Manual de Experimentacao Agraria

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Este manual e para estudades que tem a cadeira de experimentacao agraria.

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  • UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE

    Manual Experimentao Agrria

    Gilead Mlay, Prof. Associado, Departamento de Produo e Proteco Vegetal, Faculdade de Agronomia e Engenharia Florestal

    Srgio Dista, Assistente Estagirio, Departamento de Matemtica e Informtica, Faculdade de Cincias

    e Incio C. Maposse, Prof. Auxiliar, Departamento de Produo e Proteco Vegetal, Faculdade de Agronomia e Engenharia Florestal

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    CAPITULO I: INTRODUO

    Experimento um inqurito planeado para obter factos novos ou para confirmar resultados de estudos prvios. O objectivo final da experimentao a produo de informao que pode ser usada na tomada de decises. O problema com experimentos biolgicos a existncia de grande variao que inerente s nas unidades experimentais. Esta variao incontrolvel influencia os efeitos experimentais que se pretende estudar. Exemplo: Ensaios para comparar variedades da mesma cultura (ex: variedades de milho). Para fazer a comparao, a rea experimental dividida em parcelas, e sementes das variedades so semeadas em mais de uma parcela por variedade. No fim do experimento, podemos fazer comparaes das variedades com base em variveis medidas. Contudo, experincia mostra que quando a mesma variedade produzida em todas as parcelas existir ainda a variao da produo entre parcelas. As caractersticas principais desta variao so:

    i. Parcelas vizinhas tm resultados mais semelhantes do que parcelas distantes (afastadas). ii. Pode existir um gradiente de factores de crescimento(ex: fertilidade do solo) que vai criar

    diferenas na expresso das variveis medidas nas parcelas. iii. Se o mesmo ensaio for repetido em anos diferentes ou em campos diferentes, pode haver

    mudanas significativas na produo mdia. Com a situao acima referida, coloca-se a questo: como podemos planificar um experimento de modo a ser possvel separar os efeitos experimentais da variao incontrolvel? Como podemos analisar os dados do ensaio de modo que possamos tirar concluses, e/ou decises vlidas? Uma abordagem cientfica de experimentao inclui os seguintes elementos:

    i. O Plano de Pesquisa: a. Reconhecimento que existe um problema b. Formulao do problema. Precisa de identificar as causas principais do problema c. Os objectivos de pesquisa. O que que o investigador pretende estudar e porqu?

    ii. Escolha de factores e seus nveis iii. Especificao de variveis a medir iv. Definio do espao de inferncia para o experimento v. Escolha das unidades experimentais vi. Escolha de delineamento experimental vii. Colocao aleatria dos tratamentos s unidades experimentais viii. Esboo da anlise que corresponde ao delineamento escolhido, incluindo o modelo

    estatstico que a base de ANOVA ix. Coleco de dados x. Anlise de dados xi. Interpretao de Resultados e Concluses

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    Uma proposta de pesquisa (A Research Proposal) 1. Introduo Uma descrio breve sobre o assunto de pesquisa, incluindo antecedentes Definio do problema e breve reviso da literatura sobre o mesmo Objectivos da pesquisa Questes principais da pesquisa 2. Reviso bibliogrfica detalhada Qual estado de conhecimento sobre o problema de pesquisa? (Aspectos tericos/ metodolgicos e

    empricos) 3. Metodologia Teoria (Quadro terico ou Quadro Conceptual) Delineamento do estudo incluindo materiais Variveis que sero medidas Mtodos de anlise 4. Calendrio das actividades 5. Oramento 6. Lista de Referncias Os objectivos desta disciplina so os de estudar:

    (i) princpios bsicos para planificar experimentos biolgicos; (ii) delineamento simples com muitas aplicaes na agricultura e silvicultura; (iii) mtodos de anlise de dados na base dos delineamentos em (ii); (iv) interpretao de resultados de anlise estatstica.

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    CAPITULO II: CONSIDERAES BSICAS NA EXPERIMENTAO

    Definies de alguns termos (a) Um experimento um inqurito planeado para obteno de novos factos ou para confirmar resultados de estudos prvios e para gerar informaes a serem usadas na tomada de decises. Exemplo: recomendao de uma nova variedade de milho; mtodos qumicos para tratamento de madeira recomendao de fertilizantes para uso numa cultura recomendao de uma dieta para uma classe de animais.

    Quer em agricultura, quer em florestas, os experimentos so conduzidos para responder a questes chave cuja resoluo se afigura necessria para incrementar a produo e/ou assegurar uma boa utilizao de produtos agrcolas e florestais. (b) Unidade experimental: este o mais pequeno material experimental no qual o tratamento fixado em casualizaes singulares. Exemplos:

    Talho/parcela de terra em experimentos de fertilizantes e variedades Um pedao de madeira num experimento de tratamento qumico Um cercado com animais em pastoreio

    (c) Tratamento: Este um procedimento ou uma condio aplicada unidade experimental que, efectivamente est para ser dimensionada ou comparada com outras. Exemplos

    Mtodos de tratamento de madeira com um dado agente qumico Variedades de uma dada cultura. Nveis de fertilizante nitrognio aplicados a uma variedade de milho poca de sementeira de uma cultura Mtodos de pastoreio

    (d) Factor: Quando um conjunto de tratamentos est concebido em nveis diferentes, isto referido como um factor. Exemplo: Quatro nveis (0,Kg/ha, 50kg/ha, l00 Kg/ha e l50 Kg/ha) do fertilizante Sulfato de Amnia em experimentos de fertilizao no milho. Os quatro nveis juntos formam o factor "fertilizante". (e) Erro experimental: Esta a dimenso da variao entre unidades experimentais igualmente tratadas. Esta variao devida variabilidade inerente s unidades experimentais e ao falhano das unidades experimentais em serem processadas ou avaliadas identicamente (por erro do observador, limitaes dos instrumentos usados, etc.). A presena do erro experimental em experimentos biolgicos d uma justificao aplicao de tcnicas estatsticas. Na ausncia do erro experimental, tcnicas estatsticas no so necessrias, desde que a observao singular em cada tratamento seja adequada para determinar se existem diferenas entre

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    tratamentos. Delineamentos dos experimentos e mtodos estatsticos fornecem meios para dimensionar o erro experimental e tambm para o seu controlo. Fontes do erro experimental para experimentos de campo

    variabilidade de plantas variabilidade sazonal variabilidade de solo variabilidade de animais defeitos nos instrumentos de medio

    (f) Exactido (Accuracy) e Preciso (Precision) Exactido refere-se a contiguidade duma estimativa ao valor verdadeiro (parmetro). uma medida relacionada com vis (Bias) Vis = E (X) Preciso e repetibilidade de medio esto relacionadas com o erro experimental Princpios de Delineamento Experimental Introduo Quando um experimento conduzido e uma diferena notada entre as mdias dos tratamentos, preciso ter-se uma base para atribuio do efeito aos tratamentos, desde que se torne claro que tambm, a diferena seja devida inerente variabilidade nas unidades experimentais ou falta de uniformidade na conduo fsica do experimento. Igualmente, se no for revelada alguma diferena entre tratamentos, preciso, ter-se uma base para dizer que no existem efeitos dos tratamentos desde que seja possvel que diferenas entre tratamentos no tenham sido detectadas devido a um maior erro experimental. Neste caso, o experimento falhou na deteco das diferenas que, de facto, existem. Uma outra considerao importante em experimentao so os limites do seu espao de inferncia. Isto , deve-se definir com antecedncia, os limites dentro dos quais os resultados do experimento sero aplicveis. Replicao (repeties) Quando o tratamento aparece mais do que uma vez, diz-se que foi replicado. Replicaes tm as seguintes funes. (i) Elas permitem a estimao do erro experimental que necessrio para avaliar a significncia das diferenas entre as mdias dos tratamentos. Exemplo: Suponha que duas variedades A e B so comparadas em termos de produo de gro. Dois talhes do mesmo tamanho so estabelecidos e a variedade A semeada no primeiro talho enquanto a variedade B semeada no segundo talho. No fim do experimento, o rendimento em kg de cada talho registado e a variedade com o mais elevado rendimento considerada como a melhor. Assim, a concluso no deve ser verdadeira desde que isto presume que, qualquer diferena entre os rendimentos causada pela variedade e nada mais. Isto, nunca pode ser correcto, mesmo se a mesma variedade fosse semeada em ambos os talhes, os rendimentos iriam diferir por causa de variao inerente aos talhes e falta de uniformidade na conduo

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    fsica do experimento. Por isso, necessrio isolar tal variao da variao total. Isto pode ser atingido se o experimento for replicado. (ii) Replicao melhora a preciso do experimento devido reduo do erro padro das mdias dos tratamentos. Se r igual ao nmero de repeties, o erro padro das mdias dos tratamentos definido

    como r

    Obviamente quando o r aumenta, o erro padro das mdias dos tratamentos reduzido.

    Note: Deve manter um balano entre melhoramento da preciso dum experimento e o aumento dos custos do experimento. (iii) Dentro das replicaes possvel aumentar o mbito de inferncia do experimento, por seleco e uso apropriado de uma gama de unidades experimentais. Exemplo: Um ensaio de variedades pode ser conduzido de tal modo que um nmero suficiente de replicaes introduzido para cobrir o tipo de solos da rea de estudo. Tambm, no sentido de contabilizar de ano para ano a variabilidade atmosfrica, o experimento pode ser repetido de acordo com o nmero de anos. O nmero de replicaes de