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Slides aula 03 - Principios básicos ANAVA e delineamentos experimentais

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ANÁLISE DE EXPERIMENTOS EM GENÉTICA E 
MELHORAMENTO DE PLANTAS
Tópico: Princípios Básicos da 
Experimentação e suas Implicações na 
Genética e Melhoramento de Plantas
Experimentação e suas Implicações na 
Genética e Melhoramento de Plantas
______________________________________
Prof. José Airton Rodrigues Nunes
Setor de Genética - DBI/UFLA
E-mail: jarnunes@dbi.ufla.br
 RONALD AYLMER FISHER
A Experimentação e a pesquisa científica
 Fundadores da estatística moderna
 Grandes contribuições na genética quantitativa e de
populações
 Estatística experimental – planejamento de
experimentos e técnicas estatísticas para análise
Estação Experimental de
Rothamsted - Inglaterra
experimentos e técnicas estatísticas para análise
 EXPERIMENTO:
Conceitos básicos em experimentação
Experimentos de Sorgo Sacarino
Experimentos em Casa-de-Vegetação 
Trigo, Feijão
Experimento de Trigo em Área de 
Produtor (Carrancas – MG)
Centro de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Fazenda Muquem - UFLA
 EXPERIMENTO:
 FATOR, NÍVEIS, TRATAMENTOS:
Exemplos: GENÉTICOS (progênies, variedades, acessos ou sub-amostras,
cultivares, linhagens, clones ou híbridos)
Conceitos básicos em experimentação
NÃO GENÉTICOS (locais, estratégias de manejo, estação, métodos de
irrigação, espaçamentos, substratos, solos, sistemas de cultivo, adubos,
cultivares, inseticidas, inoculantes, níveis de adubação, etc)
 PARCELA OU UNIDADE EXPERIMENTAL:
Conceitos básicos em experimentação
 PARCELA OU UNIDADE EXPERIMENTAL:
 PARCELA OU UNIDADE EXPERIMENTAL:
Conceitos básicos em experimentação
 Bordadura:
Exemplo: Tamanho da parcela em ensaios VCU na cultura do
feijoeiro segundo exigências do MAPA.
Conceitos básicos em experimentação
 BLOCO:
Conceitos básicos em experimentação
 VARIÁVEL-RESPOSTA:
Exemplos:
produção de grãos/ha, toneladas de Brix / ha, número de
frutos, produção de polpa, tempo de cocção, resistência a
doença, volume de madeira, densidade da madeira,...
Conceitos básicos em experimentação
 VARIÁVEIS DE AMBIENTE ALEATÓRIO:
 VARIÁVEIS DE AMBIENTE ALEATÓRIO:
Exemplo:
1) Experimento de campo com cultivares de milho -
Conceitos básicos em experimentação
1) Experimento de campo com cultivares de milho -
Heterogeneidade do solo, a variabilidade genética entre as
sementes, chuvas, variação na distribuição do adubo, perda
durante a colheita, falha no sistema de irrigação, qualidade da
semente, etc.
2) Experimento com animais – Peso inicial, idade, variabilidade
genética individual, etc
ERRO EXPERIMENTAL
Princípios básicos da experimentação
 1° PRINCÍPIO BÁSICO E OBRIGATÓRIO - REPETIÇÃO
 Finalidades:
- Fornecer uma estimativa do erro
experimental;
Número adequado de repetições
- Fornecer condições para testar as hipóteses
formuladas
Aumenta a precisão experimental e o
poder dos testes de hipótese iy
QME
s
r

 2° PRINCÍPIO BÁSICO E OBRIGATÓRIO - CASUALIZAÇÃO
OU ALEATORIZAÇÃO
Princípios básicos da experimentação
 Lady tasting tea – Ronald A. Fisher
Desing of Experiments (1935)
the statistician Debabrata Basu wrote that
"the famous case of the 'lady tasting tea'" was
"one of the two supporting pillars . . . of the
randomization analysis of experimental data"
 2° PRINCÍPIO BÁSICO E OBRIGATÓRIO - CASUALIZAÇÃO
OU ALEATORIZAÇÃO
 Finalidades:
-Validar a estimativa do erro ;
-Evitar tendenciosidades na distribuição dos
Princípios básicos da experimentação
-Evitar tendenciosidades na distribuição dos
tratamentos às parcelas;
- Independência dos erros
 2° PRINCÍPIO BÁSICO E OBRIGATÓRIO - CASUALIZAÇÃO
OU ALEATORIZAÇÃO
“A casualização é algo como um seguro, uma precaução
contra um distúrbio que pode ou não ocorrer, e que pode ser
ou não sério, se porventura ocorrer”. (Cochran e Cox, 1957)
Princípios básicos da experimentação
ou não sério, se porventura ocorrer”. (Cochran e Cox, 1957)
 3° PRINCÍPIO BÁSICO E FACULTATIVO - CONTROLE LOCAL
Princípios básicos da experimentação
 Heterogeneidade ambiental
 Consiste no agrupamento das parcelas ou unidades
experimentais mais homogêneas formando os estratos
ou BLOCOS.ou BLOCOS.
 Arranjos das parcelas – delineamentos experimentais
 Finalidade:
-Reduzir a estimativa do erro experimental.
REPETIÇÃO
(Estimativa)
CASUALIZAÇÃO
(Validade)
ERRO EXPERIMENTAL
Princípios básicos da experimentação
CONTROLE LOCAL
(Reduzir)
ANÁLISE DE EXPERIMENTOS EM GENÉTICA E 
MELHORAMENTO DE PLANTAS
Tópico: Delineamentos experimentais 
básicos e análise de variânciabásicos e análise de variância
______________________________________
Prof. José Airton Rodrigues Nunes
Setor de Genética - DBI/UFLA
E-mail: jarnunes@dbi.ufla.br
FATORES DE 
FATORES DE 
(NÃO GENÉTICOS)
FATORES DE 
AMBIENTE CONTROLADOS
(NÃO GENÉTICOS)
DELINEAMENTO DE 
TRATAMENTOS
DELINEAMENTO 
EXPERIMENTAL
(DIC, DBC, DBI, ...)
A Experimentação e o Melhoramento Genético
EXPERIMENTO
FATORES DE 
TRATAMENTO
(GENÉTICOS)
VARIÁVEIS OU 
CARACTERES
FATORES DE 
(NÃO GENÉTICOS)
FATORES DE 
AMBIENTE NÃO CONTROLADOS
(NÃO GENÉTICOS)
Delineamentos Experimentais Básicos
 Delineamento experimental ou plano experimental
 Desenho do experimento
 Plano de distribuição dos tratamentos às parcelas
 Quanto ao controle local (CL) - Tipos de Delineamento Quanto ao controle local (CL) - Tipos de Delineamento
experimental
 Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC) – 0 CL
 Delineamento em Blocos Casualizados (DBC) – 1CL
 Delineamento em Quadrado Latino (DQL) – 2 CL
 Objetivos do Delineamento experimental
 Permitir a estimação do erro experimental;
Contribuir para aumentar a precisão dos experimentos;
 Fornecer informações para proceder a ANAVA.
Delineamentos Experimentais Básicos
 Fatores que influenciam na escolha do delineamento
Tipo de tratamento a ser aplicado;
Uniformidade e quantidade do material experimental;
Número de tratamentos.
Delineamento Inteiramente Casualizado
 Características
 Tratamentos ----- parcelas ------ aleatorização completa
 Homogeneidade das unidades experimentais
 Casas-de-vegetação
 Laboratórios
 Tratamentos ----- parcelas ------ aleatorização completa
 Delineamento mais simples
 Casualização
Considere, como exemplo, um experimento visando
comparar cinco linhagens de arroz denotadas
genericamente por A, B, C, D e E, quanto a tolerância a
alumínio. Cada tratamento será repetido no experimento
quatro vezes.
Delineamento Inteiramente Casualizado
(1) (2) (3) (4) (5)
(6) (7) (8) (9) (10)
(11) (12) (13) (14) (15)
(16) (17) (18) (19) (20)
B
B B
B
C E D
E C
E C D C
E D D
A
A
A
A
 Vantagens
 Delineamento bastante flexível
 A perda de informação com dados perdidos é menor
 O número de graus de liberdade do erro
experimental é máximo
Delineamento Inteiramente Casualizado
experimental é máximo
 Desvantagens
 Emprego inadequado do DIC pode conduzir a
estimativas elevadas do erro experimental
 Exige homogeneidade total das condições
experimentais
Cultivares
Repetições
Total da cultivar
Exemplo 1: Análise de variância para experimentos em DIC com igual
número de repetições (r1 =r2=...=rt) para qualquer número de
tratamentos (t):
Seja um experimento conduzido no DIC com seis repetições para
avaliação de quatro cultivares de pera quanto ao peso do fruto (em
gramas). Os dados são referentes ao peso médio do fruto por planta.
Realize a ANAVA com aplicação do teste F a 1% de probabilidade.
Cultivares Total da cultivar
r = 1 r = 2 r = 3 r = 4 r = 5 r = 6
Garber (A) 59 68 60 65 64 62 378 (6)
LeConte (B) 52 46 45 43 46 44 276
Kieffer (C) 73 72 75 85 73 78 456
Smith (D) 72 75 65 72 74 68 426
1536 (24)
yij = μ + ci + eij
yij: peso do fruto da parcela que recebeu a cultivar i na
repetição j (i=1,2,...,t e j=1,2,...,r);
μ: constante associada a todas as observações;
ci : efeito da cultivar i;
Modelo estatístico
eij: erro experimental associado à parcela que recebeu o
cultivar i na repetição j.
H0: μ1 = μ2 =...= μt 
(Não existem diferenças