Fundamentos da Experimentação

Prévia do material em texto

Experimentação
É uma parte da estatística probabilística que
estuda o planejamento, execução, coleta de
dados, análise e interpretação dos resultados
provenientes de experimentos.
A experimentação oferece suporte probabilístico
ao pesquisador permitindo fazer inferências sobre
o comportamento de diferentes fenômenos da
natureza, com grau de incerteza (margem de erro)
conhecido.
Sampaio I.B.M., 2015
Origem
Boa parte da formalização que existe hoje em
experimentação se deve a Sir Ronald A.
Fisher (1890-1962), um estatístico que
trabalhou na Estação Experimental de
Agricultura de Rothamstead, na Inglaterra.
É a origem agrícola da experimentação que
explica o uso de vários termos técnicos.
Sampaio I.B.M., 2015
Observação do fenômeno
 L
Raciocínio dedutivo
 L
Formulação de hipótese
 E
Instalação do experimento
 E
Colheita de resultados
 E
Compactação dos resultados
 E
Teste de hipótese
 E + L
Conclusão tentativa
Passos da metodologia científica e as intervenções da 
estatística (E) e da lógica (L) no decorrer de uma pesquisa
Abelha Produção
Ambiente Produção
Conceitos básicos da experimentação
✓Experimento ou ensaio
✓Tratamento
✓Unidade experimental (parcela)
✓Variável resposta
✓Delineamento experimental
Experimento ou ensaio: é um trabalho previamente
planejado, que segue determinados princípios básicos
e no qual se faz a comparação dos efeitos dos
tratamentos.
Tratamento: é o método, elemento ou material cujo
efeito desejamos medir ou comparar em um
experimento. Exemplos:
variedades de milho
espaçamentos para uma cultura
métodos para o controle da 
mosca-das-frutas
materiais dos recipientes para a
produção de mudas
níveis de proteína na ração
cruzamentos entre raças
métodos para o controle de
parasitos
protocolos hormonais de 
inseminação artificial
Tipos de tratamento
Qualitativo Quantitativo
espécies de eucalipto densidades de semeadura na cultura do arroz
métodos de preparo de solo níveis de nitrogênio para a cultura do trigo
métodos de irrigação na cultura do melão
doses de um herbicida para controlar plantas 
invasoras na cultura do sorgo
tipos de adubos químicos na cultura da soja espaçamentos entre fileiras para a cenoura
sistemas de plantio na cultura do milho tempos e temperaturas para secagem de grãos
fungicidas para controlar o agente causador da 
mancha púrpura em alho
doses de um inseticida para controlar a lagarta 
do cartucho na cultura do milho
raças de caprino de corte temperaturas para o crescimento microbiano
rações para alimentação de suínos doses de um vermífugo para suínos
vermífugos para o controle de verminose níveis de lisina na nutrição de frangos de corte 
vacinas para controle da aftosa em bovino níveis de cálcio na ração de poedeiras
tipos de manejo em bovino de leite níveis de ureia adicionados à silagem
Unidade experimental: é a unidade que vai receber o
tratamento e fornecer os dados que deverão refletir
seu efeito. Exemplos:
tubo de ensaio ou vaso
com uma planta
fileira de plantas
canteiro de plantas
piquete com gramíneas
um animal ou um grupo deles
placa de Petri com um
meio de cultura
sêmen coletado de um animal 
produto fabricado
Variável resposta: é a variável mensurada ou atributos usados para
avaliar o efeito de tratamentos.
Tratamento Variável resposta
espécies de eucalipto diâmetro do caule
níveis de nitrogênio para uma forrageira altura das plantas
métodos de irrigação na cultura do melão produção de melão
tempos e temperaturas para secagem de grãos umidade
métodos para a quebra da dormência % de sementes germinadas
doses de um inseticida para controlar a 
lagarta do cartucho na cultura do milho 
% de lagartas mortas
temperaturas para o crescimento microbiano número de microrganismos
raças de caprino de corte maciez da carne
vacinas para controle da aftosa em bovino quantidade de anticorpos produzidos
níveis de ureia adicionados à silagem ganho de peso
tipos de manejo para vacas leiteiras produção de leite
Delineamento experimental: é o plano utilizado na
experimentação e implica na forma como os tratamentos
serão designados às unidades experimentais e em um amplo
entendimento das análises a serem feitas quando todos os
dados estiverem disponíveis. Exemplos:
Delineamento inteiramente casualizado (DIC)
Delineamento em blocos casualizados (DBC)
Delineamento em quadrado latino (DQL)
Experimentos fatoriais
Experimentos em parcelas subdivididas, etc.
Princípios básicos da experimentação
✓Repetição das unidades experimentais
✓Casualização das unidades experimentais
✓Controle local
Princípios básicos da experimentação
✓Repetição das unidades experimentais
Princípios básicos da experimentação
✓Casualização das unidades experimentais
A A
AAA
A A A B
BBBBB
BB
Princípios básicos da experimentação
✓Controle local
AB B
BB AA
A AB
AA
A B
BB
B
Réplicas
Duplicatas
Triplicatas
Quadruplicatas
Análise microbiológica
PRODUTO
ASPECTOS 
VISUAIS E 
FORMATOS
TOQUE OU 
TEXTURA
FRAGRÂNCIA
SABOR
ASPECTOS 
SONOROS
EMOÇÕES OU 
SENTIMENTOS
Análise sensorial de alimentos
Avaliação de aditivos 
aplicados a camas de frango
Avaliação de dietas
Avaliação de manejos
Avaliação de fertilizantes
Avaliação de cultivares
Avaliação de consórcios
Avaliação de consórcios
Avaliação de híbridos de milho
Avaliação de cobertura 
vegetal no solo
No delineamento inteiramente casualizado
(DIC), também denominado ensaio
randômico, a distribuição dos tratamentos às
unidades experimentais é feita inteiramente
ao acaso.
O DIC utiliza apenas os princípios básicos da
repetição e da casualização.
Como não faz restrições na casualização, o
uso do DIC pressupõe que as unidades
experimentais estão sob condições
homogêneas.
Estas condições homogêneas geralmente são
obtidas em locais com ambientes controlados
tais como laboratórios, estufas e casas de
vegetação.
Delineamento inteiramente
casualizado
O delineamento em blocos casualizados
(DBC) utilizada os princípios básicos da
repetição, casualização e do controle local.
O uso do controle na casualização só é
recomendado quando as unidades
experimentais não são ou não estão sob
condições homogêneas devido à influência de
um ou mais fatores.
Para utilizar este princípio, é necessário
inicialmente dividir as unidades experimentais
em blocos de unidades de tal forma que dentro
de cada bloco haja homogeneidade e um
número de unidades igual ao número de
tratamentos do experimento.
A distribuição dos tratamentos às unidades é
feita então, por sorteio, dentro de cada bloco.
Delineamento em blocos
casualizados
Delineamento experimental: 
inteiramente casualizado (DIC)
Tratamento: Comparação de 3
tipos de anestésico local (A, B e
C) com 4 repetições
Unidade experimental: 12 
animais com características físicas 
semelhantes
Variável resposta: tempo de 
anestesia
Princípios básicos:
Repetição
Casualização
Delineamento experimental: 
blocos casualizados (DBC)
Tratamento: Comparação de 4
tipos de ração para suínos (A, B,
C e D) com 3 repetições
Unidade experimental: 12
animais de mesma raça e sexo,
sendo divididos em 3 grupos
(blocos) de idade e peso
semelhantes
Variável resposta: ganho de peso
Princípios básicos:
Repetição
Casualização
Controle local
Bloco 1 Bloco 2 Bloco 3
A
B
A
A
BC
B
CD
C
D
D
Bloco 1 Bloco 2 Bloco 3
Delineamento experimental: 
blocos casualizados (DBC)
Tratamento: Comparação de
quatro variedades de mandioca
(A, B, C e D) com 3 repetições
Unidade experimental: 12 faixas
de terra, sendo divididas em três
áreas (blocos) de fertilidades
semelhantes
Variável resposta: produção
Princípios básicos:
Repetição
Casualização
Controle local
A
A
A
B
B
B C
C
C
D
D
D
Bloco 1 Bloco 2 Bloco 3
Delineamento em quadrado latino
destes blocos deve conter I unidades
experimentais.
Ao final são necessários I2 unidades
experimentais.
Cadauma destas I2 unidades experimentais é
classificada segundo cada um dos dois fatores
perturbadores.
Uma vez formados os blocos, distribui-se os
tratamentos ao acaso com a restrição que cada
tratamento seja designado uma única vez em
cada um dos blocos dos dois fatores
perturbadores.
Na representação de um DQL, os níveis de um
fator perturbador são identificados por linhas e
os níveis do outro fator perturbador são
identificados por colunas em uma tabela de
dupla entrada.
No delineamento em quadrado latino (DQL),
além dos princípios da repetição e da
casualização, é utilizado também duas vezes o
princípio do controle na casualização para
controlar o efeito de dois fatores perturbadores
que causam variabilidade entre as unidades
experimentais.
Para controlar esta variabilidade, é necessário
dividir as unidades experimentais em blocos
homogêneos de unidades experimentais em
relação a cada fator perturbador.
O número de blocos para cada fator
perturbador deve ser igual ao número de
tratamentos.
Por exemplo, se no experimento estão sendo
avaliados I tratamentos, deve ser formado para
cada fator perturbador I blocos e cada um
Delineamento experimental: 
quadrado latino (DQL)
Tratamento: Comparação de 4 
tipos de ração (A, B, C e D) para 
cães de 4 raças e de 4 idades 
distintas
Unidade experimental: 16 
animais formados por 4 raças e 4 
idades distintas
Variável resposta: ganho de peso
Princípios básicos:
Repetição
Casualização
Duplo controle local
Raça 1 Raça 2 Raça 3 Raça 4
C
B
D
A
A
C
B
D
A
A
D
D
B
B
C
C
Idade 1
Idade 2
Idade 3
Idade 4
L1 A D C B
L2 B A D C
L3 C B A D
L4 D C B A
C1 C2 C3 C4
L2 B A D C
L1 A D C B
L4 D C B A
L3 C B A D
C3 C2 C4 C1
D A C B
C D B A
B C A D
A B D C
Casualização no delineamento em quadrado latino
Reposicionando A, B, C e D nas colunas Sorteando as linhas
Sorteando as colunas
Casualização para 4 tratamentos 
representados pelas letras A, B, C e D
BANZATO, D. A., KRONKA, S. N. Experimentação agrícola. 4. ed. 
Jaboticabal: FUNEP, 2013. 237 p. 
BARBIN. D. Planejamento e análise estatística de experimentos 
agronômicos. 2. ed. Viçosa: Mecenas, 2013. 214 p.
FERREIRA, P. V. Estatística experimental aplicada às ciências 
agrárias. Viçosa: UFV, 2018. 588 p.
AVIVA, P., WATSON, P. Estatística em ciência animal e veterinária. 
2. ed. São Paulo: Roca, 2009. 248 p.
SAMPAIO, I. B. M. Estatística aplicada à experimentação animal. 
4. ed. Belo Horizonte: FEPMVZ, 2015. 265 p.
Bibliografia