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Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 1 1 1 INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA EXPERIMENTAL Na pesquisa em ciências agrárias, a Estatística Experimental é uma ferramenta indispensável aos pesquisadores na elucidação de princípios biológicos e na solução de problemas agropecuários; para empregá-la eficientemente é essencial uma completa compreensão do assunto na qual se vai aplicá-la. Desse modo, as considerações práticas são tão importantes como os requisitos teóricos, para determinar o enfoque estatístico ao problema. 1.1 Considerações Gerais A Estatística Experimental é a parte da matemática aplicada aos dados experimentais obtidos de experimentos. Os experimentos ou ensaios são pesquisas planejadas para obter novos fatos, negar ou confirmar hipóteses ou resultados obtidos anteriormente. Em outras palavras, são pesquisas planejadas, que seguem determinados princípios básicos, com o objetivo de fazer comparações dos efeitos dos tratamentos. Os experimentos, quanto ao número de tratamentos, podem ser: a) Absoluto - quando tem apenas um tratamento; b) Comparativo - quando possui mais de um tratamento. Os tratamentos são as condições impostas às parcelas cujos efeitos desejam-se medir ou comparar em um experimento. Eles podem ser qualitativos ou quantitativos. Os tratamentos são denominados qualitativos quando não podem ser ordenados segundo algum critério numérico e se diferenciam por suas qualidades. Por exemplo: espécies de eucalipto; variedades de cana-de-açúcar; métodos de preparo de solo na cultura da batata-doce; métodos de irrigação na cultura do melão; tipos de adubos químicos na cultura da soja; tipos de adubos orgânicos na cultura do capim elefante; tipos de poda na cultura da maçã; sistemas de plantio na cultura do milho; fitohormônios para quebrar dormência de bulbos de cebola; fungicidas para controlar o agente causador da mancha púrpura em alho; herbicidas para controlar plantas invasoras na cultura do tomate; inseticidas para controlar a vaquinha na cultura do pimentão; espécies de peixe; raças de caprino de corte; rações para alimentação de suínos; vermífugos no controle de verminose em ovinos; vacinas para controle da aftosa em bovino de corte; tipos de manejo em bovino de leite; etc.. Os tratamentos são quantitativos quando podem ser ordenados segundo algum critério numérico. Por exemplo: níveis de nitrogênio para a cultura do trigo; espaçamentos entre fileiras para a cultura do arroz; épocas de plantio para a cultura da ervilha; doses de um inseticida para controlar a lagarta do cartucho na cultura do milho; Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 2 2 doses de um herbicida para controlar plantas invasoras na cultura do sorgo; densidades de semeadura na cultura da soja; doses de um vermífugo no controle de verminose em caprinos; níveis de lisina na nutrição de frangos de corte; níveis de caseína iodada na nutrição de vacas leiteiras; etc.. Quando os tratamentos são escolhidos pelo pesquisador, de modo que o experimento possa ser repetido com os mesmos tratamentos, são denominados de efeito fixo. Quando, porém, os tratamentos são obtidos como uma amostra aleatória de uma população de tratamentos, de modo que o experimento não possa ser repetido com os mesmos tratamentos, são denominados de efeito aleatório. A classificação dos tratamentos em efeito fixo ou efeito aleatório tem implicação direta na interpretação dos resultados da pesquisa. Para tratamentos de efeito fixo as conclusões são válidas somente para os tratamentos estudados, enquanto para tratamentos de efeito aleatório as conclusões são para toda a população de onde os tratamentos foram retirados aleatoriamente. As parcelas são as unidades em que é feita a aplicação casualizada dos tratamentos, de modo a fornecer os dados experimentais que deverão refletir seus efeitos. Em outras palavras, são as menores porções do material experimental onde os tratamentos são avaliados. Por exemplo, uma parcela pode ser: uma folha de uma planta; uma parte da copa de uma árvore ou a copa inteira; uma única planta ou um grupo delas; uma área de terreno com plantas; um lote de sementes; um vaso de barro; um frasco; uma caixa de madeira; uma placa de petri; um tubo de ensaio; uma gaiola; uma baia; um boxe; uma parte do animal; um único animal ou um grupo deles; etc.. De um modo geral, o número de indivíduos ou área de uma parcela depende do grau de heterogeneidade do material a ser pesquisado, ou seja, quanto maior for a heterogeneidade, maior deverá ser o número de indivíduos, a fim de bem representar o tratamento. O estudo dos experimentos, desde o seu planejamento até o relatório final, constitui o objetivo da Estatística Experimental. 1.2 Classificação dos Experimentos Os experimentos são classificados em: a) Aleatórios – são aqueles em cujo planejamento entra o acaso. Os mais importantes são: Delineamento Inteiramente Casualizado, Delineamento em Blocos Casualizados e Delineamento em Quadrado Latino. b) Sistêmicos – são aqueles em cujo planejamento não entra o acaso, ou seja, são aqueles em que os tratamentos a serem avaliados são colocados juntos. Os experimentos sistêmicos eram muito usados antes da Ciência Estatística. Eles só tinham o princípio básico da repetição. Em função disso, tais experimentos levavam a um erro experimental muito grande, devido aos fatores aleatórios (solo, topografia, manchas de solo, água, etc.). A diferença entre os experimentos aleatório e sistêmico encontra-se na FIGURA 1.1. Observa-se que no experimento aleatório todos os três tratamentos encontram-se nas mesmas condições, ou seja, numa faixa de alta fertilidade, numa faixa intermediária de fertilidade e numa faixa de baixa fertilidade. Já no experimento sistêmico, o tratamento A está sendo favorecido e o tratamento C está sendo prejudicado. Se potencialmente o tratamento C fosse superior ao tratamento A, no caso do experimento sistêmico, ele não poderia manifestar todo o seu potencial, por não estar sendo comparado em condições de Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 3 3 igualdade. É por isso que os experimentos sistêmicos apresentam um erro experimental muito alto e as conclusões obtidas desses experimentos não são confiáveis. FIGURA 1.1 – DIFERENÇA ENTRE OS EXPERIMENTOS ALEATÓRIO E SISTÊMICO Experimento Aleatório Experimento Sistêmico G ra d ie n te d e F er ti li d ad e +F -F A C B A A A B A C B B B A B C C C C 1.3 Tipos de Experimentos Existem três tipos de experimentos: a) Preliminar – é aquele conduzido dentro de estações experimentais para a obtenção de novos fatos. É científico, mas apresenta baixa precisão. Próprio para ensaios de introdução de variedades de espécies cultivadas, ou quando se dispõe de um elevado número de tratamentos e é necessário fazer uma triagem. b) Crítico – é aquele que tem por objetivo negar ou confirmar uma hipótese obtida no experimento preliminar e é conduzido dentro ou fora das fronteiras das estações experimentais. É científico e apresenta maior precisão queo experimento anterior. Serve para comparar vários tratamentos por meio dos delineamentos experimentais, usando as técnicas estatísticas recomendadas. c) Demonstrativo – é aquele lançado pela rede de extensão rural. É de cunho demonstrativo, pois tem por objetivo demonstrar junto aos agricultores e/ou pecuaristas os melhores resultados do experimento crítico. Geralmente é apenas comparativo, pois compara uma nova técnica agropecuária com uma tradicional. Nas FIGURAS 1.2 e 1.3 encontram-se, esquematicamente, os três tipos de experimentos nas culturas do feijão e do gado bovino de corte, respectivamente. FIGURA 1.2 – ESQUEMA MOSTRANDO OS TRÊS TIPOS DE EXPERIMENTOS NA CULTURA DO FEIJÃO (Phaseolus vulgaris L.) Introdução de Variedades de Feijão ... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 100 Seleção das 10 Melhores Variedades 7 89 2 27 VL 54 33 64 29 93 15 VL 29 33 7 93 2 27 15 89 54 64 27 54 64 15 33 89 29 93 VL 7 2 VL 7 64 BLOCO I BLOCO II BLOCO III Experimento Preliminar Experimento Crítico E st aç ão E x p er im en ta l F az en d a E st aç ão E x p er im en ta l Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 4 4 FIGURA 1.3 – ESQUEMA MOSTRANDO OS TRÊS TIPOS DE EXPERIMENTOS NA CULTURA DO GADO BOVINO DE CORTE Na FIGURA 1.2, inicialmente foram introduzidas 100 variedades de feijão e selecionadas as dez melhores (Experimento Preliminar), posteriormente as dez melhores variedades de feijão mais a variedade local (VL) foram avaliadas no delineamento em blocos casualizados com três repetições (Experimento Crítico) e, em seguida, as duas melhores variedades de feijão foram comparadas com a variedade local junto aos agricultores (Experimento Demonstrativo). Na FIGURA 1.3, inicialmente foram introduzidas 50 raças de gado bovino de corte e selecionadas as dez melhores (Experimento Preliminar), posteriormente as dez melhores raças de gado bovino de corte mais a raça local (RL) foram avaliadas no delineamento em blocos casualizados com três repetições (Experimento Crítico) e, em seguida, as duas melhores raças de gado bovino de corte foram comparadas com a raça local junto aos pecuaristas (Experimento Demonstrativo). 1.4 Tipos de Variações Na experimentação agropecuária ocorrem três tipos de variações nos dados experimentais, a saber: a) Variação premeditada – é aquela que se origina dos diferentes tratamentos, deliberadamente introduzidos pelo pesquisador, com o propósito de fazer comparações. Por exemplo, num estudo de competição de variedades de milho e/ou de avaliação de raças de gado bovino de leite já existe uma variação entre elas devido à própria natureza dos tratamentos, o que irá refletir nos dados experimentais. Outro exemplo, num estudo de avaliação de inseticidas no controle da lagarta do cartucho do milho e/ou de avaliação de carrapaticidas no controle de carrapatos de vacas leiteiras já existe, também, uma variação entre eles devido à constituição química dos tratamentos, o que irá provocar uma variação nos dados experimentais. Experimento Demonstrativo Introdução de Raças de Gado Bovino de Corte 1 2 3 4 5 6 7 8 . . . 50 Seleção das 10 Melhores Raças 7 39 2 27 RL 50 33 46 29 13 15 RL 29 33 7 13 2 27 15 39 50 46 27 50 46 15 33 39 29 13 RL 7 2 RL 7 46 BLOCO I BLOCO II BLOCO III Experimento Preliminar Experimento Demonstrativo Experimento Crítico E st aç ão E x p er im en ta l F az en d a E st aç ão E x p er im en ta l Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 5 5 b) Variação externa – é aquela devido a variações não intencionais de causas conhecidas, que agem de modo sistemático, podendo ser controlada pelo pesquisador através do uso de blocos. Caso não seja controlada, esta variação ficará embutida no resíduo, aumentando, assim, o erro experimental e, em conseqüência, diminuindo a precisão experimental e tornando os testes de hipóteses menos sensíveis para detectar diferenças significativas entre os tratamentos. Por exemplo, a heterogeneidade do solo é uma variação desse tipo, pois as parcelas localizadas em solos mais férteis produzem mais que as localizadas em terrenos pobres. Outro exemplo, dentro de uma casa-de- vegetação, as condições de temperatura, umidade e insolação podem variar consideravelmente de uma posição para outra, alterando o comportamento das plantas. Ainda, um outro exemplo, dentro de um estábulo, ocorrendo uma variação na temperatura e na luminosidade, as baias localizadas nas faixas de menor temperatura e de maior luminosidade produzem mais leite do que as localizadas nas faixas de maior temperatura e de menor luminosidade. c) Variação acidental – é aquela devido a variações não intencionais de causas desconhecidas, que agem de modo aleatório, não estando sob o controle do pesquisador. Tal variação é que constitui o chamado erro experimental. Esta variação promove diferença entre as parcelas que recebem o mesmo tratamento. Entre as variações acidentais podem-se citar: diferença na constituição genética das plantas, variações ligeiras no espaçamento, na profundidade de semeadura, na quantidade de adubos aplicados, na quantidade de água de irrigação aplicada, etc., para o caso dos vegetais; diferença na constituição genética dos animais, variações ligeiras na quantidade de ração ministrada, na quantidade de água fornecida, na quantidade de vermífugo aplicado, na quantidade de carrapaticida aplicado, etc., para o caso dos animais. Os efeitos da variação acidental, sempre presentes, não podem ser conhecidos individualmente e alteram, pouco ou muito, os resultados obtidos experimentalmente. Assim, ao comparar, no campo, a produção de duas variedades de cana-de-açúcar, a inferior poderá por simples acaso exceder a melhor variedade, por ter sido favorecida por uma série de pequenos fatores não controlados. E ao comparar duas rações potencialmente semelhantes na alimentação de leitoas, uma delas pode promover um maior ganho de peso em relação à outra. Em virtude disso, o pesquisador tem obrigação de fazer tudo o que for possível para reduzir o erro experimental, a fim de não incorrer em resultados dessa natureza. Cabe a ele, pois, verificar se as diferenças observadas no experimento têm ou não valor, ou seja, se são significativas ou não-significativas. Uma diferença significativa indica que os tratamentos avaliados são potencialmente diferentes, enquanto que umadiferença não-significativa indica que os tratamentos avaliados são potencialmente semelhantes e que a diferença observada entre eles foi devido à variação acidental. Para que um experimento estivesse livre das variações acidentais, seria necessário realizá-lo em condições inteiramente uniformes de solo, plantas com a mesma constituição genética, o mesmo número de plantas por parcela, plantas com a mesma idade, irrigação uniforme, ausência de insetos-praga, doenças e plantas invasoras, adubação uniforme, etc., para o caso dos vegetais; e animais com mesma constituição genética, o mesmo número de animais por parcela, animais com o mesmo peso, sexo e idade, mesma quantidade de água e de ração administradas, mesma quantidade de vermífugo aplicado, ambiente inteiramente uniforme, etc., para o caso dos animais. Todavia, isso é praticamente impossível, e independe do local onde se está conduzindo o experimento (campo, estábulo, laboratório, casa-de-vegetação, etc.). Em função disso, a Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 6 6 única alternativa do pesquisador é aplicar todo o seu conhecimento para minimizar as variações acidentais no experimento. 1.5 Pontos Considerados na Redução do Efeito da Variação Acidental A fim de reduzir o efeito da variação acidental nos experimentos, o pesquisador deve dar especial importância aos seguintes pontos: forma da parcela, tamanho da parcela, orientação das parcelas, efeito bordadura entre as parcelas, falhas de plantas nas parcelas, número de repetições dos experimentos, delineamentos experimentais e forma de condução dos experimentos. 1.5.1 Forma da parcela A forma da parcela refere-se à razão entre o comprimento e a largura da parcela. A melhor forma da parcela será, para cada caso, a que melhor controle as variações acidentais e a que se adapte à natureza dos tratamentos a estudar. No delineamento em blocos casualizados, o melhor é que a forma da parcela seja retangular, para que cada bloco tenha a forma a mais quadrática possível; enquanto que, ao contrário, no delineamento em quadrado latino, a parcela deve aproximar-se o mais possível da forma quadrática, para que todas as repetições, no conjunto, se aproximem do quadrado. Tratando-se de parcelas pequenas, a forma tem pouca ou nenhuma influência sobre o erro experimental. Em parcelas grandes, a forma tem uma influência notável. Em geral, as parcelas longas e estreitas são as mais recomendáveis: assim, as parcelas de uma repetição tenderão a participar de todas as grandes manchas de fertilidade do terreno que ocupam, e também, quando for grande o número de tratamentos, o bloco não se afastará muito da forma quadrática, que é outra recomendação para diminuir o efeito da variação ambiental. A forma da parcela também é influenciada pelo efeito bordadura e pela heterogeneidade do solo. No primeiro caso, em experimentos onde tal efeito possa ser apreciável, parcelas quadradas são desejáveis porque elas possuem um perímetro mínimo, para um dado tamanho da parcela. Por exemplo, uma parcela retangular com área de 9 m x 4 m = 36 m 2 terá perímetro igual a 26 m. Por outro lado, uma parcela quadrática com a mesma área de 6 m x 6 m = 36 m 2 apresentará perímetro de apenas 24 m. Isso implica num menor número de plantas a serem eliminadas e, consequentemente, numa maior área útil de parcela (área onde são coletados os dados experimentais), o que irá representar melhor o tratamento. Quanto ao segundo caso, a escolha da forma da parcela não é crítica quando a variação do solo é grande, tanto em uma direção como em outra. Por outro lado, se existe um gradiente, as parcelas deverão ser retangulares. Quando o padrão de fertilidade da área experimental for desconhecido, é mais seguro usar as parcelas quadráticas (elas não darão a melhor precisão, mas também não darão a pior). Existe uma série de métodos utilizados para determinar a forma ideal de parcela, os quais serão abordados no próximo item. 1.5.2 Tamanho da parcela Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 7 7 O tamanho da parcela compreende não apenas a área colhida, mas toda a área que recebeu o tratamento. O melhor tamanho da parcela será aquele que proporcione uma menor variação acidental, desde que não afete a precisão do experimento. Geralmente, tal variação diminui com o aumento do tamanho da parcela. Contudo, se for aumentado demais o tamanho das parcelas, o número das mesmas será diminuído, havendo uma diminuição na precisão do experimento. Por exemplo, na determinação do caráter produção, usualmente se registra uma diminuição na precisão mediante o emprego de parcelas maiores que 400 m 2 ; para a maioria das plantas cultivadas, as áreas compreendidas entre 20 - 40 m 2 registram uma boa precisão. No caso dos animais, a variação acidental também diminui com o número crescente de indivíduos por parcela. Todavia, se for aumentado demais o número de indivíduos por parcela, o número das mesmas poderá ser diminuído, pela dificuldade de se encontrar um lote homogêneo, ocorrendo, assim, uma redução na precisão experimental. Por outro lado, se os animais podem ser manipulados individualmente, recomenda-se, para se ter uma maior precisão experimental, a utilização de um maior número de repetições do que um maior número de indivíduos por parcela. Convém frisar que se utiliza, geralmente, um indivíduo por parcela no caso de animais de grande porte, como búfalos, bovinos de corte e de leite, avestruzes, etc., e, geralmente, mais de um indivíduo por parcela no caso de animais de médio e pequeno portes. No caso de animais de médio porte, como ovinos, caprinos de corte e de leite e suínos, se utiliza de um a quatro indivíduos por parcela, predominando dois indivíduos por parcela. Já no caso de animais de pequeno porte, encontra-se uma variação muito grande na literatura especializada em relação ao número de indivíduos por parcela, tanto entre como dentro das espécies. Por exemplo, em frangos de corte o número de animais por parcela varia de > 10 < 20; em codorna, varia de > 5 < 25 animais por parcela; em peixes, a variação é bem maior entre as espécies: tilápia – > 4 < 60, predominando em torno de 10 animais por parcela; tambaqui – > 4 < 25 animais por parcela; piauçu – > 4 < 15 animais por parcela. Além de que já foi discutido, existem outros fatores que devem ser considerados na escolha do tamanho da parcela. São eles: a) Tipo de experimento – As práticas culturais relacionadas ao experimento podem determinar o tamanho da parcela nos vegetais. Ensaios com fertilizantes requerem parcelas maiores que estudos de avaliação de cultivares. Experimentos com irrigação ou com práticas de preparo do solo requerem parcelas ainda maiores. No caso dos animais, experimentos com animais no pasto requerem parcelas maiores do que experimentos com animais confinados. b) Espécie em estudo – Tanto nas espécies vegetais como nas espécies animais, mesmo usando o mesmo número de indivíduos por parcela, o tamanho das parcelas depende do porte das espécies em estudo. Por exemplo, experimentos com as culturas da alface, cenoura, cebolinha, etc. requerem parcelas menores que experimentos com as culturas do milho, trigo, sorgo, etc., que por sua vez requerem parcelas menores que experimentos com as culturas do coqueiro, mangueira, eucalipto, etc.; experimentos com codornas, peixes ornamentais, escargot, etc. requerem parcelas menores que experimentos com frangos de corte, galinhas poedeiras, coelhos, etc. que por sua vezrequerem parcelas menores que experimentos com vacas leiteiras, bovinos de corte, búfalos, etc.. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 8 8 c) Heterogeneidade do solo – Quando a heterogeneidade do solo é do tipo “em retalhos”, isto é, quando a correlação entre produtividade de áreas adjacentes é baixa, uma grande parcela deve ser usada. d) Efeito bordadura – Quando tal efeito é grande, o tamanho da parcela também deve ser maior, para possibilitar que algumas fileiras externas sejam descartadas. e) Disponibilidade de recursos – Se a disponibilidade de recursos for limitada, como por exemplo, pequena quantidade de sementes e/ou propágulos vegetativos, poucos animais, área experimental reduzida, etc., forçosamente, as parcelas deverão ser menores. f) Características avaliadas – Quando diversas características devem ser medidas, o pesquisador pode necessitar de muitas plantas adicionais para amostragens, especialmente quando a avaliação requer a destruição de plantas nos estágios iniciais de crescimento. Nesse caso, a área da parcela deve ser grande o bastante para se dispor de proteção contra a competição intraparcela, que ocorrerá quando as plantas amostradas forem retiradas. Neste momento, é oportuno fazer um comentário sobre amostragem de parcelas. A amostragem de parcela é um procedimento para seleção de uma fração de plantas ou animais de uma parcela experimental, para a representação dessa parcela com precisão. Uma técnica de amostragem de parcelas é considerada boa, se os valores das características medidos na amostra estão muito próximos daqueles que teriam sido obtidos, se as mensurações tivessem sido efetuadas em todas as plantas ou animais da parcela. A amostragem de parcela é usada quando o processo de mensuração em toda a parcela é muito caro e trabalhoso. Alguns fatores devem ser levados em conta, quando da amostragem de parcelas. São eles: unidade amostral, tamanho amostral e método de amostragem. A unidade amostral refere-se à unidade na qual serão feitas as mensurações. Essa unidade pode ser uma planta ou um animal, um grupo de plantas ou de animais, etc.. O tamanho amostral refere-se ao número de unidades amostrais que serão tomadas em cada parcela. O método de amostragem é a maneira pela qual às unidades amostrais são escolhidas na parcela. Se possível, essas unidades devem ser tomadas ao acaso. Quando o procedimento da amostragem requer, para o caso dos vegetais, à destruição das plantas amostradas e visitas freqüentes às parcelas, deve-se procurar separar a área amostrada do tamanho da parcela. Isso pode ser feito deixando-se uma área no centro da parcela para colheita, uma para amostragem, outra mais externa da parcela para bordadura, e a área entre a do centro e a da amostragem também como bordadura. Para a mensuração do mesmo caráter, como altura da planta, em diferentes estádios de crescimento, as mesmas plantas devem ser usadas em todos os estádios de observação. Se a amostragem é muito freqüente, deve-se mudar um terço ou um quarto das amostras, em cada estádio de observação, para se evitar possíveis efeitos de freqüentes manuseios das plantas amostradas. Quanto aos métodos utilizados para determinação da forma e tamanho ideais de parcela, a precisão experimental é o principal critério de escolha dos mesmos. Por outro lado, dois tipos de ensaios têm fornecido dados para uso destes métodos. São eles: ensaios de uniformidade e ensaios experimentais. Para a condução de um ensaio de uniformidade, uma área experimental é semeada com um tratamento uniforme, se possível uma linhagem ou um híbrido simples, e recebe, uniformemente, as mesmas práticas agrícolas. Na colheita, ela é dividida em muitas pequenas parcelas, sendo todas com as mesmas dimensões. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 9 9 Entre os métodos que utilizam dados oriundos de ensaios de uniformidade, tem- se o Método da Máxima Curvatura. Nele, dados do rendimento das unidades básicas são combinados, de modo a simularem rendimentos de parcelas de vários tamanhos. Para os vários tamanhos de parcela, calcula-se um índice qualquer de variabilidade que pode ser a variância, o coeficiente de variação ou o erro padrão da média. O índice de variabilidade e os tamanhos das parcelas são plotados em um sistema de eixos coordenados. Uma curva a mão-livre é traçada através das coordenadas resultantes, e o ponto de curvatura máxima é determinado a partir do qual o índice de variabilidade se estabilizará. É este o ponto que irá determinar a forma e tamanho ideais da parcela, como exemplifica a FIGURA 1.4. FIGURA 1.4 – RELAÇÃO ENTRE O COEFICIENTE DE VARIAÇÃO E O NÚMERO DE PARCELAS PARA DETERMINAR O PONTO DE CURVATURA MÁXIMA, A PARTIR DE DADOS FICTÍCIOS DE RENDIMENTO C.V. (%) Número de Parcelas O método em referência apresenta dois inconvenientes. Primeiro, não considera os custos relativos de vários tamanhos de parcela e, segundo, o ponto de curvatura máxima não é independente da menor unidade selecionada ou da escala de mensuração usada. O fato dos ensaios de uniformidade serem dispendiosos e trabalhosos tem levado diversos pesquisadores a sugerir métodos para a determinação de tamanho e forma ótimos de parcela, baseados em dados experimentais. Entre os métodos que utilizam dados oriundos de ensaios experimentais, tem-se o Método da Máxima Curvatura Modificado por Sanchez. O autor sugeriu uma modificação do método da máxima curvatura, utilizando dados experimentais. Ele chamou a atenção para o fato de que o ponto de máxima é determinado, em geral, por inspeção visual, mas que é possível obter-se uma curva teórica do parâmetro em questão, que seja função do tamanho da parcela. Assim, o tamanho ótimo corresponderá à abscissa na qual a derivada da tal função seja igual a – 1, isto é, depois deste ponto, o aumento de uma nova unidade da variável independente (a unidade mínima de tamanho da parcela ou o número de plantas) produzirá uma redução de variável dependente (por exemplo, o coeficiente de variação) menor que a unidade, pelo que não seria viável efetuar aumentos adicionais. 2 4 6 8 10 12 14 16 18 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 10 10 Mais detalhes sobre métodos usados na determinação da forma e tamanho ideais de parcela, baseados em dados oriundos de ensaios de uniformidade e de ensaios experimentais, podem ser obtidos em SILVA (1981). 1.5.3 Orientação das parcelas A orientação das parcelas refere-se à escolha da direção ao longo do qual os comprimentos das parcelas serão colocados. Tal orientação, evidentemente, não é definida para parcelas quadradas. A orientação das unidades experimentais pode reduzir ou aumentar os efeitos dos gradientes de fertilidade do campo. Se o terreno tem um gradiente de fertilidade conhecido, as parcelas de cada repetição ou bloco devem ser colocadas com sua maior dimensão no sentido paralelo a tal gradiente. Veja-se a comprovação matemática desta recomendação. Na FIGURA 1.5 o gradiente de fertilidade tem a direção da flecha. Se for colocado nesse terreno as parcelas nas formas: A, B e C, veja-se o que se sucede: Na distribuiçãoA, em que a maior dimensão das parcelas é perpendicular ao gradiente de fertilidade, verifica-se que algumas parcelas têm maior fertilidade do que outras; enquanto que na distribuição B, todas as parcelas participam por igual das diferentes fertilidades do solo, pois todas terão um extremo fértil e outro pobre. Na distribuição C, três parcelas participam da parte mais fértil, três da parte intermediária e três da parte pobre. FIGURA 1.5 - INFLUÊNCIA DA FORMA DE COLOCAÇÃO DAS PARCELAS NO BLOCO, QUANDO O CAMPO TEM UM GRADIENTE DE FERTILIDADE CONSTANTE NOTA: As flechas indicam o sentido do gradiente de fertilidade. Se a variação do gradiente de fertilidade é constante (caso ideal) e igual a q de uma faixa ou parcela à outra, as estimativas do desvio padrão para as distribuições A, B e C, obtidas através da seguinte fórmula: s = 1N SQD Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 11 11 onde: SQD = soma dos quadrados dos desvios; N = número de observações ou de parcelas; são: 1 N SQD sA = 19 432101234 222222222 = 8 16941014916 = 8 60 = 5,7 2,7386 g 1 N SQD sB = 19 000000000 222222222 = 8 000000000 = 8 0 = 0 0,0000 g 1 N SQD sC = 19 333000333 222222222 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 12 12 = 8 999000999 = 8 54 = 75,6 2,5981 g Verifica-se, assim, que a distribuição A tem o maior desvio padrão, segue-se C e por último B. Portanto, se é conhecido o gradiente de fertilidade do terreno, as parcelas devem ser colocadas no campo com o lado mais comprido paralelo a direção de tal gradiente. Se não for possível adotar a distribuição B por dificuldades de ordem prática, então se deve adotar a distribuição C, sendo a distribuição A, a menos recomendável. 1.5.4 Efeito bordadura entre as parcelas Denomina-se efeito bordadura à diferença em comportamento entre plantas ao longo dos lados ou extremidades de uma parcela e as plantas do centro dessa parcela. Essa diferença pode ser medida pela altura da planta, resistência às doenças e aos insetos- praga, rendimento de grãos e de frutos, etc.. O efeito bordadura pode ocorrer quando um espaço não plantado é deixado entre blocos e entre parcelas. Estes espaços proporcionam maior aeração, luz e nutrientes às plantas de bordaduras, e contribuem para aumentar por este motivo a colheita, com isto o rendimento dos tratamentos ficam superestimados em razão da maior produção das plantas de bordadura. Esta influência é tanto maior, quanto maior é a área que circunda a parcela, e menor é a parcela. As áreas livres não só aumentam o rendimento, como também, o que é pior, os tratamentos não apresentam por igual esta influência; assim nos experimentos de competição de variedades, algumas variedades tendem a aproveitar melhor que outras as áreas livres, conforme apresentado na FIGURA 1.6. Desse modo, alguns tratamentos podem estar inconvenientemente em vantagem sobre outros nos experimentos, e dar lugar a conclusões erradas. FIGURA 1.6 – EFEITO BORDADURA EM VARIEDADES DE MILHO DEVIDO A ÁREAS NÃO PLANTADAS ENTRE PARCELAS ADJACENTES Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 13 13 O efeito bordadura também pode ocorrer quando determinados tratamentos influenciam nocivamente no comportamento dos tratamentos vizinhos, como por exemplo: experimentos com competição de variedades, principalmente se as variedades apresentam hábito de crescimento e maturidade diferentes; experimentos com fertilizantes, inseticidas, fungicidas, bactericidas, herbicidas; experimentos com sistemas de irrigação, etc.. A FIGURA 1.7 ilustra muito bem como esse efeito pode ocorrer, se for utilizada num experimento variedade de hábito de crescimento diferente, por exemplo. FIGURA 1.7 - EFEITO BORDADURA EM VARIEDADES DE MILHO DEVIDO A TRATAMENTOS ADJACENTES DIFERENTES Para minimizar o efeito bordadura, o pesquisador deve tomar as seguintes precauções: a) Evitar o uso de áreas não-plantadas para separar parcelas experimentais. b) O número de ruas no experimento deve reduzir-se ao máximo. c) Não medir caracteres agronômicos em fileiras-bordadura que, provavelmente, sofreram os efeitos de competição entre parcelas. d) Plantar umas poucas fileiras de um genótipo uniforme ao redor do perímetro do experimento, para minimizar o efeito de bordos não-plantados sobre parcelas localizadas ao longo dos lados do campo experimental. e) Quando as variedades a serem avaliadas diferem bastante quanto ao hábito de crescimento, escolher um delineamento experimental que permita o agrupamento de variedades homogêneas, particularmente pela altura. Isto reduzirá o número de fileiras necessárias como bordadura, contra o efeito de competição varietal. f) A quantidade de fileiras a excluir depende do tipo de efeito bordadura. Quando houver dúvida e quando o tamanho da parcela for bastante grande, excluir pelo menos duas fileiras. No que pese todas as precauções anteriores, o pesquisador deve ter consciência que, no caso de experimentos de competição de variedades as parcelas experimentais devem ter, no mínimo, três fileiras, de modo que se possa efetuar a colheita apenas na fileira central, a qual é denominada de área útil. Além disso, ele deve eliminar as plantas cabeceiras, plantas estas que se localizam nas extremidades da fileira, conforme ilustra a FIGURA 1.8. O ideal é que ele tenha uma amostra mais representativa dos tratamentos avaliados. FIGURA 1.8 – ÁREA ÚTIL DE UMA PARCELA DE NOVENTA COVAS X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 14 14 A recomendação acima se fundamenta em resultados experimentais obtidos na literatura especializada em diversas culturas, onde mostram que, em geral: a) Existe competição entre variedades, na maioria dos estudos. b) A competição, usualmente, é confinada a uma fileira de cada lado da parcela. c) A competição entre variedades de hábitos de crescimento semelhantes é desprezível. d) Uma variedade altamente produtiva é usualmente, um forte competidor. e) A competição é complexa e varia com as condições ambientais. Consequentemente, não se pode classificar variedades, quanto ao valor da competição. f) Os rendimentos de fileiras não-competitivas (fileira central de parcelas de três fileiras) são menos variáveis que os rendimentos de fileiras competitivas (parcela de uma única fileira). 1.5.5 Falhas de plantas nas parcelas Pode-se dizer que uma parcela experimental apresenta falhas quando ela possui um stand reduzido em relação ao inicial, isto é, apresenta covas sem plantas,conforme se observa na FIGURA 1.9. As falhas de plantas nas unidades experimentais são uma das principais causas do erro experimental. Contudo, nem todas as falhas influem no erro experimental, só aquelas extrínsecas aos tratamentos são as que influem, tal é o caso de morte de plantas devida às doenças e aos insetos-praga, ao empoçamento de água em virtude dos desníveis do terreno, etc.. Por outro lado, as causas intrínsecas devido aos tratamentos, tais como morte de plantas por um dos tratamentos, queima ou maltrato das plantas, etc., não influem no erro experimental. FIGURA 1.9 – FALHAS EM UMA PARCELA EXPERIMENTAL DE SORGO Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 15 15 A presença de falhas em uma parcela significa que nem todas as plantas da parcela estão sujeitas ao mesmo espaçamento e competição. Além disso, existe uma correlação positivas entre número de plantas e produção, ou seja, quanto maior o número de plantas, maior será a produção; se ocorrer falhas de plantas nas parcelas experimentais de um determinado tratamento, o mesmo será prejudicado porque não poderá expressar todo o seu potencial, ainda que as plantas vizinhas às falhas desenvolvam mais que as outras, como mostra a FIGURA 1.9. Desse modo, a presença de falhas contribui para aumentar o erro experimental, já que elas levam à falta de uniformidade das condições experimentais. Muitas vezes, contudo, em que pese todas as precauções possíveis, ocorrem falhas em alguns experimentos, que podem ser de pequena ou grande monta. Se forem de pequena monta, até 5%, em geral não constituem um fator sério. Porém, se estiverem no intervalo de > 5% < 30%, é necessário recorrer aos métodos de correção de falhas. Se as falhas são mais de 30% da população de plantas, é preferível repetir o experimento. Alguns métodos usados na correção de falhas são apresentados a seguir: a) Ausência de correção – O pesquisador ignora a presença de falhas e determina o rendimento da parcela com base na área colhida. Aqui é assumido que o rendimento de uma falha é totalmente compensado pelo aumento em rendimento das covas vizinhas. Contudo, deve-se ressaltar que, na prática, a compensação não é total. Em virtude disso, o rendimento da parcela fica subestimado. b) Regra de três – O pesquisador considera que o rendimento de uma falha é igual ao rendimento médio das outras covas na parcela. Por esse método, admite-se que a presença de uma ou mais falhas não afeta a performance das plantas vizinhas. Todavia, isso não ocorre na prática, ou seja, plantas vizinhas a uma falha sempre produzem mais que plantas completamente competitivas. Desse modo, o rendimento da parcela fica superestimado. c) Regra de três, considerando-se a colheita apenas das plantas competitivas – Por esse método, admite-se que a presença de uma ou mais falhas afeta a performance das plantas vizinhas. Dessa forma, todas as plantas imediatamente a uma falha serão eliminadas e o rendimento da parcela é obtido considerando-se apenas as plantas competitivas. Nesse método, a estimativa do rendimento da parcela corrigida ficaria muito próximo do valor que seria obtido na parcela sem a presença de falhas. d) Uso de fórmulas de correção – Por esse método, utilizam-se fórmulas para efetuar a correção dos pesos de grãos provenientes de parcelas com falhas. Com essa finalidade, vários Estatísticos desenvolveram fórmulas para correção de stands de plantas cultivadas. Por exemplo, ZUBER (1942), e LENG e FINLEY (1957) desenvolveram, respectivamente, as seguintes fórmulas para correção de stands de milho: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 16 16 CW = FW MH MH 3,0 e CW = FW H M 6,0 1 onde: CW = peso corrigido; FW = peso de campo; M = número de falhas; H = stand inicial. Todavia, torna-se impossível o estabelecimento de qualquer fórmula confiável, para correção de stands de plantas cultivadas, pois a porcentagem de aumento em rendimento de grãos rodeando uma falha varia com a variedade, o espaçamento, o nível de fertilidade do solo, a época de plantio, etc.. e) Análise de covariância – A análise de covariância é um método estatístico que combina os conceitos da análise de variância e da regressão, de maneira a fornecer uma análise mais discriminatória do que qualquer um desses métodos isoladamente. Ela envolve duas variáveis concorrentes e correlacionadas as quais, no presente caso, são o rendimento e o número de plantas por parcela. Tal método envolve conhecimentos de análise de variância e de regressão. Contudo, se as pressuposições da análise de covariância forem satisfeitas, ela é, provavelmente, o melhor procedimento de ajuste de stands. Mais detalhes, ver capítulo específico sobre o assunto. 1.5.6 Número de repetições dos experimentos A necessidade de repetições foi reconhecida pelos pesquisadores a partir do ano de 1846 e atualmente não se discute mais a sua importância em quase todos os experimentos. A repetição é um dos princípios de experimentação de que se vale o pesquisador para controlar a variabilidade do meio. De um modo geral, o número de repetições de um experimento depende dos seguintes fatores: a) Variabilidade do meio em que se realiza o experimento – Quanto maior a variabilidade do meio, maior deve ser o número de repetições. A variabilidade do meio pode influir mais sobre algumas características em estudo do que sobre outras. Eis alguns exemplos: a heterogeneidade do solo influi mais sobre os rendimentos do algodão do que sobre o peso e o comprimento da fibra; a variação de luz influi mais sobre o consumo de ração e ganho de peso de frangos de corte do que sobre a pigmentação da carcaça; a variação de temperatura interfere mais na produção de leite de vacas leiteiras do que no teor de gordura. b) Número de tratamentos em estudo – Experimentos com poucos tratamentos necessitam de maior número de repetições, para se ter uma boa precisão na estimativa do Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 17 17 erro experimental. Por exemplo, na avaliação de dois sistemas de produção de batata- doce são necessárias, no mínimo, dez repetições. Quando, porém, o experimento apresenta muitos tratamentos, como por exemplo, avaliação de 100 progênies de meios irmãos de milho em relação à produção de grãos, poucas repetições são usadas, em torno de duas a três repetições. c) Natureza dos tratamentos – Se, pela natureza dos tratamentos em estudo, espera-se que haja poucas diferenças entre eles, o número de repetições deverá ser o maior possível para que se possa medi-las com maior precisão. Caso contrário, o número de repetições poderá ser diminuído dentro de certos limites prudentes. d) Disponibilidade do material experimental – Quando se dispõe de grande quantidade do material experimental, tanto animal quanto vegetal, pode-se aumentar o número de repetições do experimento, pois, com certeza, aumentará a precisão experimental. Por outro lado, quando há uma limitação do material experimental em função de uma série de fatores, tais como: pouca quantidade de sementes e/ou de propágulos vegetativos, poucos animais, limitação de recursos financeiros, etc., logicamente o número de repetições deve ser reduzido. e) Disponibilidade de área experimental – A área das parcelas também limita o número de repetições, poisquando se dispõem de uma grande área experimental pode-se aumentar o número de repetições do experimento, tendo, como conseqüência, o aumento da precisão experimental. Por outro lado, quando há uma limitação de área experimental, logicamente o número de repetições deve-se ser reduzido. Todavia, isso não deve ser proporcional, pois é preferível sacrificar a área da parcela em favor do número de repetições, dentro de certos limites prudentes. f) Espécie a ser estudada – O pesquisador, no caso de espécies animais de médio e grande portes, terá dificuldade de contar com um grande grupo de animais homogêneos (mesma raça, mesmo sexo, mesmo peso, mesma idade, etc.), o que resultará num menor número de repetições do experimento. Já no caso das espécies animais de pequeno porte, essa dificuldade praticamente não existe, possibilitando ao pesquisador aumentar o número de repetições do experimento para alcançar uma melhor precisão experimental. Quanto às espécies vegetais, as de grande porte, principalmente as árvores frutíferas e florestais, demandam parcelas maiores, o que resultará num menor número de repetições do experimento; enquanto que as de pequeno porte requerem parcelas menores, o que permitirá ao pesquisador aumentar o número de repetições do experimento para melhorar a precisão experimental. g) Custo de execução das etapas do experimento – O número de repetições também é afetado pelo custo de execução das etapas do experimento. Quanto maior o custo das etapas do experimento, menor será, logicamente, o número de repetições. O número ideal de repetições em um experimento pode ser determinado por meio de ensaios de uniformidade ou por meio de métodos baseados em resultados conseguidos em ensaios anteriores. Tais meios são trabalhosos e nem sempre chegam a resultados satisfatórios. Uma regra prática para se determinar o número de repetições de um experimento, que tem surtido bons resultados na experimentação agropecuária, é a de que os experimentos devem ter, no mínimo, 20 parcelas. Como o número de parcelas de um experimento (N) depende do número de tratamentos (t) e do número de repetições (r), ou seja, N = t x r, então, dessa forma, conhecendo-se o número de tratamentos chega-se ao número de repetições. Por exemplo, se num experimento têm-se dez tratamentos, deve-se Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 18 18 ter duas repetições para se ter 20 parcelas, que é o número mínimo exigido. Da mesma forma, se o experimento têm dois tratamentos precisam-se de dez repetições para se ter 20 parcelas. Ainda, se o experimento têm cinco tratamentos, para se ter 20 parcelas são necessárias quatro repetições. Também, uma outra forma bastante prática, que pode ser usada para se determinar o número de repetições de um experimento, é através do número de graus de liberdade do resíduo ou erro experimental da análise de variância, sendo dez graus de liberdade do resíduo o valor mínimo para se ter, de um modo geral, uma boa precisão experimental. Por exemplo, se num experimento inteiramente casualizado têm-se dez tratamentos, deve-se ter duas repetições para se ter, no mínimo, dez graus de liberdade do resíduo, pois o GL Resíduo = t (r – 1), onde t corresponde ao número de tratamentos e r o número de repetições. Da mesma forma, se o experimento inteiramente casualizado tivesse dois tratamentos seriam necessárias seis repetições para se ter dez graus de liberdade do resíduo. Ainda, se um experimento em blocos casualizados tivesse cinco tratamentos seriam necessárias quatro repetições em vez de três repetições, pois o GL Resíduo = (t – 1)(r – 1). De um modo geral, a regra prática baseada no número de parcelas conduz a uma maior precisão experimental do que a regra baseada no número de graus de liberdade do resíduo. Contudo, se o pesquisador atender as duas regras ao mesmo tempo, logicamente aumentará ainda mais a precisão experimental. Por exemplo, se um experimento inteiramente casualizado tivesse dois tratamentos seriam necessárias seis repetições para se ter dez graus de liberdade do resíduo, o que atenderia plenamente a regra baseada no número de graus de liberdade do resíduo. Por outro lado, não atenderia a regra baseada no número de parcelas, pois o experimento só teria 12 parcelas em vez de 20 parcelas, que seria o mínimo exigido. Entretanto, se o número de repetições fosse igual a dez, o experimento teria 20 parcelas e 18 graus de liberdade do resíduo. Nessa situação, o experimento seria muito mais preciso. 1.5.7 Delineamentos experimentais Existe grande quantidade de delineamentos experimentais apropriados para os mais diversos tipos de experimentos, tendo todos eles como finalidade a redução do erro experimental; destes, os mais utilizados são os delineamentos: inteiramente casualizado, blocos casualizados e quadrado latino. O inteiramente casualizado é o delineamento básico, sendo os outros modificações deste, cada um dos quais tem uma ou mais restrições na distribuição dos tratamentos. Entre os delineamentos mais empregados, o quadrado latino é geralmente, o de maior precisão, sendo o inteiramente casualizado o de menor precisão. Contudo, sob o ponto de vista prático, o delineamento em blocos casualizados é o mais utilizado na experimentação de campo e em outros ambientes heterogêneos, enquanto que o delineamento inteiramente casualizado é o mais utilizado em experimentos conduzidos em laboratório, viveiro, casa-de-vegetação, galpão, estábulo, etc., desde que as condições experimentais sejam homogêneas. Os principais delineamentos experimentais utilizados na pesquisa agropecuária serão vistos em capítulos separados, posteriormente. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 19 19 1.5.8 Forma de condução dos experimentos A execução de um experimento inicia-se com a eleição do terreno, para o caso de espécies vegetais. É fundamental que nesta eleição se tenha presente que o terreno eleito deve ser o reflexo fiel das condições médias da região ao qual se pretende estender as conclusões obtidas do experimento. Já para o caso de espécies animais, a execução do experimento inicia-se com a eleição do ambiente de estudo (campo, galpão, tanque, etc.), que também deve refletir as condições médias da região para a qual se pretende estender as conclusões obtidas do experimento. Vê-se que, a fim de reduzir o erro experimental nos experimentos, é necessário escolher terrenos e/ou ambientes o mais uniforme possível, pela mesma razão, a execução dos diferentes trabalhos agropecuários devem ser realizados também com a maior uniformidade. Se ao realizar o plantio, umas parcelas são semeadas a maior profundidade do que as outras, ou se aduba, irriga, amontoa, etc., umas mais que às outras, isto tudo redundará no aumento da variabilidade e do erro experimental. Pelo mesmo motivo deve- se cuidar para que haja uniformidade do tamanho das parcelas. Para evitar diferenças nos sulcos deve-se uniformizar o trabalho das máquinas e dos homens que serão empregados nas diferentes operações culturais e manter uma estreita vigilância durante o trabalho em toda sua execução. No caso dos animais, ao se iniciar o experimento, umas parcelas recebem mais água do que outras, ou se coloca mais ração em umas do que em outras, tudo isto também redundará no aumento da variabilidade e do erro experimental. Também se deve evitar que o mesmo homem seja empregado no trabalho de todas as parcelas de um mesmo tratamento, pois, no que pese as precauções que se tomem, pode haver diferençasnotáveis na forma de trabalho das pessoas; neste caso, se não são tomadas às precauções necessárias, o operário que melhor trabalhar colocará em vantagem aquele tratamento em todas as repetições. O recomendável, então, seria permutar os operários entre os tratamentos ao passar de um bloco a outro. Se por algum motivo há necessidade de suspender os trabalhos para continuar no dia seguinte, deve-se ter o cuidado de não interromper o trabalho até que haja terminado o serviço já iniciado em determinado bloco, caso contrário, isso pode influir aumentando o erro experimental, desde que variem as condições ambientais no momento de continuar a operação. De modo geral, é importante quando se executam experimentos de adubação, espécies, variedades, inseticidas, fungicidas, bactericidas, antibióticos, herbicidas, vermífugos, vacinas, raças, rações, inibidores, vitaminas, aminoácidos, etc., conhecer a procedência de cada um dos produtos a ser estudado, fórmulas químicas, concentrações e demais características. Em experimentos de competição de variedades e/ou espécies, devem-se determinar previamente a natureza e o poder germinativo da semente. Já em experimentos de comportamento de raças e/ou espécies, devem-se avaliar previamente o estado de saúde dos animais. Todos os experimentos devem ser semeados na época propicia ao cultivo sem nunca esquecer de incluir os tratamentos testemunhos, que no caso especial de adubação devem ser dois: a adubação normal feita pelo agricultor e o tratamento sem adubo. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 20 20 Nos experimentos com árvores frutíferas ou florestais, deve-se evitar o emprego de árvores provenientes de sementes, pois, provavelmente, a população haverá de ser mais heterogênea do que quando provém do mesmo tipo de enxerto. Quando isto não é possível, então se deve selecionar no campo as árvores da mesma variedade, idade e vigor, para conduzir o experimento. Ajudará muito a selecionar as árvores o exame da produção de cada árvore antes de se iniciar o experimento. Nos experimentos com culturas perenes deve-se redobrar a atenção para manter a maior uniformidade possível no campo experimental, já que esses experimentos demandam mais tempo e dinheiro que as culturas anuais. Nos experimentos com árvores, o número de plantas por parcela pode variar de duas a dez, desde que haja regularidade no vigor, idade, produtividade, estado sanitário, etc., das árvores. Em caso contrário, é preciso selecionar as plantas que tenham essa característica, porém isso trará como conseqüência o fato de as árvores selecionadas ficarem intercaladas com as não selecionadas. Nestas condições já não é possível prosseguir com o conceito de parcela experimental, devendo-se então considerar cada árvore como uma unidade, distribuindo-se os tratamentos ao acaso entre as unidades no campo. É necessário que o próprio pesquisador colete os dados do experimento e não o capataz ou auxiliar, como muitas vezes ocorre sob pretexto de que são trabalhos de rotina. Ao fazê-lo, o próprio pesquisador terá mais confiança nos dados coletados, ao mesmo tempo em que poderá tomar conhecimento de fatos imprevistos, que bem podem servir para explicar resultados finais inesperados. O pesquisador deve anotar pessoalmente os dados e observações do experimento em uma caderneta de campo e não em folhas soltas; em forma clara e ordenada que possa ser entendida por qualquer outro pesquisador, para o caso de que tenha de ausentar-se. Deve-se lembrar o pesquisador que sua tarefa é tirar conclusões que beneficiem a agropecuária e que desta forma fiquem justificados os recursos e tempo empregados. 1.6 Qualidades de um Bom Experimento As qualidades de um bom experimento são: a) Simplicidade de execução - No planejamento do experimento o pesquisador deve ser bastante claro e objetivo, de modo que qualquer outro pesquisador possa conduzi-lo normalmente no caso de ocorrer algum imprevisto, como por exemplo, se alguns dias após a instalação do experimento o pesquisador teve que se ausentar por motivo superior. Caso contrário, os recursos e o tempo empregados serão inúteis. b) Não apresentar erros sistemáticos - Na instalação do experimento o pesquisador deve evitar erros sistemáticos na demarcação das parcelas, de modo a proporcionar condições de igualdade para todos os tratamentos no experimento. Por exemplo, na cultura do pimentão, se o espaçamento entre fileiras for de 0,80 m, o pesquisador deve iniciar a demarcação das fileiras na parcela a partir de 0,40 m, que corresponde à metade do espaçamento utilizado, de modo que fique faltando à mesma distância no final da parcela. Da mesma forma, se o espaçamento, na mesma cultura, for de 0,40 m entre as plantas dentro da fileira, o pesquisador deve iniciar a demarcação das plantas dentro das fileiras a partir de 0,20 m, que corresponde a metade do espaçamento utilizado, de modo que fique faltando a mesma distância no final da fileira. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 21 21 c) Ter alta precisão - Quanto maior a precisão do experimento, menor será o erro experimental e as conclusões obtidas terão maior credibilidade. É através do coeficiente de variação que o pesquisador estima a precisão experimental, ou seja, quanto menor for o coeficiente de variação maior será a precisão experimental. d) Ser exato - Quanto mais próximos os dados experimentais estiverem dos valores verdadeiros, ou seja, se a média estimada dos tratamentos estiver bem próxima da média verdadeira, o experimento será mais exato. É através do erro padrão da média que o pesquisador avalia a exatidão do seu experimento, ou seja, quanto menor for o erro padrão da média, mais precisa será a estimativa da média e o experimento será mais exato. e) Fornecer amplos resultados - O experimento deve fornecer amplos resultados, de modo que as conclusões tiradas beneficiem a agropecuária e justifiquem os recursos e tempo empregados. Por isso, ele deve ser bem planejado e executado, para gerar dados experimentais precisos que possam ser analisados e interpretados adequadamente, visando o alcance dos objetivos propostos. Se o experimento foi mal planejado, geralmente não haverá mais solução para a análise estatística e os resultados obtidos não permitem alcançar os objetivos propostos, com perda de tempo, de recursos e prejuízos para todos. Da mesma forma, se o experimento não foi bem conduzido não produzirá dados experimentais confiáveis e os prejuízos serão os mesmos. 1.7 Qualidades de um Bom Pesquisador Um bom pesquisador deve apresentar, entre outras, as seguintes características: a) Ser capaz de estabelecer prioridades, traçar metas e gerenciar os recursos humanos, físicos e econômicos, de forma a atingir os objetivos da pesquisa; b) Ter conhecimento do material que irá trabalhar (planta, animal, etc.) e da região onde irá desenvolver a pesquisa, pois, caso contrário, não atingirá plenamente os objetivos, nem tão pouco tirará conclusões que beneficiem a agropecuária; c) Ter bons conhecimentos de estatística experimental, pois só assim ele poderá planejar e conduzir bem seus experimentos com a maior precisão possível, analisar os dados experimentais adequadamente e interpretar os seus resultados com coerência; d) Ler periodicamente para se manter atualizado, pois não é possível realizar pesquisa que realmente contribua para o desenvolvimento da agropecuária sem informação, além de evitar perda de tempo e de recursos com pesquisas cujos problemas que já foram solucionadospor outros pesquisadores; e) Ser futurista, no sentido de se antecipar na solução do problema, objeto da pesquisa, antes que ocorra a sua difusão em nível de propriedade rural, sob pena do tema da pesquisa não ter mais sentido, uma vez que o problema já pode ter sido resolvido pelos produtores, com perda de tempo e de recursos para a sociedade; f) Ser questionador, no sentido de nunca se acomodar, acreditando sempre que é possível fazer algo de novo, mantendo a capacidade criativa em pleno funcionamento; g) Ter dedicação e persistência, mesmo encontrando alguns problemas desanimadores; h) Ter paciência, pois a pressa poderá conduzir a resultados indesejados; i) Ser observador, pois muitas descobertas de impacto para a agropecuária resultaram do senso de observação de muitos pesquisadores, além de servir para explicar resultados inesperados na pesquisa; Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 22 22 j) Fazer uso do raciocínio e do bom senso, pois nem sempre o pesquisador encontra as condições ótimas para conduzir suas pesquisas; l) Ser honesto, antes de tudo, pois a sociedade precisa do seu trabalho digno para se desenvolver bem. 1.8 Princípios Básicos da Experimentação A pesquisa científica está constantemente se utilizando de experimentos para provar suas hipóteses. É claro que os experimentos variam de uma pesquisa para outra, porém, todos eles são regidos por alguns princípios básicos, dos quais depende a maior ou menor validez das conclusões obtidas. Tais princípios são: repetição, casualização e controle local. 1.8.1 Repetição A repetição corresponde ao número de vezes que o tratamento aparece no experimento. Quanto maior o número de repetições de um experimento, menor probabilidade de erro ele terá. Normalmente, em quase todos os experimentos, usa-se de quatro a seis repetições. Contudo, o número de repetições de um experimento depende de uma série de fatores, os quais já foram vistos anteriormente (ver item 1.5.6 Número de repetições dos experimentos). O princípio da repetição tem por finalidade: a) Permitir a estimativa do erro experimental; b) Aumentar a precisão das estimativas; c) Aumentar o poder dos testes estatísticos. Ao comparar-se, por exemplo, duas variedades de milho (A e B), semeadas em duas parcelas dimensionalmente iguais, o simples fato de A produzir mais do que B não é suficiente para concluir-se que A é mais produtiva. Isso poderá ter ocorrido por simples acaso ou por fatores acidentais. Porém, se forem semeadas várias parcelas com as variedades A e B, mesmo assim verifica-se que a variedade A apresenta maior produtividade, já é um indício de que ela seja mais produtiva. Também, ao comparar-se, por exemplo, duas raças de gado bovino de leite (X e Y), colocadas em duas parcelas (baias) com as mesmas dimensões, o simples fato de X produzir mais leite do que Y não é suficiente para concluir-se que X é mais produtiva. Isso poderá ter ocorrido por simples acaso, ou seja, a vaca que representou a raça X se encontrava bem acima da média da raça em termos de produção de leite e a vaca que representou a raça Y se encontrava no limite inferior da produção de leite da raça, visto que é normal haver diferença na constituição genética dos animais de uma mesma raça. Como nenhuma das vacas estava representando fielmente o potencial produtivo de suas raças, a conclusão não merece credibilidade. Porém, se forem colocadas várias parcelas com as raças X e Y e a raça Y apresenta-se com a maior produção de leite, já é um indício de que ela seja mais produtiva. 1.8.2 Casualização Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 23 23 A casualização consiste em se distribuir aleatoriamente os tratamentos nas parcelas, de modo que cada um tenha a mesma chance de ocupar qualquer parcela na área experimental. A casualização assegura a validade da estimativa do erro experimental, pois permite uma distribuição independente do erro experimental. Embora considerando diversas parcelas de A e outras de B do exemplo anterior, poderá ocorrer que A foi mais produtiva por ter sido favorecida por algum fator qualquer, como, por exemplo, todas as suas parcelas estarem agrupadas numa parte mais fértil do solo. Para evitar que uma das variedades, no caso em consideração, seja favorecida sistematicamente por qualquer fator externo, procede-se à casualização das parcelas. Se, mesmo assim, a variedade A é mais produtiva, é mais um indicativo de que ela seja mais produtiva. Também, mesmo considerando diversas parcelas de X e outras de Y do exemplo com as raças de gado bovino de leite, poderá ocorrer que Y foi mais produtiva por ter sido favorecida por algum fator qualquer, como, por exemplo, todas as suas parcelas estarem agrupadas num ambiente onde a temperatura foi mais favorável. Para evitar que uma das raças, no caso em consideração, seja favorecida sistematicamente por qualquer fator externo, procede-se à casualização das parcelas. Se, mesmo assim, a raça Y apresentou a maior produção de leite, é mais um indicativo de que ela seja mais produtiva. 1.8.3 Controle Local O controle local é usado quando as parcelas, antes de receberem os tratamentos, apresentam diferenças entre si. Dessa maneira, deve-se fazer o agrupamento das parcelas homogêneas em blocos, que têm por finalidade diminuir o erro experimental. Os critérios para o agrupamento das parcelas homogêneas em blocos podem ser: idade, sexo, produção, peso, textura do solo, declividade, localização geográfica, etc.. Algumas observações se fazem necessárias: a) Quando o ambiente é reconhecidamente homogêneo, dispensam-se os blocos; entretanto, se houver dúvidas quanto à homogeneidade, recomenda-se a sua utilização. b) Em certos tipos de experimentos, os blocos não contêm todos os tratamentos; são os chamados blocos incompletos. c) Nos blocos, cada tratamento só aparece uma única vez; em certos casos, os blocos são constituídos de mais de uma repetição dos tratamentos. d) A variação dentro dos blocos deve ser a menor possível, ao passo que a variação entre os blocos pode ser grande ou pequena, isto não importa. e) Em experimentos de alimentação animal, principalmente de vacas leiteiras, cada animal representa um conjunto de parcelas (bloco); são os experimentos alternativos, onde se toma cada animal como um bloco, sobre o qual se consideram várias parcelas, que são períodos sucessivos de produção de leite, de ovos, etc., cada um deles com algumas semanas de duração, tendo-se o cuidado de desprezar a produção do animal na primeira semana que se segue à mudança de tratamento, para eliminar o efeito residual de um tratamento sobre o tratamento subseqüente. Ainda que as variedades A e B de milho, do exemplo citado anteriormente, tivessem sido semeadas em várias parcelas, todas elas casualizadas na área experimental, poderá acontecer que A foi mais produtiva por ter sido favorecida por algum fator Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 24 24 qualquer, como por exemplo, a maioria de suas parcelas ficou, por acaso, numa parte mais fértil do solo. Para evitar que isso aconteça, procede-se o controle local. Se ainda assim, a variedade A foi a mais produtiva, é de se esperar que essa conclusão seja realmente válida. Também, mesmo que as raças X e Y de gado bovino de leite, do exemplo citado anteriormente, tivessem sido colocadas em várias parcelas, todas elas casualizadas naárea experimental, poderá acontecer que Y apresentou a maior produção de leite por ter sido favorecida por algum fator qualquer, como por exemplo, a maioria de suas parcelas ficou, por acaso, num ambiente onde a temperatura foi mais favorável. Para evitar que isso aconteça, aplica-se o princípio do controle local. Se ainda assim, a raça Y apresentou a maior produção de leite, é de se esperar que essa conclusão seja realmente válida. 1.9 Exercícios a) Pretende-se avaliar o comportamento de seis espécies de leguminosas no Município de Maceió-AL, com o objetivo de melhorar a fertilidade do solo da região de tabuleiro, através da adubação verde, e você foi o escolhido para realizar essa pesquisa. Mostre, de maneira esquemática, como você instalaria o experimento no campo, se o mesmo fosse do tipo aleatório. E como ficaria se fosse do tipo sistêmico. Qual dos tipos de experimentos proporcionaria uma menor variação acidental? Justifique. b) Dê exemplo de um ensaio e identifique os três tipos de variações. c) Por que no procedimento de amostragem de parcelas deve-se separar a área amostrada do restante da parcela, no caso dos vegetais? d) Mostre, de maneira esquemática, como a orientação das parcelas e o efeito bordadura são fontes de erro experimental. O que deve ser feito para minimizar estas fontes de erro experimental? e) Cite cinco tipos de experimentos onde o pesquisador não deve de modo algum esquecer do efeito bordadura no seu planejamento. Mostre, de maneira esquemática, o efeito bordadura em cada um dos tipos de experimentos citados. f) Por que, nos experimentos de competição de variedades, as parcelas experimentais devem ter, no mínimo, três fileiras? g) Para que servem os métodos de correção de falhas? Dê um exemplo fictício, aplique cada um dos métodos de correção de falhas, com exceção da análise de covariância, compare os resultados obtidos e tire as devidas conclusões. h) Mostre, de maneira esquemática, a importância de cada um dos princípios básicos da experimentação. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 25 25 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 25 25 2 ETAPAS DE UM EXPERIMENTO O pesquisador das ciências agrárias está constantemente se utilizando de experimentos para obter novos fatos, negar ou confirmar hipóteses ou resultados obtidos anteriormente. Tais experimentos, conforme já visto no capítulo anterior, são pesquisas planejadas, que tomam por base determinados princípios básicos, para resolver problemas da agropecuária. Em função disso, eles apresentam as seguintes etapas: elaboração do projeto, instalação do experimento, execução do experimento, análise estatística dos dados experimentais, interpretação dos resultados e relatório final. 2.1 Elaboração do Projeto Todo pesquisador durante sua vida profissional elabora vários projetos de pesquisa. Tais projetos têm por objetivo obter recursos para a condução da pesquisa, além de orientar as atividades durante o decorrer do trabalho. A elaboração de um projeto de pesquisa não é uma empreitada simples, pois exige conhecimento e dedicação por parte do pesquisador. Ele normalmente deve possuir um profundo conhecimento da espécie que irá trabalhar em vários aspectos, tais como: botânica, fisiologia vegetal, genética vegetal, manejo da cultura, problemas de insetos- praga e doenças e exigência de mercado, para o caso de espécies vegetais; e anatomia, fisiologia animal, genética animal, manejo do animal, problemas de parasitos e doenças e exigências de mercado, para o caso de espécies animais. Segundo RAMALHO, FERREIRA e OLIVEIRA (2000), esse conhecimento é importante para a escolha do assunto que deve ser pesquisado, na identificação da melhor alternativa para solucionar o problema e ter informações do que já foi realizado por outros pesquisadores na solução do problema, evitando, assim, que se repita o que outros já fizeram. A dedicação na elaboração do projeto de pesquisa também é importante. É preciso ter sempre em mente que a sua capacidade profissional e a sua instituição estão sendo avaliadas pelo que está contido no projeto de pesquisa. Como normalmente há necessidade de se elaborar o projeto de pesquisa dentro de um período muito curto de tempo, por exigência da instituição financiadora do projeto, cabe ao pesquisador ter uma atenção redobrada. Além do que foi visto, é conveniente ressaltar que um projeto de pesquisa deve ser muito bem elaborado, para que a análise estatística possa ser efetuada de forma adequada e conduza a conclusões válidas; pois de nada adianta um experimento bem conduzido, se ele estiver baseado em um planejamento inadequado. Portanto, todo pesquisador deve desenvolver a capacidade de elaborar projetos de pesquisa, pelo menos para atender a seus interesses pessoais ou do grupo em que está Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 26 26 inserido. As instituições financiadoras de projetos, tanto públicas como privadas, possuem, geralmente, um roteiro próprio com instruções específicas para montagem do projeto. O pesquisador deve então se submeter àquele modelo. Em alguns casos, sobretudo quando se trata de pesquisas importantes, o pesquisador deve recorrer aos técnicos em planejamento para auxiliá-lo na elaboração do projeto. Na elaboração do projeto, devem geralmente ser especificados os seguintes itens: a) Título - O título do trabalho experimental deve ser o mais simples possível, de forma a não deixar dúvida sobre o objetivo da experimentação. Na realidade, o título é uma síntese dos objetivos do trabalho experimental. Na definição do título, o pesquisador deve evitar generalidades ou idéias vagas. Por exemplo, não se deve utilizar: "Estudo de relações fisiológicas em sorgo sacarino" e sim "Avaliação do espaçamento sobre a produção de álcool etílico em três cultivares de sorgo sacarino"; “Estudo de relações fisiológicas em gado bovino de leite” e sim “Avaliação da temperatura sobre a produção de leite em quatro raças de gado bovino de leite”. b) Responsável e Colaboradores - Indicar as pessoas que elaboraram o projeto e as que irão trabalhar na execução do experimento, com as respectivas titulações, bem como as instituições envolvidas. O responsável principal, ou seja, o coordenador do projeto, deve ser o primeiro da lista. c) Resumo - O resumo é a apresentação concisa e freqüentemente seletiva do projeto, pondo em relevo os elementos de maior interesse e importância, ou seja, a importância do assunto a ser pesquisado, os objetivos a serem alcançados, a metodologia a ser usada e os resultados esperados. d) Introdução - Nela deve conter, pela ordem: importância do assunto a ser pesquisado, descrição do problema e justificativa do trabalho. Na importância do assunto a ser pesquisado, deve ser ressaltado o aspecto econômico e social do mesmo. Na descrição do problema, o mesmo deve ser identificado e caracterizado de forma clara, além de manter coerência com os objetivos e metas do projeto. Na justificativa do trabalho, as razões para a condução do projeto devem ser explicitadas, deve indicar a contribuição que o mesmo dará para a solução do problema, bem como devem ser abordados os aspectos técnicos e econômicos relacionados ao entendimento do problema. e) Objetivos - O pesquisador deve expor claramente as questõesque devem ser respondidas pela pesquisa. Os objetivos devem ser realistas, compatíveis com os meios e métodos disponíveis, e manter coerência com o problema que deu origem ao projeto. Um projeto de pesquisa, quando bem sucedido, normalmente dá uma pequena contribuição à informação existente sobre o tema. Assim, projetos com objetivos ambiciosos demais dificilmente são aprovados, pois os consultores têm vivência no assunto e sabem que a proposta é de baixa viabilidade. Muitas vezes, os objetivos são viáveis, porém são em número excessivo. Nesse caso, embora eles sejam viáveis, o pesquisador pode se perder no manuseio de toda a informação que é gerada, e o projeto reduz sua eficiência. Portanto, os objetivos devem ser bem pensados, avaliando-se a probabilidade de sucesso. Devem ser enumerados os objetivos como: determinar..., avaliar..., comparar..., encontrar..., relacionar..., selecionar..., recomendar..., etc.. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 27 27 f) Metas - O pesquisador deve evitar metas que extrapolam a performance do projeto de pesquisa, ou seja, metas ilusórias, pois depõe contra o projeto de pesquisa, mostrando falta de conhecimento do pesquisador sobre o assunto pesquisado. É nesse tópico onde o pesquisador detalha, quantifica e localiza os objetivos no tempo. Sempre que possível explicitar as metas no cronograma de execução para facilitar o acompanhamento. g) Hipótese Científica - A formulação da hipótese científica no projeto deve ser bem fundamentada em conhecimentos teóricos e raciocínios lógicos. A principal arma do pesquisador não é o conhecimento existente nem a revisão de literatura, mas sim a forma de como ele as utiliza para raciocinar e deduzir criando sua hipótese científica. A hipótese científica é a proposição testável do projeto. Em função disso, ela deve ser coerente com os objetivos e com a metodologia, isto é, a hipótese científica deve conter a proposta testável dos objetivos, e a metodologia apresentada deve ser capaz de testá-la. h) Revisão de Literatura - Nesse tópico o pesquisador deve expor claramente o que já é conhecido acerca do problema para o qual se procura a resposta, quais as questões já respondidas por outras pesquisas e se esse conhecimento acumulado não é suficiente para ter a solução via difusão/transferência de conhecimento ou tecnologia. Para responder a essas questões, a revisão de literatura deve ter uma abrangência ampla, permitindo ainda verificar a adequação dos materiais e métodos do projeto para o alcance dos objetivos e metas propostas, bem como a função de fornecer subsídios para a formulação da hipótese científica e de auxiliar a interpretação dos resultados. A revisão de literatura não deve ser uma simples seqüência de outros trabalhos. Ela deve incluir também uma contribuição do autor, para mostrar que os trabalhos não foram meramente catalogados, mas sim examinados e criticados objetivamente. Deve-se incluir somente os trabalhos mais importantes desenvolvidos sobre o assunto, dando preferência àqueles publicados nos últimos dez anos. É sempre aconselhável referir-se somente aos assuntos que possuam relação direta e específica com os objetivos da pesquisa. Deve-se evitar citações referentes a assuntos já amplamente divulgados, rotineiros ou de domínio público, bem como de natureza didática (apostilas, por exemplo) que reproduzam de forma resumida os trabalhos originais. Nestes casos, é aconselhável, sempre que possível, consultar e citar o original. Isto não impede que sejam citados trabalhos didáticos, quando ofereçam contribuições originais. A citação dos trabalhos é feita da seguinte maneira: No caso de um autor, os trabalhos são citados com o sobrenome do autor em letras maiúsculas, seguido do ano de publicação entre parênteses, como por exemplo, FERREIRA (1983). No caso de dois autores, mencionam-se os sobrenomes dos dois com letras maiúsculas unidos por "e" ou ";", como por exemplo, FERREIRA e COSTA (1984) ou (FERREIRA; COSTA, 1984). No caso de três autores, mencionam-se os sobrenomes dos três com letras maiúsculas unidos por ", e e" ou por "; e ;", como por exemplo, BANZATTO, BENINCASA e ORTOLANI (1986) ou (BANZATTO; BENINCASA; ORTOLANI, 1986), porém se forem mais de três autores, deve-se citar apenas o sobrenome do primeiro em letras maiúsculas, seguindo pela expressão et al. e do ano entre parênteses. Ex.: RAMALHO et al. (1983). Em caso de citação de outra citação, o autor do trabalho original (não consultado) deve aparecer em letra maiúscula, seguindo-se, entre parênteses, o Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 28 28 sobrenome em letras maiúsculas do autor consultado, precedido pela expressão "apud" ou "citado por" e acompanhado do ano de publicação, como por exemplo, BARROS (apud SILVA, 1989) ou BARROS (citado por SILVA, 1989). i) Material e Métodos - Devem ser definidos em função das hipóteses formuladas. É aqui onde o pesquisador deve colocar o maior número possível de detalhes, porém sem exagero. Nesse tópico deve conter, pela ordem: i.1) O lugar onde se realizará o experimento, se no laboratório, casa-de- vegetação, estábulo ou campo, especificando para qualquer um dos três primeiros locais as condições ambientais, em termos de temperatura ambiente, umidade relativa do ar, luminosidade, etc., e no campo, o tipo do solo, o pH, topografia, clima, coordenadas geográficas, etc.; i.2) Os tratamentos a serem avaliados, sendo indicados da forma mais completa possível; i.3) O delineamento experimental que será utilizado e o número de repetições do experimento. Além disso, a área total e a área útil da parcela, o número de plantas por parcela, o espaçamento a ser utilizado, o número de sementes ou mudas por cova ou por metro de sulco, para o caso dos vegetais, a área da parcela, o número de animais por parcela, para o caso dos animais; i.4) Manejo da cultura e/ou do animal, indicando, para o caso dos vegetais, a época de semeadura, o sistema de plantio, a forma, época e tipo de adubação, o sistema e época de irrigação, os tipos e épocas dos tratos culturais, os controles preventivos contra os insetos-praga e às doenças, a forma e época de colheita, etc., e, para o caso dos animais, a idade, a raça, o sexo e o peso dos mesmos, a ração utilizada e a forma de administrá-la, os controles preventivos contra os parasitos e doenças, etc.; i.5) As variáveis a serem determinadas, indicando claramente como as mesmas serão realizadas e a metodologia a ser utilizada na sua determinação; i.6) Os procedimentos estatísticos, indicando como será feita a análise dos dados experimentais e os testes a serem utilizados, além do modelo matemático das referidas análises. j) Bibliografia - Relacionar toda literatura utilizada efetivamente na elaboração do projeto de pesquisa, obedecendo às normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). l) Orçamento - Nesse tópico o pesquisador deve fornecer uma estimativa dos gastos a serem realizados com materiais de consumo, mão-de-obra, serviços de terceiros, equipamentos, combustíveis, manutenção de equipamentos, diárias, construções, etc., o que não é uma tarefa fácil. Se houver uma instabilidade econômica no país poderá comprometer a execução do experimento, pois os recursos que foram previstos com dois a três anos de antecedência poderão sofrer uma defasagem quando a inflação atinge níveis elevados. Por outro lado, mesmo não ocorrendo inflação no país, o pesquisador deve solicitar apenas o necessário, atendendo aos itens de despesa que a fonte financiadora normalmente exige, pois, caso contrário, se a solicitação forsubestimada indica desconhecimento do assunto, e se for superestimada cai-se no ridículo. Sempre que possível, o pesquisador deve justificar a aquisição de cada equipamento, procurando evidenciar a sua importância na execução do experimento para o alcance dos objetivos propostos. Da mesma forma, se for solicitado a construção de um laboratório, casa-de-vegetação, galpão, tanque, etc., o pesquisador deve ressaltar a sua importância na execução do experimento para o alcance dos objetivos propostos. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 29 29 m) Cronograma de Execução - O pesquisador deve escalonar, no tempo, as fases e tarefas do experimento com muita precisão. Mesmo não se dando muita atenção a esse tópico, um projeto de pesquisa bem planejado terá naturalmente um cronograma de execução bem definido. A seguir será apresentado um modelo de projeto de pesquisa. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS Avaliação de Clones de Batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam), em Rio Largo - AL. Projeto de pesquisa apresentado pelo aluno de pós-graduação, Jair Tenório Cavalcante, à Coordenação do Curso de Mestrado em Agronomia: Produção Vegetal do CECA/UFAL, referente à sua Dissertação de Mestrado. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 30 30 Rio Largo/Alagoas Setembro de 1999 Avaliação de Clones de Batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam), em Rio Largo - AL. Jair Tenório Cavalcante (1) Paulo Vanderlei Ferreira (2) Lailton Soares (3) 1 – RESUMO Apesar da batata-doce ser uma das hortaliças mais consumidas no Brasil e especialmente em Alagoas, apresenta baixa produtividade em função dos seguintes fatores: ocorrência de pragas e doenças, tecnologia de produção inadequada e falta de cultivares selecionadas para a região. Em função destes fatos e da extrema necessidade do Estado de Alagoas expandir o seu potencial produtivo de hortigranjeiro, faz-se necessárias pesquisas no sentido de obter para a região cultivares de batata-doce adaptadas, com boas características agronômicas, elevada capacidade produtiva e resistência às principais pragas e doenças que assolam a cultura. Com esse objetivo pretende-se avaliar 14 clones de batata-doce desenvolvidos em Alagoas, mediante análise de variância, comparação de médias e coeficiente de determinação genotípica para oito caracteres, nas condições de solo e clima de Rio Largo-AL. Serão avaliados os seguintes clones da batata-doce: CL - 01, CL - 03, CL - 04, CL - 05, CL - 10, CL - 11 e CL - 12, provenientes da cultivar Co Copinha; CL - 09, provenientes da cultivar Paulistinha Branca; CL - 13 e CL - 14, provenientes da cultivar Roxa de Rama Fina; CL - 02, proveniente da cultivar Co Branca; CL - 06, proveniente da cultivar 60 Dias; CL - 07, proveniente da cultivar Copinha; e CL - 08, proveniente da cultivar Pixaim I. Será utilizado o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. A partir dos 90 dias após o plantio e até a colheita dos tubérculos serão observados quinzenalmente os danos causados pela presença de pragas e doenças, caso venham a ocorrer, para avaliação do grau de resistência dos referidos clones de batata-doce. Aos 130 dias após o plantio, na ocasião da colheita, será avaliado o rendimento dos clones (em kg ha -1 ), bem como será feita uma caracterização dos tubérculos em termos de: peso (em g), diâmetro (em cm) e comprimento (em cm). Com a pesquisa espera-se aumentar a produtividade de batata-doce em Alagoas através da seleção de cultivares produtivas e adaptadas para a região. 2 – INTRODUÇÃO A batata-doce é a quarta hortaliça mais consumida no Brasil. É uma cultura tropical e subtropical, rústica, de fácil manutenção. Apresenta boa resistência à seca e ampla adaptação. O custo de produção é relativamente baixo, com investimentos mínimos e de retornos elevados. É também uma das hortaliças com maior capacidade de produzir energia por unidade de área e tempo (kcal ha -1 dia -1 ) (MIRANDA et al., 1995). Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 31 31 Fatores como a ocorrência de pragas e doenças, tecnologia de produção inadequada e a falta de cultivares selecionadas são responsáveis pela baixa produtividade média brasileira, que está em torno de 8,7 t ha -1 (SILVA e LOPES, 1995). Por outro lado, _______________________ (1) Engo. Agro. Professor da Escola Agrícola de Jundiaí da UFRN. Aluno do Curso de Mestrado em Agronomia: Produção Vegetal da UFAL. (2) Engo. Agro., M. Sc., Dr. Professor Adjunto 4 do FIT-CECA/UFAL. Orientador. (3) Engo. Agro. M. Sc., Dr. Professor Adjunto 4 do FIT-CECA/UFAL. Co-Orientador. a situação em Alagoas é mais crítica, pois apresenta produtividade média de 7,7 t ha -1 e não existem cultivares selecionadas para a região (FIBGE, 1999). São poucos os trabalhos de pesquisas visando selecionar e recomendar cultivares de batata-doce para diferentes regiões do país (SILVA e LOPES, 1995). Sabe-se que tanto a introdução como a obtenção de novas cultivares, de qualquer espécie cultivada, constitui um trabalho contínuo e dinâmico, pois as novas cultivares selecionadas permanecem em uso durante um número variável de anos, para por sua vez serem substituídas por outras superiores. Por outro lado, a avaliação de genótipos superiores é feita geralmente a partir de uma análise de variância e comparação de médias para cada variável. Contudo, seria importante também incluir a análise de um parâmetro genético que venha dar suporte aos resultados alcançados. Um dos parâmetros genéticos mais usados é o coeficiente de determinação genotípica, pois o seu conhecimento para um dado caráter permite a quantificação da relação entre o desempenho das plantas-mães e suas progênies em gerações subseqüentes. Além disso, o seu conhecimento permite estabelecer os objetivos principais a serem alcançados em programas de melhoramento de plantas (GONÇALVES et al., 1983). Considerando-se estes fatos e a extrema necessidade do Estado de Alagoas expandir o seu potencial produtivo de hortigranjeiro, faz-se necessário um estudo no sentido de obter para a região, através do melhoramento genético de plantas, cultivares de batata-doce adaptadas, com boas características agronômicas, elevada capacidade produtiva e resistência às principais pragas e doenças que assolam a cultura. Isto decerto, irá contribuir para o desenvolvimento sócio-econômico da região. 3 – OBJETIVO Avaliar clones de batata-doce desenvolvidos em Alagoas, mediante análise de variância, comparação de médias e coeficiente de determinação genotípica para cada caráter, nas condições de solo e clima de Rio Largo-AL. 4 – META Avaliar 14 clones de batata-doce desenvolvidos em Alagoas, mediante análise de variância, comparação de médias e coeficiente de determinação genotípica para oito caracteres, nas condições de solo e clima de Rio Largo-AL, no ano de 1999. 5 – HIPÓTESE CIENTÍFICA Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página32 32 A baixa produtividade de batata-doce em Alagoas é conseqüência da ausência de cultivares produtivas e adaptadas para a região. 6 – REVISÃO DE LITERATURA 6.1 – Aspectos Gerais da Cultura da Batata-Doce A batata-doce tem sua origem muito discutida, no entanto a maioria das autoridades opina pela origem americana (BRAGA, 1976). Pertence a classe das dicotiledôneas, família das convolvuláceas, gênero Ipomoea e espécie Ipomoea batatas (L.) Lam. (BARRERA, 1989) É uma planta herbácea, de crescimento rasteiro, podendo suas ramas atingir de dois a três metros, em algumas variedades pode chegar até dez metros de comprimento, com coloração que variam de verde claro, escuro a roxo e diâmetro variando de cinco a oito milímetros. Suas folhas podem ser classificadas como lobos profundos, lobos rasos e folhas inteiras, com coloração de verde claro, escuro e até roxo. O comprimento do pecíolo varia de sete a 25 cm. As flores são grandes com cinco pétalas, apresentando coloração branca, rósea ou arroxeada. O fruto é uma cápsula em forma de globo, contendo quatro lóculos onde se localizam as sementes, que possuem forma achatada, angulosa e negra, medindo cerca de três milímetros de comprimento, coberta por uma película escura e resistente, causando um baixo poder germinativo. O sistema radicular é formado por uma raiz principal não tuberosa, e por um número pequeno de raízes secundárias, laterais, sendo que algumas dessas últimas se transformam em raízes tuberosas. As cultivares que têm maior aceitação no comércio, são aquelas que apresentam epiderme rosa, roxa ou branca e a polpa branca ou creme (BARRERA, 1989). O crescimento e desenvolvimento da batata-doce são constituídos por três fases: Uma fase inicial, caracterizada pelo crescimento lento da parte aérea (ramos e folhas) e raízes absorventes; uma fase intermediária, onde a taxa de crescimento da parte aérea e das raízes absorventes é elevado e onde também ocorre o início da formação e crescimento das raízes tuberosas e uma fase final, caracterizada pela redução na taxa de crescimento da parte aérea e das raízes absorventes e um rápido crescimento das raízes tuberosas (SILVA e LOPES, 1995). É uma planta tropical, preferindo clima quente, alta luminosidade, fotoperíodo longo e com temperaturas em torno de 24 0 C e não tolera geadas; produz bem em regiões onde ocorrem precipitações entre 750 a 1.000 mm/ano ou 500 a 600 mm bem distribuídos durante o ciclo da cultura. Entretanto, não tolera encharcamento, pois pode causar raízes tuberosas finas e alongadas, quando há excesso de umidade (MIRANDA et al., 1995). Estudos desenvolvidos por MIRANDA et al. (1995) mostram que a batata-doce desenvolve-se bem em qualquer tipo de solo, entretanto consideram-se como ideais os solos mais leves, soltos, bem drenados, de média a alta fertilidade, bem estruturados e com boa aeração. Nesses solos as raízes são mais uniformes, apresenta pouca aderência a terra na superfície e tendo melhor aparência. Os solos argilosos, excessivamente compactados, úmidos e frios, provocam deformações nos tubérculos. Um excesso de nitrogênio no solo provoca um crescimento vegetativo exagerado. Sendo muito tolerante a acidez do solo, produz bem em solos com pH entre 5,6 a 6,5. As exigências minerais da cultura são em ordem decrescente: potássio, nitrogênio, fósforo, cálcio e magnésio. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 33 33 A propagação da batata-doce se dá através de sementes botânicas, batatas, ramas, mudas, enraizamento de folhas destacadas ou cultura de tecidos. A formação de viveiros para a produção de mudas ou ramas é o método mais recomendado comercialmente, segundo SILVA e LOPES (1995). Existe um grande número de cultivares de batata-doce no Brasil como em outros países. Em quase todos os estados brasileiros somam-se dezenas de cultivares desses tubérculos (BARRERA, 1989). A recomendação dessas cultivares estão estreitamente relacionadas ao local e época de plantio, à adubação, à finalidade do cultivo e à preferência do mercado consumidor. Algumas regiões têm indicações próprias, tais como: Balão, Três Quinas e Jambo (Manaus, AM); Gonçalves, Variedade 14, Arroba e Peçanha Branca (MG); Americana e Rama Roxa (Porto Alegre e regiões próximas, RS); Rosinha do Verdan (RJ); Ourinho e Batata-Salsa (SE); Rainha e Japonesa (PA); Brasilândia Rosada e Coquinho (Brasília, DF), entre outras. É comum encontrar uma cultivar com nomes diferentes, ou diferentes cultivares com o mesmo nome. Existem, por exemplo, dezenas de cultivares com o nome de rainha (MIRANDA et al., 1995). A época de plantio varia em função das condições locais (temperatura, luminosidade, fotoperíodo) e da cultivar (precocidade, vigor e tipo de planta). Deve-se considerar ainda a disponibilidade ou não de equipamento de irrigação. Os espaçamentos mais utilizados para o plantio variam de 80 a 100 cm entre leiras e 25 a 45 cm entre plantas, com leiras de 20 a 30 cm de altura (SILVA e LOPES, 1995). As ramas ou pedaços de hastes utilizados para o plantio comercial de batata- doce, devem ter de oito a dez entrenós e serem obtidas de viveiros feitos com batatas ou lavouras novas (até 90 dias), enterrando de três a quatro entrenós da base da rama no topo da leira (MIRANDA et al., 1995). A irrigação é recomendada quando os plantios forem feitos em épocas de seca ou quando ocorrerem longos períodos de estiagem. O período crítico da cultura é os primeiros 40 dias após o plantio, quando a superfície do solo deve estar com um bom teor de umidade para promover um bom pegamento das ramas e um bom desenvolvimento vegetativo. Também nos últimos 40 dias antes da colheita, não deve faltar água no solo para haver uma boa formação das raízes tuberosas. A irrigação poderá ser feita tanto por aspersão como por sulcos, observando certos cuidados neste último (declividade, tipo de solo, etc.) (SILVA e LOPES, 1995). Segundo SILVA e LOPES (1995), o replantio deve ser feito até 15 dias após o plantio, quando ocorrer mais de 12 a 15 % de falhas. Deve-se manter a plantação livre de plantas invasoras, principalmente nos primeiros 45 dias após o plantio, época de maior competição por água, luz, nutrientes e espaço físico entre a cultura e as ervas. Evitar plantios sucessivos de batata-doce em um mesmo local por mais de dois anos, pois aumenta a incidência de pragas e doenças e provocam queda de produtividade devido ao desbalanceamento dos minerais no solo. E na destruição da soqueira após a colheita, orientam aplicar 2 kg/ha do ingrediente ativo de glifosato, promove um bom controle. A adição de uréia a 0,5 % à calda melhora a atividade do herbicida. Após três a quatro semanas fazer catação manual dos tubérculos e raizames remanescentes. A época de colheita depende da finalidade da cultura, mesa, indústria ou alimentação animal, geralmente se colhe entre quatro e cinco meses. Esta pode ser feita manual (enxadas, enxadões) ou mecanizada com equipamentos próprios acoplados a tratores. De início, faz-se a retirada da ramagem, posteriormente procede-se o arranquio dos tubérculos, deixando-os expostos ao sol por meia a três horas para secar, quanto maior a temperatura, menor será o tempo de exposição. Depois, leva-se os tubérculos Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 34 34 para o galpão onde se procede o escovamento para a retirada da terra aderida, classificação, embalamento e armazenamento. Sendo necessário a prática da cura para uma melhor conservação do produto. Nesta, a temperatura ambiente deve está entre 28 a 30 o C e alta umidade relativa do ar (85 a 90 %) por quatro a sete dias,após este período as batatas podem ser conservadas em locais com temperaturas mais amenas (13 a 16 o C), e alta umidade relativa do ar (85 a 90 %) e boa aeração. Com esse tratamento a batata pode ser conservada por 100 dias ou mais (MIRANDA et al., 1995). De acordo com SILVA e LOPES (1995), as principais pragas que afetam a cultura da batata-doce são: Broca da raiz (Euscepes postfasciatus) - os adultos medem de três a cinco milímetros de comprimento, têm coloração geral marrom ou castanha, com uma mancha transversal sobre os élitros. Este inseto pode aparecer durante todo ciclo da cultura. Suas larvas são de cor branca ligeiramente encurvadas e ápodas, danificando as raízes tanto interna como externamente, desvalorizando-as para o comércio. As galerias abertas pelas larvas alteram o aspecto físico, odor e o sabor das raízes, tornando-as imprestáveis para o consumo humano e até mesmo animal. Vaquinha ou bicho-alfinete (Diabrótica speciosa) – o adulto é um besourinho de cor verde, com cinco a oito milímetros de comprimento, que se caracteriza pelas manchas amarelas localizadas nos élitros. As larvas são geralmente brancas, chegam a alcançar até dez milímetros de comprimento, fazendo pequenos furos superficiais na raiz tuberosa, depreciando-a comercialmente, além de facilitar a entrada de patógenos como fungos e bactérias. Os adultos eventualmente podem danificar as folhas pela destruição do limbo folias. Existem outras espécies de vaquinhas como: Sternocolaspis quatuordecimcosta, Diabrotica bivitula. Os danos são os mesmos causados pela D. speciosa. Besouro „Larva-arame‟ (Conoderus sp.) – os besouros têm coloração castanha ou marrom, corpo alongado e achatado e média de 15 a 25 mm, As larvas são marrom-claras ou escuras, cilíndricas fortemente quitinizadas, (duras como couraças), medem até 20 mm, provocando furos de até cinco milímetros de diâmetro, que são relativamente fundos, diminuindo o valor comercial e facilitando a entrada de fungos e bactérias. Broca-do-coleto (Megastes pusialis) – os adultos são mariposas pardo-escuras e medem até 45 mm de envergadura. As fêmeas depositam seus ovos no caule e haste da planta. Ao eclodirem, as larvas penetram no interior das ramas, escavando galerias. No último ínstar, as larvas alcançam 40 a 50 mm de comprimento e têm coloração predominantemente rosada, com pontuações dorsais negras. Geralmente as lagartas empupam dentro das hastes. Um sintoma visual característico é o murchamento das folhas e ramas. Existem outros insetos como besourinhos, pulgões, bicho-bolo, cigarrinhas, lagarta rosca e outras lagartas da folhagem que causam danos eventuais, de importância econômica secundária. Como medidas gerais de controle das pragas, citam-se: plantar cultivares resistentes a pragas do solo; fazer rotação de cultura; plantar ramas produzidas em viveiros; fazer amontoa adequada para diminuir os danos causados pelos insetos do solo; colher as batatas antes de 130 dias após o plantio para evitar danos de insetos do solo, roedores e eliminar ou queimar os restos culturais para evitar a proliferação dos insetos. Com relação às principais doenças da batata-doce, SILVA e LOPES (1995) citam as seguintes: a) Doenças provocadas por fungos: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 35 35 Mal-do-pé (Plenodomus destruens) – inicialmente os sintomas aparecem no caule ao nível do solo, com pequenos pontos escuros, que vão aumentando de tamanho até tomar toda base da planta que fica enegrecida. Como conseqüência, a planta murcha e morre. Ferrugem branca (Albugo ipomoea – panduratae) – se manifesta com pequenas manchas amareladas na parte superior das folhas e com pústulas esbranquiçadas na parte inferior. Posteriormente as áreas afetadas ficam deformadas, como se fossem bolhas. O sintoma também pode aparecer no caule. Mancha-de-alternária (Alternária spp.) – o sintoma principal é o amarelecimento das folhas, ocasionado pela toxina liberada pelo fungo em desenvolvimento, lesões no limbo e pecíolo foliares. Mancha-parda (Phyllosticta batatas) – ataca somente as folhas formando manchas arredondadas com bordas marrons e centro cor de palha, onde podem ser observados pequenos pontos negros, que são estrutura do fungo. As vezes as lesões se desprendem deixando a folha furada. Sarna (Monilochaestes infuscans) – ataca somente as raízes, deixando manchas escuras na película, não atingindo a polpa, no entanto diminui o seu valor comercial. Podridão-mole (Rhizopus sp.) – ocorre principalmente após a colheita, podendo também se apresentar antes. A raiz afetada pode ser facilmente quebrada e não apresenta mal cheiro. No armazém as batatas atacadas apresentam um mofo preto que se propaga facilmente para outras raízes. b) Doenças provocadas por vírus: Mosaico comum (Feathery mottle ou vírus do mosqueado) – os sintomas são pequeno crescimento das folhas, folhas estreitas e amareladas. O pulgão é o principal transmissor do vírus. Micoplasmose (Conhecida como doença do enraizamento) – a planta apresenta superbrotação e deformação do limbo foliar. c) Doenças provocadas por nematóides: Rachaduras longitudinais em raízes são sintomas do ataque do nematóide do gênero Meloidogyne, embora não sejam os únicos causadores dessas doenças. Como medidas gerais de controle das doenças, citam-se: plantar apenas ramas ou mudas sadias; fazer viveiro para produção de mudas a partir de mudas sadias e selecionadas; eliminar as plantas que possam ainda aparecer doentes no viveiro; plantar cultivares resistentes e bem adaptados à região; na retirada das ramas evitar aquelas próximas ao colo da planta mãe; fazer tratamento sanitário do viveiro com fungicidas e inseticidas; evitar o plantio em local muito úmido ou mal drenado e adubar as plantas de forma balanceada, evitando principalmente o excesso de nitrogênio. d) Distúrbios fisiológicos: Rachaduras – causadas por alta umidade do solo, seguida por longos períodos de seca; Escaldadura – causada pela exposição das raízes ao sol ou geadas; Coração duro – raízes expostas a temperatura menores de 8 – 10 oC causa polpa dura após o cozimento. Fasciação – fatores ainda desconhecidos causam achatamento do caule. 6.2 – Melhoramento Genético na Cultura da Batata-Doce: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 36 36 Apesar do aumento da produtividade agrícola ter se tornado o objetivo principal do melhoramento genético de plantas, não se pode desprezar a qualidade dos produtos agrícolas produzidos, nem tão pouco os outros objetivos relacionado com as necessidades do ser humano. No caso da batata-doce, como ela pode ser utilizada para diversas finalidades, segundo COSTA e PINTO (1977), os objetivos irão variar de acordo com a finalidade, mas de um modo geral os seguintes caracteres devem ser considerados: alto rendimento de raízes tuberosas; grande conteúdo de beta-caroteno; boas qualidades culinárias que incluem condições para panificação, cozimento, doces, etc.; obtenção de raízes com formato ideal; boa capacidade de armazenamento; alto conteúdo de matéria seca; com resistência as principais pragas e doenças; resistência a nematóides; entre outros. Existe, no Brasil, um número elevado de cultivares de batata-doce, com enorme diversidade genética entre elas. Esta diversidade costuma se apresentar não só de uma cultivar para outra, como também entre diferentes campos de lavoura de uma mesma cultivar e algumas vezes, até mesmo dentro de uma mesma planta – que não raro pode apresentar no mesmo pé, folhas diferentes, no começo e na ponta da rama. Essa capacidade de sofrer mudanças é dada através de mutações genéticas(mutações- somáticas) e também através de cruzamentos espontâneos. É exatamente neste ponto que o papel do pesquisador-melhorista pode ser de máxima importância. Estudando as mutações que ocorrem na natureza e muitas vezes tentando cruzar as diferentes cultivares que já provaram ser de alta produtividade e resistência, poderá desenvolver em poucos anos aquilo que dentro da natureza levaria décadas ou até mesmo séculos (BARRERA, 1989). Segundo ALLEM (1988), a substituição regional de variedades primitivas por variedades comerciais já é uma realidade para um sem número de grãos, especialmente cereais. A mesma tendência começa a esborçar-se para culturas de raízes e tubérculos, tradicionalmente propagadas por via clonal. A sugestão de que o agricultor adote formas vegetais melhoradas está correta em tese, mas é importante reconhecer-se que tal política implica numa redução da variabilidade genética da cultura, a não ser que medidas paliativas sejam tomadas para minorar o problema. E a principal delas é a multiplicação, caracterização e conservação deste germoplasma em vias de perda em coleção de germoplasma. ALLEM (1988) cita ainda que a maioria das cultivares de batata-doce é auto- estéril, apresentando alta percentagem de auto-incompatibilidade. A polinização natural por abelhas permite que dois progenitores auto-incompatíveis possam produzir sementes (JONES, 1980). E a maneira de se preservar a variabilidade genética a longo prazo é melhor conseguida através do armazenamento de sementes verdadeiras (YEN, 1970), as quais conservam-se bem por períodos de até 20 anos (JONES, 1980; JONES e DUKES, 1982). Além disso, programas de melhoramento genético baseiam-se principalmente na seleção de variedades clonais produzidas a partir de plântulas (MARTIN, 1983). Em relação aos métodos de melhoramento, nas espécies propagadas assexuadamente são utilizados os seguintes: seleção clonal, autofecundação, hibridação e policruzamento. No caso particular da batata-doce, por ser uma espécie auto- incompatível, o método mais adequado de melhoramento parece ser o da hibridação. O referido método consiste no cruzamento entre duas populações clonais, plantio das sementes botânicas e seleção das plantas individuais, retirada das mesmas dos órgãos vegetativos usados na multiplicação da espécie, avaliação dos clones em ensaios de campo e seleção dos mais satisfatórios, os quais irão constituir as novas variedades. Este Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 37 37 método se baseia no fato de que o cruzamento praticado em plantas propagadas assexualmente já libera a variabilidade genética presente na população na geração seguinte, uma vez que tais plantas são altamente heterozigóticas, dando imediata oportunidade à seleção. Além disso, conforme BORÉM (1997), o trabalho do fitomelhorista pode ser facilitado, uma vez que identificado um tipo superior, ele pode ser perpetuado, mantendo a sua identidade genética. Por essa razão, segundo ALLARD (1971), o melhoramento das espécies propagadas assexuadamente é, em certos aspectos, menos complicado do que o melhoramento de outras espécies. 7 – MATERIAL E MÉTODOS: O experimento será realizado no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas, localizado no Campus Delza Gitaí, BR 104 Norte, km 85, Rio Largo – Alagoas, no ano de 1999. O solo é classificado como Latossolo Vermelho de acordo com JACOMINE et al. (1975). O município está situado a uma latitude de 9 o 27‟S, longitude de 35 o 27‟W e uma altitude de 127 m acima do nível do mar, com temperaturas médias de máxima 29 o C e mínima de 21 o C, e pluviosidade média anual de 1.267,7 mm (CENTENO e KISHI, 1994). Serão avaliados 14 clones da batata-doce, obtidos a partir de sementes botânicas de populações de polinização livre, em novembro/97. São eles: CL - 01, CL - 03, CL - 04, CL - 05, CL - 10, CL - 11 e CL - 12, provenientes da cultivar Co Copinha; CL - 09, proveniente da cultivar Paulistinha Branca; CL - 13 e CL - 14, provenientes da cultivar Roxa de Rama Fina; CL - 02, proveniente da cultivar Co Branca; CL - 06, proveniente da cultivar 60 Dias; CL - 07, proveniente da cultivar Copinha; e CL - 08, proveniente da cultivar Pixaim I. Será utilizado o delineamento em blocos casualizados, com 14 tratamentos e quatro repetições. As parcelas experimentais serão constituídas por três leiras de 6,0 m de comprimento com 0,30 m de altura cada, com 15 plantas por leira, no espaçamento de 0,80 m x 0,40 m, considerando-se como área útil a fileira central, avaliando-se sete plantas alternativas e competitivas, a partir da segunda. Antes do plantio, serão retiradas amostras do solo para análise química, visando a correção da acidez, caso necessário; não será utilizado adubação química ou orgânica para melhor caracterizar a situação atual do cultivo na região. No plantio serão utilizadas ramas sadias com oito a dez entrenós, dos quais três a quatro serão enterrados no topo da leira. Serão efetuadas irrigações por aspersão quando necessárias, visto que tais clones de batata-doce serão plantados no período de inverno. As parcelas experimentais serão mantidas livres de ervas daninhas, através de capinas manuais à enxada. Não serão efetuados os controles de pragas e doenças que por ventura apareçam. A partir dos 90 dias após o plantio e até a colheita dos tubérculos serão observados quinzenalmente os danos causados pela presença de pragas e doenças, caso venham a ocorrer, para avaliação do grau de resistência dos referidos clones de batata- doce. Aos 130 dias após o plantio, na ocasião da colheita, será avaliado o rendimento dos clones (em kg ha -1 ), bem como será feito uma caracterização dos tubérculos em termos de: peso (em g), diâmetro (em cm) e comprimento (em cm). Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 38 38 As análises da variância do ensaio no delineamento em blocos casualizados seguirão as recomendações de FERREIRA (1996). As comparações entre médias de clones de batata-doce serão feitas pelo Teste de Tukey no nível de 5% de probabilidade. Já as análises dos coeficientes de determinação genotípica serão feitas de acordo com CRUZ (1994). 8 – BIBLIOGRAFIA ALLARD. R. W. Princípios do melhoramento genético de plantas. Rio de Janeiro: Editora Edgard Blucher Ltda.. 1971. 381p. ALLEM, A. C. Recursos genéticos da batata-doce: situação atual e perspectivas. In: SEMINÁRIO SOBRE A CULTURA DA BATATA-DOCE. 1988, Brasília. Anais. Brasília: EMBRAPA, 1988. p. 37-54. BARRERA, P. Batata doce. 2. ed. São Paulo: ÍCONE Editora Ltda. 1989. 93p. BORÉM, A. Melhoramento de plantas. Viçosa: UFV. 1997. 547p. BRAGA, R. Plantas do nordeste, especialmente do Ceará. 3. ed. Mossoró: Coleção Mossoroense . v. XLII, 1976. p. 77-79. COSTA, C. P. da e PINTO, C. A. B. P. Melhoramento de hortaliças. Piracicaba: Departamento de Genética da ESALQ/USP. 1977. 319p. (Apostila). CENTENO, J. A. S.; KISHI, R. T. Recursos hídricos do Estado de Alagoas. Maceió: Secretaria de Planejamento, Núcleo Estadual de Meteorologia e Recursos Hídricos. 1994. 41p. CRUZ, C. D. Métodos biométricos aplicados ao melhoramento genético. Viçosa, MG: UFV, Imprensa Universitária. 1994. 390p. FERREIRA, P. V. Estatística experimental aplicada à agronomia. 2. ed. Maceió: EDUFAL. 1996. 606p. FUNDAÇÃO INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Anuário estatístico do Brasil. Rio de Janeiro: Secretaria de Planejamento da Presidência da República. v.59, p. 3-36, 1999. GONÇALVES, P. de S.; ROSSETTI, A. G.; VALOIS, A. C. C.; VEIGAS, I. de J. M. Coeficiente de determinaçãogenotípica e possíveis ganhos genéticos para caracteres utilizados na seleção de seringueira. Manaus: SUDHEVEA/EMBRAPA, 1983. 15p. JACOMINE, P. K. T.; CAVALCANTE, A. C.; PESSOA, S. C. C.; SILVEIRA, C. O. da. Levantamento exploratório-reconhecimento dos solos do Estado de Alagoas. Recife: EMBRAPA, Centro de Pesquisas Pedológicas. 1975. 532p. (Boletim técnico, 35). JONES, A. Sweet potato. In: FEHR, W. R. e HADLEY, H. H. (eds.) Hybridization of crop plants. Madison: American Society of Agronomy, 1980. p. 645-655. JONES A. e DUKES, P. D. Longevity of stored seed of sweet potato. Hortiscience. v.17, p. 756-757, 1982. MARTIN, F. W. Diferences in yield betweem potato seedlings and their derived clones. Prop. Root & Tuber Crops Newsl.. v.14, p. 41-43, 1983. MIRANDA, J. E. C.; FRANÇA, F. H.; CARRIJO, O. A.; SOUZA, A. F. PEREIRA, W.; LOPES, C. A. e SILVA, J. B. C. A cultura da batata-doce. Brasília: EMBRAPA. 1995. 94p. (Coleção Plantar). SILVA, J. B. C. e LOPES, C. A. Cultivo da batata-doce. 3. ed. Brasília: EMBRAPA.1995. 18p. (Instruções Técnicas de CNPHortalilças–7). YEN, D. E. Sweet potato. In: FRANKEL, O. H. e BENNETT, E. (eds.), Genetic Resources in Plants. London: Brlackweel. 1970. p. 341-351. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 39 39 9 - ORÇAMENTO DO PROJETO – ANO: 1999 Natureza da Despesa 1999 Valor Total (R$) Quantidade Valor Unitário (R$) Placa de identificação 01 5,00 5,00 Plaquetas 56 0,50 28,00 Preparo do solo 1,25 h/trat. 40,00 50,00 Plantio 5 d/h 8,00 40,00 Tratos culturais 3,25 d/h 8,00 26,40 Colheita 5,5 d/h 8,00 44,00 Kit irrigação 01 1.000,00 1.000,00 Total 1.193,40 Legenda: h/trat. : hora trator; d/h: dia homem. 10 - CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO Atividades jan fev mar abr maio jun jul ago set out nov dez Revisão de Literatura X X X Elaboração do Projeto X Implantação do Projeto X X Tratos Culturais X X X X Coleta de Dados X X X Análise de Dados X Interpretação de Dados X Relatório Final X 2.2 Instalação do Experimento A instalação do experimento nada mais é do que o transporte para a prática (campo, laboratório, casa-de-vegetação, estábulo, etc.) do que foi idealizado, estudado e planejado. Esta etapa constitui o início da fase prática do experimento e deve ser realizada com os mesmos cuidados e atenção com que foi elaborado o projeto experimental. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 40 40 Na instalação do experimento, o pesquisador deve seguir à risca o que consta no croqui, conforme apresentado na FIGURA 2.1. Contudo, quando algum fator (por exemplo, condições locais de solo, topografia, etc.) impede a sua instalação da forma como foi planejado, o pesquisador deve usar o bom senso para direcionar os trabalhos, indicando a forma de instalação do experimento, sem afetar os objetivos básicos do mesmo e sem reduzir a sua precisão. FIGURA 2.1 – CROQUI DO EXPERIMENTO SOBRE “AVALIAÇÃO DE CLONES DE BATATA- DOCE (Ipomoea batatas (L.) Lam.), EM RIO LARGO - ALAGOAS 33,6 m 14 5 4 7 11 6 2 8 13 3 12 1 9 10 9 11 13 12 8 6 14 1 3 10 7 5 2 4 12 5 3 10 1 13 8 2 4 7 6 9 14 11 3 13 9 7 14 5 4 8 2 12 11 6 10 1 NOTAS: Tratamentos: 1 – CL 01; 2 – CL 02; 3 – CL 03; 4 – CL 04; 5 – CL 05; 6 – CL 06; 7 – CL 07; 8 – CL 08; 9 – CL 09; 10 – CL 10; 11 – CL 11; 12 – CL 12; 13 – CL 13; 14 – CL 14. Área Total do Experimento: 907,2 m 2 . Área do Bloco: 201,6 m 2 . Área da Parcela: 14,4 m 2 . Número de Fileiras/Parcela: 3. BLOCO I 6,0 m 1,0 m BLOCO II BLOCO III BLOCO IV BLOCO V BLOCO VI Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 41 41 Espaçamento: 0,80 m x 0,40 m. Sempre que qualquer alteração seja feita no projeto para possibilitar a sua instalação, a mesma deve ser transportada para o plano inicial, a fim de que o mesmo sempre represente o que está sendo executado no campo, para possibilitar a interpretação e divulgação dos resultados, principalmente nos projetos de longa duração. Como a instalação do experimento constitui o início da sua fase prática, todo o cuidado é pouco por parte do pesquisador, para se alcançar uma boa precisão do experimento. Dessa forma, ele deve evitar os erros sistemáticos, aplicar corretamente os princípios da experimentação e usar toda sua experiência para obter tal precisão experimental. 2.3 Execução do Experimento A execução do experimento é a forma de conduzir, no campo, laboratório, casa- de-vegetação, estábulo, etc., o plano experimental. Esta etapa não obedece a normas fixas, pelo contrário, é extremamente maleável, devendo adaptar-se às condições encontradas, procurando obter sempre o máximo de informações e de eficiência. Na execução do experimento, o pesquisador deve anotar pessoalmente os dados e observações do experimento em fichas, anexadas em um caderno de campo para não perdê-los. Alguns modelos dessas fichas serão apresentados a seguir. Ficha de Observação de Campo Ano Agrícola: ________ Projeto: __________________________________________________________________ Experimento: ______________________________________________________________ Local de Execução:_________________________________________________________________ N º d a P ar ce la Tratamento E m er g ên ci a d e P lâ n tu la s (d at a) S ta n d I n ic ia l (c o n ta g em a p ó s d es b as te ) A p ar ec im en to d as 1 a s F lo re s (d at a) A p ar ec im en to d o s 1 o s F ru to s (d at a) S ta n d F in al (c o n ta g em a p ó s co lh ei ta s) A lt u raM éd ia d e P la n ta (m en su ra çõ es n o f in al d a co lh ei ta ) Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 42 42 Ficha de Manejo Cultural Ano Agrícola ______ Projeto: _________________________________________________________ Experimento: _____________________________________________________ Local de Execução: ________________________________________________ Textura do Solo: ________________________ pH do Solo: ______________ Análise de Nutrientes do Solo:________________________________________ Exposição do Campo: ______________________________________________ Semeadura (data): ______ Transplante (data):______ Desbaste (data): _______ Controle de Pragas Data Produto Utilizado Praga Combatida (Nomes vulgar e científico) Eficiência de Controle I R B Controle de Doenças Data Produto Utilizado Doença Combatida (Nome da doença e agente causal) Eficiência de Controle I R B Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 43 43 Ficha de Tabulação Ano Agrícola ________ Projeto: _________________________________________________________ Experimento: _____________________________________________________ Local de Execução: ________________________________________________ N º d e P ar ce la Tratamento Períodos (dias) Produção (em g) R en d im en to k g /h a E m er g ên ci a d e P lâ n tu la s E m er g ên ci a à F lo ra çã o E m er g ên ci a à F ru ti fi ca çã o E m er g ên ci a à Ú lt im a C o lh ei ta 1 a C o lh ei ta 2 a C o lh ei ta 3 a C o lh ei ta T o ta l Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 44 44 Ficha de Acompanhamento Mensal de Projeto de Pesquisa Mês/Ano:_______ Título:_____________________________________________________ Elaborador do Projeto: ________________________________________ Executor do Projeto: _________________________________________ Ano de Início: ___ Experimentos: a) Previstos: ____ b) Instalados:____ __________________________________________________________ Resumo descritivo das realizações no mês - por experimento (observações realizadas, dificuldades encontradas, providências tomadas, aspectos técnicos mais importantes, sugestões e outras informações). __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 45 45 Mais detalhes a respeito da execução do experimento poderá ser obtido no capítulo anterior. 2.4 Análise Estatística dos Dados Experimentais A análise estatística dos dados experimentais é uma fase muito importante do experimento, pois é nela que se verifica se os tratamentos avaliados são ou não diferentes. Vários métodos são utilizados na análise estatística de experimentos, os quais serão objeto de outros capítulos. Independentemente do método a ser utilizado na análise estatística do experimento, o pesquisador deve ter em mente os seguintes pontos: a) Antes de efetuar a análise de variância nos dados experimentais, ele deve verificar se os mesmos atendem às suposições da análise de variância (os efeitos devem ser aditivos, os erros devem ser independentes, devem apresentar distribuição normal e as suas variâncias devem ser homogêneas), sob pena das conclusões obtidas não terem validade. b) No processo de análise estatística dos dados experimentais, o sistema de aproximação dos dados poderá aumentar o erro experimental. Em função disso, não é recomendado aproximar os dados durante a análise estatística, e sim no final da mesma, deixando-se no mínimo, quatro casas decimais. c) Quando analisar quaisquer dados deverá dar ênfase aos resultados biológicos e não aos métodos estatísticos. Não incluir no trabalho detalhes matemáticos desnecessários. 2.5 Interpretação dos Resultados Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 46 46 A interpretação dos resultados experimentais submetidos à análise estatística constitui uma das etapas fundamentais do plano de pesquisa. Através do exame dos resultados parciais verifica-se se a pesquisa está se desenvolvendo satisfatoriamente, ou se existe algo errado e que deve ser corrigido. Por exemplo, em um experimento na cultura do milho, o crescimento das plantas, a coloração e a turgescência das folhas, a umidade do solo, a temperatura ambiente, as precipitações pluviais, a ocorrência de insetos-praga e doenças nos diferentes tratamentos, etc., fornecem informações muito valiosas sobre o desenrolar do experimento. A interpretaçãodesses resultados parciais, no momento em que ocorrem, permite melhor compreensão do fato e facilita as conclusões finais. A exposição pura e simples dos resultados obtidos no experimento, mesmo quando acompanhados de análise estatística, não merece o título de pesquisa. Para que isso ocorra, é necessário que se faça a interpretação dos resultados para se chegar a um fato novo; é necessário que se chegue a uma conclusão nova, que venha solucionar um problema técnico ou prático. A interpretação de resultados que conduza somente a conclusões específicas, sem possibilidades de generalização, indica que a pesquisa ainda não terminou, devendo serem pesquisados outros aspectos. Por exemplo, no caso da irrigação na cultura do milho, os dados disponíveis até o momento se mostram desfavoráveis a essa prática, da forma e nas condições em que vem sendo realizada. Tal pesquisa estará concluída apenas quando, analisados e interpretados os dados de irrigação, temperatura, precipitação pluvial, etc., se puder concluir sobre os fatores que tornam a irrigação desaconselhável no lugar e nas condições em que vem sendo realizada, e em que condições de solo e clima a irrigação na cultura de milho poderia ser economicamente praticada. Os resultados de qualquer pesquisa devem ser profunda e meticulosamente analisados e interpretados, constituindo as conclusões e sua meta fundamental. 2.6 Elaboração do Relatório Final Um projeto de pesquisa somente poderá ser considerado concluído quando gerar algum produto ou as informações obtidas tenham domínio público. Em função disso, o pesquisador deve elaborar o relatório final, tanto para atender as exigências da instituição financiadora do projeto de pesquisa como para ser publicado numa revista especializada, bem como apresentá-lo em reuniões científicas, congresso ou similares. De um modo geral, na elaboração do relatório final, deve ser especificado os seguintes itens: a) Título - Deve ser redigido com bastante cuidado para indicar precisamente qual o conteúdo do trabalho científico. É aqui onde mais se exige clareza e concisão por parte do pesquisador. Lembre-se que o título deve ser bem ajustado ao objetivo do trabalho científico. Os serviços de indexação e de publicação de resumos (abstracts) solicitam títulos curtos e específicos, incluindo a natureza do estudo e os organismos envolvidos. Algumas revistas não permitem mais que dez palavras, outras limitam o título a noventa caracteres e espaços. Se for necessário ultrapassar esses limites, desdobre-o em título e subtítulo. Deve ser evitadas generalidades ou idéias vagas, conforme visto na etapa “Elaboração do Projeto”. Também, deve ser evitado expressões supérfluas como: “investigação sobre ...”, “estudo de ...”, “efeito de ...”, “influência da ...”, “contribuição Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 47 47 para ...”, “sobre a natureza de ...”, “aspectos de ...”, “introdução ao estudo de ...”, “análise preliminar de ...”, etc.. Sugere-se não inclui: nome científico da espécie juntamente com nome vulgar, especialmente se essa já é bem conhecida, optar pelo nome vulgar; abreviaturas; época em que foi desenvolvido o experimento (data), a não ser que faça parte dos objetivos; fórmulas químicas; uso de aspas, barras ou versus (x). b) Autoria - O nome do autor (ou autores) deve constar logo abaixo do título, à direita do mesmo. Deve ser iniciado, preferencialmente, pelo sobrenome todo em letras maiúsculas, seguido pelas iniciais do nome. Há revistas que publicam o título do autor (ou autores), o nome da Instituição onde foi realizado o trabalho, ou ambos, logo abaixo do nome do mesmo. Outras preferem trazer essas indicações em rodapé, na primeira página do relatório de pesquisa (artigo científico), o que assegura certa economia de espaço. Nesse caso, faz-se uma chamada por meio de asteriscos, ou melhor, de números- indíces entre parênteses. Parece-nos supérfluo acrescentar que os nomes figurando no cabeçalho de um relatório de pesquisa devem ser estritamente os dos autores efetivos do trabalho; aqueles que participam do planejamento, instalação e execução do experimento, análise estatística dos dados experimentais e interpretação dos resultados são, em maior ou menor grau, autores intelectuais do trabalho. Essa classificação depende da importância da contribuição no trabalho científico, ou seja, o pesquisador que mais contribuiu tem seu nome em primeiro lugar. Consentir na inclusão de seu nome em outras circunstâncias ou a outro título, ou colocar nomes de terceiros que não preencham aqueles requisitos, é infringir a ética do trabalho científico e contribuir para a corrupção dos costumes nesse domínio. Toda colaboração, ajuda material, apoio moral, críticas, etc., recebidos de outras pessoas devem ser referidos nos “Agradecimentos”, no fim do trabalho científico e antes das referências bibliográficas, de uma forma clara e objetiva. c) Resumo - O resumo é a apresentação concisa e freqüentemente seletiva do texto, pondo em relevo os elementos de maior interesse e importância, ou seja, a natureza do assunto pesquisado, os resultados importantes obtidos e as conclusões principais a que se chegou. A finalidade do resumo é difundir o mais amplamente as informações (quer diretamente, quer através de sua reprodução nos periódicos especializados em resumos, ou de sua incorporação ao acervo dos serviços de comunicação) e permitir a quem lê, decidir sobre a conveniência de consultar o texto completo. Por isso, ele deve ser bem redigido, até porque se espera que ele seja lido cerca de 50 a 500 vezes mais do que o trabalho científico na íntegra. Deve ser redigido na forma impessoal do tratamento gramatical, bem como deve ser evitado usar frases como: são descritos e será apresentado. Quanto à sua extensão, não deve ir além de duzentas palavras, para permitir que, depois de impresso, possa constar de uma ficha de 12,5 cm por 7,5 cm. d) Abstract - O abstract corresponde à tradução do resumo para o inglês, em função da necessidade de uma língua de grande penetração nos meios especializados. Se o trabalho científico for apresentado em língua estrangeira (que não o espanhol), esse resumo será em português. Este tópico assume o papel de divulgador internacional das contribuições científicas. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 48 48 e) Introdução - Nela deve conter, pela ordem: natureza e importância do assunto pesquisado, evolução e situação do problema, e identificação dos objetivos do trabalho científico. Quase todas as observações sobre a redação da introdução do projeto de pesquisa são válidas aqui. Quanto à natureza e importância do assunto pesquisado, deve ser focalizados o problema com indicação daqueles fatos ou situações que evidenciem sua importância. Por exemplo, se o assunto é aumento da proteína em milho, mostrar porque é importante que esse cereal tenha maior teor de proteína. Na evolução e situação do problema, deve ser feito um levantamento dos estudos já feitos sobre o problema por outros pesquisadores, (revisão bibliográfica), de modo que mostre a real situação do problema na literatura nacional e estrangeira, na época em que se planejou a pesquisa. Contudo, extensas revisões da literatura não têm sentido, devendo ser substituídas por referências aos trabalhos mais recentes e mais importantes. Quando é um assunto muito pesquisado e há inúmeras literaturas a esse respeito, cite três, no máximo quatro delas. Na identificação dos objetivos do trabalho científico, deve ser exposto claramente as questões que foram respondidas pela pesquisa. f) Materiale Métodos - O material e métodos deve ser feito da mesma maneira como visto na etapa “Elaboração do Projeto”, alterando apenas o tempo do verbo, do futuro para o passado. Além disso, a descrição dos métodos usados deve ser breve, porém suficiente para possibilitar a outros pesquisadores repetir a investigação; processo e técnicas já publicados devem ser apenas referidos por citação, sendo necessário detalhar no caso de serem novos ou pouco usual. g) Resultados e Discussão - Primeiramente, deve ser apresentado os resultados que se encontram em uma tabela (ou quadro) ou figura (gráfico, desenho, mapa, fotografia, etc.) de forma objetiva, exata, clara e lógica, com o mínimo possível de discussão ou interpretação pessoal. As tabelas e/ou figuras poderão vir logo após a apresentação dos resultados ou no final do trabalho científico. Posteriormente, é feita a discussão dos dados obtidos e dos resultados alcançados à luz da experiência do pesquisador, ligando os novos achados aos conhecimentos anteriores. Lembre-se de que, na apresentação dos resultados, se os dados forem numéricos, os mesmos devem vir acompanhados de análise estatística, sempre que conveniente. Não apresente separadamente os resultados de uma grande número de observações similares ou experiências equivalentes, tal como analisar as características de uma população. As informações adequadas podem estar todas compreendidas, via de regra, quando se fornecem: o número de observações; a média aritmética dos valores; o desvio padrão e/ou erro padrão da média. Tais informações podem constar do texto ou das tabelas, da seguinte forma: 275 2,8 (12), onde 275 representa a média, 2,8 representa o desvio padrão ou erro padrão da média (indicar qual) e (12) corresponde ao número de observações, caso esse já não conste de outra coluna da tabela. Quando forem apresentadas diferenças entre médias (ou outros dados estatísticos) de tratamentos, aplique o teste de significância mais adequado. Na discussão dos resultados, o autor (ou autores) deve: g.1) estabelecer relações entre causas e efeitos; Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 49 49 g.2) deduzir as generalizações e princípios básicos que tenham comprovação nas observações experimentais; g.3) esclarecer as exceções, modificações e contradições das hipóteses, teorias e princípios diretamente relacionados com o trabalho realizado; g.4) indicar as aplicações teóricas ou práticas dos resultados obtidos, bem como as suas limitações; g.5) procurar elaborar, quando possível, uma teoria para explicar certas observações ou resultados obtidos; g.6) sugerir, quando for o caso, novas pesquisas, tendo em vista à experiência adquirida no desenvolvimento do trabalho e visando à sua complementação. Além da discussão dos resultados entre si, cabe a discussão diante da literatura, isto é, a comparação dos resultados obtidos com os dos autores citados. Cabe ao autor (ou autores) definir se seus resultados confirmam, eqüivalem ou desmentem os dos outros trabalhos mencionados. Jamais ofereça argumentos ou provas que se baseiam em comunicações privadas ou publicações de caráter restrito. Ainda que se tolerem alusões e entrevistas orais ou a comunicações pessoais, elas não devem justificar afirmações ou conclusões apoiadas em fatos não comprovados pelo autor (ou autores). h) Conclusões - Nela deve ser colocado os principais resultados obtidos com a experimentação, de uma forma clara, objetiva, lógica e breve. É aqui onde estão situadas as contribuições do autor (ou autores) para o avanço da ciência, além do que elas poderão abrir perspectivas de novas pesquisas. As conclusões, obviamente, têm que se basear somente em fatos comprovados. Na redação dessa parte do trabalho científico devem ser evitadas expressões que indiquem reserva ou ressalva, tais como: houve indícios, provavelmente, possivelmente, etc.. Em alguns periódicos não consta o item Conclusões, sendo que as mesmas aparecem em Resultados e Discussão. i) Agradecimentos (Opcional) - Os agradecimentos devem ser feitos a pessoas ou instituições que realmente colaboraram para o desenvolvimento do trabalho científico. Também, aqui, o estilo deve ser sóbrio e claro, indicando as razões pelas quais se fazem os agradecimentos. Devem ser omitidos os agradecimentos a colaborações rotineiras, tais como: datilografia, desenhos eventuais, trabalhos de impressão, etc.. j) Literatura Citada - As informações citadas pelo autor (ou autores) de um trabalho científico, com o propósito de fundamentar, de comentar ou ilustrar as asserções do texto e que já tenham sido publicadas (ou que estejam sabidamente em publicação), deverão ser acompanhadas de referências, permitindo ao autor comprovar os fatos ou ampliar seu conhecimento do assunto mediante a consulta nas fontes. Evidentemente, essa finalidade só será atingida na medida em que a referência for correta e apresentada de forma inequívoca para o leitor, devendo ainda atender às conveniências dos serviços de bibliografia e bibliotecas, para evitar perda de tempo e dificuldades na localização do artigo para consulta ou reprodução. Siga para isso as normas internacionais instituídas pela Organização Internacional de Normalização e pela Associação Brasileira de Normas Técnicas e editadas pelo Instituto Brasileiro de Bibliografia e Documentação. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 50 50 O próprio autor (ou autores) é quem deve compilar a bibliografia que irá citar, nela incluindo os trabalhos que efetivamente consultou e na medida em que sejam necessários à exposição de suas idéias ou resultados. A seguir serão apresentados exemplos dos casos mais comuns de referenciação. Na citação de artigos de periódicos, os seguintes elementos deverão aparecer, pela ordem: sobrenome do(s) autor(es), iniciais do prenome (tudo em letras maiúsculas); título do artigo; título do periódico (em negrito); local de publicação do periódico; volume; número; páginas inicial e final do artigo; ano de publicação. Exemplo: LOPES, M. E. B. M.; KIMATI, H. Avaliação da resistência de genótipos de girassol (Helianthus annus L.) a Macrophomina phaseolina (Tass.) Goid. no Estado de São Paulo. Summa Phytopathologica, Piracicaba, v. 13, n. 1/2, p. 133-141, 1987. No caso de um livro, a citação deverá conter os seguintes elementos, pela ordem: sobrenome do(s) autor(es) do capítulo, iniciais do pronome (tudo em letras maiúsculas); título do livro (em negrito); número da edição (exceto a 1 a ); local da publicação do livro; editora; ano de publicação; número do volume (quando houver); número total de páginas. Exemplo: BANZATTO, D. A.; KRONKA, S. N. Experimentação agrícola. Jaboticabal: FUNEP, 1989. 247p. No caso de capítulo de livro, os seguintes elementos deverão constar na citação, pela ordem: sobrenome do (s) autor (es), iniciais do prenome (tudo em letras maiúsculas); título do capítulo ou parte referenciada; palavra In:; sobrenome do autor ou editor do livro, iniciais do prenome (tudo em letras maiúsculas); título do livro (em negrito); número da edição (exceto a 1 a ); local de publicação do livro; editora; ano de publicação; número do volume (quando houver); número do capítulo e/ou página inicial e final da parte referenciada. Exemplo: BANDEL, B. Genética. In: PATERNIANI, E. Melhoramento e produção de milho no Brasil. Piracicaba: Fundação Cargill, 1980. p. 97-121. No caso de dissertação ou tese, a citação deverá conter os seguintes elementos, pela ordem: sobrenome do autor, iniciais do prenome (tudo em maiúsculo);título da dissertação ou tese (em negrito); local de apresentação (cidade); instituição onde a dissertação ou tese foi defendida; ano da defesa; número de páginas; dissertação ou tese; grau. Exemplo: FERREIRA, P.V. Aspectos fisiológicos e implicações genéticas da cerosidade foliar em cebola ( Allium cepa L.) Piracicaba: ESALQ, 1983. 101 p. Tese, Doutoramento. No caso de eventos (congressos, simpósios, reuniões, etc.), a citação deverá conter os seguintes elementos, pela ordem: nome do evento (todo em letras maiúsculas); número, ano e local de realização do evento; título (em negrito); local de publicação; editora; ano de publicação; número de páginas ou número de volumes. Exemplo: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 51 51 CONGRESSO BRASILEIRO DE NEMATOLOGIA, 12, 1988. Dourados. Resumos. Dourados: Sociedade Brasileira de Nematologia, EMBRAPA/UEPAE de Dourados, 1988, 42 p. No caso de parte de eventos, os seguintes elementos deverão aparecer, pela ordem: sobrenome do(s) autor(es) do trabalho, iniciais do prenome (tudo em letras maiúsculas); título do trabalho, palavra In:; nome do evento (todo em letras maiúsculas); número, ano e local de realização do evento; título (em negrito); local de publicação; editora; ano de publicação; página inicial e final da parte referenciada. Exemplo: MELO, I.S. de. Controle biológico de doenças de raiz. In: REUNIÃO SOBRE CONTROLE BIOLÓGICO DE DOENÇAS DE PLANTAS, 1,1986, Piracicaba. Anais. Campinas: Fundação Cargil, 1986. p. 7-12. No caso de abstracts, a citação deverá conter os seguintes elementos, pela ordem: sobrenome do(s) autor(es) do artigo científico, iniciais do prenome (tudo em letras maiúsculas); título do artigo; título do periódico (em negrito); local de publicação; volume (número do fascículo); página inicial e final da parte referenciada; ano de publicação do artigo científico seguido pela expressão “apud” e título do abstracts (em negrito apenas o título do abstracts); volume; número de referência do artigo; número da página; ano de publicação do abstracts. Exemplo: KATIS, N.; GIBSON, R. W. Transmission of potato virus y by cereal aphids. Potato Research, Wageningen, v. 28, n.1, p. 65-70, 1985 apud Review of Plant Pathology, v. 65, n.1, p. 4038. 1986. Mais detalhes sobre bibliografia, bem como sobre os outros itens de um relatório de pesquisa, consultar, entre outros, IPARDES (2000). A seguir será apresentado um modelo de relatório de pesquisa: UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 52 52 Avaliação de Clones de Batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam), em Rio Largo - AL. Jair Tenório Cavalcante Paulo Vanderlei Ferreira Lailton Soares Relatório de pesquisa apresentado à Revista Magistra da Escola de Agronomia da Universidade Federal da Bahia para publicação. Rio Largo/Alagoas Janeiro/ 2002 AVALIAÇÃO DE CLONES DE BATATA-DOCE (Ipomoea batatas (L.) Lam.), EM RIO LARGO – AL 1 Jair Tenório Cavalcante 2 ; Paulo Vanderlei Ferreira 3 ; Lailton Soares 3 2 Escola Agrícola de Jundiaí/Universidade Federal do Rio Grande do Norte, CEP: 59280-000, Macaiba- RN. E-mail: jairtc@bol.com.br 3 Universidade Federal de Alagoas, BR 104 Norte, km 14, CEP: 57100-000, Rio Largo-AL. RESUMO: Considerando-se que são poucos os trabalhos de pesquisa com batata-doce para o Estado de Alagoas, faz-se necessário estudos no sentido de se obter para a região, através do melhoramento genético de plantas, cultivares adaptadas, com boas Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 53 53 características agronômicas, elevada capacidade produtiva e resistência às principais pragas e doenças que assolam esta cultura. O experimento foi realizado em Rio Largo – Alagoas, em 1999, objetivando avaliar clones de batata-doce, mediante análise de variância, comparação das médias e do coeficiente de determinação genotípica. Utilizou- se o delineamento experimental em blocos casualizados, com 14 tratamentos e quatro repetições, analisando-se as variáveis: produtividade de raízes comerciais, produtividade de raízes não comerciais, comprimento da raiz, diâmetro médio da raiz e número de raízes comerciais; peso da parte aérea; resistência à broca do coleto e resistência à ferrugem branca. O clone 13 apresentou o maior rendimento de raízes comerciais (19,97 t ha -1 ), maior diâmetro médio de raiz (7,05 cm) e menor percentual de sintomas da broca do coleto. As estimativas dos coeficientes de determinação foram elevadas (acima de 70%); havendo assim pouca influência do ambiente na expressão das variáveis. Os clones 13, 14, 03, 09 e 06 apresentaram os melhores desempenhos, superando a produtividade média de raízes comerciais de batata-doce no Estado de Alagoas. Palavras-chave: produtividade, raízes, coeficiente de determinação genotípica. EVALUATION OF SWEET POTATOES CLONES (Ipomoea batatas (L.) Lam.), IN RIO LARGO – AL ABSTRACT: Since very little research has been done with sweet potato in the State of Alagoas, Brazil, studies are necessary in order to obtain for this region, through plant breeding, adapted cultivars, with good agronomic characteristics, high productive capacity and resistance to the main plagues and diseases that destroy this crop. The experiment was carried out in Rio Largo – countryside of Alagoas/Brasil, in 1999, with the purpose of evaluating sweet potato clones through the analyses of variance, comparison of means and genotype coefficient determination. The experimental design was in randomised blocks with fourteen treatments and four repetitions. The following variables were analysed: marketable tuber yield, tuber length, tuber diameter, number of marketable tuber, plant aerial parts dry weight, non-marketable tuber yield, resistance to stem drill, and resistance to white rust. The clone 13 presented the largest marketable tuber yield (19.97 t ha -1 ), largest mean tuber diameter (7.05 cm) and the lowest percentage of stem drill symptoms. The estimates of coefficient determination were high (above 70%). Therefore, the environment has little influence in the expression of the ____________ 1 Parte da Dissertação do primeiro autor, apresentada à Universidade Federal de Alagoas. Magistra, Cruz das Almas-BA, v. 15, n.1, p. 13-17, jan./jun. 2003. variables. The clones 13, 14, 03, 09 and 06 presented the best results, overcoming the average productivity of marketable tubers of sweet potato in the State of Alagoas. Key words: production, roots, genotypes coefficients determination. INTRODUÇÃO A batata-doce é a quarta hortaliça mais consumida no Brasil. É uma cultura tropical e subtropical, rústica, de fácil manutenção. Apresenta boa resistência à seca e ampla adaptação.O custo de produção é relativamente baixo, com investimentos Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 54 54 mínimos e de retornos elevados. É também uma das hortaliças com maior capacidade de produzir energia por unidade de área e tempo (kcal ha -1 dia -1 ) (MIRANDA et al., 1995). Fatores como a ocorrência de pragas e doenças, tecnologia de produção inadequada e a falta de cultivares selecionadas são responsáveis pela baixa produtividade média brasileira, que está em torno de 8,7 t ha -1 (SILVA e LOPES, 1995). Por outro lado, a situação em Alagoas é mais crítica, pois apresenta produtividade média de 7,7 t ha -1 e não existem cultivares selecionadas para a região (FIBGE, 1999). São poucos os trabalhos de pesquisas visando selecionar e recomendar cultivares de batata-doce para diferentes regiões do país (SILVA e LOPES, 1995). Sabe-se que tanto a introdução como a obtenção de novas cultivares, de qualquer espécie cultivada, constitui um trabalho contínuo e dinâmico, pois as novas cultivares selecionadas permanecem em uso durante um número variável de anos, para por sua vez serem substituídas por outras superiores. Em programas de melhoramento genético de plantas, além de estudos relacionados à análise de variância e comparação de médias, também deve-se proceder à análise de um parâmetro genético que venha dar suporte aos resultados alcançados. Um dos parâmetros genéticos mais usados é o coeficiente de determinação genotípica, pois o seu conhecimento para um dado caráter permite a quantificação da relação entre o desempenho das plantas-mães e suas progênies em gerações subseqüentes. Além disso, o seu conhecimento permite estabelecer os objetivos principais a serem alcançados em programas de melhoramento de plantas (GONÇALVES et al., 1983). Considerando-se estes fatos, o presente trabalho teve como objetivo avaliar clones de batata-doce desenvolvidos em Alagoas, mediante análise de variância, comparação das médias e do coeficiente de determinação genotípica, nas condições de clima e solo de Rio Largo-AL. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado no Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Alagoas, localizado no Campus Delza Gitaí, BR 104 Norte, km 85, Rio Largo – Alagoas, no ano de 1999. O solo é classificado como Latossolo Vermelho de acordo com JACOMINE et al. (1975). O município está situado a uma latitude de 9 o 27‟S, longitude de 35 o 27‟W e uma altitude de 127 m, com temperaturas médias de máxima 29 o C e mínima de 21 o C, e pluviosidade média anual de 1.267,7 mm (CENTENO e KISHI, 1994). Foram avaliados 14 clones da batata-doce, obtidos a partir de sementes botânicas de populações de polinização livre, em novembro/97. São eles: CL - 01, CL - 03, CL - 04, CL - 05, CL - 10, CL - 11 e CL - 12, provenientes da cultivar Co Copinha; CL - 09, provenientes da cultivar Paulistinha Branca; CL - 13 e CL - 14, provenientes da cultivar Roxa de Rama Fina; CL - 02, proveniente da cultivar Co Branca; CL - 06, proveniente da cultivar 60 Dias; CL - 07, proveniente da cultivar Copinha; e CL - 08, proveniente da cultivar Pixaim I. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com 14 tratamentos e quatro repetições. As unidades experimentais foram constituídas por três leiras de 6,0 m de comprimento com 0,30 m de altura cada, com 15 plantas por leira, no espaçamento de 0,80 m x 0,40 m, considerando-se como área útil a fileira central, avaliando-se sete plantas alternativas e competitivas, a partir da segunda. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 55 55 Após análise de solo, procedeu-se o preparo do mesmo, onde foram efetuadas duas gradagens: uma antes e outra após a aplicação do corretivo; não foi aplicado adubo químico, visto que o solo apresentou uma boa fertilidade e também para melhor caracterizar o cultivo na região. Decorridos 30 dias, levantaram-se as leiras com sulcador tratorizado. Para o plantio, foram utilizadas ramas novas de até 90 dias, sadias, com oito a dez entrenós, dos quais três a quatro enterrados no topo da leira, este executado em 11/06/1999. Utilizou-se irrigação por aspersão, visto que ocorreram veranicos nos primeiros 60 dias após o plantio. As parcelas experimentais foram mantidas livres de ervas daninhas, através de capinas à enxada e não foram efetuados os controles de pragas e doenças que ocorreram, pois um dos objetivos do presente trabalho foi a avaliação da resistência dos referidos clones de batata-doce às moléstias. A partir dos 90 dias após o plantio e até a colheita das raízes tuberosas, foram quinzenalmente observados os danos causados pela presença de pragas e doenças, anotando-se a percentagem de danos, para avaliação do grau de resistência dos referidos clones de batata-doce. Aos 130 dias após o plantio, foi efetuada a colheita das raízes tuberosas na leira central. As variáveis relacionadas a seguir referem-se às médias de sete plantas competitivas da leira central de cada parcela experimental: 1 – Produtividade de Raízes Comerciais (PRC): refere-se ao peso (t ha-1) das raízes comerciais (acima de 80 g), com uso de balança de precisão. 2 – Diâmetro Médio da Raiz (DMR): refere-se ao diâmetro (cm), da parte intermediária transversal da raiz, utilizando-se 20 tubérculos tomados aleatoriamente. Nesta medição utilizou-se um paquímetro. 3 – Comprimento da Raiz (CR): refere-se ao comprimento da raiz (cm), utilizando-se os mesmos 20 tubérculos avaliados no DMR. Medição feita com régua milimétrica. 4 – Número de Raízes Comerciais por Planta (NRC): refere-se à quantidade de raízes comerciais (acima de 80 g), por planta. 5 – Produtividade de Raízes Não Comerciais (PRNC): refere-se ao peso (t ha-1) das raízes não comerciais (de 40 a 80 g), com uso de balança de precisão. 6 – Peso da Parte Aérea das Plantas (PPA): refere-se ao peso (t ha-1) da parte aérea das plantas, retirando-se a três cm do solo, usando-se balança de precisão. 7 – Resistência à Broca do Coleto (RBC): quinzenalmente foram atribuídas notas de 1 a 5, à percentagem de plantas atacadas pela Broca do coleto (Megastes pusialis) por parcela experimental. Sendo 1 - (0 - 10%) Resistente (R); 2 - (11 - 25%) Moderadamente Resistente (MR); 3 - (26 - 35%) Moderadamente Suscetível (MS); 4 - (36 - 50%) Suscetível (S) e 5 - (> 50%) Altamente Suscetível (AS). Esta escala foi idealizada por AZEVEDO et al. (1996). 8 – Resistência à Ferrugem Branca (RFB): quinzenalmente foram atribuídas notas de 1 a 5, à percentagem de área foliar atacada pela Ferrugem branca (Albugo ipomoea - panduratae) nas plantas. Sendo 1 - (0 - 1%) Resistente (R); 2 - (2 - 10%) Moderadamente Resistente (MR); 3 - (11 - 25%) Moderadamente Suscetível (MS); 4 - (26 - 50%) Suscetível (S) e 5 - (> 50%) Altamente Suscetível (AS). Esta escala foi idealizada por PEIXOTO et al. (1989). Os resultados obtidos foram submetidos a análise da variância, comparação das médias pelo teste de Tukey (FERREIRA, 1996) e ao estudo do coeficiente de determinação genotípica (CRUZ, 1994). Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 56 56 RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise de variância revelou existência de diferenças significativas a 1% de probabilidade pelo teste F em todas as variáveis, rejeitando-se a hipótese de nulidade (Tabela 1). Deste modo, pelo menos dois tratamentos (clones) possuem efeitos diferentes sobre a variável analisada, a este nível de probabilidade, com um grau de confiança superior a 99% de probabilidade. A maioria dos coeficientes de variação apresentou valores acima de 20%, como foram os casosdas variáveis PRC, PPA, NRC, PRNC e RBC, enquanto que os demais variaram entre 7,77% e 13,28%. É comum encontrarem-se valores de coeficientes de variação elevados em variáveis relacionadas a órgãos e/ou estruturas subterrâneas, pois o controle do ambiente é dificultado. Resultados semelhantes foram encontrados por Soares (1991), com batata-baroa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft.), cenoura (Daucus carota L.), mandioca (Manihot esculenta Crantz), batatinha (Solanum tuberosum L.) e inhame (Colocasia esculenta (L.) Schott.). Tabela 1 – Resumo da análise de variância de oito variáveis avaliadas em 14 clones de batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam.) no delineamento em blocos casualizados. Rio Largo-AL, 1999. _____________________________________________________________________________________ FV GL PRC CR DMR PPA NRC PRNC RBC RFB (t ha -1 ) (cm) (cm) (t ha -1 ) (unid.) (t ha -1 ) (nota de 1 a 5) (nota de 1 a 5) ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Blocos 3 18,6995 7,4778 0,3116 0,4490 0,6157 1,1814 1,9762 0,0695 Clones 13 64,9676** 13,0502** 3,1025** 1,7548** 1,0662** 2,9525** 3,0659** 2,6636** Resíduo 39 11,5739 1,8254 0,2398 0,5146 0,2763 0,5455 0,6044 0,0318 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Média 11,46 17,38 4,78 1,55 2,12 2,05 3,61 1,34 C.V.(%) 29,69 7,77 10,25 46,39 24,74 36,08 21,55 13,55 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ **: Significativo a 1% de probabilidade pelo teste F. PRC: Produtividade de Raízes Comerciais; CR: Comprimento da Raiz; DMR: Diâmetro Médio da Raiz; PPA: Peso da Parte Aérea; NRC: Número de Raízes Comerciais; PRNC: Produtividade de Raízes Não Comerciais; RBC: Resistência à Broca do Coleto; RFB: Resistência à Ferrugem Branca. Na Tabela 2 consta as diferenças significativas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade entre as médias dos 14 clones para cada variável. Com relação à variável PRC, o clone 13 apresentou a maior produtividade de raízes comerciais (19,97 t ha -1 ) e diferiu dos clones 02, 04, 05, 07, 08, 10 e 11que produziram em média 8,26 t ha -1 . Observa-se que os resultados são animadores, visto que PEIXOTO et al. (1989) avaliaram clones de batata-doce provenientes de sementes botânicas em Formosa-GO e obtiveram resultados inferiores ao presente trabalho (clone mais produtivo - BDI 006 - 16,7 t ha -1 ), com ciclo de 146 dias e em condições mais favoráveis, pois foi utilizada adubação mineral. Observa-se também, que apenas dois clones apresentaram produtividades inferiores à média estadual, são eles: o clone 07 (5,35 t ha -1 ) e o clone 11 (7,07 t ha -1 ). Tabela 2 – Médias1 de oito variáveis dos 14 clones de batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam.). Rio Largo-AL, 1999. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 57 57 Clones PRC CR DMR PPA NRC PRNC RBC RFB (t ha -1 ) (cm) (cm) (t ha -1 ) (unid.) (t ha -1 ) (nota de 1 a 5) (nota de 1 a 5) ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ CL - 01 13,52 abcd 20,78 a 4,38 cde 1,88 ab 2,47 abc 1,64 bcd 3,75 abcd 1,00 b CL - 02 8,63 bcd 19,08 ab 4,23 de 3,06 a 1,75 abc 3,16 abc 3,75 abcd 1,00 b CL - 03 14,43 abc 17,18 bcd 5,78 b 1,13 b 1,97 abc 1,13 d 4,00 abc 3,03 a CL - 04 10,37 bcd 16,15 bcd 4,83 bcde 1,06 bc 1,97 abc 1,31 cd 4,00 abc 3,48 a CL - 05 7,68 cd 17,80 abc 4,03 e 0,98 b 1,61 bc 1,69 bcd 2,50 cd 1,00 b CL - 06 12,71 abcd 16,60 bcd 5,28 bcd 0,86 b 2,47 abc 1,83 bcd 4,50 ab 1,00 b CL - 07 5,35 d 16,45 bcd 4,50 cde 1,19 b 1,25 c 1,39 cd 4,75 a 1,00 b CL - 08 9,10 bcd 17,10 bcd 4,33 cde 0,92 b 1,82 abc 3,45 ab 4,00 abc 1,00 b CL - 09 13,54 abcd 19,35 ab 4,05 de 2,16 ab 2,89 ab 2,25 abcd 2,25 cd 1,28 b CL - 10 9,65 bcd 17,48 abc 4,80 bcde 0,94 b 1,75 abc 1,45 cd 2,75 bcd 1,03 b CL - 11 7,07 cd 18,68 ab 3,68 e 2,29 ab 1,82 abc 3,88 a 4,50 abc 1,00 b CL - 12 11,43 abcd 18,00 abc 4,48 cde 1,59 ab 2,36 abc 1,99 bcd 4,00 abc 1,00 b CL - 13 19,97 a 13,78 cd 7,05 a 2,06 ab 2,65 ab 1,35 cd 2,00 d 1,00 b CL - 14 17,01 ab 14,98 cd 5,50 bc 1,54 ab 3,00 a 2,15 abcd 3,75 abcd 1,00 b ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1 Médias seguidas de pelo menos uma mesma letra, em cada coluna, não diferem entre si a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. PRC: Produtividade de Raízes Comerciais; CR: Comprimento da Raiz; DMR: Diâmetro Médio da Raiz; PPA: Peso da Parte Aérea; NRC: Número de Raízes Comerciais; PRNC: Produtividade de Raízes Não Comerciais; RBC: Resistência à Broca do Coleto; RFB: Resistência à Ferrugem Branca. Quanto à variável CR, o clone 01 apresentou o maior comprimento (20,78 cm) e diferiu dos clones 03, 04, 06, 07, 08, 13 e 14 que apresentaram os menores valores, com média de 16,03 cm. Para a variável DMR, o clone 13 apresentou o maior diâmetro de raiz (7,05 cm), diferindo estatisticamente de todos os outros clones. Com relação à variável PPA, o clone 02 apresentou o maior peso da parte aérea (3,06 t ha -1 ), diferindo estatisticamente dos clones 03, 04, 05, 06, 07, 08 e 10 que apresentaram, em média, 1,01 t ha -1 . Quanto à variável NRC, o clone 14 apresentou o maior número de raízes comerciais por planta (3,0) e diferiu estatisticamente apenas dos clones 05 e 07 que apresentaram, em média, 1,43 unidades. O clone 11 apresentou a maior produtividade de raízes não comerciais (3,88 t ha - 1 ), o que é indesejável, e diferiu estatisticamente dos clones 01, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 12 e 13, cuja média foi de 1,53 t ha -1 . Resultados semelhantes também foram obtidos por PEIXOTO et al. (1989), em experimentos realizados em Goiás. Todos os clones produziram mais de uma t ha -1 de raízesnão comerciais. RESENDE e COSTA (1991), obtiveram com a cultivar Brazilândia Roxa um PRNC de 6,9 t ha -1 , resultado este que ultrapassa em cerca de 77,84% o clone 11 deste trabalho. Por outro lado, considerando o PRNC em relação a produtividade total de raízes, verifica-se que o CL - 13 foi o que mais destacou-se, pois obteve apenas 6, 32% de PRNC, vindo em seguida o CL - 03 com 7,23%; os clones 01, 04, 06, 07, 09, 10, 12 e 14 ficaram entre 10 e 15%; e os demais acima de 18,04% de PRNC. Para a variável RBC, o clone 13 apresentou o menor percentual de plantas atacadas pela broca do coleto, sendo classificado como moderadamente resistente (MR) à praga e diferiu estatisticamente dos clones 03, 04, 06, 07, 08, 11 e 12, que apresentaram os maiores percentuais de ataque desta praga. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 58 58 Quanto à variável RFB, os clones 03 e 04 apresentaram os maiores percentuais de sintomas da ferrugem branca, sendo classificados como moderadamente suscetíveis (MS) e diferiram estatisticamente dos demais clones, os quais foram classificados como resistentes (R), visto que apresentaram um percentual de sintoma da referida doença em torno de 1%. Na Tabela 3 encontram-se as estimativas dos coeficientes de determinação genotípica, parâmetro genético indispensável na avaliação do ganho genético por seleção. De maneira geral, as estimativas foram elevadas (acima de 70%), indicando que para todas as variáveis, o componente genético é expressivo. Os maiores ganhos são obtidos quando se dispõe de altas estimativas de coeficiente de determinação genotípica (H 2 ). Tabela 3 – Estimativas dos coeficientes de determinação genotípica (H2) em clones de batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam.). Rio Largo-AL, 1999. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Variáveis Coeficiente de Determinação Genotípica (H 2 ) em % ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Produtividade de Raízes Comerciais 82 Comprimento da Raiz 86 Diâmetro Médio da Raiz 92 Peso da Parte Aérea 71 Número de Raízes Comerciais 74 Produtividade de Raízes Não Comerciais 82 Resistência à Broca do Coleto 80 Resistência à Ferrugem Branca 99 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ As estimativas de H 2 para todas as variáveis estudadas mostraram que estes sofreram pouca influência do ambiente, indicando que facilmente poderão ser utilizados em programas de melhoramento genético. VENCOVSKY (1973) atribui os altos valores encontrados para as variáveis à multiplicação vegetativa dos clones, em que o genótipo é totalmente transmitido integralmente aos descendentes. Resultados semelhantes foram obtidos por RIBEIRO et al. (1984), estudando nove variáveis de seringueira. De acordo com os resultados, uma simples seleção fenotípica dará bons resultados, visto que a propagação dos clones é vegetativa. Assim, espera-se que os clones que apresentaram os melhores desempenhos fenotípicos para as variáveis com maiores H 2 , sejam também genotipicamente superiores. . Bibliografia ALLARD. R. W. Princípios do melhoramento genético de plantas. Rio de Janeiro: Editora Edgard Blucher Ltda.. 1971. 381p. ALLEM, A. C. Recursos genéticos da batata-doce: situação atual e perspectivas. In: SEMINÁRIO SOBRE A CULTURA DA BATATA-DOCE. 1988, Brasília. Anais. Brasília: EMBRAPA, 1988. p. 37-54. BARRERA, P. Batata doce. 2. ed. São Paulo: ÍCONE Editora Ltda. 1989. 93p. BORÉM, A. 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SILVA, J. B. C. e LOPES, C. A. Cultivo da batata-doce. 3. ed. Brasília: EMBRAPA.1995. 18p. (Instruções Técnicas de CNPHortalilças–7). YEN, D. E. Sweet potato. In: FRANKEL, O. H. e BENNETT, E. (eds.), Genetic Resources in Plants. London: Brlackweel. 1970. p. 341-351. 2.7 Exercícios a) Planeje um experimento na área de produção vegetal, apresente o título e os objetivos, defina os tratamentos, o delineamento estatístico, o número de repetições e a forma e tamanho das parcelas, apresente o croqui do experimento, mostre como o mesmo será instalado e como será conduzido e coletados os dados. b) Faça o mesmo para a área de produção animal. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 59 59 3 MEDIDAS DE TENDÊNCIA CENTRAL E DE VARIABILIDADE DE DADOS Na pesquisa agropecuária, os pesquisadores utilizam a Estatística Experimental para obter, analisar e interpretar dados experimentais, obtidos de experimentos, visando à elucidação de princípios biológicos bem como a solução de problemas agropecuários. Na elucidação de tais princípios e na solução de tais problemas,o pesquisador define quais as características que irá utilizar para avaliar os tratamentos, de modo que possa atingir os objetivos da pesquisa. Por exemplo, na avaliação de variedades de milho e na avaliação de raças bovinas de leite, o pesquisador pode definir as seguintes características: resistência à lagarta do cartucho, período de maturação da espiga e rendimento de grãos (kg/ha), no caso do milho, e resistência a carrapato, consumo alimentar e rendimento de leite (kg/dia), no caso de bovino de leite, para avaliar seus tratamentos. Cada característica é medida nas parcelas e é denominada de variável. Uma variável pode ser discreta ou contínua. Variável discreta é aquela que somente pode ter certos valores da amplitude de variação, ou seja, valores inteiros que se originam de contagens. Por exemplo, número de plantas doentes por parcela, número de sementes por fruto, número de ovos por galinha em determinado período, número de carrapatos por cavalo, etc.. Variável contínua é aquela que pode assumir qualquer valor dentro da amplitude de variação, ou seja, valores decimais que se originam de medições. Altura e rendimento de grãos de plantas de milho, peso e produção de leite de vacas leiteiras são exemplos desse tipo de variável. No linguajar estatístico, uma população é um conjunto de medições, de uma única variável, efetuadas sobre todos os indivíduos pertencentes a uma classe. No nosso caso, por exemplo, o rendimento de grãos (kg/ha) de todos os campos de milho no Brasil, cultivados com a variedade CENTRALMEX, constituiu uma população. Da mesma forma, o rendimento de leite (kg/dia) de todas as vacas holandesas criadas no Estado de Alagoas constitui uma população. As medições individuais de uma variável recebem o nome de elemento. Uma amostra é um conjunto de medições que constitui parte de uma população. A partir da amostra obtêm-se informações e fazem-se inferências acerca da população. Por esta razão, é importante que a amostra seja representativa da população. As populações são descritas mediante características denominadas parâmetros. Os parâmetros são valores fixos; por exemplo, a média aritmética de todos os elementos de uma população é um parâmetro. As amostras são descritas pelas mesmas características, mas recebem a denominação de estatístico. A média de uma amostra é um estatístico. Calculam-se os estatísticos das amostras para estimarem-se os parâmetros da população. Obviamente, os estatísticos variam de amostra para amostra enquanto que os parâmetros têm apenas um valor. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 60 60 3.1 Organização de Dados Diferentes valores de uma variável apresentam distintas freqüências de incidência em sua população. Para caracterizar convenientemente uma população, os dados provenientes de uma amostra grande, como, por exemplo, os dados brutos de altura de planta (cm) de sorgo granífero da TABELA 3.1 e os dados brutos de peso corporal (g) de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade da TABELA 3.2, são organizados mediante a construção de uma tabela de freqüência, um histograma de freqüência ou um polígono de freqüência. TABELA 3.1 – DADOS BRUTOS DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 90,60 79,30 95,90 75,35 99,10 46,00 87.90 87,60 78,30 79,80 104,80 68,00 74,92 86,75 93,78 75,50 57,13 84,18 100,80 99,80 65,90 74,65 95,40 58,65 94,20 71,80 85,00 73,70 81,60 66,20 84,80 82,50 81,30 106,90 64,20 48,20 63,90 76,45 59,50 83,90 80,80 110,00 79,20 68,70 82,60 70,30 81,30 77,51 68,70 89,10 77,60 93,79 108,00 82,00 74,35 89,70 98,45 71,75 55,10 56,20 74,10 64,50 90,80 78,88 75,80 78,61 88,16 88,00 55,80 71,35 60,30 71,80 70,15 79,20 79,90 96,80 75,65 73,05 78,67 79,10 73,10 69,90 74,00 75,60 85,00 67,00 76,50 64,05 71,30 52,40 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ TABELA 3.2 – DADOS BRUTOS DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 485,6 482,0 476,7 473,8 482,8 495,5 482,1 478,5 484,8 522,0 459,0 498,3 470,7 479,5 469,0 472,9 468,9 439,1 490,2 499,1 464,4 418,0 462,6 502,8 455,0 482,0 442,9 460,3 449,0 499,2 482,8 481,8 501,6 468,9 452,4 470,0 463,1 527,8 506,8 494,8 503,8 488,6 469,0 487,3 452,8 469,0 502,0 469,5 444,4 484,7 459,0 438,7 530,0 499,1 442,9 460,3 488,9 494,2 429,5 462,0 501,6 468,9 507,4 484,7 499,1 471,8 500,8 484,0 506,8 481,9 475,7 527,8 456,3 481,6 427,8 486,4 469,4 466,5 459,2 473,0 436,9 453,2 484,2 474,2 476,9 478,9 488,0 507,1 451,7 485,0 460,5 454,3 475,9 467,3 467,2 466,9 469,1 487,1 453,1 465,9 468,2 453,2 439,7 436,9 507,5 487,2 469,4 459,7 477,9 458,2 502,8 489,5 458,0 477,4 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 61 61 475,3 477,9 469,0 499,3 452,9 477,2 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.1.1 Tabela de freqüência A tabela de freqüência proporciona ao pesquisador um meio eficaz de organização dos dados para estudo do comportamento de variáveis de interesse. Na construção de uma tabela dessa natureza, devem-se levar em conta certas considerações importantes: a) O intervalo de classe será de amplitude uniforme e de tamanho que se manifestem as linhas características da distribuição. Assim, o intervalo de classe não deve ser tão grande para não se cometer um erro considerável ao supor que o ponto médio do intervalo é o valor médio da classe. Não deve ser tão pequeno para não aparecerem demasiadas classes com freqüência zero ou muito pequenas. b) Se possível, é conveniente fazer com que o ponto médio da classe seja um número inteiro. c) As freqüências das classes podem ser absoluta, relativa ou relativa acumulada. Cabe ao pesquisador escolher a que mais lhe convier. A freqüência absoluta da uma classe corresponde a quantidade de valores de uma determinada variável que pertence a referida classe. Esse tipo de freqüência informa apenas o número absoluto de valores de um determinado intervalo de classe. Já a freqüência relativa de uma classe corresponde a freqüência absoluta da referida classe dividida pela soma de todas as freqüências absolutas, sendo expressa em porcentagem. Ela é útil quando se quer conhecer à proporção de valores situados em um determinado intervalo de classe ou quando se querem comparar conjuntos de dados que contenham números desiguais de observações. Enquanto que a freqüência relativa acumulada de uma classe corresponde à soma da freqüência relativa da referida classe e todas as outras freqüências relativas anteriores. Esse tipo de freqüência é útil quando se querem comparar conjuntos de dados que contenham números desiguais de observações. Para a construção de uma tabela de freqüência, primeiramente define-se o número de classes, normalmente por meio da seguinte Fórmula de STURGES (citada por IPARDES, 2000): k = 1 + 3,32 x log N onde: k = número de classes; N = número total de observações.Sem considerar a fórmula acima para se definir o número de classes, SPIEGEL (1993) recomenda, como regra geral, que o número de classes esteja entre cinco e 20. Por outro lado, MAGALHÃES e LIMA (2005), sem adotarem nenhuma regra formal quanto ao número de classes, utilizam, em geral, de cinco a oito classes. Em seguida, determina-se a amplitude total dos dados, que é a diferença entre o maior e o menor valor da série. De posse desses valores, define-se o intervalo de classe, dividindo a amplitude total pelo número de classes. Em seguida, são estabelecidos os limites inferiores e superiores das classes, onde o limite inferior da segunda classe é igual ao limite superior Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 62 62 da primeira, e assim sucessivamente, observando-se que todos os dados devem estar entre o limite inferior da primeira classe e o limite superior da última classe. Como exemplo têm-se as tabelas de freqüência de altura de planta (cm) de sorgo granífero (TABELA 3.3) e de peso corporal (g) de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade (TABELA 3.4) contendo os três tipos de freqüências (absoluta, relativa e relativa acumulada). TABELA 3.3 – TABELA DE FREQÜÊNCIAS ABSOLUTA, RELATIVA E RELATIVA ACUMULADA DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO _____________________________________________________________________________________ Freqüência Freqüência Freqüência Relativa Intervalo de Classe Ponto Médio Absoluta Relativa (%) Acumulada (%) _____________________________________________________________________________________ 46,00 – 54,00 54,00 – 62,00 62,00 – 70,00 50,00 58,00 66,00 3 3,33 3,33 7 7,78 11,11 11 12,22 23,33 70,00 – 78,00 74,00 24 26,67 50,00 78,00 – 86,00 82,00 22 24,44 74,44 86,00 – 94,00 90,00 11 12,22 86,66 94,00 – 102,00 98,00 8 8,89 95,55 102,00 – 110,00 106,00 4 4,45 100,00 _____________________________________________________________________________________ TABELA 3.4 – TABELA DE FREQÜÊNCIAS ABSOLUTA, RELATIVA E RELATIVA ACUMULADA DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE _____________________________________________________________________________________ Freqüência Freqüência Freqüência Relativa Intervalo de Classe Ponto Médio Absoluta Relativa (%) Acumulada (%) _____________________________________________________________________________________ 418,0 – 432,0 432,0 – 446,0 446,0 – 460,0 425,0 439,0 453,0 3 2,50 2,50 8 6,67 9,17 17 14,17 23,34 460,0 – 474,0 467,0 30 25,00 48,34 474,0 – 488,0 481,0 32 26,66 75,00 488,0 – 502,0 495,0 17 14,17 89,17 502,0 – 516,0 509,0 9 7,50 96,67 516,0 – 530,0 523,0 4 3,33 100,00 _____________________________________________________________________________________________ A TABELA 3.3 fornece um quadro global de como os dados de altura de planta de sorgo granífero estão distribuídos pelos intervalos de classe. Nota-se que as observações variam de 46,00 até 110,00 cm, com relativamente poucas medidas nas extremidades do intervalo e uma grande proporção dos valores situados entre 62,00 e 94,00 cm. Os intervalos 70,00 – 78,00 cm e 78,00 – 86,00 cm contém as maiores freqüências, ou seja, 24 plantas de sorgo granífero que corresponde a 26,67%, e 22 plantas de sorgo granífero que corresponde a 24,44%, respectivamente. Por outro lado, Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 63 63 metade das plantas de sorgo granífero (50,00%) tem uma altura menor ou igual a 78,00 cm. A TABELA 3.4 também fornece um quadro global de como os dados de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade estão distribuídos pelos intervalos de classe. As observações variam de 418,0 até 530,0 g, com relativamente poucas medidas nas extremidades do intervalo e uma grande proporção dos dados situados entre 446,0 e 502,0 g. Os intervalos 460,0 – 474,0 g e 474,0 – 488,0 g contém as maiores freqüências, ou seja, 30 frangos de corte que corresponde a 25,00%, e 32 frangos de corte que corresponde a 26,66%, respectivamente. Por outro lado, aproximadamente metade do lote misto de frangos de corte (48,34%) tem um peso corporal menor ou igual a 474,0 g. Pelo visto, as TABELAS 3.3 e 3.4 proporcionam um entendimento muito melhor dos dados que as TABELAS 3.1 e 3.2, fornecendo informações importantes que auxiliam a entender a distribuição de altura de plantas de sorgo granífero e a distribuição de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. 3.1.2 Histograma de freqüência O histograma de freqüência, tipo de gráfico mais comumente usado, também proporciona ao pesquisador um meio eficaz de organização dos dados para estudo do comportamento de variáveis de interesse. Embora freqüentemente forneçam menor grau de detalhe que as tabelas de freqüências, são mais fáceis de ler, proporcionando ao pesquisador um ganho no entendimento dos dados. Esse tipo de gráfico consiste em um conjunto de retângulos que tem as bases sobre um eixo horizontal (eixo dos X) com centro no ponto médio e as larguras iguais às amplitudes dos intervalos das classes; e o eixo vertical (eixo dos Y), as áreas proporcionais às freqüências das classes, podendo ser as freqüências absolutas ou relativas. Para a construção de um histograma de freqüência, inicialmente traçam-se as escalas dos eixos. A escala do eixo vertical deve começar do zero; se isso não é feito, as comparações visuais entre os intervalos podem ficar distorcidas. Uma vez que os eixos tenham sido desenhados, uma barra vertical centrada no ponto médio é colocada sobre cada intervalo. A altura da barra demarca a freqüência associada com o intervalo. Como exemplo têm-se os histogramas de freqüências absoluta e relativa de altura de planta (cm) de sorgo granífero (FIGURAS 3.1 e 3.2) e de peso corporal (g) de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade (FIGURAS 3.3 e 3.4). FIGURA 3.1 – HISTOGRAMADE FREQÜÊNCIA ABSOLUTA DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 64 64 FIGURA 3.2 – HISTOGRAMA DE FREQÜÊNCIA RELATIVA DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO FIGURA 3.3 – HISTOGRAMA DE FREQÜÊNCIA ABSOLUTA DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE FIGURA 3.4 – HISTOGRAMA DE FREQÜÊNCIA RELATIVA DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 65 65 As FIGURAS 3.1 e 3.2 fornecem as mesmas informações da TABELA 3.3 para as freqüências absoluta e relativa da altura de planta de sorgo granífero, enquanto que as FIGURAS 3.3 e 3.4 fornecem as mesmas informações da TABELA 3.4 para as freqüências absoluta e relativa do peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. Pelo visto, as FIGURAS 3.1 e 3.2 e as FIGURAS 3.3 e 3.4 proporcionam um entendimento melhor dos dados que as TABELAS 3.3 e 3.4, facilitando o entendimento da distribuição de altura de plantas de sorgo granífero e da distribuição de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. 3.1.3 Polígono de freqüência O polígono de freqüência, gráfico de linha comumente usado, é muito semelhante ao histograma de freqüência, pois usa os mesmos dois eixos que um histograma de freqüência e transmitem essencialmente as mesmas informações quando são usadas as freqüências absolutas ou relativas. A diferença básica entre o histograma e o polígono de freqüência está no fato de este utilizar os pontos médios das classes, enquanto o histograma considera os limites reais das classes. Por outro lado, os polígonos de freqüência, por poderem ser facilmente superpostos, são superiores aos histogramas quando se quer comparar dois ou mais conjuntos de dados. Para a construção de um polígono de freqüência, tanto para freqüência absoluta como para freqüência relativa, basta apenas unir os pontos médios de cada classe de um histograma de freqüência, conforme FIGURAS 3.5 e 3.6, para altura de planta (cm) de sorgo granífero e FIGURAS 3.7 e 3.8, para peso corporal (g) de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. FIGURA 3.5 – POLÍGONO DE FREQÜÊNCIA ABSOLUTA DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 66 66 FIGURA 3.6 – POLÍGONO DE FREQÜÊNCIA RELATIVA DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO FIGURA 3.7 – POLÍGONO DE FREQÜÊNCIA ABSOLUTA DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE FIGURA 3.8 – POLÍGONO DE FREQÜÊNCIA RELATIVA DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 67 67 As FIGURAS 3.5 e 3.6 fornecem essencialmente as mesmas informações das FIGURAS 3.1 e 3.2 para as freqüências absoluta e relativa da altura de planta de sorgo granífero. As FIGURAS 3.7 e 3.8 também fornecem essencialmente as mesmas informações das FIGURAS 3.3 e 3.4 para as freqüências absoluta e relativa do peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. Pelo visto, as FIGURAS 3.5 e 3.6 e as FIGURAS 3.7 e 3.8 proporcionam o mesmo entendimento dos dados da distribuição de altura de plantas de sorgo granífero e da distribuição de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade que as FIGURAS 3.1 e 3.2 e as FIGURAS 3.3 e 3.4, respectivamente. Também, para a construção de um polígono de freqüência pode-se usar a freqüência relativa acumulada, o qual é chamado de polígono de freqüência relativa acumulada ou Ogiva de Galton. Embora seu eixo horizontal seja o mesmo de um polígono de freqüência padrão, o seu eixo vertical utiliza-se das freqüências relativas acumuladas. Um ponto é colocado no limite superior de cada intervalo de classe; a altura do ponto representa a freqüência relativa acumulada associada ao intervalo de classe. Os pontos são então conectados por linhas retas. Como os polígonos de freqüência, os polígonos de freqüência relativa acumulada podem ser usados para comparar conjuntos de dados. Como exemplos têm-se os polígonos de freqüência relativa acumulada de altura de planta (cm) de sorgo granífero (FIGURA 3.9) e de peso corporal (g) de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade (FIGURA 3.10). FIGURA 3.9 – POLÍGONO DE FREQÜÊNCIA RELATIVA ACUMULADA DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO FIGURA 3.10 – POLÍGONO DE FREQÜÊNCIA RELATIVA ACUMULADA DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 68 68 As FIGURAS 3.9 e 3.10 fornecem as mesmas informações das TABELAS 3.3 e 3.4 para, respectivamente, as freqüências relativas acumuladas de altura de planta de sorgo granífero e de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade, porém proporcionam um entendimento melhor dos dados que as referidas tabelas. 3.1.4 Curva normal Se fossem construídos gráficos a partir de freqüências, por exemplo, do número de frutos por planta de 200 progênies de pimentão, de leituras refractométricas de diversas cebolas, da altura de planta de sorgo granífero, do peso corporal de frangos de corte, da produção de leite de vacas leiteiras, etc., os mesmos mostrariam diversas características importantes em comum. Todas as curvas teriam seu ponto mais alto próximo ao meio, representando a classe mais comum. Estas poderiam desviar-se bastante, simetricamente, sobre qualquer de seus lados em direção às classes raras. A maioria dos dados biológicos apresenta curva deste tipo, conhecida como curva normal, representadas pelas FIGURAS 3.11 e 3.12. FIGURA 3.11 – CURVA NORMAL DA DISTRIBUIÇÃO DE FREQÜÊNCIA DE ALTURA DE PLANTA (cm) DE SORGO GRANÍFERO FIGURA 3.12 – CURVA NORMAL DA DISTRIBUIÇÃO DE FREQÜÊNCIA DE PESO CORPORAL (g) DE UM LOTE MISTO DE FRANGOS DE CORTE COM 15 DIAS DE IDADE Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 69 69 As curvas de distribuição normal podem diferir quanto à posição do ponto médio (o ponto de maior freqüência) e à dispersão dos dados, conforme FIGURAS 3.11 e 3.12, porém todas podem ser descritas, somente, mediante os parâmetros média e desvio padrão. Os métodos de estimá-los serão descritos nas seções seguintes. 3.2 Medidas de Tendência Central Após serem os dados tabulados, é necessário encontrar valores típicos que possam representar a distribuição como um todo. Esses valores tendem a se localizar em um ponto central e reproduzirá as características da população, quanto mais homogêneos forem os seus componentes. Esses valores são chamados de medidas de tendência central ou medidas de posição. Entre as medidas de tendência central de uma distribuição de freqüência, as mais conhecidas são: a média, a mediana e a moda. 3.2.1 Média A média é a mais importante das medidas de tendência central. Entre os vários tipos de médias, a média aritmética, ou simplesmente média, é a que mais nos interessa, do ponto de vista estatístico, por ser a mais representativa de uma amostra de dados. Ela apresenta as seguintes características: a) É medida exata e rigorosamente definida; b) Como medida de tendência central é de fácil compreensão e descreve todos os dados da série; c) Serve de apoio a cálculos posteriores como o das probabilidades, desviopadrão, coeficiente de variação, etc.; d) É a medida de tendência central de maior emprego no campo da análise quantitativa. A média aritmética pode ser simples ou ponderada. Quando nada se especifica, significa estar-se tratando de média simples. Numa série de dados não agrupados, isto é, dados que não estejam relacionados com distribuições de freqüências, a média aritmética simples é a razão entre o somatório dos valores da amostra (Xi) e o número de observações (N). Assim, numa amostra de dados X1, X2, ... XN , tem-se: mˆ = N XXX N ...21 = N X i Deve-se distinguir, neste caso, a média verdadeira, que é obtida quando se tomam todos os dados de uma população, e a média estimada, que é obtida a partir de dados de uma amostra. Exemplo 1: Calcular a média aritmética simples a partir de dados da TABELA 3.5. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 70 70 TABELA 3.5 – DADOS DE PRODUTIVIDADE (kg/ha) DE ALGODÃO HERBÁCEO, VARIEDADE ALLEN – 333/57, NO MUNICÍPIO DE VIÇOSA-AL, NO ANO DE 1977 _____________________________________________________________________________________ Área Produtividade (kg/ha) _____________________________________________________________________________________ 1 273,0 2 660,0 3 675,0 4 355,0 5 315,0 6 453,0 _____________________________________________________________________________________ FONTE: FERREIRA (1977). A média será: mˆ = N X = 6 0,453...0,6600,273 = 6 0,731.2 455,17 kg/ha O valor mˆ 455,17 kg/ha é uma estimativa de produtividade da população de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977, que é desconhecida. Exemplo 2: Calcular a média aritmética simples a partir de dados da TABELA 3.6. TABELA 3.6 – DADOS DE PESO AO NASCER (kg) DE BEZERROS MACHOS DA RAÇA CHAROLESA _____________________________________________________________________________________ Bezerro Peso ao Nascer (kg) _____________________________________________________________________________________ 1 47,0 2 41,0 3 34,0 4 45,0 5 45,0 6 46,0 7 25,0 8 48,0 9 37,0 10 47,0 11 40,0 12 40,0 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 71 71 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ FONTE: GOMES (1985). A média será: mˆ = N X = 12 0,40...0,410,47 = 12 0,495 = 41,25 kg Também, o valor mˆ = 41,25 kg é uma estimativa de peso ao nascer da população de bezerros machos da raça Charolesa que é desconhecida. Numa série de dados grupados em classes, portanto numa distribuição de freqüência, a média aritmética simples é a razão entre o somatório dos produtos dos pontos médios pelas freqüências [ (Pm x f)] e o somatório das freqüências (f). Assim, tem-se: f fxPm m )( ˆ Exemplo 3: Calcular a média aritmética simples a partir de dados da TABELA 3.3. A média será: f fxPm m )( ˆ = 4...73 40,106...70,5830,50 xxx = 90 0,424...0,4060,150 = 90 0,060.7 78,44 cm O valor mˆ 78,44 cm é uma estimativa de altura de planta da população de sorgo granífero que é desconhecida. Esse valor, que se localiza em um ponto central, representa a amostra de 90 dados da distribuição de altura de planta de sorgo granífero. Exemplo 4: Calcular a média aritmética simples a partir de dados da TABELA 3.4. A média será: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 72 72 f fxPm m )( ˆ = 4...83 40,523...80,43930,425 xxx = 120 0,092.2...0,512.30,275.1 = 120 0,978.56 474,82 g O valor mˆ 474,82 g é uma estimativa de peso corporal de uma população mista de frangos de corte com 15 dias de idade que é desconhecida. Esse valor, que também se localiza em um ponto central, representa a amostra de 120 dados da distribuição de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. Em certos casos não próprios de distribuições de freqüências, em que os dados não possuem identidade de significação, devem-se equiparar os dados entre si para obtenção da média aritmética. Esse tipo de média se chama, especificamente, média aritmética ponderada, ou às vezes, simplesmente, média ponderada. A ponderação é a única forma que proporciona um resultado capaz de traduzir a realidade. Ponderar, significa pesar. Isto quer dizer que se devem pesar os dados para se obter a média, que será uma razão entre o somatório dos produtos de cada valor pelo peso respectivo [ (P x X)] e o somatório dos pesos (P). Assim, tem-se: P XxP pmˆ Exemplo 5: Calcular a média aritmética ponderada a partir de dados da TABELA 3.7. TABELA 3.7 – DADOS DE STAND FINAL E DE NÚMERO DE FRUTOS DE ABACAXI (Ananas comosus (L.) Merrill, VARIEDADE PÉROLA, EM ÁREAS DE 42 m 2 , NO MUNICÍPIO DE ARAPIRACA-AL, NO ANO DE 1985 Lote Stand Final Número de Frutos 1 2 3 4 5 6 129,0 139,0 138,0 132,0 129,0 112,0 73,0 101,0 102,0 87,0 79,069,0 FONTE: FERREIRA e MARTINS, 1985. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 73 73 A média será: P XxP pmˆ 0,112...0,1390,129 0,690,112...0,1010,1390,730,129 xxx 0,779 0,728.7...0,039.140,417.9 = 0,779 0,935.66 85,92 frutos O valor pmˆ 85,92 frutos é uma estimativa de número de frutos por lote de 42 m 2 da população de abacaxi, variedade PÉROLA, no Município de Arapiraca-AL, que é desconhecida. Esse valor representa melhor a amostra de seis lotes de 42 m 2 da distribuição de número de frutos da população de abacaxi, variedade PÉROLA, no Município de Arapiraca-AL, do que a média aritmética simples ( mˆ 85,17 frutos), pois é levado em conta o número de plantas por lote no cálculo da média do número de frutos de abacaxi, enquanto que na média aritmética simples isso não ocorre. Sabe-se que numa mesma área, quanto maior o número de plantas maior será o número de frutos. Portanto, o valor pmˆ 85,92 frutos traduz melhor a realidade. Exemplo 6: Calcular a média aritmética ponderada a partir de dados da TABELA 3.8. TABELA 3.8 – DADOS DE NÚMERO DE POEDEIRAS ISA BROWN POR PARCELA E DE NÚMERO DE OVOS PRODUZIDOS DURANTE UM PERÍODO DE 60 DIAS Parcela Número de Aves Produção de Ovos 1 2 3 4 5 8,0 7,0 7,0 6,0 8,0 468,0 410,0 416,0 351,0 460,0 A média será: P XxP pmˆ Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 74 74 0,8...0,70,8 0,4600,8...0,4100,70,4680,8 xxx 0,36 0,680.3...0,870.20,744.3 = 0,36 0,312.15 425,33 ovos O valor pmˆ 425,33 ovos também é uma estimativa de número de ovos por parcela da população de poedeiras Isa Brown durante um período de 60 dias, que é desconhecida. Esse valor representa melhor a amostra de cinco parcelas da distribuição de número de ovos por parcela de poedeiras Isa Brown durante um período de 60 dias, do que a média aritmética simples ( mˆ 421,0 ovos), pois é levado em conta o número de aves por parcela no cálculo da média do número de ovos de poedeiras Isa Brown, enquanto que na média aritmética simples isso não ocorre. Sabe-se que numa mesma área, quanto maior o número de galinhas poedeiras maior será o número de ovos. Portanto, o valor pmˆ 425,33 ovos traduz melhor a realidade. 3.2.2 Mediana A mediana de um conjunto ordenado de dados é o valor que ocupa exatamente o centro da série ou a média aritmética dos dois valores centrais, sendo insensível ao valor de cada observação, o que pode ser uma vantagem, quando a distribuição dos dados for assimétrica. Esta medida de tendência central serve para representar e analisar uma série de dados grupados ou não, dividindo a série em duas partes iguais, isto é, forma uma dicotomia de área. Numa série de dados não agrupados, a mediana é facilmente localizável, tanto quanto as demais medidas de tendência central. Neste caso específico, como foi dito, a mediana (me) ficará no centro da série. Considerando os dados do Exemplo 1, a mediana será: me = 2 43 XX = 2 0,4530,355 = 2 0,808 = 404,0 kg/ha O valor me = 404,0 kg/ha é uma estimativa de produtividade da população de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977, que é desconhecida. Esse valor foi bem inferior ao valor da média aritmética ( mˆ 455,17 kg/ha), tendo uma diferença de 51,17 kg/ha. Como houve uma variação muito grande entre os dados de produtividade de algodão herbáceo, onde o maior valor (675,0 kg/ha) foi, aproximadamente, 2,5 vezes maior que o menor valor (273,0 kg/ha) e a Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 75 75 média aritmética é sensível a esse tipo de variação, a mediana, nesse caso, seria a medida de tendência central que traduz melhor a realidade por ser mais robusta, ou seja, muito menos sensível a esse tipo de variação. Considerando, também, os dados do Exemplo 2, a mediana será: me = 2 76 XX = 2 0,450,41 = 2 0,86 = 43,0 kg O valor me = 43,0 kg é uma estimativa de peso ao nascer da população de bezerros machos da raça Charolesa que é desconhecida. Esse valor foi ligeiramente superior ao valor da média aritmética ( mˆ = 41,25 kg), tendo uma diferença de apenas 1,75 kg por animal. Nesse caso, tanto a mediana como à média aritmética traduzem a realidade. Numa série de dados grupados em classes, a mediana (me) é obtida através da seguinte fórmula: me = efm f N Li ' 2 x Ic onde: Li = limite inferior da classe mediana; N = total de freqüência; f’ = soma de todas as freqüências das classes inferiores à mediana; fme = freqüência da classe mediana; Ic = amplitude do intervalo da classe mediana. Considerando os dados do Exemplo 3, a mediana será: me = efm f N Li ' 2 x Ic = 23 45 2 90 0,74 x 8,0 = 23 4545 0,74 x 8,0 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 76 76 = 23 0 0,74 x 8,0 = 74,0 + (0) x 8,0 = 74,0 + 0 = 74,0 cm O valor me = 74,0 cm é uma estimativa de altura de planta da população de sorgo granífero que é desconhecida. Esse valor foi ligeiramente inferior ao valor da média aritmética ( mˆ 78,44 cm), tendo uma diferença de apenas 4,44 cm por planta. Nesse caso, tanto a mediana como à média aritmética traduzem a realidade. Considerando, também, os dados do Exemplo 4, a mediana será: me = efm f N Li ' 2 x Ic = 31 58 2 120 0,467 x 14,0 = 31 5860 0,467 x 14,0 = 31 2 0,467 x 14,0 = 467,0 + (0,0645) x 14,0 = 467,0 + 0,903 467,90 g O valor me 467,90 g é uma estimativa de peso corporal da população de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade que é desconhecida. Esse valor foi ligeiramente inferior ao valor da média aritmética ( mˆ 474,82 g), tendo uma diferença de apenas 6,92 g por frango. Também, nesse caso, tanto a mediana quanto a média aritmética traduzem a realidade. 3.2.3 Moda A moda de um conjunto de dados é o valor que ocorre com maior freqüência, ou seja, é o valor mais comum. A moda pode não existir e, mesmo que exista, pode não ser única. Numa série de dados não grupados, quando todos os valores da série ocorrem com a mesma freqüência, como no Exemplo 1, a moda (mo) não existe. Quando a série Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 77 77 possuir apenas um valor como sendo o mais freqüente, este será a moda, denominando-se unimodal. Contudo, quando a sériepossuir mais de um valor como sendo os mais freqüentes, ela pode possuir mais de uma moda, denominando-se bimodal, trimodal, etc.. Exemplo 7: Calcular a moda a partir dos dados da TABELA 3.9. TABELA 3.9 – DADOS DE EMERGÊNCIA DE PLÂNTULAS, DE EMERGÊNCIA DA 1a VAGEM E DE MATURAÇÃO DE VAGENS DE CULTIVARES DE SOJA (Glicine max (L.) Merrill) NO MUNICÍPIO DE VIÇOSA-AL, NO ANO DE 1984 Cultivar Emergência de Plântulas (em dias) Emergência da 1 a Vagem (em dias) Maturação de Vagens (em dias) BOSSIER 6 45 93 BR – 2 5 36 85 FOSCARIN – 31 8 36 95 IAC – 2 6 42 97 IAC – 4 6 41 99 IAC – 6 5 42 112 IAC – 9 6 44 101 IAC – 10 6 42 101 IAC – 12 4 39 93 PARANÁ 5 35 85 PÉROLA 4 37 97 PLANALTO 4 37 109 PRATA 4 35 90 TROPICAL 6 54 117 UFV – 1 5 40 99 UFV – 4 5 37 95 UFV – 5 6 41 99 VIÇOJA 7 36 93 FONTE: FERREIRA e OLIVEIRA (1985). No caso da emergência de plântulas, a moda será: mo = 6 dias No caso da emergência da 1 a vagem, as modas serão: mo = 36 dias mo = 37 dias mo = 42 dias E, no caso da maturação de vagens, as modas serão: mo = 93 dias mo = 99 dias Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 78 78 No caso da emergência de plântulas, o valor mo = 6,0 dias é uma estimativa da população de soja no Município de Viçosa-AL, no ano de 1984, que é desconhecida. Esse valor foi bastante próximo do valores da média aritmética ( mˆ 5,44 dias) e da mediana (me = 5,5 dias). Assim sendo, qualquer uma dessas medidas de tendência central traduz a realidade quanto à emergência de plântulas de soja em Viçosa-AL. Também, no caso da emergência da 1 a vagem, os valores: mo = 36,0 dias, mo = 37,0 dias e mo = 42,0 dias são estimativas da população de soja no Município de Viçosa- AL, no ano de 1984, que são desconhecidas. Esses valores foram bastante diferentes do valor da média aritmética ( mˆ 39,94 dias) e do valor da mediana (me = 39,5 dias). Por outro lado, a média aritmética e a mediana apresentaram valores bem próximos. Desse modo, apenas a média aritmética e a mediana, nesse caso, como medidas de tendência central, traduzem melhor a realidade quanto à emergência da 1 a vagem de soja em Viçosa-AL. Ainda, no caso de maturação de vagens, os valores: mo = 93,0 dias e mo = 99,0 dias são estimativas da população de soja no Município de Viçosa-AL, no ano de 1984, que são desconhecidas. Esses valores foram bastante diferentes do valor da média aritmética ( mˆ 97,78 dias) e do valor da mediana (me = 97,0 dias). Por outro lado, a média aritmética e a mediana apresentaram valores bem próximos. Desse modo, como no caso anterior, apenas a média aritmética e a mediana, como medidas de tendência central, traduzem melhor a realidade quanto à maturação de vagens de soja em Viçosa-AL. Considerando os dados do Exemplo 2, as modas serão: m0 = 40,0 kg m0 = 45,0 kg m0 = 47,0 kg Os valores: mo = 40,0 kg, mo = 45,0 kg e mo = 47,0 kg são estimativas de peso ao nascer da população de bezerros machos da raça Charolesa que são desconhecidas. Esses valores foram bastante diferentes do valor da média aritmética ( mˆ = 41,25 kg) e do valor da mediana (me = 43,0 kg). Por outro lado, a média aritmética e a mediana apresentaram valores bem próximos. Então, dessa forma, tanto a média aritmética quanto à mediana traduzem melhor a realidade em relação ao peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa. Numa série de dados grupados em classes, chama-se classe modal a classe que possui a maior freqüência. Neste caso, existem vários processos para se determinar à moda (mo). Contudo, serão vistos os mais utilizados: a) Processo de KING – A moda (mo) é calculada através da seguinte fórmula: fpfa fp Limo ' x Ic onde: Li’= limite inferior da classe modal; fp = freqüência posterior à classe modal; Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 79 79 fa = freqüência anterior à classe modal; Ic = amplitude do intervalo da classe modal. Considerando os dados do Exemplo 3, a moda será: fpfa fp Limo ' x Ic = 2211 22 0,70 x 8,0 = 33 22 0,70 x 8,0 = 70,0 + (0,6667) x 8,0 = 70,0 + 5,3336 75,33 cm Considerando, também, os dados do Exemplo 4, a moda será: fpfa fp Limo ' x Ic = 1730 17 0,474 x 14,0 = 47 17 0,474 x 14,0 = 474,0 + (0,3617) x 14,0 = 474,0 + 5,0638 479,06 g b) Processo de CZUBER - A moda (mo) é calculada através da seguinte fórmula: mo = Li’ + )(2 fpfafmx fafm o o x Ic onde: Li’= limite inferior da classe modal; fp = freqüência posterior à classe modal; fa = freqüência anterior à classe modal; fmo= freqüência da classe modal; Ic = amplitude do intervalo da classe modal. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 80 80 Considerando os dados do Exemplo 3, a moda será: mo = Li’ + )(2 fpfafmx fafm o o x Ic = 70,0 + )2211(242 1124 x x 8,0 = 70,0 + )33(48 13 x 8,0 = 70,0 + 15 13 x 8,0 = 70,0 + (0,8667) x 8,0 = 70,0 + 6,93360 = 76,93 cm Considerando, também, os dados do Exemplo 4, a moda será: mo = Li’ + )(2 fpfafmx fafm o o x Ic = 474,0 + )1730(322 3032 x x 14,0 = 474,0 + )47(64 2 x 14,0 = 474,0 + 17 2 x 14,0 = 474,0 + (0,1176) x 14,0 = 474,0 + 1,6464 475,65 g Observe-se que há uma diferença entre os valores encontrados, por ambos os processos, tanto para altura de planta de sorgo granífero (Processo de King – mo 75,33 cm e Processo de Czuber – mo = 76,93 cm) quanto para peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade (Processo de King – mo 479,06 g e Processo de Czuber – mo 475,65 g), mas que em termos de moda não tem importância. Por outro lado, as estimativas da moda, pelo Processo de Czuber, para os dois tipos de distribuição de freqüência ficaram mais próximas das estimativas da média aritmética (Altura de planta de sorgo granífero: mˆ 78,44 cm e mo 76,93 cm; PesoAutor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 81 81 corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade: mˆ 474,82 g e mo 475,65 g), enquanto que pelo Processo de King, apenas a estimativa da moda da Altura de planta de sorgo granífero (mo = 75,33cm) ficou próxima da mediana (me = 74,0 cm). Assim sendo, como as estimativas da média aritmética e da mediana para os dois tipos de distribuição em estudo foram muito próximas e que as estimativas da moda pelos dois processos estão em torno delas apenas para Altura de planta de sorgo granífero, enquanto que para o Peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade as estimativas da moda pelos dois processos foram muito próximas das estimativas da média aritmética, qualquer uma das medidas de tendência central traduz a realidade para altura de planta de sorgo granífero e para peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. Por fim, vale ressaltar que na pesquisa agropecuária, as medidas de tendência central são utilizadas, de um modo geral, isoladamente, cabendo ao pesquisador verificar qual delas é mais conveniente para auxiliar a análise dos seus dados. Entretanto, em determinadas situações, elas podem ser utilizadas em conjunto. A melhor medida de tendência central para um determinado conjunto de dados depende freqüentemente da distribuição dos valores: a) Se a distribuição de valores é simétrica e unimodal, a média, a mediana e a moda são aproximadamente as mesmas, onde, nesta situação, qualquer uma delas poderá ser usada convenientemente para analisar os dados, conforme FIGURA 3.13 (a). b) Se a distribuição de valores é simétrica e bimodal, a média e a mediana são aproximadamente as mesmas, porém não convenientes para analisar os dados, pois se tratam de medidas improváveis de ocorrer, já que seus valores se encontrariam entre os dois picos, segundo FIGURA 3.13 (b). Uma distribuição bimodal indica freqüentemente que a população da qual os valores são tomados consiste realmente de dois subgrupos distintos que diferem na característica medida, onde a moda seria a medida de tendência central mais conveniente para analisar os dados ou então analisar os dois subgrupos separadamente. c) Quando os dados são assimétricos, tanto à direita quanto à esquerda, a mediana é freqüentemente a melhor medida de tendência central. Por ser sensível às observações extremas, a média é puxada em direção dos valores atípicos e, conseqüentemente, poderia terminar excessivamente aumentada ou reduzida, em excesso. Quando os dados são assimétricos à direita, a média se encontra à direita da mediana [FIGURA 3.13 (c)]; e quando os dados são assimétricos à esquerda, a média se encontra à esquerda da mediana [FIGURA 3.13 (d)]. FIGURA 3.13 – TIPOS DE DISTRIBUIÇÃO DE VALORES DE UM DETERMINADO CONJUNTO DE DADOS: (a) SIMÉTRICA E UNIMODAL; (b) SIMÉTRICA E BIMODAL; (c) ASSIMÉTRICA À DIREITA; (d) ASSIMÉTRICA À ESQUERDA Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 82 82 3.3 Medidas de Variabilidade de Dados Na seção anterior, foi visto que entre as medidas de tendência central, a média é a mais importante, do ponto de vista estatístico, por ser a mais representativa de uma amostra de dados. Contudo, ela não diz como os dados de uma amostra se distribuem em torno dela. Por exemplo, sejam as seguintes amostras de dados: (1) 10, 10, 10, 10, 10 mˆ = 10,0 (2) 8, 10, 12, 9, 11 mˆ = 10,0 (3) 10, 3, 9, 17, 11 mˆ = 10,0 (4) 17, 15, 7, 3, 8 mˆ = 10,0 Ver-se que as amostras (1), (2), (3) e (4) têm a mesma média, mas observa-se que na amostra (1) todos os valores são iguais a 10, ou seja, igual a média aritmética, logo todos os valores estão concentrados na média, não existindo qualquer diferença entre cada valor e a média, consequentemente não existe variabilidade dos dados, o que na prática é improvável de ocorrer. Ao passo que nas outras amostras existem diferenças em relação à média. Assim pode-se dizer que na mostra (1) não existe variabilidade nos dados, havendo para todas as outras, sendo a amostra (4) a de maior variabilidade. Portanto, além da média, necessita-se de uma medida estatística complementar para melhor caracterizar cada amostra apresentada. As medidas estatísticas responsáveis pela variação ou dispersão dos valores de uma série são as medidas de variabilidade ou medidas de dispersão, onde se destacam, em nosso caso, a amplitude total, a variância, o desvio padrão, o erro padrão da média e o coeficiente de variação. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 83 83 3.3.1 Amplitude total A amplitude total (At) é a diferença entre os valores maior (ma) e menor (me) de um conjunto de dados de uma determinada variável. Assim, numa amostra de dados X1 , X2 , ... , XN , tem-se: At = Xma – Xme Considerando todas as amostras com média mˆ = 10, do exemplo citado anteriormente, ver-se que a média mˆ = 10 não dá por si só, uma completa informação a respeito do comportamento dos dados. Entretanto, se for tomado a diferença entre o maior e o menor deles, dentro de cada amostra, isto é, a amplitude total, ter-se-á respectivamente: At )1( = X ma – X me = 10 – 10 = 0,0 At )2( = X ma – X me = 12 – 8 = 4,0 At )3( = X ma – X me = 17 – 3 = 14,0 At )4( = X ma – X me = 17 – 3 = 14,0 De imediato conclui-se que as amostras (3) e (4) são as mais dispersas. No entanto, elas são bem distintas, faltando, consequentemente, alguma informação a mais, que permita diferenciá-las. É por isso que a amplitude total, mesmo sendo fácil de calcular, é uma medida de dispersão de utilidade limitada, por depender somente dos valores extremos de um conjunto de dados, desprezando assim os valores intermediários, o que a torna insensível à dispersão dos demais valores entre o maior e o menor. Considerando os dados do Exemplo 1, a amplitude total será: At = Xma – Xme = 675,0 – 273,0 = 402,0 kg/ha O valor At = 402,0 kg/ha é uma estimativa de variabilidade dos dados de produtividade de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977, em torno da média aritmética ( mˆ 455,17 kg/ha). Houve Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 84 84 uma variação muito grande nos dados de produtividade de algodão herbáceo, em relação à média aritmética. Considerando, também, os dados do Exemplo 2, a amplitude total será: At = Xma – Xme = 48,0 – 25,0 = 23,0 kg O valor At = 23,0 kg é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa, em torno da média aritmética ( mˆ = 41,25 kg). Houve uma variação grande nos dados de peso ao nascer de bezerros machos, em relação à média aritmética. Considerando, ainda, os dados do Exemplo 3, a amplitude total será: At = Xma – Xme = 110,0 – 46,0 = 64,0 cm O valor At = 64,0 cm é uma estimativa de variabilidade dos dados de altura de planta de sorgo granífero, em torno da média aritmética ( mˆ 78,44 cm). Houve uma variação muito grande nos dados de altura de planta, em relação à média aritmética. Considerando, por fim, os dados do Exemplo 4, a amplitude total será: At = Xma – Xme = 530,0 – 418,0 = 112,0 g O valor At = 112,0 g é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso corporal de um lote misto de frangosde corte com 15 dias de idade, em torno da média aritmética ( mˆ 474,82 g). Houve uma variação relativamente grande nos dados de peso corporal, em relação à média aritmética. 3.3.2 Variância A variância é uma medida de variabilidade que leva em conta todos os valores de um conjunto de dados. É, indiscutivelmente, a melhor medida de dispersão. Numa amostra de dados não grupados, como por exemplo, numa amostra de dados X1, X2 , ... , XN , a variância (s 2 ) é obtida através da seguinte fórmula: s 2 = 1N SQD onde: SQD = soma dos quadrados dos desvios em relação à média aritmética; N = número de observações. É oportuno observar que o denominador da fórmula da variância acima é equivalente ao número de graus de liberdade envolvido. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 85 85 O número de graus de liberdade é utilizado no cálculo da variância e de outras medidas de variabilidade, quando as mesmas são obtidas a partir de uma amostra de dados e a teoria prova que, quando a média verdadeira não é conhecida e faz-se o cálculo de s 2 a partir de uma estimativa mˆ , isto eqüivale exatamente à perda de uma das observações. O número de graus de liberdade é conceituado como o número de valores num conjunto de dados que pode ser designado arbitrariamente. Por exemplo, suponha que um pesquisador vai distribuir, através de sorteio, dez vacas holandesas em um galpão contendo dez baias, para avaliar duas rações comerciais em relação à produção de leite. No primeiro sorteio, a chance de qualquer uma das dez vacas ocupar a baia n o 1 é a mesma, pois têm-se dez opções de escolha. Depois de sorteada a baia n o 1, passa-se ao segundo sorteio, onde a chance de qualquer uma das nove vacas ocupar a baia n o 2 é a mesma, pois têm-se nove opções de escolha. Depois de sorteada a baia n o 2, passa-se ao terceiro sorteio, onde a chance de qualquer uma das oito vacas ocupar a baia n o 3 é a mesma, pois têm-se oito opções de escolha, e assim sucessivamente. Quando só restarem duas baias, passa-se ao nono sorteio, onde a chance de qualquer uma das duas vacas ocupar a baia n o 9 é a mesma, pois têm-se duas opções de escolha. Porém, depois de sorteada a baia n o 9, a última vaca já não tem mais opção de escolha, ou seja, ela ficará na baia n o 10. Portanto, o número de opções é igual a 9, isto é, N – 1. Considerando os dados das amostras do exemplo anterior, tem-se: s 2 )1( = 1N SQD = 15 00000 22222 = 4 00000 = 4 0 = 0,0 s 2 )2( = 1N SQD = 15 11202 22222 = 4 11404 = 4 10 = 2,5 s 2 )3( = 1N SQD Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 86 86 = 15 17170 22222 = 4 1491490 = 4 100 = 25,0 s 2 )4( = 1N SQD = 15 27357 22222 = 4 44992549 = 4 136 = 34,0 Um modo mais prático de calcular a SQD é o que se segue: SQD = N X X 2 2 Assim, a fórmula da variância fica: s 2 = 1 2 2 N N X X Considerando o mesmo exemplo, tem-se: s 2 (1) = 1 2 2 N N X X = 15 5 50 1010101010 2 22222 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 87 87 = 4 5 500.2. 100100100100100 = 4 500500 = 4 0 = 0,0 s 2 (2) = 1 2 2 N N X X = 15 5 50 11912108 2 22222 = 4 5 500.2 1218114410064 = 4 500510 = 4 10 = 2,5 s 2 (3) = 1 2 2 N N X X = 15 5 50 11179310 2 22222 = 4 5 500.2 121289819100 = 4 500600 = 4 100 = 25,0 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 88 88 s 2 (4) = 1 2 2 N N X X = 15 5 50 8371517 2 22222 = 4 5 500.2 64949225289 = 4 500636 = 4 136 = 34,0 A vantagem deste método é que se trabalha diretamente com os dados originais, não havendo, pois, necessidade de calcular-se previamente a média e os desvios em relação a ela. É interessante observar que as amostras (3) e (4) já referidas, embora não pudessem ser diferenciadas pela amplitude total, podem perfeitamente ser identificadas através da variância. Neste caso, observa-se que a amostra (4) é mais dispersa que a amostra (3). Considerando os dados do Exemplo 1, a variância será: s 2 = 1 2 2 N N X X = 16 6 0,731.2 0,4530,6600,273 2 222 = 5 6 )0,361.458.7( 0,209.2050,600.4350,529.74 = 5 167,060.243.10,209.2050,600.4350,529.74 = 5 167,060.243.10,213.396.1 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 89 89 = 5 833,152.153 = 30.630,5666 (kg/ha) 2 O valor s 2 = 30.630,5666 (kg/ha) 2 é uma estimativa de variabilidade dos dados de produtividade de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977, em torno da média aritmética ( mˆ 455,17 kg/ha). Mesmo sendo uma unidade quadrática, verifica-se que houve uma variação relativamente grande nos dados de produtividade de algodão herbáceo em torno da média aritmética. Considerando, também, os dados do Exemplo 2, a variância será: s 2 = 1 2 2 N N X X = 112 12 0,495 0,400,410,47 2 222 = 11 12 0,025.245 0,600.10,681.10,209.2 = 11 75,418.200,600.10,681.10,209.2 = 11 75,418.200,919.20 = 11 25,500 45,4773 kg 2 O valor s 2 45,4773 kg 2 é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa, em torno da média aritmética ( mˆ = 41,25 kg). Mesmo sendo uma unidade quadrática, verifica-se que houve uma variação relativamente pequena nos dados de peso ao nascer de bezerros machos em torno da média aritmética. Numa série de dados grupados em classes, a variância (s 2 ) é obtida através da seguinte fórmula: s 2 = 1 2 N fxd onde: d = desvio de cada ponto médio em relação à média aritmética da série (Pm – mˆ ); f = freqüência de cada classe; N = número de observações. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 90 90 Considerandoos dados do Exemplo 3, a variância será: s 2 = 1 2 N fxd = 190 444,780,106744,780,58344,780,50 222 xxx = 89 456,27744,20344,28 222 xxx = 89 45536,75977936,41738336,808 xxx = 89 2144,038.35552,924.25008,426.2 = 89 2240,374.15 = 172,7440899 cm 2 O valor s 2 = 172,7440899 cm 2 é uma estimativa de variabilidade dos dados de altura de planta de sorgo granífero, em torno da média aritmética ( mˆ 78,44 cm). Mesmo sendo uma unidade quadrática, verifica-se que houve uma variação pequena nos dados de altura de planta, em torno da média aritmética. Considerando, também, os dados do Exemplo 4, a variância será: s 2 = 1 2 N fxd = 1120 482,4740,523882,4740,439382,4740,425 222 xxx = 119 418,48882,35382,49 222 xxx = 119 43124,321.280724,283.130324,482.2 xxx = 119 2496,285.95792,264.100972,446.7 = 119 9680,583.55 = 467,0921681 g 2 O valor s 2 = 467,0921681 g 2 é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade, em torno da média Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 91 91 aritmética ( mˆ 474,82 g). Mesmo sendo uma unidade quadrática, verifica-se que houve uma variação muito pequena nos dados de peso corporal, em torno da média aritmética. 3.3.3 Desvio padrão A variância, pela sua natureza, tem uma unidade quadrática. A sua raiz quadrada, que ainda é uma medida de variabilidade, é denominada desvio padrão. O desvio padrão é uma medida de dispersão muito usada pelo fato de que permite a interpretação direta da variação dos dados, pois o mesmo apresenta a mesma unidade dos dados originais e, consequentemente, da média. O seu cálculo é muito importante, porque através dele o pesquisador estima a variação acidental que ocorre nos dados experimentais. Numa série de dados não grupados, como por exemplo, numa amostra de dados X1 , X2 , ... , XN , o desvio padrão (s) é obtido através das seguintes fórmulas: s = 2s 1N SQD ou s = 1 )( 2 2 N N X X = 2s Considerando os dados das amostras do exemplo anterior, tem-se: s )1( = 2s = 0,0 = 0,0000 s )2( = 2s = 5,2 1,5811 s )3( = 2s = 0,25 = 5,0000 s )4( = 2s = 0,34 5,8310 Também, aqui, as amostras (3) e (4) podem perfeitamente ser identificadas através do desvio padrão, continuando a amostra (4) como sendo a mais dispersa. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 92 92 Considerando os dados do Exemplo 1, o desvio padrão será: s = 2s = 5666,630.30 175,0159 kg/ha O valor s 175,0159 kg/ha é uma estimativa de variabilidade dos dados de produtividade de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977, em torno da média aritmética ( mˆ 455,17 kg/ha). Houve uma variação relativamente grande nos dados de produtividade de algodão herbáceo, em relação à média aritmética. Considerando, também, os dados do Exemplo 2, o desvio padrão será: s = 2s = 4773,45 6,7437 kg O valor s 6,7437 kg é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa, em torno da média aritmética ( mˆ = 41,25 kg). Houve uma variação relativamente pequena nos dados de peso ao nascer de bezerros machos, em relação à média aritmética. Numa série de dados grupados em classes, o desvio padrão (s) é obtido através da seguinte fórmula: s = 2 2 1 s N fxd Considerando os dados do Exemplo 3, o desvio padrão será: s = 2s = 7440899,172 13,1432 cm O valor s 13,1432 cm é uma estimativa de variabilidade dos dados de altura de planta de sorgo granífero, em torno da média aritmética ( mˆ 78,44 cm). Houve uma variação pequena nos dados de altura de planta, em relação à média aritmética. Considerando, também, os dados do Exemplo 4, o desvio padrão será: s = 2s = 0921681,467 21,6123 g O valor s 21,6123 g é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade, em torno da média aritmética ( mˆ 474,82 g). Houve uma variação muito pequena nos dados de peso corporal, em relação à média aritmética. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 93 93 3.3.4 Erro padrão da média Se ao invés de uma amostra tivessem várias, provenientes de uma mesma população, seriam obtidas também diversas estimativas da média, porém, distintas entre si. A partir dessas diversas estimativas de média, pode-se estimar uma variância da média, considerando os desvios de cada média em relação à média de todas elas. Entretanto, demonstra-se que a partir de uma única amostra pode-se estimar essa variância [s 2 ( mˆ )], através da fórmula: s 2 ( mˆ ) = N s 2 onde: s 2 = variância de uma amostra de dados; N = número de observações. A sua raiz quadrada é denominada erro padrão da média, s ( mˆ ), ou seja: s ( mˆ ) = N s onde: s = desvio padrão de uma amostra de dados; N = número de observações. O erro padrão da média dá uma perfeita idéia da precisão da média, isto é, quanto menor ele for, maior precisão terá a média. Considerando os dados das amostras do exemplo anterior, tem-se: s ( mˆ )(1) = N s = 5 0,0 = 236068,2 0,0 = 0,0000 s ( mˆ )(2) = N s = 5 581139,1 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 94 94 = 236068,2 581139,1 0,7071 s ( mˆ )(3) = N s = 5 0,5 = 236068,2 0,5 2,2361 s ( mˆ )(4) = N s = 5 830952,5 = 236068,2 830952,5 2,6077 Sempre que se cita uma média deve-se fazê-la acompanhar-se de seu erro padrão. Assim, no caso das amostras de (1) a (4) exemplificadas, quando acompanhadas de seus erros padrões ficam: (1) 10,0 0,0000 (2) 10,0 0,7071 (3) 10,0 2,2361 (4) 10,0 2,6077 o que mostra a menor precisão da média, na amostra (4). Considerando os dados do Exemplo 1, o erro padrão da média será: s ( mˆ ) = N s = 6 0159,175 = 449490,2 0159,175 71,4499 kg/ha Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 95 95 O valor s ( mˆ ) 71,4499 kg/ha é uma estimativa de variabilidade dos dados de produtividade de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977, em torno da média aritmética ( mˆ 455,17 kg/ha). Houve uma variação muito grande entre a média aritmética dos dados de produtividade de algodão herbáceo e seu erro padrão, indicando uma precisão muito baixa da mesma. Considerando, também, os dadosdo Exemplo 2, o erro padrão da média será: s ( mˆ ) = N s = 12 7437,6 = 464102,3 7437,6 1,9467 kg O valor s ( mˆ ) 1,9467 kg é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa, em torno da média aritmética ( mˆ = 41,25 kg). Houve uma variação relativamente pequena entre a média aritmética dos dados de peso ao nascer de bezerros machos e seu erro padrão, indicando uma precisão relativamente alta da mesma. Considerando, ainda, os dados do Exemplo 3, o erro padrão da média será: s ( mˆ ) = N s = 90 1432,13 = 486833,9 1432,13 1,3854 cm O valor s ( mˆ ) 1,3854 cm é uma estimativa de variabilidade dos dados de altura de planta de sorgo granífero, em torno da média aritmética ( mˆ 78,44 cm). Houve uma variação pequena entre a média aritmética dos dados de altura de planta e seu erro padrão, indicando uma alta precisão da mesma. Considerando, por fim, os dados do Exemplo 4, o erro padrão da média será: s ( mˆ ) = N s = 120 6123,21 = 954451,10 6123,21 1,9729 g Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 96 96 O valor s ( mˆ ) 1,9729 g é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade, em torno da média aritmética ( mˆ 474,82 g). Houve uma variação muito pequena entre a média aritmética dos dados de peso corporal e seu erro padrão, indicando uma precisão muito alta da mesma. Como foi visto anteriormente, a média sempre deve vir acompanha de seu erro padrão. Assim, no caso dos Exemplos de 1 a 4, têm-se: Exemplo 1: 455,17 kg/ha 71,45 kg/ha Exemplo 2: 41,25 kg 1,95 kg Exemplo 3: 78,44 cm 1,39 cm Exemplo 4: 474,82 g 1,97 g 3.3.5 Coeficiente de variação O coeficiente de variação (CV) é uma medida de variabilidade que mede percentualmente a relação entre o desvio padrão (s) e a média aritmética ( mˆ ), ou seja: CV = m sx ˆ 100 Como s e mˆ são expressos na mesma unidade, o coeficiente de variação é um número abstrato, isto é, não tem unidade. Esta medida de variabilidade pode ser empregada tanto em dados grupados como não grupados. Se o desvio padrão for calculado sobre a mediana ou sobre a moda (que é possível, mas não se usa), outros coeficientes poderão ser obtidos. Considerando os dados das amostras do exemplo anterior, tem-se: CV (1) = m sx ˆ 100 = 10 0,0100 x = 10 0,0 = 0,0% CV (2) = m sx ˆ 100 = 10 581139,1100 x Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 97 97 = 10 1139,158 15,81% CV (3) = m sx ˆ 100 = 10 0,5100 x = 10 0,500 = 50,00% CV (4) = m sx ˆ 100 = 10 830952,5100 x = 10 0952,583 58,31% Aqui, também, as amostras (3) e (4) podem, perfeitamente, ser identificadas através do coeficiente de variação, mostrando novamente que a amostra (4) é a mais dispersa. Considerando os dados do Exemplo 1, o coeficiente de variação será: CV = m sx ˆ 100 = 17,455 0159,175100 x = 17,455 59,501.17 38,45% O valor CV 38,45% é uma estimativa de variabilidade dos dados de produtividade de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977. Considerando, também, os dados do Exemplo 2, o coeficiente de variação será: CV = m sx ˆ 100 = 25,41 7437,6100 x Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 98 98 = 25,41 37,674 16,35% O valor CV 16,35% é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa. Considerando, ainda, os dados do Exemplo 3, o coeficiente de variação será: CV = m sx ˆ 100 = 44,78 1432,13100 x = 44,78 32,314.1 16,76% O valor CV 16,76% é uma estimativa de variabilidade dos dados de altura de planta de sorgo granífero. Considerando, por fim, os dados do Exemplo 4, o coeficiente de variação será: CV = m sx ˆ 100 = 82,474 6123,21100 x = 82,474 23,161.2 4,55% O valor CV 4,55% é uma estimativa de variabilidade dos dados de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. O coeficiente de variação serve também para análise comparativa envolvendo unidades e séries diferentes. Por exemplo, considerando os dados dos Exemplos 1, 2, 3 e 4 têm-se: Exemplo 1: Distribuição de produtividade de algodão herbáceo: mˆ 455,17 kg/ha s 175,0159 kg/ha CV 38,45% Exemplo 2: Distribuição de peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa: mˆ = 41,25 kg Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 99 99 s 6,7437 kg CV 16,35% Exemplo 3: Distribuição de altura de planta de sorgo granífero: mˆ 78,44 cm s 13,1432 cm CV 16,76% Exemplo 4: Distribuição de peso corporal de um lote misto de frangos de corte: mˆ 474,82 g s 21,6123 g CV 4,55% Verifica-se, assim, que entre as distribuições comparadas, a distribuição de peso corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade é mais homogênea (menos dispersa), enquanto que a distribuição de produtividade de algodão herbáceo é a mais dispersa. Uma desvantagem do coeficiente de variação é que ele deixa de ser útil quando a média esta próxima de zero. O coeficiente de variação dá uma idéia de precisão do experimento, ou seja, quanto menor o coeficiente de variação maior será a precisão do experimento. De um modo geral, quando o coeficiente de variação for inferior a 10%, diz-se que o experimento apresentou uma ótima precisão experimental; quando variar de 10 a 15%, diz-se que o experimento apresentou uma boa precisão experimental; quando estiver no intervalo de 15% 20%, diz-se que o experimento apresentou uma precisão experimental regular ou aceitável; quando estiver no intervalo de 20% 30%, diz-se que o experimento apresentou uma péssima precisão experimental; e quando for superior a 30%, diz-se que o experimento apresentou uma precisão experimental muito péssima. Por conta disso, espera-se que os coeficientes de variação dos ensaios agropecuários, principalmente aqueles conduzidos ao nível de campo, não ultrapassem a casa dos 20%, de modo que as conclusões obtidas de tais ensaios tenham credibilidade perante a comunidade científica. Contudo, é preciso ressaltar que nem sempre um coeficiente de variação superior à casa dos 20% significa que as conclusões obtidas não tenham credibilidade perante a comunidade científica. Isso depende muito do tipo de experimento. Por exemplo, nos experimentos com consorciação de culturas, o coeficiente de variação é geralmente alto em comparação com os experimentos com culturas isoladas. Neste caso, os coeficientes de variação de 20 a 30% são racionais e aceitáveis perante a comunidade científica. Também em experimentos de campo na área de Entomologia, coeficientes de variação Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 100 100 superiores a 20% são normaise aceitáveis, pois em função do comportamento dos insetos é muito raro obter coeficientes de variação baixos. Por outro lado, nem sempre se consegue uma ótima precisão experimental, com CV < 5%, nos ensaios de laboratório, casa-de-vegetação ou galpão, visto que geralmente são mais precisos do que os ensaios de campo. Mais uma vez, isso depende muito do tipo de experimento. Por exemplo, dados de análise de solo não raro apresentam coeficientes de variação superiores a 20% e em alguns casos superiores a 30%, especialmente no caso de solos pobres, como os de cerrado. Portanto, cabe ao pesquisador avaliar e justificar a precisão de seus dados experimentais baseando-se nesses fatos. 3.3.6 Intervalo de confiança para a média Foi visto até agora que as médias obtidas das amostras dos Exemplos 1, 2, 3 e 4 representam suas médias populacionais, onde o único valor obtido de cada amostra estima esse parâmetro de interesse. Tal método de estimação é chamado de estimação por ponto, o qual é comumente usado. Contudo, como a média de uma amostra é um estatístico e os mesmos variam de amostra para amostra, o problema é que se tivessem duas ou mais amostras para cada um dos exemplos citados acima é muito provável que os resultados de suas médias não seriam iguais, havendo um grau de incerteza envolvido. Uma estimativa por ponto não fornece nenhuma informação sobre a variabilidade inerente do estimador, ou seja, não se sabe se a média estimada está próxima ou distante da média verdadeira. Por outro lado, existe um outro método de estimação muito usado, conhecido como estimação por intervalo, que é freqüentemente preferido em relação ao método anterior, pois fornece um intervalo de valores razoável no qual se presume que esteja o parâmetro de interesse (a média verdadeira) com certo grau de confiança. Esse intervalo de valores é chamado intervalo de confiança. O intervalo de confiança (IC) para a média é obtido através da seguinte fórmula: IC = mˆ + t (5%) x s (mˆ ) onde: mˆ = estimativa da média; t (5%) = valor tabelado do teste t no nível de 5% de probabilidade (TABELA A.7); s ( mˆ ) = erro padrão da média. Considerando os dados do Exemplo 1, o intervalo de confiança da média será: IC = mˆ + t (5%) x s (mˆ ) = 455,17 + 2,57 x 71,4499 = 455,17 + 183,63 IC = (271,54 kg/ha; 638,80 kg/ha) Os valores de IC = (271,54 kg/ha; 638,80 kg/ha) indicam o intervalo de confiança, com 95% de probabilidade, onde se encontra a média verdadeira para os dados Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 101 101 de produtividade de algodão herbáceo, variedade ALLEN – 333/57, no Município de Viçosa-AL, no ano de 1977. Houve uma variação muito grande no intervalo de confiança dos dados de produtividade de algodão herbáceo, indicando uma precisão muito baixa da estimativa da média ( mˆ 455,17 kg/ha). Considerando, também, os dados do Exemplo 2, o intervalo de confiança da média será: IC = mˆ + t (5%) x s (mˆ ) = 41,25 + 2,20 x 1,9467 = 41,25 + 4,28 IC = (36,97 kg; 45,53 kg) Os valores de IC = (36,97 kg; 45,53 kg) indicam o intervalo de confiança, com 95% de probabilidade, onde se encontra a média verdadeira para os dos dados de peso ao nascer de bezerros machos da raça Charolesa. Houve uma variação relativamente pequena no intervalo de confiança dos dados de peso ao nascer de bezerros machos, indicando uma precisão relativamente alta da estimativa da média ( mˆ = 41,25 kg). Considerando, ainda, os dados do Exemplo 3, o intervalo de confiança da média será: IC = mˆ + t (5%) x s (mˆ ) = 78,44 + 1,99 x 1,3854 = 78,44 + 2,76 IC = (75,68 cm; 81,20 cm) Os valores de IC = (75,68 cm; 81,20 cm) indicam o intervalo de confiança, com 95% de probabilidade, onde se encontra a média verdadeira para os dados de altura de planta de sorgo granífero. Houve uma variação pequena no intervalo de confiança dos dados de altura de planta de sorgo granífero, indicando uma alta precisão da estimativa da média ( mˆ 78,44 cm). Considerando, por fim, os dados do Exemplo 4, o intervalo de confiança da média será: IC = mˆ + t (5%) x s (mˆ ) = 474,82 + 1,98 x 1,9729 = 474,82 + 3,91 IC = (470,91 g; 478,82 g) Os valores de IC = (470,91 g; 478,82 g) indicam o intervalo de confiança, com 95% de probabilidade, onde se encontra a média verdadeira para os dados de peso Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 102 102 corporal de um lote misto de frangos de corte com 15 dias de idade. Houve uma variação muito pequena no intervalo de confiança dos dados de peso corporal, indicando uma precisão muito alta da estimativa da média ( mˆ 474,82 g). 3.4 Exercícios a) Num ensaio sobre competição de variedades de algodão herbáceo, foram obtidos os seguintes resultados de peso de 20 capulhos (gramas): _____________________________________________________________________________________ V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 78 75 100 85 102 85 72 88 98 85 88 102 98 100 102 100 90 70 65 92 95 80 85 80 70 88 83 88 90 85 92 102 90 88 78 90 102 98 98 85 85 80 138 85 95 95 88 85 Pede-se: a.1) Determine, para cada variedade, o peso médio de 20 capulhos, o erro padrão da média, o coeficiente de variação e o intervalo de confiança da média. a.2) Sem levar em conta a variedade, determine o peso médio de 20 capulhos, o erro padrão da média, a mediana, a moda, o coeficiente de variação e o intervalo de confiança da média. b) Admitindo-se que seja de 18% o coeficiente de variação relativo ao peso de ovos de galinha, perguntam-se quantos ovos devem ser pesados para obter-se um erro padrão da média igual a 3% dela. c) Numa amostra de 30 dados de pesos ao nascer de bezerros machos da raça nelore obteve-se a média mˆ = 52 kg, com um erro padrão da média s( mˆ ) = 3,2 kg. Pede- se o coeficiente de variação referente a estes dados. d) A fim de se obter a produção média de algodão em uma fazenda, foi tomada ao acaso as produções de 20 pequenas parcelas de 100 m 2 , cujo resultado, em gramas, foi o seguinte: 2.730 6.750 3.150 7.230 3.800 4.350 2.980 3.300 2.370 3.100 4.370 2.330 3.770 3.850 3.330 6.420 2.930 3.500 8.200 3.400 Pede-se: d.1) A produção média, em kg/ha, com seu respectivo erro padrão. d.2) O coeficiente de variação. d.3) Admitindo-se que a área da fazenda destinada ao plantio de algodão seja de 180 ha, qual a produção esperada e seu erro padrão? e) Na determinação da altura de planta de soja, em cm, foram analisadas 15 amostras, obtendo-se o resultado que se segue: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 103 103 62,0 76,3 69,7 57,7 50,0 49,7 51,0 77,0 51,7 56,7 64,7 79,0 66,0 55,0 96,3 Pede-se: e.1) Calcular a altura média de planta de soja, em cm, e o seu erro padrão. e.2) Obter a mediana e a moda. e.3) Determinar o coeficiente de variação. e.4) Determinar o intervalo de confiança da média. f) Considerando a série de dados a seguir, referente ao consumo acumulado de ração (g) de frangos de corte com25 dias de idade: 1.530 1.750 1.350 1.430 1.400 1.350 1.680 1.360 1.370 1.400 1.370 1.330 1.570 1.780 1.330 1.420 1.330 1.500 1.500 1.300 1.730 1.750 1.550 1.530 1.800 1.350 1.580 1.600 1.370 1.400 1.370 1.630 1.770 1.800 1.330 1.420 1.630 1.500 1.500 1.500 1.530 1.750 1.550 1.630 Pede-se: f.1) Construir uma tabela de freqüência, um histograma de freqüência e um polígono de freqüência. f.2) Calcular o consumo médio acumulado de ração (g) de frangos de corte com 25 dias de idade e o seu erro padrão. f.3) Obter a mediana e a moda. f.4) Determinar a amplitude total, o coeficiente de variação e o intervalo de confiança da média. g) Considerando a série de dados a seguir, referente ao número de sementes na espiga de progênies de meios irmãos de milho (PMI): ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ N O de PMI N O de Sementes N O de PMI N O de Sementes N O de PMI N O de Sementes ____________________________________________________________________________________________________________________ 1 313 18 412 35 392 2 596 19 358 36 370 3 350 20 627 37 599 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 104 104 4 440 21 392 38 409 5 426 22 354 39 486 6 476 23 522 40 519 7 326 24 348 41 416 8 385 25 474 42 344 9 490 26 410 43 430 10 418 27 412 44 551 11 457 28 411 45 573 12 394 29 482 46 602 13 344 30 495 47 407 14 483 31 405 48 355 15 399 32 370 49 431 16 523 33 405 50 372 17 413 34 433 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Pede-se: g.1) Construir uma tabela de freqüência, um histograma de freqüência e um polígono de freqüência. g.2) Calcular o número médio de sementes na espiga de milho e o seu erro padrão. g.3) Obter a mediana e a moda. g.4) Determinar a amplitude total e o coeficiente de variação. h) Um estudo realizado com dois tipos de adubos orgânicos na cultura do capim elefante revelou os seguintes resultados de produção de matéria verde por ano (t/ha): AO1 AO2 Média 485,6 360,0 Mediana 242,4 359,1 Moda 210,0 359,8 Pede-se: h.1) Interpretar e discutir os resultados obtidos desse estudo, considerando que uma cultura do capim elefante conduzida normalmente permite seis colheitas por ano, em torno de 60 t/ha por corte. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 105 105 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 105 105 4 ANÁLISE DE VARIÂNCIA Um problema que se apresenta com maior freqüência do que qualquer outro na análise estatística é o de avaliar se duas ou mais amostras diferem significativamente com relação a alguma variável. Este tipo de problema ocorre tão freqüentemente porque os pesquisadores muitas vezes propõem experimentos para comparar dois ou mais tratamentos (amostras) entre si. Por exemplo, uma nova técnica de aplicação de vermífugo em caprino é comparada com a técnica tradicional, diferentes tipos de adubos orgânicos são avaliados na cultura do tomate, diferentes variedades de milho forrageiro são avaliadas numa determinada região, etc.. Em função disso, é necessário um método estatístico para solucionar problemas dessa natureza. Um dos métodos mais utilizados para resolver tais problemas é conhecido como análise de variância. 4.1 Análise de Variância A análise de variância foi introduzida por Fisher e é essencialmente um processo baseado na decomposição da variação total existente entre uma série de observações, em partes que podem ser atribuídas a causas conhecidas e numa parte devida a causas desconhecidas ou não suscetíveis de controle. Como exemplo das causas conhecidas, pode-se citar o efeito de diferentes inseticidas no controle do pulgão em batata (Solanum tuberosum L.) cv. RADOSA, e como exemplo das causas desconhecidas, as diferenças existentes entre as plantas (parcelas), condicionando um tipo diferente de resposta a um mesmo inseticida. Os efeitos dessas causas desconhecidas, ou não controláveis, contribuem para uma porção da variação total, que é isolada na análise de variância, recebendo a denominação de Erro ou Resíduo. A variação que contribui para o erro experimental pode ser de dois tipos: a) Inerente à própria variabilidade do material experimental; b) Proveniente da falta de uniformidade do ambiente em que é conduzido o experimento. Na análise de variância, quando a variação total é decomposta, as causas conhecidas e desconhecidas representam, respectivamente, a variação entre amostragens (tratamentos) e a variação dentro de amostragens (erro ou resíduo). Como a variação total é medida em termos de variância, é calculada a soma de quadrados total, bem como o número de graus de liberdade, as quais representam, respectivamente, o numerador e o denominador de equação da variância. Através do Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 106 106 desdobramento da soma de quadrados total de duas ou mais amostras de dados, obtém-se as suas respectivas somas de quadrados entre amostragens e dentro de amostragens. Tais somas de quadrados divididas pelos seus respectivos graus de liberdade fornecem os quadrados médios (variâncias) entre amostragens e dentro de amostragens, respectivamente, os quais são confrontados através de um teste de hipótese (por exemplo, o teste F) para verificar se as amostras avaliadas diferem significativamente ou não com relação a alguma variável. Os dados relativos às somas de quadrados e aos graus de liberdade, bem como os quadrados médios serão colocados numa tabela, chamada de Quadro de Análise de Variância. A composição desta tabela está explicitada na TABELA 4.1. TABELA 4.1 – QUADRO DA ANÁLISE DE VARIÂNCIA SEGUNDO UM ÚNICO CRITÉRIO* Causa de Variação Graus de Liberdade (GL) Soma de Quadrados (SQ) Quadrados Médios (QM) F Calculado Entre Amostragens t – 1 SQ1 QM1 = 1 1 t SQ F = 2 1 QM QM Dentro de Amostragens t (r – 1) SQ 2 = SQ Total – SQ1 QM 2 = 1 2 rt SQ Total t x r – 1 SQ Total *: A análise de variância é denominada “segundo um único critério”, porque, no caso apresentado, foi levado em consideração apenas um critério, representado pelos efeitos das várias amostragens (tratamentos). Os experimentos planejados com base neste tipo de análise são denominados “experimentos inteiramente casualizados”. As fórmulas matemáticas e o processo de análise de variância para cada tipo de experimento serão vistos em capítulos posteriores, quando for feita uma abordagem sobre cada delineamento estatístico. 4.2 Suposições da Análise de Variância Além de aprender as regras para efetuar uma análise de variância, todo pesquisador deve buscar o domínio e a compreensão dos princípios inerentes à mesma,para não se defrontar com sérios problemas, como por exemplo, chegar a conclusões que não têm justificativas ou não alcançar conclusões importantes porque os dados não foram analisados adequadamente. Desse modo, para que a análise de variância possa ter validade, o pesquisador deve atender às seguintes suposições: a) Os efeitos principais devem ser aditivos – Nos experimentos, os vários efeitos devem ser aditivos, tanto é que para cada delineamento estatístico existe um modelo matemático denominado modelo linear aditivo. Para o delineamento inteiramente casualizado, este modelo é Xij = mˆ + ti + eij, onde expressa que o valor de qualquer unidade experimental é resultante de uma média geral, mais um efeito de Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 107 107 tratamentos e mais um efeito do erro experimental. O modelo correspondente ao delineamento em blocos casualizados é: Xij = mˆ + ti + bj + eij, onde o valor de qualquer unidade experimental é resultante de uma média geral, mais um efeito de tratamentos, mais um efeito de blocos e mais um efeito do erro experimental. Para o delineamento em quadrado latino, este modelo é: Xijk = mˆ + t(k)ij + lj + cj + eijk, onde o valor de qualquer unidade experimental é resultante de uma média geral, mais um efeito de tratamentos, mais um efeito de linhas, mais um efeito de colunas e mais um efeito do erro experimental. O aspecto importante, que deve notar-se nestes modelos, é que os efeitos se somam; daí o nome de modelo linear aditivo. O modelo para o delineamento em blocos casualizados, por exemplo, implica que um efeito de tratamento é o mesmo para todos os blocos e que o efeito de bloco é o mesmo para todos os tratamentos. Em outras palavras, encontra-se que um tratamento aumenta a produção em certa quantidade acima da média geral, supomos que este tenha o mesmo efeito tanto nos blocos de alta produção como nos blocos de baixa produção. Caso o que foi exposto acima não se verifique, é necessário transformar os dados experimentais para ajustá-los ao modelo aditivo. b) Os erros de observação devem ser independentes – Cada observação possui um erro que deve ser independente dos demais. O princípio da casualização assegura a validade da estimativa do erro experimental, pois permite uma distribuição independente do mesmo. A casualização evita que todas as parcelas que recebem o mesmo tratamento ocupem posições adjacentes na área experimental, visto que as parcelas adjacentes, principalmente no campo, tendem a estar mais relacionadas entre si do que as parcelas distribuídas aleatoriamente. c) Os erros de observação devem ser normalmente distribuídos – A única fonte de variação dentro de amostragens são os erros aleatórios. Estes devem ter distribuição normal (ou aproximadamente normal) com média igual a zero e variância igual a S 2 . Felizmente, as variações da suposição de normalidade não afetam muito seriamente a validade da análise de variância. A normalidade dos dados pode ser verificada por um teste de normalidade, como por exemplo, o teste do quiquadrado, desde que o número de amostras com as quais estão trabalhando seja definitivamente grande. Quando se verifica que falta normalidade aos dados, usam-se as transformações para que os mesmos sejam normalmente distribuídos. De modo geral, dados médios de parcelas têm distribuição normal. d) As variâncias das diferentes amostras devem ser homogêneas – Na análise de variância, o valor do Quadrado Médio do Resíduo, que corresponde à estimativa da variância do erro experimental, é utilizado nas fórmulas matemáticas dos testes de hipóteses. Tais testes são utilizados para verificar se existe ou não diferença significativa entre os tratamentos avaliados. Assim sendo, é importante que as estimativas das variâncias dos diferentes tratamentos (amostras) sejam homogêneas, ou seja, não deve haver uma variação muito grande entre suas estimativas, de modo que os resultados obtidos dos testes de hipóteses tenham validade. Vale ressaltar que, no delineamento inteiramente casualizado, o Quadrado Médio do Resíduo corresponde exatamente a média das estimativas das variâncias de cada tratamento. Já nos outros delineamentos estatísticos (delineamento em blocos casualizados e delineamento em quadrado latino) o Quadrado Médio do Resíduo é menor que a média das estimativas das variâncias de cada tratamento, em função das outras fontes de variação provocadas pela variação externa que são isoladas do resíduo através do uso do princípio do controle local (blocos no Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 108 108 delineamento em blocos casualizados e linhas e colunas no delineamento em quadrado latino). Entre os vários testes estatísticos utilizados para verificar a homogeneidade de variâncias, têm o teste F-máximo, proposto por Hartley. O teste F-máximo é simples e rápido, porém apresenta menor precisão quando as amostras têm graus de liberdade diferentes. A fórmula do referido teste é a seguinte: F-máximo = mínimas máximas 2 2 onde: s 2 máxima = maior valor das estimativas das variâncias entre as amostras; s 2 mínima = menor valor das estimativas das variâncias entre as amostras. O valor calculado de F-máximo é confrontado com o valor de F-máximo tabelado, com K = número de estimativas das variâncias das diferentes amostras e (N – 1) graus de liberdade associados a cada estimativa de variância, sendo N = número de observação de cada amostra (TABELA A.1). Logo tem-se: F-máximo calculado > F-máximo tabelado (1%) - ** (as estimativas das variâncias são estatisticamente diferentes no nível de 1% de probabilidade, isto é, não há homogeneidade de variâncias); F-máximo calculado < F-máximo tabelado (1%) - recorre-se no nível de 5% de probabilidade; F-máximo calculado > F-máximo tabelado (5%) - * (as estimativas das variâncias são estatisticamente diferentes no nível de 5% de probabilidade, isto é, não há homogeneidade de variâncias); F-máximo calculado < F-máximo tabelado (5%) - ns (as estimativas das variâncias não diferem estatisticamente entre si no nível de 5% de probabilidade, isto é, as variâncias são homogêneas). Quando os graus de liberdade para cada amostra são diferentes, toma-se a média aritmética dos mesmos para usar a TABELA A.1. Exemplo 1: Verificar se as variâncias são homogêneas pelo teste F-máximo a partir dos dados da TABELA 4.2. TABELA 4.2 – PESOS DE 20 CAPULHOS, EM GRAMAS, DE VARIEDADES DE ALGODÃO HERBÁCEO NO MUNICÍPIO DE VIÇOSA-AL Variedades I II III IV V VI Totais de Variedades 1 – ALLEN - 333/57 78,0 90,0 90,0 75,0 70,0 88,0 491,0 2 – AFC - 65/5236 100,0 65,0 78,0 92,0 85,0 90,0 510,0 3 – IAC - 13.1 102,0 95,0 102,0 85,0 80,0 98,0 562,0 4 – IPEANE – SU – 01 98,0 70,0 85,0 85,0 88,0 80,0 506,0 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 109 109 FONTE: FERREIRA (1977). As variâncias de cada variedade são: 1 2 2 2 1 N N X X s = 16 6 )0,491( )0,88()0,70()0,75()0,90()0,90()0,78( 2 222222 = 5 6 0,081.241 0,744.70,900.40,625.50,100.80,100.80,084.6 = 5 1667,180.400,553.40 = 5 8333,372 74,5667 1 2 2 2 2 N N X X s = 16 6 )0,510( )0,90()0,85()0,92()0,78()0,65()0,100( 2 222222 = 5 6 0,100.260 0,100.80,225.70,464.80,084.60,225.40,000.10 = 5 0,350.430,098.44 = 5 0,748 = 149,6000 1 2 2 2 3 N N X X s Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 110 110 = 16 6 )0,562( )0,98()0,80()0,85()0,102()0,95()0,102( 2 222222 = 5 6 0,844.315 0,604.90,400.60,225.70,404.100,025.90,404.10 = 5 6667,640.520,062.53 = 5 3333,421 84,2667 1 2 2 2 4 N N X X s = 16 6 )0,506( )0,80()0,88()0,85()0,85()0,70()0,98( 2 222222 = 5 6 0,036.256 0,400.60,744.70,225.70,225.70,900.40,604.9 = 5 6667,672.420,098.43 = 5 3333,452 85,0667 F-máximo = mínimas máximas 2 2 = 5667,74 6000,149 2,01 F-máximo tabelado (K = 4; N – 1 = 5): 1% = 28,0; 5% = 13,7. Logo, F-máximo = 2,01 ns. Assim, chega-se à conclusão de que as estimativas das variâncias do peso de 20 capulhos de variedades de algodão herbáceo são homogêneas. Uma regra prática e rápida para verificar a homogeneidade de variâncias é que a relação entre a maior e a menor delas não pode ser superior a mais de quatro vezes para que elas sejam homogêneas. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 111 111 Quando às variâncias das diferentes amostras não são homogêneas, têm-se diversos cursos a seguir. Primeiro, pode-se separar as amostras em grupos, de modo que as variâncias dentro de cada grupo sejam homogêneas. Assim, a análise de variância poderá ser efetuada para cada grupo. Segundo, pode-se utilizar um método descrito em textos mais avançados de estatística, o qual contempla um procedimento bastante complicado para ponderar médias de acordo com suas variâncias. Terceiro, pode-se transformar os dados de tal forma que eles fiquem homogêneos. Este método é o mais utilizado na prática. 4.3 Transformações de Dados Conforme foi visto, na análise de variância, algumas condições são exigidas para que os testes de hipóteses tenham validade. Contudo, como tais condições raramente são verificadas na prática, vários procedimentos são utilizados com o fim de reparar (pelo menos aproximadamente) a falta de verificação dessas condições. Dentre os procedimentos, geralmente utilizam-se transformações de dados. Uma transformação é qualquer alteração sistemática num conjunto de dados onde certas características são mudadas e outras permanecem inalteradas. As principais transformações são: a) Raiz quadrada – Própria para certos tipos de dados em que a média é aproximadamente igual à variância, ou seja, para dados oriundos de uma distribuição de Poisson (tipo de distribuição em que os dados apresentam uma probabilidade muito baixa de ocorrência em qualquer indivíduo – os fenômenos naturais são os exemplos mais óbvios desse tipo de ocorrência). Tais tipos de dados ocorrem quando as variáveis são oriundas de contagem como: número de sementes por planta ou por parcela, número de dias para enraizamento de bulbos por parcela, número de insetos por planta ou por parcela, número de plantas atacadas por um determinado patógeno por parcela, número de carrapatos por animal ou por parcela, número de animais doentes por parcela, etc.. Os dados provenientes de uma escala de notas também devem ser transformados através da raiz quadrada. Também os dados de porcentagens, referentes às contagens, quando variam de 0 a 20% ou de 80 a 100%, podem ser transformados através da raiz quadrada. Neste caso, as porcentagens entre 80 e 100% devem ser, de preferência, subtraídas de 100, antes de se fazer à transformação. A transformação da raiz quadrada é, ainda, indicada no caso de porcentagens, fora dos limites acima considerados, quando as observações estão claramente numa escala contínua. Neste caso tem-se: x . Quando nesse tipo de transformação os dados variam de 0 a 10, trabalha-se com 5,0x ou 1x , em lugar de x , pois evita-se o problema dos valores de X iguais a zero. b) Logarítmica – É usada sempre que se têm dados em que os desvios padrões das amostras são aproximadamente proporcionais às médias, ou seja, todas as amostras apresentam o mesmo coeficiente de variação. Também quando os efeitos principais são multiplicativos, em vez de aditivos, os dados devem ser transformados através desse tipo de transformação. Essa transformação é satisfatória quando os dados se referem à contagem de bactérias, de esporos, de grãos de pólen, de ovos de insetos, de ácaros, etc.. Dados provenientes de adição de vitaminas em animais também devem ser transformados através da transformação logarítmica. É utilizada, ainda, quando os dados são Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 112 112 apresentados por porcentagens que abrangem uma grande amplitude de variação. Esse tipo de transformação resolve tanto o problema de heterogeneidade de variâncias como a falta de aditividade no modelo. Nesse caso tem-se: log x. Na transformação logarítmica, quando a amostra possui dados iguais a zero ou muito próximos de zero, trabalha-se com log (x + 1), pois se evita que se usem números negativos na análise, além de resolver o problema de valores de X iguais a zero. Essa transformação deve ser usada quando as variâncias de cada amostra possuem, no mínimo, 12 observações. c) Arcoseno ou angular – Própria para dados em que a média é proporcional à variância, ou seja, para dados oriundos de uma distribuição binomial (tipo de distribuição em que os dados apresentam uma probabilidade calculável de ocorrência ou não em qualquer indivíduo). Tais tipos de dados ocorrem quando as variáveis são oriundas de proporção como: porcentagem de germinação de sementes, porcentagem de mortalidade de plantas infectadas com vírus, porcentagem de sobrevivência de bezerros da raça Nelore, etc.. Nesse caso tem-se: arco seno (%)x . Na transformação arco seno, quando todos os dados estão entre 30 e 70% não precisa usar a transformação. Se os dados extrapolam esta amplitude, usa-se então a transformação. Quando o número de observações for menor que 50 (N < 50), a proporção 0% deve ser substituída por 4 1 N e a proporção 100% para 100 – 4 1 N, antes de transformar os dados em arco seno (%)x . Existe uma tabela própria para esta transformação (TABELA A.2). 4.3.1 Escolha da melhor transformação Em alguns casos fica-se sem saber qual seria a transformação mais adequada. Quando se defrontar com tais situações, têm-se várias maneiras para escolher a melhor transformação. Entre as várias maneiras, uma das mais simples é por meio de gráficos, onde se coloca no eixo dos x e y as médias e variâncias respectivas de cada amostra para cada transformação e seleciona-se a que apresentar menor dispersão. Outro procedimento é aplicar cada transformação para o maior e o menor dado de cada amostra. A amplitude dentro de cada amostra é determinada e a razão entre a maior e a menor amplitude é calculada. A transformação que produz a menor razão é a selecionada. Exemplo 2: Escolher a melhor transformação a partir de dados da TABELA 4.3. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 113 113 TABELA 4.3 – PERÍODODE ENRAIZAMENTO (EM DIAS) DE CULTIVARES DE CEBOLA (Allium cepa L.) DE DIAS CURTOS. PIRACICABA – SP Cultivares I II Totais de Cultivares 01 – BAIA PERFORME 48,0 33,4 81,4 02 – BAIA DO CEDO SMP-V 18,4 10,2 28,6 03 – BAIS TRIUNFO SMJ-II 46,6 42,8 89,4 04 – BARREIRO SMJ-II 14,0 32,0 46,0 05 – COJUMATLAN L. 2691 10,6 2,4 13,0 06 – CREOLA CATARINENSE 64,0 44,7 108,7 07 – EXCEL BEMUDAS 986 31,0 14,8 45,8 08 – IPA – 2 17,0 10,8 27,8 09 – PIRA OURO A/R 16,8 26,8 43,6 10 – PIRA TROPICAL A/C 15,2 9,8 25,0 11 – TEXAS GRANO 11,4 2,5 13,9 12 – WHITE CREOLE 26,0 18,4 44,4 13 – BAIA DO CEDO SMJ-III 24,2 8,4 32,6 14 – BAIA SETE VOLTAS 19,4 18,2 37,6 15 – BARREIRO ROXA SMP-IV 8,0 14,2 22,2 16 – BARREIRO SMP-III 22,0 36,2 58,2 17 – CIGANINHA 4,6 6,2 10,8 18 – CREOLA 19,8 28,4 48,2 19 – PIRA COUTO 16,2 22,2 38,4 20 – PIRA GRANA 32,6 21,4 54,0 21 – PIRA LOPES A/R 25,8 5,0 30,8 22 – PIRA PERA A/C 19,4 16,0 35,4 23 – PIRA LOPES A/C 18,6 8,0 26,6 24 – ROXA CHATA SMP – IV 13,0 5,4 18,4 25 – TUBARÃO 19,2 13,2 32,4 FONTE: FERREIRA (1982). Os resultados estão contidos no quadro a seguir: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 114 114 Cultivares Raiz Quadrada Logarítmica Maior Menor Amplitude Maior Menor Amplitude 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 6,9282 4,2895 6,8264 5,6569 3,2558 8,0000 5,5678 4,1231 5,1769 3,8987 3,3764 5,0990 4,9193 4,4045 3,7683 6,0166 2,4900 5,3292 4,7117 5,7096 5,0794 4,4045 4,3128 3,6056 4,3818 5,7793 3,1937 6,5422 3,7417 1,5492 6,6858 3,8471 3,2863 4,0988 3,1305 1,5811 4,2895 2,8983 4,2661 2,8284 4,6904 2,1448 4,4497 4,0249 4,6260 2,2361 4,0000 2,8284 2,3238 3,6332 1,1489 1,0958 0,2842 1,9152 1,7066 1,3142 1,7207 0,8368 1,0781 0,7682 1,7953 0,8095 2,0210 0,1384 0,9399 1,3262 0,3452 0,8795 0,6868 1,0836 2,8433 0,4045 1,4844 1,2818 0,7486 1,6812 1,2648 1,6684 1,5052 1,0253 1,8062 1,4914 1,2304 1,4281 1,1818 1,0569 1,4150 1,3838 1,2878 1,1523 1,5587 0,7924 1,4533 1,3464 1,5132 1,4116 1,2878 1,2695 1,1139 1,2833 1,5237 1,0086 1,6314 1,1461 0,3802 1,6503 1,1703 1,0334 1,2253 0,9912 0,3979 1,2648 0,9243 1,2601 0,9031 1,3424 0,6628 1,2967 1,2095 1,3304 0,6990 1,2041 0,9031 0,7324 1,1206 0,1575 0,2562 0,0370 0,3591 0,6451 0,1559 0,3211 0,1970 0,2028 0,1906 0,6590 0,1502 0,4595 0,0277 0,2492 0,2163 0,1296 0,1566 0,1369 0,1828 0,7126 0,0837 0,3664 0,3815 0,1627 Razão = .. .. mínAmp máxAmp 1384,0 8433,2 20,54 0277,0 7126,0 25,73 Pelos resultados apresentados acima, verifica-se que a transformação mais adequada é a raiz quadrada, pois a mesma apresentou o menor coeficiente entre as amplitudes (20,54). 4.3.2 Coeficiente de variação como indicativo para o uso de transformações De um modo geral, uma indicação razoável do efeito favorável das transformações de dados é o coeficiente de variação (CV). Quando o valor do CV dos dados transformados for menor que o valor do CV dos dados originais ou não Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 115 115 transformados, indica que a transformação foi válida. Em caso contrário, não se justifica o seu uso. Considerando os dados do Exemplo 2, tem-se: Dados originais CV = 38,26% Dados transformados em x CV = 21,35% Dados transformados em log x CV = 32,49% Realmente, as transformações de dados foram válidas, pois houve uma redução muito significativa nos coeficientes de variação em relação aos dados originais, indicando que os dados experimentais foram ajustados de acordo com as exigências da análise de variância. Contudo, a transformação da raiz quadrada foi novamente confirmada como sendo a melhor transformação para tais dados. 4.3.3 Algumas considerações Quando é utilizada uma transformação de dados, todas as comparações entre médias de tratamentos são feitas na escala transformada. Quando se achar preferível não apresentar os resultados na escala transformada, os dados finais devem ser transformados novamente para a escala original. Isto é feito elevando-se ao quadrado, no caso de x ; achando o antilogarítmo, no caso de log x; e procurando o valor correspondente na tabela de arco seno (%)x , no caso de transformação angular. Em certos casos, não existe nenhuma transformação que possibilite o uso da análise de variância. Isto ocorre quando: a) As médias são aproximadamente iguais e as variâncias heterogêneas; b) As variâncias são homogêneas, porém os níveis dos tratamentos são heterogêneos em forma; c) As médias variam independentemente das variâncias. Se alguns destes casos ocorrem, a análise dos dados é feita através de métodos não-paramétricos. 4.4 Exercício a) Considerando-se os dados da TABELA 4.4, pede-se: a.1) Verifique se as variâncias dos tratamentos são homogêneas pelo teste F – máximo; a.2) Transforme os dados originais através da transformação raiz quadrada; a.3) Transforme os dados originais em porcentagem e, em seguida, na transformação arco seno; a.4) Verifique qual é a transformação mais adequada para estes dados; a.5) Comprove através do coeficiente de variação a necessidade do uso de transformação nestes dados. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 116 116 TABELA 4.4 – DADOS DE GERMINAÇÃO DE 20 SEMENTES, APÓS 21 DIAS, REFERENTE AO USO DE DIFERENTES TRATAMENTOS PARA QUEBRA DE DORMÊNCIA EM TAMBORIL (Enterolobium confortisiliquum) Tratamentos I II III IV Totais de Tratamentos 1 – Ácido Sulfúrico Concentrado 8 8 7 6 29 2 – Ácido/água em 3:1 3 3 4 4 14 3 – Ácido/água em 2:1 5 5 6 4 20 4 – Ácido/água em 1:1 8 9 6 9 32 5 – Ácido/água em 1:2 10 10 8 10 38 6 – Ácido/água em 1:3 2 3 2 3 10 7 – Água Quente 5 5 7 5 22 8 – Testemunha 1 2 1 1 5 FONTE: Adaptado de SILVA e SILVA (1982). Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 117 117 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 117117 5 TESTES DE HIPÓTESES A retirada de conclusões sobre uma ou mais populações é feita através da estimação de parâmetros ou pelos testes de hipóteses. A estimação de parâmetros (a média, a variância, o desvio padrão, etc.) é feita por diversos métodos, os quis já foram vistos no Capítulo 3. Quanto aos testes de hipóteses, os mesmos são usados pelos pesquisadores para decidir sobre a aceitação ou rejeição de hipóteses. Hipóteses são suposições acerca dos parâmetros de uma ou mais populações. Por exemplo, pode-se estar interessado em testar a hipótese de que não há diferença entre a produção média de duas variedades do sorgo granífero sujeitas às mesmas condições climáticas, ou testar se três tipos de rações proporcionam o mesmo ganho de peso em bezerros da raça Nelore. Os referidos testes são utilizados para tomar tais decisões, das quais são tiradas as conclusões. Antes de aplicar tais testes, devem-se formular as hipóteses estatísticas. Podem- se considerar duas hipóteses, são elas: H0 é a hipótese que determina a ausência de efeito de tratamentos, ou seja, indica que não existe diferença significativa entre os tratamentos (ela é chamada de hipótese de nulidade); e H1, chamada de hipótese alternativa, é a que determina a presença de efeito de tratamentos, ou seja, indica a existência de diferença significativa entre os tratamentos. A rejeição de H0 implica na aceitação da hipótese alternativa H1. Considerando o exemplo das variedades de sorgo granífero, tem-se: H0 : mˆ A = mˆ B H1: mˆ A mˆ B H1 : mˆ A > mˆ B ou H1 : mˆ A < mˆ B Ao testarem-se as hipóteses podem-se cometer geralmente dois tipos de erros, os quais são: rejeitar H0, quando ela é verdadeira, ou seja, aceitar, como diferentes, tratamentos que são semelhantes (erro tipo I); aceitar H0, quando ela é falsa, ou seja, aceitar, como semelhantes, tratamentos que são diferentes (erro tipo II). Destes dois tipos de erros o que é controlado pelo pesquisador é o do tipo I, o qual, nos procedimentos de comparações múltiplas, pode ser medido de duas maneiras, a Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 118 118 saber: A primeira, refere-se à avaliação da probabilidade de se rejeitar uma hipótese verdadeira em todas as possíveis combinações dos níveis dos tratamentos tomados dois a dois, sendo conhecida por taxa de erro tipo I por comparação. A segunda, refere-se à medida do erro tipo I como a probabilidade de se realizar pelo menos uma inferência errada por experimento e é conhecida por taxa de erro tipo I por experimento. A probabilidade de cometer-se o erro tipo I é chamada nível de significância (α). Existe um outro tipo de erro, quase nunca considerado, que se refere à probabilidade de classificar um nível de tratamento como superior ao outro, quando de fato o segundo nível supera o primeiro (erro tipo III). Esse tipo de erro tem muita importância para a área do melhoramento genético de plantas, pois poderá alterar a classificação dos genótipos e fazer com que o fitomelhorista recomende uma linhagem ou cultivar de pior desempenho. O pesquisador deve analisar cuidadosamente as conseqüências de se tomar decisões erradas, tanto do ponto de vista econômico quanto social. Essa análise refere-se principalmente ao nível de significância adotado, pois é o único tipo de erro sob o controle do pesquisador. É preciso ter sempre em mente que os erros tipos I e II são inversamente correlacionados e que o pesquisador tem controle apenas no erro tipo I, por meio da fixação do nível de significância α. Em função disso, o bom senso deve prevalecer à luz das conseqüências de se tomar decisões erradas. É por isso que nas condições dos ensaios agropecuários, o nível de significância de 5% é o mais usado na prática nos procedimentos de comparações múltiplas, pois é necessário certo equilíbrio entre os erros tipo I e II. Quando se aplica o nível de significância de 1% ou 0,1% para diminuir o erro tipo I, por exemplo, aumenta, automaticamente, a probabilidade do erro tipo II, isto é, de aceitar como iguais médias de tratamentos realmente diferentes. No entanto, em condições de ensaios de grande precisão (por exemplo, CV < 1%), o nível de significância de 0,1% seria indicado. Ao contrário, em condições de ensaios de pequena precisão (por exemplo, CV > 25%), o nível de significância de 10% seria recomendado, especialmente no caso de ensaios com N < 20 parcelas. Para que um teste de hipótese seja considerado um bom teste deve-se ter uma pequena probabilidade de rejeitar H0 se esta for verdadeira, mas também, uma grande probabilidade de rejeitá-la se ela for falsa. A probabilidade de rejeitar H0, quando ela for falsa, é chamada poder do teste. O quadro seguinte resume a natureza dos erros tipo I e tipo II envolvidos no processo de decisão quando se testam as hipóteses: H0 Verdadeira H0 Falsa Rejeição H0 Erro Tipo I Decisão Correta Aceitação H0 Decisão Correta Erro Tipo II Na execução de um teste de hipótese estatística, para que o mesmo tenha validade, devem-se levar em consideração as seguintes etapas: a) Formulação das hipóteses – Deve-se, inicialmente, formular as hipóteses de nulidade (H0) e alternativa (H1). Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 119 119 b) Especificação do nível de significância (α) – A escolha do nível de significância deve ser feita antes de realizar os experimentos. Usa-se, geralmente, α igual a 5% de probabilidade, de maneira a ter-se o erro tipo I o menor possível. Salvo em algumas situações, conforme já visto, usam-se outros níveis de significância. c) Escolha do teste estatístico – Em função das hipóteses que vão ser testadas, pode-se usar o teste F, t, χ2, etc., a partir dos dados de observação. O teste escolhido deve ser adequado ao material e ao tipo de dados. d) Determinação da região crítica – Dependendo do teste escolhido determinam-se às regiões de aceitação e rejeição da hipótese de nulidade. Geralmente quando o valor calculado for menor que a probabilidade específica por na tabela, aceita-se a hipótese de nulidade, enquanto que quando o valor calculado for igual ou maior que a probabilidade específica por na tabela, rejeita-se a hipótese de nulidade. e) Decisão final – Baseados no valor obtido pelo teste estatístico e no valor tabelado, toma-se à decisão final com respeito às hipóteses. Geralmente as conclusões sobre os tratamentos são feitas observando-se as médias identificadas ou não por mesma letra. Quando não há um tratamento controle ou testemunha convém responder as seguintes perguntas: (1) Qual é o melhor tratamento? (2) Quais são os tratamentos que não diferem significativamente do melhor? (3) Qual é o pior tratamento? (4) Quais são os tratamentos que não diferem significativamente do pior? Por outro lado, quando um dos tratamentos é o controle ou testemunha as conclusões são feitas em relação a este tratamento e, em geral, procura-se responder às seguintes perguntas: (1) Quais são os tratamentos melhores que o controle? (2) Quais são os tratamentos que não diferem significativamente do controle? (3) Quais são os tratamentos piores que o controle? Vale ressaltar que os testes de hipóteses para comparar médias de tratamentos só devem ser usados quando se tratar de tratamentos qualitativos ou quando se têm apenas dois níveis de tratamentos quantitativos, pois quando os mesmos são quantitativos e se têm mais de dois níveis o uso da regressão é o procedimento recomendado. 5.1 TesteF O teste F tem seu maior emprego nas análises de variância dos delineamentos experimentais. Ele é usado para comparar variâncias. Como foi visto anteriormente, o F calculado é o quociente do quadrado médio de tratamentos (QMT) pelo quadrado médio do resíduo (QMR), ou seja: F = QMR QMT Por que o teste F é o quociente entre o QMT pelo QMR? Se se calcular, por exemplo, a esperança matemática dos quadrados médios [E (QM)] da análise de variância de um delineamento inteiramente casualizado, admitindo- se o modelo matemático aleatório, tem-se: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 120 120 Quadro da ANAVA Causa de Variação GL QM E(QM) Tratamentos Resíduo t – 1 t (r – 1) s 2 1 s 2 2 s 2 + r x s 2 t s 2 Total t x r – 1 De onde se obtém: s 2 = s 2 2 que é a estimativa da variância do erro experimental; s 2 + r x s 2 t = s 2 1 s 2 t = r ss 221 que é a estimativa da variância de tratamentos. Por essa observação vê-se o porquê do teste F ser o quociente entre QMT pelo QMR, ou seja, F = QMR QMT = 2 2 2 1 s s = 2 22 s sxrs t Nesta expressão está-se comparando a variância de tratamentos com a variância do erro experimental. Verifica-se, portanto, que tanto o QMT como o QMR estimam variâncias, e interpreta-se: QMR = variância do erro experimental; QMT = variância do erro experimental acrescida de uma possível variância devida aos tratamentos. O valor de F calculado é comparado com o valor de F tabelado (F > 1), com n1 = graus de liberdade de tratamentos e n2 = graus de liberdade do resíduo (TABELAS A.3 e A.4). Logo, tem-se: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 121 121 F calculado > F tabelado (1%) - ** (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 1% de probabilidade, ou seja, com mais de 99% de probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre médias de tratamentos que difere de zero); F calculado < F tabelado (1%) - recorre-se no nível de 5% de probabilidade; F calculado > F tabelado (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com mais de 95% de probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre médias de tratamentos que difere de zero); F calculado < F tabelado (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade não existe nenhum contraste entre médias de tratamentos que difere de zero). Quando se aplica o teste F na análise de variância está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : os tratamentos não diferem entre si; b) H1: pelo menos dois deles diferem entre si. No teste, sempre se aceita uma hipótese e rejeita-se a outra. Obviamente, se não há efeito de tratamentos, os dois quadrados médios estimam a mesma variância e, conseqüentemente, qualquer diferença em ordem de grandeza entre eles será devido ao acaso. Exemplo 1: Verificar pelo teste F se existe ou não diferença significativa entre os tratamentos referentes aos dados da TABELA 5.1. TABELA 5.1 – ANÁLISE DA VARIÂNCIA E COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DA REAÇÃO DE RESISTÊNCIA DE POPULAÇÕES DE Cucurbita ssp. A Colletotrichum gloeosporioides f. sp. cucurbitae. DADOS TRANSFORMADOS EM x . PIRACICABA, SP Causa da Variação GL SQ QM F Populações Resíduo 12 26 1,188133 0,794191 0,099011 0,030546 3,24 Total 38 1,982327 Coeficiente de Variação: % 10,09 FONTE: MELO e FERREIRA (1983). As tabelas de F com n1 = 12 e n 2 = 26 fornecem os seguintes valores: 1% = 2,96 e 5% = 2,15. Logo, F calculado (3,24) > F tabelado (1%) (2,96) - **. Assim, chega-se à conclusão que existe diferença significativa, no nível de 1% de probabilidade, pelo teste F, na reação de populações de Cucurbita ssp. a Colletotrichum gloeosporioides f. sp. cucurbitae. Quando se faz a análise de variância de um experimento com apenas dois tratamentos, pelo próprio teste F pode-se chegar ao melhor deles, simplesmente observando as médias dos mesmos. Quando, porém, tem-se mais de dois tratamentos, não se pode chegar ao melhor deles pelo referido teste. Neste caso, há necessidade de Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 122 122 aplicação de um teste de comparação de médias de tratamentos para chegar-se a tal conclusão. Como foi visto, espera-se quase sempre na análise de variância que todos os quadrados médios de tratamentos obtidos sejam iguais ou superiores ao que se obtém do resíduo. Nestas condições, só se justifica o uso das tabelas de limites unilaterais de F (TABELAS A.3 e A.4). Quando, porém, esta situação não se verifica, ou seja, quando o quadrado médio de tratamentos é menor que o quadrado médio do resíduo, aconselhar-se- á o uso das tabelas de limites bilaterais de F (TABELAS A.5 e A.6). Este fato, embora não deva ser esperado, pode ocorrer, e às vezes é sintoma de defeitos na análise da variância. Uma das explicações possíveis é a presença de erros grosseiros no cálculo das somas de quadrados ou dos números de graus de liberdade. Outra explicação bem comum é a de que o resíduo inclua alguma importante causa de variação que foi controlada, mas não foi isolada na análise da variância. Às vezes, porém, nenhuma destas explicações serve, mas isto não é causa de preocupação porque, do ponto de vista do Cálculo de Probabilidades, o caso, embora pouco provável, não é impossível, logo deverá ocorrer uma vez ou outra. Neste caso, quando se comparar o valor de F calculado com o valor de F tabelado ( F < 1), com n1 = graus de liberdade de tratamentos e n2 = graus de liberdade do resíduo (TABELAS A.5 e A.6), basta apenas inverter os sinais do caso anterior, ou seja: F calculado < F tabelado (1%) - ** (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 1% de probabilidade, ou seja, com mais de 99% de probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre médias de tratamentos que difere de zero); F calculado > F tabelado (1%) - recorre-se no nível de 5% de probabilidade; F calculado < F tabelado (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com mais de 95% de probabilidade deve existir pelo menos um contraste entre médias de tratamentos que difere de zero); F calculado > F tabelado (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade não existe nenhum contraste entre médias de tratamentos que difere de zero). Exemplo 2: Verificar pelo teste F se existe ou não diferença significativa entre os tratamentos referentes aos dados da TABELA 5.2. TABELA 5.2 – ANÁLISE DA VARIÂNCIA E COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DA REAÇÃO DE POPULAÇÕES SEGREGANTES DE PIMENTÃO (Capsicum annuum L.) EM RELAÇÃO AO VÍRUS Y. DADOS TRANSFORMADOS EM 5,0x . PIRACICABA, SP Causa da Variação GL SQ QM F Populações Resíduo 1 18 0,0092681 0,2794557 0,0092681 0,0155253 0,597 Total 190,2887238 Coeficiente de Variação: % 13,90 FONTE: FERREIRA e MELO (1983). Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 123 123 As tabelas de F com n 1 = 1 e n2 = 18 fornecem os seguintes valores: 1% = 0,0000404 e 5% = 0,0010. Logo, F calculado (0,597) > F tabelado (5%) (0,0010) - ns. Assim, chega-se à conclusão de que não existe diferença significativa, no nível de 5% de probabilidade, pelo teste F, na reação de populações segregantes de pimentão em relação ao vírus Y. O teste F também pode ser utilizado quando se quer comparar as variâncias de duas amostras (s 2 1 e s 2 2 ), supostas independentes. Assim, admitindo-se s 2 1 , calculada com N1 dados e s 2 2 , com N2 dados. Diz-se, então, que s 2 1 tem N1 – 1 graus de liberdade e, analogamente, s 2 2 tem N2 – 1 graus de liberdade. O F neste caso é o quociente entre as duas variâncias, ou seja: F = 2 2 2 1 s s Admite-se sempre s 2 1 > s 2 2 , de modo que tem-se F > 1. O valor de F calculado é comparado com o F tabelado, o qual é obtido em função dos números de graus de liberdade N1 – 1 e N2 – 1, respectivamente, de s 2 1 e s 2 2 . Neste caso, quando se aplica o teste F está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0: S 2 1 = S 2 2 , isto é, a hipótese de nulidade admite que as duas populações têm a mesma variância; b) H1: S 2 1 > S 2 2 , isto é, a hipótese alternativa admite que a população 1 tem maior variância do que a população 2. Exemplo 3: Verificar pelo teste F se existe ou não diferença significativa entre as variâncias dos dois tratamentos a partir de dados da TABELA 5.3. TABELA 5.3 – GANHOS DE PESO (kg), DE LEITOAS DUROC JERSEY ALIMENTADAS COM FENO DE ALFAFA E FENO DE QUICUIO POR UM PERÍODO DE TRÊS MESES Feno de Alfafa Feno de Quicuio 67,5 kg 70,5 kg 76,0 kg 67,5 kg 65,0 kg 58,5 kg 65,0 kg 64,0 kg Médias 70,4 kg 63,1 kg FONTE: GOMES (1985). Logo, tem-se: 2 1s = 1 2 2 N N X X Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 124 124 = 14 4 5,281 5,670,765,705,67 2 2222 = 3 4 25,242.79 25,556.400,776.525,970.425,556.4 = 3 5625,810.1975,858.19 = 3 1875,48 = 16,0625 s 2 2 = 1 2 2 N N X X = 14 4 5,252 0,640,655,580,65 2 2222 = 3 4 25,756.63 00,096.400,225.425,422.300,225.4 = 3 0625,939.1525,968.15 = 3 1875,29 = 9,7292 F = 2 2 2 1 s s = 7292,9 0625,16 1,65 As tabelas de F com n1 = 3 e n2 = 3 fornecem os seguintes valores: 1% = 29,46 e 5% = 9,28. Desse modo, F calculado (1,65) < F tabelado (5%) (9,28) - ns. Assim, chega-se à conclusão de que não existe diferença significativa, no nível de 5% de probabilidade, pelo teste F, entre as variâncias dos tratamentos, ou seja, as duas rações proporcionam o mesmo ganho de peso em leitoas Duroc Jersey. 5.2 Teste t Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 125 125 O teste t é um teste clássico usado para comparar médias de tratamentos. É mais complexo que o teste de Scheffé, porém é o teste de menor rigor. Por conta disso, o pesquisador deve ter muita cautela no seu uso, ou seja, não deve ser empregado indiscriminadamente. Na aplicação do referido teste devem-se levar em conta os seguintes requisitos: a) As comparações feitas pelo teste t devem ser escolhidas antes de serem examinados os dados experimentais; b) As comparações feitas devem ser, no máximo, iguais ao número de graus de liberdade de tratamentos, o que nem sempre fornece ao pesquisador todas as comparações de interesse; c) O teste t exige que as comparações definidas sejam contrastes ortogonais. Mas o que se deve entender por contraste e o que são contrastes ortogonais? Se ,mˆ1 ,mˆ2 3mˆ e 4mˆ são as médias de quatro tratamentos de um experimento, 1Yˆ = 1mˆ – ,mˆ2 2Yˆ = 1mˆ + 2mˆ – 2 3mˆ e 3Yˆ = 1mˆ + 2mˆ + 3mˆ – 3 4mˆ são exemplos de contrastes. O que caracteriza um contraste é que se as médias que nele ocorrem forem todas iguais, o contraste deverá ser nulo. Para que isto aconteça, a soma algébrica dos coeficientes das médias deve ser nula. De fato, com 1mˆ = 2mˆ = 3mˆ = 4mˆ = 1, tem-se: 1Yˆ = 1 – 1 = 0 2Yˆ = 1 + 1 – 2 (1) = 0 3Yˆ = 1 + 1 + 1 – 3 (1) = 0 Os contrastes podem ser: a) simples – quando envolve apenas dois tratamentos; b) múltiplos – quando mais de dois tratamentos estão envolvidos. Os contrastes são ortogonais quando o somatório da multiplicação dos coeficientes de cada média em cada contraste é igual a zero. Considerando o exemplo a seguir, tem-se: _______________________________________________________________________ Yˆ 1mˆ 2mˆ 3mˆ 4mˆ 1Yˆ 2Yˆ 3Yˆ 1 1 1 – 1 1 1 0 – 2 1 0 0 – 3 = 1 – 1 0 0 = 0 _____________________________________________________________________________________ Diz-se então que os contrastes 1Yˆ , 2Yˆ e 3Yˆ são ortogonais. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 126 126 Pode-se tolerar o uso do teste t para alguns contrastes não ortogonais, desde que o seu número não exceda o número de graus de liberdade de tratamentos. Na análise de variância, quando se tem mais de dois tratamentos e o teste F for significativo, pode-se utilizar o teste t na comparação de médias de tratamentos, cuja fórmula é a seguinte: t = Ys Yi ˆ 0ˆ 2 onde: iYˆ = constante qualquer; s 2 Yˆ = estimativa da variância da estimativa de um contraste. O valor de s 2 Yˆ é obtido através da seguinte fórmula: a) Para o caso do delineamento inteiramente casualizado, tem-se: s 2 Yˆ = 2 22 2 2 1 ... 21 s rN CN r C r C onde: C = coeficiente de cada média do contraste; r = número de repetições da média; s 2 = estimativa da variância do erro experimental, que corresponde ao quadrado médio do resíduo. Como, geralmente, na área da agropecuária os pesquisadores têm mais interesse pelos contrastes simples, a fórmula de s 2 Yˆ fica da seguinte maneira: s 2 Yˆ = 2 2 1 1 1 s rr onde: r = número de repetições da média; s 2 = estimativa da variância do erro experimental, que corresponde ao quadrado médio do resíduo. b) Para o caso do delineamento em blocos casualizados, tem-se: b.1) Quando nos contrastes simples as médias dos tratamentos avaliados apresentam o mesmo número de repetições (sem parcela perdida), a fórmula de s 2 Yˆ fica da seguinte maneira:s 2 Yˆ = 22 s r onde: r = número de repetições da média; Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 127 127 s 2 = estimativa da variância do erro experimental, que corresponde ao quadrado médio do resíduo. b.2) Quando se tem apenas uma parcela perdida, a fórmula de s 2 Yˆ fica assim: s 2 Yˆ = 2 11 2 s trr t r onde: t = número de tratamentos do experimento; r = número de repetições do experimento; s 2 = estimativa da variância do erro experimental, que corresponde ao quadrado médio do resíduo. Esta fórmula é usada para comparar contrastes envolvendo a média do tratamento com uma parcela perdida e a média de qualquer um dos tratamentos sem parcela perdida. b.3) Quando se tem mais de uma parcela perdida, a fórmula de s 2 Yˆ fica assim: s 2 Yˆ = 2 2 1 1 1 s rr onde: r = número efetivo de repetições; s 2 = estimativa da variância do erro experimental, que corresponde ao quadrado médio do resíduo. Os valores de r, número efetivo de repetições, são obtidos através da regra prática de Taylor, ou seja, considerando-se o contraste u1 mˆmˆYˆ , entre as médias dos tratamentos i e u. O tratamento i terá o seguinte número efetivo de repetições: valor 1 para os blocos onde os tratamentos i e u aparecem; valor 1 2 t t nos blocos onde o tratamento i aparece e o tratamento u não aparece, sendo t = número de tratamentos do experimento; valor 0 nos blocos onde o tratamento i não aparece (o tratamento u pode aparecer ou não). A soma dos valores de todos os blocos constituirá o número efetivo de repetições do tratamento i. Para o tratamento u segue-se a mesma regra. Esta fórmula é usada para comparar contrastes envolvendo a média do tratamento com uma parcela perdida e a média de qualquer um dos tratamentos sem parcela perdida, bem como contraste envolvendo duas médias de tratamentos com parcelas perdidas. c) Para o caso do delineamento em quadrado latino, tem-se: c.1) Quando nos contrastes simples as médias dos tratamentos avaliados apresentam o mesmo número de repetições (sem parcela perdida), a fórmula de s 2 Yˆ fica da seguinte maneira: s 2 Yˆ = 22 s r Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 128 128 onde: r = número de repetições da média; s 2 = estimativa da variância do erro experimental, que corresponde ao quadrado médio do resíduo. c.2) Quando se tem apenas uma parcela perdida, a fórmula de s 2 Yˆ fica assim: s 2 Yˆ = 2 21 12 s rrr onde: r = número de repetições do experimento; s 2 = estimativa da variância do erro experimental, que corresponde ao quadrado médio do resíduo. Esta fórmula é usada para comparar contrastes envolvendo a média do tratamento com uma parcela perdida e a média de qualquer um dos tratamentos sem parcela perdida. c.3) Quando se tem mais de uma parcela perdida, deve-se seguir o mesmo procedimento visto para o delineamento em blocos casualizados. Para verificar a significância estatística dos contrastes, compara-se o valor de t calculado de cada contraste com o valor de t tabelado, com n1 = nível de significância (o nível de 5% de probabilidade é o mais utilizado na prática) e n2 = graus de liberdade do resíduo (TABELA A.7). Logo, tem-se: t calculado t tabelado (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero); t calculado < t tabelado (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste t está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes). Exemplo 4: Verificar pelo teste t se existe ou não diferença significativa em um grupo escolhido de contrastes ortogonais a partir de dados da TABELA 5.4. TABELA 5.4 – PRODUÇÃO MÉDIA (kg DE AÇÚCAR/t DE CANA), E VALORES DE GLR, QMR E F DE VARIEDADES DE CANA-DE-AÇÚCAR (Saccharum officinarum L.). PIRACICABA-SP Variedades Médias 1/ 1 – Co 775 2 – Co 740 3 – Co 421 4 – Co 678 5 – Co 419 6 – Co 413 133,75 133,10 120,43 118,46 114,77 113,92 GL Resíduo 18 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 129 129 QM Resíduo 83,3753 F 3,77 * FONTE: CAMPOS (1984). NOTA: (1/) Dados médios provenientes de quatro repetições no delineamento inteiramente casualizado. Podem-se organizar diversos grupos de contrastes ortogonais com os seis tratamentos, sendo que cada grupo deverá ter, no máximo, cinco contrastes. Por exemplo, pode-se ter os seguintes contrastes ortogonais: 1Yˆ = 654321 ˆˆˆˆˆˆ mmmmmm 2Yˆ = 653 ˆˆˆ2 mmm 3Yˆ = 65 ˆˆ mm 4Yˆ = 421 ˆ2ˆˆ mmm 5Yˆ = 21 ˆˆ mm Considerando-se que eles foram estabelecidos a priori, isto é, não foram sugeridos pelos próprios resultados, então se pode aplicar o teste t. Para o contraste 1Yˆ tem-se: 1Yˆ = 654321 ˆˆˆˆˆˆ mmmmmm = 133,75 + 133,10 – 120,43 + 118,46 – 114,77 – 113,92 = 36,19 s 2 Yˆ = 2 22 2 2 1 ... 21 s rN CN r C r C = 3753,83 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 222222 = 3753,83 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 4 1 = 3753,83 4 6 = (1,5) 83,3753 125,0630 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 130 130 t = Ys Yi ˆ 0ˆ 2 = 125,0630 0 19,36 = 1832,11 19,36 3,24 O procedimento é o mesmo para os demais contrastes, cujos resultados estão contidos na tabela a seguir: Contraste Valor S 2 ( Yˆ ) t calculado Yˆ 1 36,19 125,0630 3,24 * Yˆ 2 12,17 125,0630 1,09 ns Yˆ 3 0,85 41,6877 0,13 ns Yˆ 4 29,93 125,0630 2,68 * Yˆ 5 0,65 41,6877 0,10 ns t tabelado (5%) 2,10 De acordo com os resultados do teste t, pode-se concluir: a) O contraste Yˆ 1 foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 775, Co 740 e Co 678 é significativamente maior do que a média dos rendimentos de açúcar das demais variedades. b) O contraste Yˆ 2 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, o rendimento médio de açúcar da variedade Co 421 não difere da média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 419 e Co 413. c) O contraste Yˆ 3 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, as variedades Co 419 e Co 413 apresentam rendimentos médios de açúcar semelhantes. d) O contraste Yˆ4 foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 775 e Co 740 é significativamente maior do que o rendimento médio de açúcar da variedade Co 678. e) O contraste Yˆ 5 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, as variedades Co 775 e Co 740 apresentam rendimentos médios de açúcar semelhantes. O teste t também pode ser utilizado quando se quer comparar as médias de duas amostras ( mˆ 1 e mˆ 2). Assim, mˆ 1 é calculada com N1 dados e mˆ 2 , com N2 dados. Diz-se, então, que mˆ 1 tem N1 – 1 graus de liberdade e, analogamente, mˆ 2 tem N2 – 1 graus de liberdade. O valor de t é dado pela fórmula: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 131 131 21 2 mˆ 21 N 1 N 1 s mˆmˆ t onde: s 2 mˆ = média das variâncias das duas amostras (s 2 1 e s 2 2 ). O valor de s 2 mˆ é dado pela fórmula: s 2 mˆ = 2 s s 22 2 1 = 2 11 2 2 2 2 1 1 2 2 N N X X N N X X Neste caso, o valor de t calculado é comparado com o de t tabelado da mesma forma como foi visto anteriormente. Contudo, o valor de t tabelado é obtido na tabela (TABELA A.7) com n1 = nível de significância (o nível de 5% de probabilidade é o mais utilizado na prática) e n2 = graus de liberdade, que é igual a N1 + N2 – 2. Quando se aplica o teste t, nesta situação, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : 1mˆ = 2mˆ , isto é, a hipótese de nulidade admite que as duas populações têm a mesma média; b) H1 : 2mˆ 2mˆ , isto é, a hipótese alternativa admite que as duas populações têm médias diferentes. Exemplo 5: Verificar pelo teste t se existe ou não diferença significativa entre as médias dos dois tratamentos a partir de dados da TABELA 5.5. TABELA 5.5 – PRODUÇÃO MÉDIA (t/ha) DE DUAS VARIEDADES DE BATATINHA (Solanum tuberosum L.) DURANTE CINCO ANOS Variedades Ano Médias 1 o 2 o 3 o 4 o 5 o A 3,81 3,36 4,60 2,80 5,04 3,92 B 3,36 1,91 3,70 2,80 2,80 2,91 FONTE: Adaptado de CENTENO (1982). Logo, tem-se: 1 2 2 2 N N X X sA Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 132 132 15 5 61,19 04,580,260,436,381,3 2 22222 = 4 5 5521,384 4016,258400,71600,212896,115161,14 = 4 91042,762073,80 = 4 29688,3 = 0,82422 1 2 2 2 N N X X sB 15 5 57,14 80,280,270,391,136,3 2 22222 = 4 5 2849,212 8400,78400,76900,136481,32896,11 = 4 45698,423077,44 = 4 85072,1 = 0,46268 s 2 mˆ = 2 s 22A Bs 2 46268,082422,0 = 2 2869,1 = 0,64345 Amˆ = 5 61,19 = 3,92 Bmˆ = 5 57,14 = 2,91 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 133 133 21 2 ˆ 11 ˆˆ NN s mm t m BA 5 1 5 1 64345,0 91,292,3 = 5 2 64345,0 01,1 = 4,064345,0 01,1 = 25738,0 01,1 = 50733,0 01,1 1,99 ns t tabelado (5%) = 2,31 De acordo com o resultado obtido pode-se concluir que o contraste não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, as duas variedades de batatinha são igualmente produtivas. 5.3 Teste de Bonferroni (tB) O teste de Bonferroni é um aperfeiçoamento do teste t e para a sua aplicação o pesquisador deve levar em conta os mesmos requisitos deste. Esse aperfeiçoamento se deve ao fato de que o teste t aplicado para dois ou mais contrastes num mesmo experimento não é exato. Por exemplo, na aplicação do teste t, onde se usaram os dados da TABELA 5.4 (Exemplo 4), foi de 5% o nível de significância adotado para cada um dos cinco contrastes. A probabilidade de que um, pelo menos, seja significativo, por simples acaso, é, aproximadamente, de 5 x 5 = 25%. No geral, se o nível de probabilidade for para cada contraste, a probabilidade de que pelo menos um dos n contrastes ortogonais seja significativo é de n. Para resolver esse problema, o teste de Bonferroni indica o uso, para cada contraste, de um nível de probabilidade ’ = n , pois então, para o conjunto tem-se n x ’ = . No Exemplo 4, com = 5% e n = 5, o valor de tB para cada contraste deve corresponder a uma probabilidade de 5 5 = 1%. O resultado efetivo desse procedimento é Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 134 134 a alteração do nível de significância para a determinação do valor tabelado de t (TABELA A.7), dividindo-se o nível nominal (o nível de 5% de probabilidade é o mais utilizado na prática) pelo número de contrastes ortogonais. Contudo, quanto maior o número de contrastes, menor será o nível de significância para cada um dos contrastes em questão, de modo que este teste só será útil se o número de tratamentos do experimento não for muito elevado. Na análise de variância, quando se tem mais de dois tratamentos e o teste F for significativo, pode-se utilizar o teste de Bonferroni na comparação de médias de tratamentos, cuja fórmula é a seguinte: tB = Ys Yi ˆ 0ˆ 2 onde: iYˆ = constante qualquer; s 2 Yˆ = estimativa da variância da estimativa de um contraste (ver teste t). Para verificar a significância estatística dos contrastes, compara-se o valor de tB calculado de cada contraste com o valor de tB tabelado, com n1 = nível de significância ’ = n e n2 = graus de liberdade do resíduo (TABELA A.7). Logo, tem-se: tB calculado tB tabelado (’) - existe diferença significativa entre os tratamentos no nível ’ de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 100 - ’% de que o contraste seja diferente de zero; tB calculado < tB tabelado (’) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível ’ de probabilidade, ou seja, com 100 - ’% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste tB está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Y = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Y 0 (tratamentos diferentes). Considerando os dados do Exemplo 4, têm-se os seguintes resultados que estão contidos na tabela a seguir: Contraste Valor s 2 ( Yˆ ) tB calculado Yˆ 1 36,19 125,0630 3,24 ** Yˆ 2 12,17 125,0630 1,09 ns Yˆ 3 0,85 41,6877 0,13 ns Yˆ 4 29,93 125,0630 2,68 ns Yˆ 5 0,65 41,6877 0,10 ns tB tabelado (1%) 2,88 Autor: PAULO VANDERLEIFERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 135 135 De acordo com os resultados do teste t de Bonferroni, pode-se concluir: a) O contraste Yˆ 1 foi significativo no nível de 1% de probabilidade, ou seja, a média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 775, Co 740 e Co 678 é significativamente maior do que a média dos rendimentos de açúcar das demais variedades. b) O contraste Yˆ 2 não foi significativo no nível de 1% de probabilidade, ou seja, o rendimento médio de açúcar da variedade Co 421 não difere da média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 419 e Co 413. c) O contraste Yˆ 3 não foi significativo no nível de 1% de probabilidade, ou seja, as variedades Co 419 e Co 413 apresentam rendimentos médios de açúcar semelhantes. d) O contraste Yˆ 4 não foi significativo no nível de 1% de probabilidade, ou seja, a média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 775 e Co 740 não difere do rendimento médio de açúcar da variedade Co 678. e) O contraste Yˆ 5 não foi significativo no nível de 1% de probabilidade, ou seja, as variedades Co 775 e Co 740 apresentam rendimentos médios de açúcar semelhantes. Observa-se o rigor do teste de Bonferroni neste exemplo em relação ao teste t, pois ele detectou diferença significativa entre os tratamentos apenas no contraste Yˆ 1, enquanto que o teste “t” encontrou diferença significativa nos contrastes Yˆ 1 e Yˆ 4. 5.4 Teste LSD O teste da diferença mínima significativa (LSD), apesar de sujeito a severas restrições, ainda é um teste que pode ser empregado na comparação de médias de tratamentos. Apesar desse teste se basear no teste t, sua aplicação é muito mais simples, por ter apenas um valor do LSD para comparar com todos os contrastes, o que não ocorre com o teste t. Desde que seja utilizado com cuidado, não conduz a erros demasiados. Na análise de variância, quando o teste F for significativo e se tem mais de dois tratamentos, o teste LSD é o mais utilizado quando se deseja fazer comparações planejadas (são comparações definidas antes de serem examinados os dados experimentais) de médias pareadas. Neste caso, cada média aparece em somente uma comparação. Sua fórmula é a seguinte: LSD (5%) = t (5%) s ( Yˆ ) onde: t (5%) = valor tabelado do teste t no nível de 5% de probabilidade (TABELA A.7); s ( Yˆ ) = estimativa do desvio padrão da estimativa de um contraste, que corresponde à raiz quadrada da estimativa da variância da estimativa de um contraste [s 2 Yˆ ], ver teste t. Quando as médias dos tratamentos avaliados apresentarem número de repetições diferentes (caso de parcelas perdidas), o valor de s ( Yˆ ) depende do delineamento estatístico utilizado (ver teste “t”). O valor de cada contraste ( Yˆ ) é comparado com o valor de LSD. Logo, tem-se: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 136 136 Yˆ LSD (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero); Yˆ < LSD (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste LSD, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Yˆ 0 (tratamentos diferentes). Exemplo 6: Verificar pelo teste LSD se existe ou não diferença significativa entre as médias pareadas a partir de dados da TABELA 5.6. TABELA 5.6 – EFEITO DA CEROSIDADE FOLIAR NA REAÇÃO DE VARIEDADES DE CEBOLA (Allium cepa L.) A HERBICIDAS DE PÓS-EMERGÊNCIA EM PLANTAS AVALIADAS AOS 54 DIAS APÓS A SEMEADURA, EXPRESSO ATRAVÉS DE UMA ESCALA DE NOTAS, E VALORES DE GL RESÍDUO, QM RESÍDUO, F E CV. PIRACICABA-SP Variedades BENTAZON 1/ ________________________ A B PROMETRIN 1/ ________________________ A B 1 - BARREIRO SMP-IV 2 - ROXA CHATA SMP-IV 3 - BAIA PERIFORME 4 – RED CREOLE 2,7 + 4,1 3,0 3,6 2,9 4,0 3,1 4,4 3,2 4,3 3,2 3,9 3,1 4,0 3,2 4,4 GL Resíduo 60 QM Resíduo 0,17154 F Variedades 14,07 ** Coeficiente de Variação: % 11,50 FONTE: FERREIRA e COSTA (1982). NOTAS: (**) Significativo no nível de 1% de probabilidade. (1/) Herbicidas de pós-emergência. (A) Cerosidade foliar mantida. (B) Cerosidade foliar removida. (+) Dados médios provenientes de quatro repetições no delineamento inteiramente casualizado. Considerando-se que os contrastes foram estabelecidos a priori, então se pode aplicar o teste LSD. Para o herbicida BENTAZON tem-se: 1Yˆ = BA mm ˆˆ = 2,7 – 4,1 = 1,4 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 137 137 2Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,0 – 3,6 = 0,6 3Yˆ = BA mm ˆˆ = 2,9 – 4,0 = 1,1 4Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,1 – 4,4 = 1,3 Para o herbicida PROMETRIN tem-se: 1Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,2 – 4,3 = 1,1 2Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,2 – 3,9 = 0,7 3Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,1 – 4,0 = 0,9 4Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,2 – 4,4 = 1,2 LSD (5%) = t (5%) s ( Yˆ ) = 2,0 4 17154,00,2 x = 4 34308,0 0,2 = 2,0 08577,0 = 2,0 (0,29287) 0,586 Os resultados obtidos estão contidos na tabela a seguir: Variedades BENTAZON PROMETRIN Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 138 138 A B Yˆ A B Yˆ BARREIRO SMP-IV ROXA CHATA SMP-IV BAIA PERIFORME REF CREOLE 2,7 4,1 1,4 * 3,0 3,6 0,6 * 2,9 4,0 1,1 * 3,1 4,4 1,3 * 3,2 4,3 1,1 * 3,2 3,9 0,7 * 3,1 4,0 0,9 * 3,2 4,4 1,2 * LSD (5%) 0,586 0,586 NOTA: (*) Significativo no nível de 5% de probabilidade pelo teste LSD. De acordo com os resultados do teste LSD, pode-se concluir: a) Com relação ao herbicida de pós-emergência BENTAZON, todos os contrastes foram significativos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, em todas as variedades de cebola avaliadas, a cerosidade foliar mantida apresentou menor índice de injúrias foliares do que a cerosidade foliar removida. b) Com relação ao herbicida de pós-emergência PROMETRIN, todos os contrastes foram significativos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, em todas as variedades de cebola avaliadas, a cerosidade foliar mantida apresentou menor índice de injúrias foliares do que a cerosidade foliar removida.O teste LSD pode também ser utilizado na comparação de todas as médias com um tratamento controle ou testemunha, ou na comparação de todas as médias entre si. Porém, recomenda-se o uso do teste LSD em comparações planejadas de médias pareadas, visto que têm testes específicos e mais rigorosos para os outros tipos de comparação. 5.5 Teste LSDB O teste da diferença mínima significativa de Bonferroni (LSDB) é um aperfeiçoamento do teste LSD e para a sua aplicação o pesquisador deve levar em conta os mesmos requisitos deste. Na análise de variância, quando o teste F for significativo e se tem mais de dois tratamentos, o teste LSDB é o mais utilizado quando se deseja fazer comparações planejadas de médias pareadas. Neste caso, cada média aparece em somente uma comparação. Sua fórmula é a seguinte: LSDB (’) = tB (’) s ( Yˆ ) onde: tB (’) = valor tabelado do teste t no nível ’ de probabilidade, obtido com n1 = nível de significância ’ = n , onde é o nível de 5% de probabilidade, que é o mais utilizado na prática, e n o número de contrastes ortogonais, e n2 = graus de liberdade do resíduo (TABELA A.7); Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 139 139 s ( Yˆ ) = estimativa do desvio padrão da estimativa de um contraste, que corresponde à raiz quadrada da estimativa da variância da estimativa de um contraste [s 2 Yˆ ], ver teste t. Quando as médias dos tratamentos avaliados apresentarem número de repetições diferentes (caso de parcelas perdidas), o valor de s ( Yˆ ) depende do delineamento estatístico utilizado (ver teste “t”). O valor de cada contraste ( Yˆ ) é comparado com o valor de LSDB. Logo, tem-se: Yˆ LSDB (’) - existe diferença significativa entre os tratamentos no nível ’ de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 100 - ’% de que o contraste seja diferente de zero; Yˆ < LSDB (’) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível ’ de probabilidade, ou seja, com 100 - ’% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste LSDB, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Yˆ 0 (tratamentos diferentes). Considerando os dados do Exemplo 6, têm-se: Para o herbicida BENTAZON: 1Yˆ = BA mm ˆˆ = 2,7 – 4,1 = 1,4 2Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,0 – 3,6 = 0,6 3Yˆ = BA mm ˆˆ = 2,9 – 4,0 = 1,1 4Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,1 – 4,4 = 1,3 Para o herbicida PROMETRIN: 1Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,2 – 4,3 = 1,1 2Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,2 – 3,9 = 0,7 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 140 140 3Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,1 – 4,0 = 0,9 4Yˆ = BA mm ˆˆ = 3,2 – 4,4 = 1,2 LSDB (’) = tB (’) s ( Yˆ ) ’ = n = 4 %5 = 1,25% tB = 2,5925 = 2,5925 4 17154,00,2 x = 4 34308,0 5925,2 = 2,5925 08577,0 = 2,5925 (0,29287) 0,759 Os resultados obtidos estão contidos na tabela a seguir: Variedades BENTAZON PROMETRIN A B Yˆ A B Yˆ BARREIRO SMP-IV ROXA CHATA SMP-IV BAIA PERIFORME REF CREOLE 2,7 4,1 1,4 ** 3,0 3,6 0,6 ns 2,9 4,0 1,1 ** 3,1 4,4 1,3 ** 3,2 4,3 1,1 ** 3,2 3,9 0,7 ns 3,1 4,0 0,9 ** 3,2 4,4 1,2 ** LSDB (1,25%) 0,759 0,759 NOTA: (**) Significativo no nível de 1,25% de probabilidade pelo teste LSDB. De acordo com os resultados do teste LSDB, pode-se concluir: a) Com relação ao herbicida de pós-emergência BENTAZON, apenas um contraste foi não significativo no nível de 1,25% de probabilidade, ou seja, na variedade Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 141 141 de cebola ROXA CHATA SMP-IV, a cerosidade foliar mantida apresentou o mesmo índice de injúrias foliares que a cerosidade foliar removida. Por outro lado, os demais contrastes foram significativos no nível de 1,25% de probabilidade, ou seja, nas outras variedades de cebola avaliadas, a cerosidade foliar mantida apresentou menor índice de injúrias foliares do que a cerosidade foliar removida. b) Com relação ao herbicida de pós-emergência PROMETRIN, apenas um contraste foi não significativo no nível de 1,25% de probabilidade, ou seja, na variedade de cebola ROXA CHATA SMP-IV, a cerosidade foliar mantida apresentou o mesmo índice de injúrias foliares que a cerosidade foliar removida. Por outro lado, os demais contrastes foram significativos no nível de 1,25% de probabilidade, ou seja, nas outras variedades de cebola avaliadas, a cerosidade foliar mantida apresentou menor índice de injúrias foliares do que a cerosidade foliar removida. Observa-se o rigor do teste LSDB neste exemplo em relação ao teste LSD, pois ele detectou diferença significativa entre os tratamentos apenas em três contrastes dos quatro avaliados para cada herbicida de pós-emergência, enquanto que o teste LSD encontrou diferença significativa em todos os contrastes avaliados dentro de cada herbicida de pós-emergência. O teste LSDB pode também ser utilizado na comparação de todas as médias com um tratamento controle ou testemunha, ou na comparação de todas as médias entre si. Porém, recomenda-se o uso do teste LSDB em comparações planejadas de médias pareadas, visto que têm testes específicos e mais rigorosos para os outros tipos de comparação. 5.6 Teste de Dunnett O teste de Dunnett (d’) é usado na análise de variância quando se procura comparar todas as médias de tratamentos com um controle ou testemunha, desde que o teste F seja significativo e se tenha mais de dois tratamentos. Sua aplicação é muito simples, por ter apenas um valor de d’ para comparar com todos os contrastes. Sua fórmula é a seguinte: d’(5%) = t’ (5%) s ( Yˆ ) onde: t’ (5%) = valor tabelado do teste de Dunnett no nível de 5% de probabilidade (TABELAS A.8 e A.9); s ( Yˆ ) = estimativa do desvio padrão da estimativa de um contraste, que corresponde à raiz quadrada da estimativa da variância da estimativa de um contraste [s 2 Yˆ ], ver teste t. No caso de se querer usar o teste de Dunnett no nível de 1% de probabilidade, tem-se as mesmas tabelas (TABELAS A.8 e A.9) para se obter o valor de t’. A TABELA A.8 é usada para as comparações unilaterais, ou seja, quando todas as médias dos tratamentos forem inferiores ou superiores ao controle, enquanto a TABELA A.9 é usada para comparações bilaterais, ou seja, quando algumas médias de tratamentos forem inferiores e outras superiores ao controle. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 142 142 Quando as médias dos tratamentos avaliados apresentarem número de repetições diferentes (caso de parcelas perdidas), o valor de s ( Yˆ ) depende do delineamento estatístico utilizado (ver teste “t”). O valor de cada contraste ( Yˆ ) é comparado com o valor de d’. Logo, tem-se: Yˆ d’(5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentosno nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero); Yˆ < d’(5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade de 95% de que o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste de Dunnett, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (tratamento semelhante ao controle); b) H1 : Yˆ 0 (tratamento diferente do controle). Exemplo 7: Verificar pelo teste de Dunnett se existe ou não diferença significativa dos tratamentos em relação ao controle a partir de dados da TABELA 5.7. TABELA 5.7 – GANHOS DE PESO (kg), E VALORES DE GL RESÍDUO, QM RESÍDUO E F DE PORCOS ALIMENTADOS COM QUATRO RAÇÕES Rações Média 1/ A B C D (Controle) 26,0 39,0 32,0 22,0 GL Resíduo 16 QM Resíduo = s 2 68,75 F 3,99 * FONTE: Adaptado de GOMES (1985). NOTA: (1/) Dados médios provenientes de cinco repetições no delineamento inteiramente casualizado. Logo, tem-se: d’(5%) = t’ (5%) s ( Yˆ ) = 5 75,682 23,2 x = 2,23 5 50,137 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 143 143 = 2,23 5,27 = 2,23 (5,244044) 11,69 DA mmY ˆˆ ˆ 1 = 26,0 –22,0 = 4,0 ns DB mmY ˆˆ ˆ 2 = 39,0 – 22,0 = 17,0 * DC mmY ˆˆ ˆ 3 = 32,0 – 22,0 = 10,0 ns De acordo com os resultados do teste de Dunnett, pode-se concluir que apenas o contraste 2Yˆ foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a ração B diferiu da ração D (controle) proporcionando um maior ganho de peso em porcos, enquanto que as rações A e C foram semelhantes ao controle. 5.7 Teste de Tukey O teste de Tukey ( ) é usado na análise de variância para comparar todo e qualquer contraste entre duas médias de tratamentos. É o teste de comparação de médias de tratamentos mais usado na experimentação agropecuária, por ser bastante rigoroso e de fácil aplicação. Contudo, quando o experimento tem um número elevado de tratamentos, não é aconselhável o seu uso. Ele é mais exato quando o número de repetições das médias dos tratamentos avaliados é igual. Quando o teste F não for significativo, é norma geral não se aplicar o teste de Tukey ou qualquer teste de comparação de médias de tratamentos (se estiver próximo da significância é aconselhável a aplicação). Por outro lado, pode ocorrer que o teste F tenha sido significativo e o teste de Tukey não acuse nenhum contraste significativo. Nestes casos tem-se três alternativas a seguir, são elas: a) Substitui-se o teste de Tukey pelo teste de Duncan que é menos rigoroso; b) Aplica-se o teste de Tukey no nível de 10% de probabilidade; c) Simplesmente aceita-se o resultado (não significativo) admitindo-se que o (s) contraste(s) significativo(s) que o teste F diz existir, envolve mais de duas médias, sendo portanto, geralmente, de pouco interesse prático. Quando as médias de tratamentos apresentam o mesmo número de repetições, sua fórmula é a seguinte: (5%) = q r s onde: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 144 144 q = valor da amplitude total estudentizada no nível de 5% de probabilidade (TABELA A.10); s = estimativa do desvio padrão do erro experimental, que corresponde à raiz quadrada do quadrado médio do resíduo; r = número de repetições do experimento e/ou da média. No caso de querer-se usar o teste de Tukey no nível de 1% de probabilidade, tem-se a TABELA A.11 para obter-se o valor de q. O valor de cada contraste ( Yˆ ) é comparado com o valor de . Logo, tem-se: Yˆ (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero); Yˆ < (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste de Tukey, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Yˆ 0 (tratamentos diferentes). Exemplo 8: Verificar pelo teste de Tukey se existe ou não diferença significativa entre os tratamentos a partir dos dados da TABELA 5.8. TABELA 5.8 – NÚMERO TOTAL DE FOLHAS POR PLANTA EM TRÊS CULTIVARES DE ALFACE (Lactuca sativa L.), E VALORES DE GL RESÍDUO, QM RESÍDUO E F Cultivares Número total de folhas por planta 1/ 1. MARAVILHA DE QUATRO ESTAÇÕES 2. MARAVILHA DE INVERNO 3. REPOLHUDA SEM RIVAL 25,80 29,53 25,73 GL Resíduo 11 QM Resíduo 6,673264 F 5,69 * FONTE: SILVA e FERREIRA (1985). NOTA: (1/) Dados médios provenientes de oito repetições no delineamento em blocos casualizados. Logo, tem-se: r s q %)5( = 8 673264,6 82,3 = 3,82 834158,0 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 145 145 = 3,82 (0,913323) 3,49 211 ˆˆˆ mmY = 25,80 – 29,53 = 3,73 * 312 ˆˆˆ mmY = 25,80 – 25,73 = 0,07 ns 323 ˆˆˆ mmY = 29,53 – 25,73 = 3,80 * De acordo com os resultados do teste de Tukey, pode-se concluir: a) Apenas um contraste foi não significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, as cultivares de alface MARAVILHA DE QUATRO ESTAÇÕES e REPOLHODA SEM RIVAL são semelhantes quanto ao número de folhas por planta. b) Os demais contrastes foram significativos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a cultivar de alface MARAVILHA DE INVERNO apresenta um maior número de folhas por planta do que as cultivares MARAVILHA DE QUATRO ESTAÇÕES e REPOLHUDA SEM RIVAL. Quando as médias de tratamentos apresentam número de repetições diferentes (caso de parcelas perdidas), a fórmula do teste de Tukey é a seguinte: 2 ˆ %)5( 2 Ys q onde: q = valor da amplitude total estudentizada no nível de 5% ou de 1% de probabilidade (TABELAS A.10 e A.11); s 2 = estimativa da variância da estimativa de um contraste, que dependerá do delineamento estatístico utilizado (ver teste “t”). 5.8 Teste de Duncan O teste de Duncan (D) é também usado na análise de variância para comparar todo e qualquer contraste entre duas médias de tratamentos. É, porém, menos rigoroso do que o teste de Tukey, pois detecta diferença significativa entre duas médias quando o teste de Tukey não o faz, de modo que não deve ser empregado indiscriminadamente. Além disso, sua aplicação é um pouco mais trabalhosa, pois, levando em conta o número de médias abrangidas em cada contraste, deve-se calcular um valor de D para cada grupo de contrastes. Na sua aplicação deve-se ordenar as médias de tratamentos em ordem crescente ou decrescente e formar os grupos de contrastes cujos intervalos abrangem duas médias, três médias e assim por diante, de modo a obterem, respectivamente, os valores tabelados de z para cada grupo de contrastes. Quando o número de médias de tratamentos Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 146 146 for elevado, por exemplo superior a dez, a aplicaçãodo referido teste se torna muito trabalhosa. É um teste bastante usado em trabalhos de sementes e de laboratório. Tal como o teste de Tukey, ele exige, para ser exato, que todos os tratamentos tenham o mesmo número de repetições. Quando as médias de tratamentos apresentam o mesmo número de repetições, sua fórmula é a seguinte: D (5%) = z r s onde: z = valor da amplitude total estudentizada no nível de 5% de probabilidade (TABELA A.12); s = estimativa do desvio padrão do erro experimental, que corresponde à raiz quadrada do quadrado médio do resíduo; r = número de repetições do experimento e/ou da média. No caso de querer-se usar o teste de Duncan no nível de 1% de probabilidade, tem-se a TABELA A.13 para obter-se os valores de z. Como se deve ter vários valores de D, os valores dos contrastes com o mesmo número de médias abrangidas pelos mesmos são comparados com o seu respectivo valor de D. Logo, tem-se: Yˆ D (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero); Yˆ < D (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste de Duncan, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Yˆ 0 (tratamentos diferentes). Exemplo 9: Verificar pelo teste de Duncan se existe ou não diferença significativa entre os tratamentos a partir dos dados da TABELA 5.9. TABELA 5.9 – GERMINAÇÃO DE SEMENTES ESCARIFICADAS DE SEIS ESPÉCIES DE Stylosanthes, E VALORES DE GL RESÍDUO, QM RESÍDUO E F. DADOS TRANSFORMADOS EM ARCO SENO 100/% Espécies Médias 1/ 1 – Stylosanthes humilis 67,54 2 – Stylosanthes scabra 83,74 3 – Stylosanthes leiocarpa 84,75 4 – Stylosanthes hamata 87,97 5 – Stylosanthes viscose 88,98 6 – Stylosanthes debilis 90,00 GL Resíduo 72 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 147 147 QM Resíduo 20,6518 F 300,32 ** FONTE: REIS (1984). NOTA: (1/) Dados médios provenientes de oito repetições no delineamento inteiramente casualizado. Logo, tem-se: D2 (5%) = r s z2 = 2,821 8 6518,20 = 2,821 581475,2 = 2,821 (1,606697) 4,53 211 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 83,74 = 16,20 * 322 ˆˆˆ mmY = 83,74 – 84,75 = 1,01 ns 433 ˆˆˆ mmY = 84,75 – 87,97 = 3,22 ns 544 ˆˆˆ mmY = 87,97 – 88,98 = 1,01 ns 655 ˆˆˆ mmY = 88,98 – 90,00 = 1,02 ns D3 (5%) = r s z3 = 8 6518,20 971,2 = 2,971 581475,2 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 148 148 = 2,971 (1,606697) 4,77 316 ˆˆ mmY = 67,54 – 84,75 = 17,21 * 427 ˆˆˆ mmY = 83,74 – 87,97 = 4,23 ns 538 ˆˆˆ mmY = 84,75 – 88,98 = 4,23 ns 649 ˆˆˆ mmY = 87,97 – 90,00 = 2,03 ns D4 (5%) = r s z4 = 3,071 8 6518,20 = 3,071 581475,2 = 3,071 (1,606697) 4,93 4110 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 87,97 = 20,43 * 5211 ˆˆˆ mmY = 83,74 – 88,98 = 5,24 * 6312 ˆˆˆ mmY = 84,75 – 90,00 = 5,25 * D5 (5%) = r s z5 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 149 149 = 3,134 8 6518,20 = 3,134 581475,2 = 3,134 (1,606697) 5,04 5113 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 88,98 = 21,44 * 6214 ˆˆˆ mmY = 83,74 – 90,00 = 6,26 * D6 (5%) = r s z6 = 3,194 8 6518,20 = 3,194 581475,2 = 3,194 (1,606697) 5,13 6115 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 90,00 = 22,46 * De acordo com os resultados do teste de Duncan, pode-se concluir: a) Apenas sete contrastes foram não significativos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a germinação de sementes escarificadas foi semelhante entre as seguintes espécies de Stylosanthes: S. scabra com S. leiocarpa e S. hamata, S. leiocarpa com S. hamata e S. viscosa, S. hamata com S. viscosa e S. debilis, e S. viscosa com S. debilis. b) Os demais contrastes foram significativos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a germinação de sementes escarificadas foi diferente entre as seguintes espécies de Stylosanthes: S. humilis com todas as outras, S. scabra com S. viscosa e S. debilis, e S. leiocarpa com S. debilis. c) A espécie Stylosanthes humilis apresentou a menor germinação de sementes escarificadas. d) A espécie Stylosanthes debilis apresentou a maior germinação de sementes escarificadas, apesar de não diferir estatisticamente das espécies Stylosanthes viscosa e Stylosanthes hamata. Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 150 150 Quando as médias de tratamentos apresentam número de repetições diferentes (caso de parcelas perdidas), a fórmula do teste de Duncan é a seguinte: 2 ˆ %)5( 2 Ys zD onde: z = valor da amplitude total estudentizada no nível de 5% ou de 1% de probabilidade (TABELAS A.12 e A. 13); s 2 )ˆ(Y = estimativa da variância da estimativa de um contraste, que dependerá do delineamento estatístico utilizado (ver teste “t”). 5.9 Teste de Student-Newman-Keuls (SNK) O teste SNK pode ser usado na análise de variância para comparar todo e qualquer contraste entre duas médias de tratamentos. Em termos de rigor é intermediário entre os testes de Tukey e de Duncan. Ele utiliza a metodologia de Duncan com a tabela de Tukey. Do mesmo modo que tais testes, ele exige, para ser exato, que todos os tratamentos tenham o mesmo número de repetições. Quando as médias de tratamentos apresentam o mesmo número de repetições, sua fórmula é a seguinte: SNK (5%) = q r s onde: q = valor da amplitude total estudentizada no nível de 5% de probabilidade (TABELA A.10); s = estimativa do desvio padrão do erro experimental, que corresponde à raiz quadrada do quadrado médio do resíduo; r = número de repetições do experimento e/ou da média. No caso de querer-se usar o teste SNK no nível de 1% de probabilidade, tem-se a TABELA A.11 para obter-se os valores de q. Como se deve ter vários valores de SNK, o valor dos contrastes com o mesmo número de médias abrangidas pelos mesmos são comparados com o seu respectivo valor de SNK. Logo, tem-se: Yˆ SNK (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero); Yˆ < SNK (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste de SNK, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Yˆ 0 (tratamentos diferentes). Considerando os dados do Exemplo 9, tem-se: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 151 151 NSK2 (5%) = r s q2 = 2,824 8 6518,20= 2,824 581475,2 = 2,824 (1,606697) 4,54 211 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 83,74 = 16,20 * 322 ˆˆˆ mmY = 83,74 – 84,75 = 1,01 ns 433 ˆˆˆ mmY = 84,75 – 87,97 = 3,22 ns 544 ˆˆˆ mmY = 87,97 – 88,98 = 1,01 ns 655 ˆˆˆ mmY = 88,98 – 90,00 = 1,02 ns NSK3 (5%) = r s q3 = 8 6518,20 392,3 = 3,392 581475,2 = 3,392 (1,606697) 5,45 316 ˆˆ mmY = 67,54 – 84,75 = 17,21 * 427 ˆˆˆ mmY Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 152 152 = 83,74 – 87,97 = 4,23 ns 538 ˆˆˆ mmY = 84,75 – 88,98 = 4,23 ns 649 ˆˆˆ mmY = 87,97 – 90,00 = 2,03 ns NSK4 (5%) = r s q4 = 3,730 8 6518,20 = 3,730 581475,2 = 3,730 (1,606697) 5,99 4110 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 87,97 = 20,43 * 5211 ˆˆˆ mmY = 83,74 – 88,98 = 5,24 ns 6312 ˆˆˆ mmY = 84,75 – 90,00 = 5,25 ns NSK5 (5%) = r s q5 = 3,968 8 6518,20 = 3,968 581475,2 = 3,968 (1,606697) 6,38 5113 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 88,98 = 21,44 * 6214 ˆˆˆ mmY Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 153 153 = 83,74 – 90,00 = 6,26 ns NSK6 (5%) = r s q6 = 4,148 8 6518,20 = 4,148 581475,2 = 4,148 (1,606697) 6,66 6115 ˆˆˆ mmY = 67,54 – 90,00 = 22,46 * De acordo com os resultados do teste SNK, pode-se concluir: a) Apenas dez contrastes foram não significativos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a germinação de sementes escarificadas foi semelhante entre as seguintes espécies de Stylosanthes: S. scabra com S. leiocarpa, S. hamata, S. viscosa e S. debilis, S. leiocarpa com S. hamata, S. viscosa e S. debilis, S. hamata com S. viscosa e S. debilis, e S. viscosa com S. debilis. b) Os demais contrastes foram significativos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a germinação de sementes escarificadas foi diferente entre as seguintes espécies de Stylosanthes: S. humilis com todas as outras. c) A espécie Stylosanthes humilis apresentou a menor germinação de sementes escarificadas. d) A espécie Stylosanthes debilis apresentou a maior germinação de sementes escarificadas, apesar de não diferir estatisticamente das espécies Stylosanthes viscosa, Stylosanthes hamata, Stylosanthes leiocarpa e Stylosanthes scabra. Observa-se o rigor do teste SNK neste exemplo em relação ao teste de Duncan, pois ele detectou diferença significativa entre os tratamentos em apenas cinco contrastes, enquanto que o teste de Duncan encontrou diferença significativa entre os tratamentos em oito contrastes. Quando as médias de tratamentos apresentam número de repetições diferentes (caso de parcelas perdidas), a fórmula do teste SNK é a seguinte: 2 ˆ %)5( 2 Ys qSNK onde: q = valor da amplitude total estudentizada no nível de 5% ou de 1% de probabilidade (TABELAS A.10 e A. 11); s 2 )ˆ(Y = estimativa da variância da estimativa de um contraste, que dependerá do delineamento estatístico utilizado (ver teste “t”). Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 154 154 5.10 Teste de Scott e Knott (SK) O teste SK é um teste de agrupamento de médias de tratamentos que tem por objetivo dividir o grupo original em subgrupos, cujas médias de tratamentos não diferem estatisticamente entre si. Estes subgrupos são bem definidos e não apresentam a ambigüidade dos demais testes de comparação de médias de tratamentos. Mas o que é ambigüidade? Ambigüidade é quando uma média de tratamento não difere estatisticamente da média de tratamento de valor inferior e nem da média de tratamento de valor superior, mas a média de valor superior difere estatisticamente da média de valor inferior, o que é inconcebível do ponto de vista matemático. Na formação dos subgrupos, quando o número de tratamentos é pequeno, o número possível de subgrupos é dado por 12 1 g . Por exemplo, com quatro tratamentos (A, B, C, D), têm-se: 7181212 314 subgrupos, ou seja, A vs B, C e D; B vs A, C e D; C vs A, B e D; D vs A, B e C; A e B vs C e D; A e C vs B e D; e A e D vs B e C. Contudo, quando o número de tratamentos é grande, o número de subgrupos cresce exponencialmente, dificultando a aplicação do teste SK. Neste caso, para contornar essa situação, ordenam-se as médias de tratamentos e o número possível de subgrupos é dado por g – 1. Quando as médias de tratamentos apresentam o mesmo número de repetições, sua fórmula é a seguinte: SK (5%) 2 0 0 )2(2 s B onde: π = número irracional, cujo valor aproximado é 3,1416; 0B = estimativa da soma de quadrados entre grupos obtida através da fórmula: 21 2 21 2 2 2 1 2 1 0 )( kk TT k T k T B onde: T = total das médias de tratamentos de cada grupo; k = número de tratamentos de cada grupo; 2 0s = estimativa da variância obtida através da fórmula: r síduoQM vYYYYYY vg s g Re )(...)()( 1 22 2 2 1 2 0 onde: g = número de médias de tratamentos avaliados nos dois grupos; v = número de graus de liberdade do resíduo; iY = média do tratamento i (i = 1, 2, ... g); Y = média geral dos tratamentos avaliados nos dois grupos; Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 155 155 r = número de repetições do experimento e/ou da média. A regra de decisão para estabelecer os grupos é a seguinte: SK (5%) 2 (5%) - * (existe diferença significativa entre os dois grupos de tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que as médias dos dois grupos de tratamentos sejam diferentes de zero); SK (5%) < 2 (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os dois grupos de tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade as médias dos dois grupos de tratamentos não diferem de zero). Quando o valor de SK (5%) for igual ou maior que o valor tabelado de 2 (5%) (TABELA A.14), os dois grupos devem ser testados, separadamente, para novas possíveis divisões. O teste prossegue até que sejam encontrados grupos com apenas uma média de tratamento e/ou grupos de médias de tratamentos homogêneas. O valor do qui-quadrado referencial ( 2 ) é estabelecido em função do nível de significância α preestabelecido (o nível de 5% de significância é o mais usado na prática) e do número de graus de liberdade, que é dado por 2 g v Este grau de liberdade será um número fracionário, uma vez que é função do número irracional π. Quando se aplica o teste SK, está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (os dois grupos de tratamentos são semelhantes); b) H1 : Yˆ 0 (os dois grupos de tratamentos são diferentes). Exemplo 10: Verificar pelo teste SK se existe ou não diferença significativa entre os tratamentos a partir dos dados da TABELA 5.10. TABELA 5.10 – DADOS MÉDIOS DE TCH (TONELADAS DE CANA POR HECTARE) DE 26 GENÓTIPOS DE CANA-DE-AÇÚCAR AVALIADOS NA USINA CAETÉ, NO MUNICÍPIO DE SÃO MIGUEL DOS CAMPOS, NO ANO DE1999 Genótipos TCH (+) Genótipos TCH 1 – RB 931521 90,56 14 – RB 83102 110,17 2 – RB 931578 92,45 15 – RB 931598 110,72 3 – RB 931569 93,78 16 – RB 931565 111,06 4 – RB 931556 95,22 17 – RB 931580 112,67 5 – RB 931595 100,00 18 – RB 931529 112,78 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 156 156 6 – RB 931530 101,95 19 – RB 931602 113,33 7 – RB 931559 103,94 20 – RB 931542 115,61 8 – RB 72454 104,67 21 – SP 79-1011 115,89 9 – RB 931587 105,83 22 – RB 931533 117,06 10 – RB 931506 106,61 23 – RB 931566 117,45 11 – RB 931604 107,06 24 – RB 931011 118,17 12 – RB 931513 107,39 25 – RB 931611 118,50 13 – RB 931515 107,67 26 – RB 931555 125,67 GL Resíduo 75 QM Resíduo 91,271 F 3,43 ** FONTE: SILVA (2004). NOTAS: (+) Dados médios provenientes de quatro repetições no delineamento em blocos casualizados. (**) Significativo no nível de 1% de probabilidade. Logo, têm-se as somas de quadrados da partição 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 e 13 vs 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 e 26: 21 2 21 2 2 2 1 2 1 0 )( kk TT k T k T B = 13 67,125...72,11017,110 13 67,107...45,9256,90 22 1313 67,125...72,11017,11067,107...45,9256,90 2 = 26 08,499.113,317.1 13 08,499.1 13 13,317.1 222 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 157 157 = 26 21,816.2 13 08,499.1 13 13,317.1 222 = 26 764,038.931.7 13 846,240.247.2 13 437,831.734.1 = 133.448,5721 + 172.864,6805 – 305.039,9525 = 1.273,3001 k T Y __ = 1313 08,499.113,317.1 = 26 21,816.2 108,32 r síduoQM vYYYYYY vg s g Re )(...)()( 1 22 2 2 1 2 0 4 271,91 7532,10867,125...32,10845,9232,10856,90 7526 1 222 = 81775,227535,17...87,1576,17 101 1 222 = 33125,711.10225,301...8569,2514176,315 101 1 = 101 40795,668.3 = 36,32087079 SK (5%) 2 0 0 )2(2 s B = 32087079,3621416,32 3001,273.11416,3 x x = 32087079,361416,12 3001,273.11416,3 x x = 92781219,82 199594,000.4 48,23713 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 158 158 O valor de 2 21416,3 26 ;05,0 é 34,89. Como SK (5%) > 34,89, existe diferença significativa entre os dois grupos de tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que as médias dos dois grupos de tratamentos sejam diferentes de zero. Neste caso, os dois grupos devem ser testados, separadamente, para novas possíveis divisões. Logo, tem-se as somas de quadrados da partição 1 vs 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 e 13: 43 2 43 4 2 4 3 2 3 0 )( kk TT k T k T B 12 67,107...78,9345,92 1 56,90 22 121 67,107...78,9345,9256,90 2 = 13 13,317.1 12 57,226.1 1 56,90 222 = 13 437,831.734.1 12 965,473.504.1 1 1136,201.8 = 8.201,1136 + 125.372,8304 – 133.448,5721 = 125,3719 1 1 __ 1 k T Y = 13 13,317.1 101,32 r síduoQM vYYYYYY vg s g Re )(...)()( 1 2 1 2 12 2 11 1 2 0 1 4 271,91 7532,10167,107...32,10145,9232,10156,90 7513 1 222 = 81775,227535,6...87,876,10 88 1 222 = 33125,711.13225,40...6769,787776,115 88 1 = 88 51275,178.2 = 24,7558267 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 159 159 SK (5%) 2 0 0 )2(2 s B = 7558267,2421416,32 3719,1251416,3 x x = 7558267,241416,12 3719,1251416,3 x x = 52250352,56 868361,393 6,96835 O valor de 2 21416,3 13 ;05,0 é 20,20. Como SK (5%) < 20,20, não existe diferença significativa entre os dois grupos de tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade as médias dos dois grupos de tratamentos não diferem de zero Logo, tem-se as somas de quadrados da partição 14 vs 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 e 26: 65 2 65 6 2 6 2 5 0 )( kk TT k T k T B 12 67,125...06,11172,110 1 17,110 22 121 67,125...06,11172,11017,110 2 = 13 08,499.1 12 91,388.1 1 17,110 222 = 13 846,240.247.2 12 988,070.929.1 1 4289,137.12 = 12.137,4289 + 160.755,9157 – 172.864,6805 = 28,6641 2 2 __ 2 k T Y = 13 08,499.1 115,31 r síduoQM vYYYYYY vg s g Re )(...)()( 1 2 2 2 215 2 214 2 2 0 2 Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 160 160 4 271,91 7531,11567,125...31,11572,11031,11517,110 7513 1 222 = 81775,227536,10...59,414,5 88 1 222 = 33125,711.13296,107...0681,214196,26 88 1 = 88 5949,216 = 2,461305682 SK (5%) 2 0 0 )2(2 s B = 461305682,221416,32 6641,281416,3 x x = 461305682,21416,12 6641,281416,3 x x = 619653133,5 05113656,90 16,02432 O valor de 2 21416,3 13 ;05,0 é 20,20. Como SK (5%) < 20,20, não existe diferença significativa entre os dois grupos de tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade as médias dos dois grupos de tratamentos não diferem de zero. De acordo com os resultadosdo teste SK, pode-se concluir: a) Os genótipos de cana-de-açúcar avaliados na Usina Caeté, localizada no Município de São Miguel dos Campos-AL, pertencentes ao grupo 1: 1 – RB 931521, 2 – RB 931578, 3 – RB 931569, 4 – RB 931556, 5 – RB 931595, 6 – RB 931530, 7 – RB 931559, 8 – RB 72454, 9 – RB 931587, 10 – RB 931506, 11 – RB 931604, 12 – RB 931513 e 13 – RB 931515 não diferem entre si e apresentaram os menores rendimentos de TCH. b) Os genótipos de cana-de-açúcar avaliados na Usina Caeté, localizada no Município de São Miguel dos Campos-AL, pertencentes ao grupo 2: 14 – RB 83102, 15 – RB 931598, 16 – RB 931565, 17 – RB 931580, 18 – RB 931529, 19 – RB 931602, 20 RB 931542, 21 – SP 79-1011, 22 – RB 931533, 23 – RB 931566, 24 – RB 931011, 25 – RB 931611 e 26 – RB 931555 não diferem entre si, mas diferem dos genótipos do grupo 1, e apresentaram os maiores rendimentos de TCH. Verifica-se que o teste SK, além de terem os grupos de tratamentos bem definidos e não apresentarem a ambigüidade dos demais testes de comparação de médias, difere dos mesmos porque compara as médias dos grupos de tratamentos entre si e não Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 161 161 impede que alguns tratamentos de um grupo não defiram estatisticamente de outros tratamentos do outro grupo quando for usado qualquer outro teste de hipótese. Pois bem, no exemplo acima a média do grupo 1 foi 101,32 TCH com amplitude de 17,11 TCH (107,67 – 90,56) e a média do grupo 2 foi 115,31 TCH com amplitude de 15,50 TCH (125,67 – 110,17), enquanto que a diferença entre a média do genótipo de limite superior do grupo 1 e a média do genótipo de limite inferior do grupo 2 foi de apenas 2,50 TCH, que corresponde a 17,87% da diferença entre as médias dos dois grupos (13,99 TCH). Se fosse usado neste experimento, por exemplo, o teste de Tukey para comparar os genótipos de cana-de-açúcar entre si, que é um dos testes mais rigorosos de comparação de médias já visto, dos 325 contrastes possíveis apenas nove seriam significativos, visto que superariam o valor da diferença mínima significativa do teste (∆ (5%) 25,89). Em função disso, o teste SK, mesmo sendo um dos testes de maior poder, não deve ser empregado indiscriminadamente, sendo mais adequado para a área de melhoramento genético de plantas quando o fitomelhorista dispõe de uma quantidade enorme de genótipos e precisa agrupá-los para fazer uma triagem. 5.11 Teste de Scheffé O teste de Scheffé é usado na análise de variância de uma forma mais abrangente que os testes de Tukey, SNK e Duncan, pois permite julgar qualquer contraste, ou seja, pode ser usado tanto para contrastes simples (contrastes que envolvem apenas duas médias) como para contrastes múltiplos (contrastes que envolvem mais de duas médias). Nos casos em que se têm contrastes múltiplos, o referido teste é o mais indicado. Não é recomendado o seu uso para comparar médias duas a duas. Quanto ao rigor, ele é mais rigoroso que o teste de Tukey. Este teste de comparação de médias de tratamentos só deve ser usado quando o teste F for significativo. Se o valor de F obtido não for significativo, nenhum contraste poderá sê-lo, e, pois, a aplicação do teste de Scheffé não se justifica. Quando, porém, o valor de F for significativo, pelo menos um dos contrastes sê-lo-á. Mas o contraste em questão pode ser muito complicado ou sem interesse prático. E pode ainda acontecer que nenhum dos contrastes entre duas médias seja significativo: Sua fórmula é a seguinte: )ˆ(%)5()1(%)5( 2 YsFtS onde: t = número de tratamentos do experimento; F = valor de F tabelado no nível de 5% de probabilidade (TABELAS: A.3 para F > 1; A.5 para F < 1); s 2 )ˆ(Y = estimativa da variância da estimativa de um contraste, cujo valor é obtido através de uma fórmula, que depende do delineamento estatístico utilizado (ver teste “t”). No caso de querer-se usar o teste de Scheffé no nível de 1% de probabilidade, tem-se as TABELAS A.4 e A.6 a fim de obter-se os valores de F, para, respectivamente, F > 1 e F < 1. O valor de cada contraste( Yˆ ) é comparado com o valor de S. Logo, tem-se: Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 162 162 Yˆ S (5%) - * (existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, há uma probabilidade acima de 95% de que o contraste seja diferente de zero); Yˆ S (5%) - ns (não existe diferença significativa entre os tratamentos no nível de 5% de probabilidade, ou seja, com 95% de probabilidade o contraste não difere de zero). Quando se aplica o teste de Scheffé está-se testando as seguintes hipóteses: a) H0 : Yˆ = 0 (tratamentos semelhantes); b) H1 : Yˆ 0 (tratamentos diferentes). Considerando os dados do Exemplo 4, tem-se: )ˆ(%)5()1( 21 YsFtS = 0630,12577,216 xx = 0630,12577,25 xx = 12255,732.1 41,62 )ˆ(%)5()1( 22 YsxFxtS = 0630,12577,216 xx = 0630,12577,25 xx = 12255,732.1 41,62 )ˆ(%)5()1( 23 YsxFxtS = 6877,4177,216 xx = 6877,4177,25 xx = 374645,577 24,03 )ˆ(%)5()1( 24 YsxFxtS = 0630,12577,216 xx = 0630,12577,25 xx Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 163 163 = 12255,732.1 41,62 )ˆ(%)5()1( 25 YsxFxtS = 6877,4177,216 xx = 6877,4177,25 xx = 374645,577 24,03 Yˆ 1 = 36,19 ns Yˆ 2 = 12,17 ns Yˆ 3 = 0,85 ns Yˆ 4 = 29,93 ns Yˆ 5 = 0,65 ns De acordo com os resultados do teste de Scheffé, pode-se concluir: a) O contraste Yˆ 1 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 775, Co 740 e Co 678 não difere da média dos rendimentos de açúcar das demais variedades. b) O contraste Yˆ 2 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, o rendimento médio de açúcar da variedade Co 421 não difere da média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 419 e Co 413. c) O contraste Yˆ 3 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, as variedades Co 419 e Co 413 apresentam rendimentos médios de açúcar semelhantes. d) O contraste Yˆ 4 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, a média dos rendimentos de açúcar das variedades Co 775 e Co 740 não difere do rendimento médio de açúcar da variedade Co 678. e) O contraste Yˆ 5 não foi significativo no nível de 5% de probabilidade, ou seja, as variedades Co 775 e Co 740 apresentam rendimentos médios de açúcar semelhantes. Observa-se o rigor do teste de Scheffé neste exemplo, pois em nenhum dos contrastes ele detectou diferença significativa entre os tratamentos, enquanto que o teste “t” encontrou diferença significativa nos contrastes Yˆ 1 e Yˆ 4 e o teste de Bonferroni encontrou diferença significativa no contraste Yˆ 1. 5.12 Interpolação Linear e Harmônica Muitas vezes quando se vai aplicar os testes de hipóteses na avaliação de tratamentos, não se dispõem dos valores tabelados de F, t, q, z, etc.. Quando defrontar-se Autor: PAULO VANDERLEI FERREIRA – CECA-UFAL, 2011. Página 164 164 com tais situações, faz-se necessário a utilização da interpolação para obtenção de tais valores. Tem-se dois tipos de interpolação: interpolação linear e interpolação harmônica.