIZ GUSTAVO RIBEIRO PEREIRA, CNPGL; LAURA HERNANDEZ, UNIVERSITY OF WISCONSIN-MADISON; JOÃO R. R. DOREA, UNIVERSITY OF WISCONSIN-MADISON. |
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Título: |
A polar transformation augmentation approach for enhancing mammary gland segmentation in ultrasound images. |
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Ano de publicação: |
2024 |
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Fonte/Imprenta: |
Computers and Electronics in Agriculture, v. 220, 108825, 2024. |
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DOI: |
https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.108825 |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
Environmental factors can detrimentally affect mammary gland development, leading to negative impacts on milk secretion in mammals. Ultrasonography serves as a non-invasive and non-destructive method for assessing mammary gland characteristics and development. Deep learning approaches enable automated monitoring of mammary gland development, though they typically require large, labeled datasets that may be limited by data collection constraints. This study aimed to develop and evaluate a polar transformation-based augmentation strategy to enhance the performance of deep learning algorithms for mammary gland segmentation in small datasets. We collected 405 ultrasound images of mammary glands (front and rear quarters) from 29 crossbred F1 Holstein x Gyr calves aged 5 to 11 weeks. The parenchyma tissue in these images was manually annotated using the VGG Image Annotator. A leave-one-animal-out cross-validation approach was employed to train the semantic segmentation algorithm. In this approach, all images from one calf were used as a testing set, and images from the remaining 28 calves were used for training in each of the 29 iterations. Our proposed method involved utilizing a polar transform technique for data augmentation in ultrasound images and the PSPNet deep learning algorithm for image segmentation. The average F1-score on the testing set was 54% in week 1, 70% in week 2, and 75% in week 3. Our findings revealed that the algorithm’s performance was suboptimal for images with very small parenchyma (week 1). However, as the mammary gland developed, the identification and segmentation of parenchymal tissue significantly improved. The performance of deep learning algorithms in segmenting small tissues could potentially be enhanced by using larger datasets and higher resolution images. In conclusion, our study demonstrates that polar transformation is an effective strategy for augmenting mammary gland ultrasound images, which in turn improves the performance of deep neural networks in segmenting parenchymal tissue. MenosEnvironmental factors can detrimentally affect mammary gland development, leading to negative impacts on milk secretion in mammals. Ultrasonography serves as a non-invasive and non-destructive method for assessing mammary gland characteristics and development. Deep learning approaches enable automated monitoring of mammary gland development, though they typically require large, labeled datasets that may be limited by data collection constraints. This study aimed to develop and evaluate a polar transformation-based augmentation strategy to enhance the performance of deep learning algorithms for mammary gland segmentation in small datasets. We collected 405 ultrasound images of mammary glands (front and rear quarters) from 29 crossbred F1 Holstein x Gyr calves aged 5 to 11 weeks. The parenchyma tissue in these images was manually annotated using the VGG Image Annotator. A leave-one-animal-out cross-validation approach was employed to train the semantic segmentation algorithm. In this approach, all images from one calf were used as a testing set, and images from the remaining 28 calves were used for training in each of the 29 iterations. Our proposed method involved utilizing a polar transform technique for data augmentation in ultrasound images and the PSPNet deep learning algorithm for image segmentation. The average F1-score on the testing set was 54% in week 1, 70% in week 2, and 75% in week 3. Our findings revealed that the algorithm’s performance was suboptimal for images... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Polar transformation; Segmentação semântica; Semantic segmentation; Transformação polar; Ultrassonografia. |
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Thesagro: |
Bovino; Glândula Mamaria; Ultrassom. |
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Thesaurus Nal: |
Mammary glands; Ultrasonography. |
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Categoria do assunto: |
L Ciência Animal e Produtos de Origem Animal |
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Marc: |
LEADER 03118naa a2200349 a 4500
001 2163042
005 2024-03-20
008 2024 bl uuuu u00u1 u #d
024 7 $ahttps://doi.org/10.1016/j.compag.2024.108825$2DOI
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260 $c2024
520 $aEnvironmental factors can detrimentally affect mammary gland development, leading to negative impacts on milk secretion in mammals. Ultrasonography serves as a non-invasive and non-destructive method for assessing mammary gland characteristics and development. Deep learning approaches enable automated monitoring of mammary gland development, though they typically require large, labeled datasets that may be limited by data collection constraints. This study aimed to develop and evaluate a polar transformation-based augmentation strategy to enhance the performance of deep learning algorithms for mammary gland segmentation in small datasets. We collected 405 ultrasound images of mammary glands (front and rear quarters) from 29 crossbred F1 Holstein x Gyr calves aged 5 to 11 weeks. The parenchyma tissue in these images was manually annotated using the VGG Image Annotator. A leave-one-animal-out cross-validation approach was employed to train the semantic segmentation algorithm. In this approach, all images from one calf were used as a testing set, and images from the remaining 28 calves were used for training in each of the 29 iterations. Our proposed method involved utilizing a polar transform technique for data augmentation in ultrasound images and the PSPNet deep learning algorithm for image segmentation. The average F1-score on the testing set was 54% in week 1, 70% in week 2, and 75% in week 3. Our findings revealed that the algorithm’s performance was suboptimal for images with very small parenchyma (week 1). However, as the mammary gland developed, the identification and segmentation of parenchymal tissue significantly improved. The performance of deep learning algorithms in segmenting small tissues could potentially be enhanced by using larger datasets and higher resolution images. In conclusion, our study demonstrates that polar transformation is an effective strategy for augmenting mammary gland ultrasound images, which in turn improves the performance of deep neural networks in segmenting parenchymal tissue.
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700 1 $aDOREA, J. R. R.
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Registro original: |
Embrapa Gado de Leite (CNPGL) |
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Biblioteca |
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Status |
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| Registros recuperados : 24 | |
| 2. |  | FONSECA, G. de M. da F.; VON HAUSE, L. J. de O.; MAGALHÃES JÚNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; SEVERO, A. C. M. Avaliação do desempenho de linhagens de arroz irrigado em ensaio regional de rendimento do programa de melhoramento genético da Embrapa. In: CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 2.; ENCONTRO DE PÓS GRADUAÇÃO DA EMBRAPA CLIMA TEMPERADO, 2., 2008, Pelotas. anais... Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2008. p. 56 Volume 1.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 3. | | MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; FRANCO, D. F.; SEVERO, A.; FONSECA, G. de M. da; HAUSE, J. de O. von.; TURATI, M. Comportamento de linhagens de arroz irrigado da Embrapa á toxidez de ferro - Safra 2008/09. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6., 2009, Porto Alegre. Estresses e sustentabilidade: desafios para a lavoura arrozeira: anais. Porto Alegre: Palotti, 2009. p. 56-59.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 4. | | FONSECA, G. de M. da; VALENTINI, A. P. F.; WALDOW, D. A. G.; MORAIS, O. P. de; SANTOS, M. de M.; COMORETO, R. de C. M.; TOMAZI, I. Avaliação de linhagens recombinantes endogâmicas para tolerância ao frio no estádio vegetativo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 8., 2013, Santa Maria. Avaliando cenários para a produção sustentável de arroz: anais. Santa Maria: UFSM; Porto Alegre: Sosbai, 2013. v.1. p. 221-223.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Arroz e Feijão. |
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| 5. | | AVOZANI, O. A.; MORAIS, O. P. de; COLOMBARI FILHO, J. M.; FAGUNDES, P. R. R.; FONSECA, G. de M. da; NEVES, G. Avaliação de famílias da população de seleção recorrente PIrga 2. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 8., 2013, Santa Maria. Avaliando cenários para a produção sustentável de arroz: anais. Santa Maria: UFSM; Porto Alegre: Sosbai, 2013. v.1. p. 101-104.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Arroz e Feijão. |
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| 6. | | VON HAUSE, L. J. de O.; FONSECA, G de M. da; MAGALHÃES JÚNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; SEVERO, A. Seleção à toxidez por ferro de linhagens de arroz irrigado da Embrapa Clima Temperado. In: CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 2.; ENCONTRO DE PÓS GRADUAÇÃO DA EMBRAPA CLIMA TEMPERADO, 2., 2008, Pelotas. anais... Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2008. p. 143-147 Volume 2.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 7. | | FONSECA, G. de M. da; FONSECA, M. de M. da; MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; MORAES, O. P. de; SEVERO, A. C. M.; MOURA NETO, F. de; AZAMBUJA, V. V. Desempenho de linhagens de arroz irrigado do programa de melhoramento genético da Embrapa em ensaio regional de rendimento. In: ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E PÓS GRADUAÇÃO DA EMBRAPA CLIMA TEMPERADO, 3., 2010, Pelotas. resumos e palestras... Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2010. Anais: Carreira, ética e inovação: o que você está fazendo? Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2010. Editado por Ivan Rodrigues de Almeida, Leonardo Ferreira Dutra e Jamir Luis Silva da Silva. 1 CD-ROM.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 8. | | OLIVEIRA, A. C. de; MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; SILVEIRA, C. F.; BRAGA, E. J. B.; FONSECA, G. de M. da; BENITEZ, L. C.; MAIA, L. C. da; LUZ, V. K. da. Ácido abscísico e o estresse abiótico. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2010. 30 p. (Embrapa Clima Temperado. Documentos, 307).| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 9. | | FAGUNDES, P. R. R.; MAGALHAES JÚNIOR, A. M. de; FRANCO, D. F.; MORAIS, O. P. de; MOURA NETO, F. P.; SEVERO, A.; TURATTI, M.; FONSECA, G. de M. da; HAUSEN, L. J. de O. von. Ensaio avançado de linhagens de arroz irrigado na Embrapa Clima Temperado. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6., 2009, Porto Alegre. Estresses e sustentabilidade: desafios para a lavoura arrozeira: anais. Porto Alegre: Sosbai, 2009. 1 CD-ROM.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Arroz e Feijão. |
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| 10. | | FONSECA, G. de M. da; FONSECA, M. de M. da; MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; MORAES, O. P. de; SEVERO, A. C. M.; MOURA NETO, F. de; AZAMBUJA, V. V. Avaliação de linhagens de arroz irrigado de ciclo médio em ensaios de VCU do programa de melhoramento genético da Embrapa. In: ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E PÓS GRADUAÇÃO DA EMBRAPA CLIMA TEMPERADO, 3., 2010, Pelotas. resumos e palestras... Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2010. Anais: Carreira, ética e inovação: o que você está fazendo? Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2010. Editado por Ivan Rodrigues de Almeida, Leonardo Ferreira Dutra e Jamir Luis Silva da Silva. 1 CD-ROM.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 11. | | MAGALHÃES JUNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P.; FRANCO, D. F.; NUNES, C. D.; MORAES, O. P. de; NEVES, P.; RANGEL, P. H.; MOURA, F.; SEVERO, A.; FONSECA, G. de M. da; STRECK, E. A.; SCHUMACKER, F. Avaliação de linhagens elites de arroz irrigado do programa de melhoramento genético da Embrapa em ensaios de VCU no RS - safra 2011/11. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 7., 2011, Balneário Camboriú. Racionalizando recursos e ampliando oportunidades: anais. Itajaí: Epagri, 2011. v. 1. p. 148-151.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Arroz e Feijão. |
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| 12. | | ALMEIDA, H. C. F. de; WOLTER, D. D.; GROLI, E. L.; ZIMMER, C. M.; BARETTA, D.; LUZ, V. K. da; FONSECA, G. de M. da; KOPP, M. M.; MAIA, L. C. da; OLIVEIRA, A. C. de. Indução de mutação em genótipos de arroz submetidos a estresse por baixas temperaturas no estádio germinativo. In: CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 21.; MOSTRA CIENTÍFICA, 4., 2012, Pelotas. Anais... Pelotas: UFPelotas, 2012. 1 CD-ROM. CIC UFPelotas.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Pecuária Sul. |
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| 13. | | LUZ, V. K. da; FONSECA, G. de M. da; GROLI, E. L.; FIGUEIREDO, R.; BARETTA, D.; SILVEIRA, S.; NEVES, C. G.; KOPP, M. M.; MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; MAIA, L. C. da; OLIVEIRA, A. C. de. Variabilidade para caracteres agronômicos em mutantes de arroz. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 8., 2013, Santa Maria. Avaliando cenários para a produção sustentável de arroz: anais. Santa Maria: UFSM; Porto Alegre: Sosbai, 2013.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Pecuária Sul. |
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| 14. | | MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; FRANCO, D. F.; MOURA NETO, F. P.; MORAIS, O. P. de; NEVES, P. de C. F.; RANGEL, P. H. N.; SEVERO, A. C. M.; FONSECA, G. de M. da; HAUSEN, L. J. de O. von; TURATI, M.; FORMENTINI, T. Desempenho de linhagens elite de arroz irrigado de ciclo médio do Programa de Melhoramento Genético da Embrapa em ensaios VCU no RS - safra 2008/09. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6., 2009, Porto Alegre. Estresses e sustentabilidade: desafios para a lavoura arrozeira: anais. Porto Alegre: Palotti, 2009. p. 127-130.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 15. | | MAGALHÃES JUNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; FRANCO, D. F.; MOURA NETO, F. P.; MORAIS, O. P. de; NEVES, P. de C. F.; RANGEL, P. H. N.; SEVERO, A. C. M.; FONSECA, G. de M. da; HAUSEN, L. J. de O. von; TURATI, M.; FORMENTINI, T. Desempenho de linhagens elite de arroz irrigado de ciclo médio do Programa de Melhoramento Genético da Embrapa em ensaios VCU no RS - safra 2008/09. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6., 2009, Porto Alegre. Estresses e sustentabilidade: desafios para a lavoura arrozeira: anais. Porto Alegre: Palotti, 2009.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Arroz e Feijão. |
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| 16. | | MAGALHAES JÚNIOR, A. M. de; FAGUNDES, P. R. R.; FRANCO, D. F.; MOURA NETO, F. P.; MORAIS, O. P. de; NEVES, P. C. F.; RANGEL, P. H. N.; SEVERO, A.; FONSECA, G. de M. da; HAUSEN, L. J. de O. von; TURATI, M.; FORMENTINI, T. Desempenho de linhagens elites de arroz irrigado de ciclo precoce do Programa de Melhoramento Genético da Embrapa em ensaios VCU no RS - safra 2008/09. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6., 2009, Porto Alegre. Estresses e sustentabilidade: desafios para a lavoura arrozeira: anais. Porto Alegre: Sosbai, 2009. 1 CD-ROM.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Arroz e Feijão. |
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| 17. | | FAGUNDES, P. R. R.; MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; MARTINS, J. F. da S.; NUNES, C. D. M.; ANDRES, A.; PETRINI, J. A.; FRANCO, D. F.; MOURA NETO, F. P.; MORAIS, O. P. de; SEVERO, A. C. M.; FONSECA, G. de M. da. Avaliação de cultivares de arroz irrigado da Embrapa no Rio Grande do Sul nas safras 2007/08 e 2008/09. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2011. 8 p. il. (Embrapa Clima Temperado. Circular Técnica, 117)| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 18. | | FAGUNDES, P. R. R.; MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; NUNES, C. D. M.; ANDRES, A.; PETRINI, J. A.; FRANCO, D. F.; MOURA NETO, F. P.; MORAIS, O. P. de; SEVERO, A. C. M.; TURATTI, M. da R.; FONSECA, G. de M. da; HAUSEN, L. J. de O. von. Avaliação de cultivares de arroz irrigado da Embrapa, no Rio Grande do Sul, nas safras 2007/08 e 2008/09. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6., 2009, Porto Alegre. Estresses e sustentabilidade: desafios para a lavoura arrozeira: anais. Porto Alegre: Palotti, 2009. p. 123-126.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
| Biblioteca(s): Embrapa Clima Temperado. |
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| 19. | | FAGUNDES, P. R. R.; MAGALHÃES JUNIOR, A. M. de; NUNES, C. D. M.; ANDRES, A.; PETRINI, J. A.; FRANCO, D. F.; MOURA NETO, F. P.; PEIXOTO, O. de M.; SEVERO, A. C. M.; TURATTI, M. da R.; FONSECA, G. de M. da; HAUSEN, L. J. de O. von. Avaliação de cultivares de arroz irrigado da Embrapa, no Rio Grande do Sul, nas safras 2007/08 e 2008/09. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 6., 2009, Porto Alegre. Estresses e sustentabilidade: desafios para a lavoura arrozeira: anais. Porto Alegre: Palotti, 2009. 1 CD-ROM.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso / Nota Técnica |
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| 20. | | LUZ, V. K. da; SILVEIRA, C. F.; FONSECA, G. de M. da; GROLL, E. L.; BARETTA, D.; SILVA, J. P.; ZIMMER, C. M.; SEDEZ, F.; KOPP, M. M.; MAGALHAES JUNIOR, A. M. de; MAIA, L. C. da; OLIVEIRA, A. C. de. Caracterização de famílias mutantes de arroz irrigado a baixa temperatura no estágio de germinação. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ARROZ IRRIGADO, 7., 2011, Balneário Camboriú. Racionalizando recursos e ampliando oportunidades: anais. Itajaí: Epagri, 2011. v. 1. p. 109-111.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
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