Técnicas Experimentais Aplicadas à Zootecnia UNIDADE 1. NOÇÕES DE PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL

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1 Técnicas Experimentais Aplicadas à Zootecnia UNIDADE 1. NOÇÕES DE PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL

2 Experimentos (testes) são realizados por pesquisadores em todos os campos de investigação, usualmente para descobrir algo sobre um particular processo ou sistema. Um experimento delineado é um teste ou séries de testes no qual propositadamente mudanças são feitas para as variáveis de entrada de um processo ou sistema tal que podemos observar e identificar razões para mudanças na variável resposta.

3 Experimento Fatores Controláveis Entrada Processo Saída Fatores incontroláveis ou controláveis para propósito de um teste PROCESSO: Máquina, métodos, pessoas e outras fontes que transformam alguma entrada (freqüentemente um material) em uma saída que tem uma ou mais respostas observadas.

4 EXEMPLO DE UM EXPERIMENTO PROBLEMA: Supor que um zootecnista esteja interessado em estudar o efeito de três níveis de proteína e dois níveis de energia para suínos. OBJETIVO: Determinar a combinação de prot. e energia que dará o máximo de produção para essa particular linhagem de suínos. PLANEJAMENTO: O zootecnista decide submeter um número de níveis de proteína e energia e medir a produção da linhagem após aplicar os níveis dos dois fatores. A média das combinações de prot. e energia serão usadas para determinar qual combinação é melhor.

5 Objetivos do experimento Teoria Causa Construção causa-efeito Efeito Observação Tratamento Variável independente Construção Tratamento-resposta Resultado Variável dependente Execução de experimento (Wohlin et al., 2000)

6 IMPORTÂNCIA E CONCEITOS BÁSICOS a) Tratamento São alternativas de um fator a ser estudado, cujo efeito queremos medir ou comparar em um experimento. Cultivares; doses; níveis de adubação; profundidade; locais raças, linhagens e outros. b) Fatores Variáveis independentes escolhidas para se estudar o efeito. c) Variáveis independentes Todas as variáveis que são manipuladas e controladas. Também chamadas de variáveis de entrada.

7 d) Variáveis dependentes Variáveis nas quais se observa o efeito das mudanças das variáveis independentes. Também chamadas variáveis de resposta. Essas variáveis são derivadas diretamente das hipóteses estabelecidas. e) Testemunha ou controle É também um tratamento qualitativo ou quantitativo. Finalidades f) Material Experimental

8 g) Unidade Experimental ou parcela: É a unidade que vai receber o tratamento e fornecer os dados que irão refletir seu efeito. Exemplos: uma planta, um animal, um grupo de plantas ou animais, uma área de terreno, um vaso com plantas.

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10 h) Ensaio piloto, em branco ou de uniformidade i) Experimento ou ensaio j) Grupo de Experimentos Conjuntos de experimentos repetidos no espaço e/ou no tempo.

11 k) Erros Experimentais Tipos Erro Aleatório ou Experimental: Inerentes a variabilidade das UE Erro Sistemático: Falta de uniformidade l) Delineamento Experimental É o plano utilizado na experimentação. Indica a forma como os tratamentos serão designados as unidades experimentais Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC); Delineamento em Blocos Casualizados (DBC); Delineamento Quadrado Latino (DQL); Desbalanceados planejados (BI, Látices e outros)

12 Idéia do experimento PROCESSO DE EXPERIMENTAÇÃO Definição do experimento Processo experimental Planejamento do experimento Operação do experimento Análise e interpretação Apresentação e discussão dos resultados Conclusões

13 Estabelecer a hipótese. Fase: Definição Descrever a motivação do estudo (O QUÊ vai ser estudado e o PORQUÊ). Analisar Para o propósito de Com respeito à Do ponto de vista da No contexto <objeto de estudo> <propósito> <enfoque de qualidade> <perspectiva> <contexto>

14 Fase: Planejamento a) Seleção do contexto: ambiente e tipo de participantes b) Formulação de hipóteses: hipóteses nula e alternativa c) Seleção de variáveis: variáveis independentes e variáveis dependentes d) Seleção dos participantes: amostragem probabilística e não-probabilística e) Projeto do experimento: aleatório, em bloco, balanceado. Definir tipo de projeto, ex. um fator com dois tratamentos. f) Instrumentação: Preparação da implementação prática. Elaborar os documentos, os treinamentos necessários e formulários necessários. g) Avaliação da validade: Avaliar o quanto os resultados podem ser generalizados e avaliar os riscos à validade

15 Fase: Operação a) Preparação Preparar e organizar os materiais e equipamentos Escolher as unidades experimentais e alocação Aplicar os métodos ou técnicas Conduzir a distribuição dos tratamentos b) Execução Participantes executam as tarefas planejas e os dados são coletados c) Validação dos dados Verificar se os dados foram coletados corretamente

16 Fase: Análise e Interpretação Reduzir o conjunto de dados para um conjunto válido, excluindo os dados anormais ou falsos. Analisar e interpretar os dados coletados por meio de estatísticas descritivas e/ou outras técnicas (como visualização de dados). Analisar os dados com o teste de hipóteses verificando se é possível rejeitar as hipóteses nulas. Elaborar conclusões sobre o experimento.

17 Fase: Apresentação e discussão Sumarizar, apresentar e discutir os resultados do experimento com base no conhecimento. Limitar as conclusões para as condições em que realizou o trabalho. Salientar as implicações das descobertas para aplicação e para trabalho posterior. Apresentar os resultados em termos de probabilidade verificáveis.

18 Um experimento se origina quando surge uma demanda ou problema. Passos do planejamento do experimento 1º) Delimitar o problema 2º) Definir a hipótese 3º) Delimitar o objetivo geral 4º) Definir o título do projeto 5º) Definir a população-alvo 6º) Escolher os tratamentos

19 7º) Definir as unidades experimentais (UE s) 8º) Definir o número de repetições 9º) Definir o delineamento experimental 10º) Definir as variáveis-resposta 11º) Definir as análises estatísticas 12º) Fazer o croqui 13º) Incluir cronograma e orçamento

20 PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO 1. Princípio da Repetição A Princípio da A A A A A A B Repetição B B B B B B Experimento Básico Repetições

21 1. Princípio da Casualização A B Princípio da repetição e casualização B A A B A B A B B A B A Experimento Básico Repetição + Casualização

22 3. Princípio do Controle Local A B Experimento Básico Princípio da repetição Casualização e Controle Local 1 bl 2 bl 3 bl 4 bl 5 bl 6 bl A B B A B A A B A B B A repetições + casualização + controle local

23 Relações entre os princípios básicos da experimenatação e os delineamentos experimentais Fisher ANOVA=Análise de Variância O que consiste? Princípios da repetição e casualização DIC + o princípio do controle local BLOCOS DBC

24 Parcelas heterogêneas Formação de grupos de parcelas homogêneas = BLOCOS

25 Controle de dois tipos de heterogeneidade DELINEAMENTO QUADRADO LATINO Grupo de parcelas diferentes

26 Formação de blocos de acordo com a forma (coluna)

27 B D A C C A B D D B C A A C D B Disposição de um experimento em quadrado latino

28 MÉTODOS PARA REDUÇÃO DO ERRO EXPERIMENTAL O que é o erro experimental? É a variação entre as UE atribuíveis as variáveis estranhas que não são controladas pelo controle local ou estatístico. Como contornar? 1. Aumento do tamanho do experimento 2. Refinamento da técnica experimental 3. Controle do material experimental

29 Em dois experimentos realizados no delineamento blocos ao acaso, os quais apresentaram mesma média de tratamentos T1 = kg ha-1; T2 = kg ha-1; T3 = kg ha-1; T4 = kg ha-1 e o mesmo desvio padrão (s = 280 kg ha- 1), seguem as tabelas da ANOVA: Tabela 1. Análise de variância do experimento, com três blocos casualizados. Causas da variação G.L. SQ QM F Ftab.(5%) Tratamentos ,32NS 4,76 Blocos ,20 5,14 Residuos

30 Tabela 2. Análise da variância do experimento, com cinco blocos casualizados. Causas da variação G.L. SQ QM F Ftab.(5% Tratamentos ,53* 3,49 Blocos ,20 3,26 Residuos

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32 Delineamento inteiramente casualizado Um fator A, B, C, D e E e cinco repetições

33 Delineamento inteiramente casualizado Resumo da análise de variância

34 Delineamento de blocos casualizados Um fator A, B, C, D e E e cinco repetições

35 Delineamento de blocos casualizados Resumo da análise de variância

36 Delineamento de quadrado latino Um fator (sistematização) A, B, C, D e E e cinco repetições

37 Delineamento quadrado latino Resumo da análise de variância A, B, C, D e E e cinco repetições

38 OBSERVAÇÕES IMPORTANTES Conhecer a área e o material para escolher o delineamento mais adequado A escolha do modelo depende do objetivo do experimento

39 Cada delineamento vai utilizar um modelo matemático próprio para análise do experimento Qualquer experimento pode ser avaliado por ferramentas matemáticas que terá um resultado, mas o resultado mais representativo dependerá do delineamento experimental

40 O conhecimento de estatística é como o de uma língua estrangeira ou álgebra; ele poderá ser útil a qualquer tempo ou circunstância. (A. L. Bowley) Bom estudo!