Considerations on experimental planning and suitability of using statistical tests in Agricultural Sciences

Authors

DOI:

https://doi.org/10.48017/dj.v6i4.1931

Abstract

In scientific research, planning and carrying out experiments are common practices in Agricultural Sciences. Although the experimental methods are widely known, it is clear that their assumptions are often not verified, reflecting the low precision and quality of the results. This research aims to: 1) discuss basic concepts of experimental statistics; 2) present the main statistical models and methods used in Agricultural Sciences; 3) evaluate the suitability of using statistical tests in scientific articles. In planning, the choice of design should consider environmental heterogeneity. Hypotheses are tested by the F test, and Anova's assumptions must be met. Data transformation is an efficient tool that is often necessary but little explored. When testing qualitative treatments, a comparison/grouping of means test is used, with the Scott-Knott test being the most robust. When quantitative, linear regression. When successive evaluations are carried out in the same experimental unit, repeated measures analysis is used. The coefficient of variation indicates experimental precision and varies with treatments, variables and environment. The repeatability coefficient estimates the number of evaluations and experiments to be carried out, with a high degree of precision. As for suitability, 32 articles were analyzed and all presented insufficient information on the methodology, compromising the reproducibility of the research. Therefore, experimental planning allows conducting research with savings in time, costs and labor, without compromising the accuracy of the conclusions

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Author Biographies

Marcelo Cavalcante, Instituto Federal de Alagoas

Engenheiro Agrônomo, Mestrado em Produção Vegetal, ambos pela UFAL, Doutorado em Zootecnia - Forragicultura e Pastagem -, pela UFRPE. Atualmente é docente do IFAL, câmpus Maragogi.

João Gomes da Costa, Embrapa Alimentos e Territórios

Eng. Agrônomo, Pesquisador da Embrapa Alimentos e Territórios, Bolsista de Produtividade do CNPq nível 2

References

ANDRADE, Valter Carvalho de. et al. 2020. Repeatability and heritability of production characters in strawberry fruits. Horticultura Brasileira, v. 38, n. 1, p. 89-93. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-053620200114.

AMARAL, Alexandre Morais do. et al. 1997. Avaliação do coeficiente de variação como medida de precisão na experimentação com citros. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 32, n. 12, p. 1221-1225.

ARAÚJO, Márcio José da. et al. 2015. Número de repetições, de plantas por parcela e de avaliações para testes clonais de eucalipto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 50, n. 10, p. 923-931. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2015001000008.

AZEVEDO, Alcinei Místico. et al. 2021. Determination of the optimal number of evaluations in half-sib progenies of kale by Bayesian approach. Horticultura Brasileira, v. 39, n. 1, p. 20-25. https://doi.org/10.1590/s0102-0536-20210103.

AZEVEDO, Alcinei Místico. et al. 2016ª. Estudo da repetibilidade genética em clones de couve. Horticultura Brasileira, v. 34, n. 1, p. 54-58. https://doi.org/10.1590/S0102-053620160000100008.

AZEVEDO, Alcinei Místico. et al. 2016b. Transformação Box-Cox na homocedasticidade e normalidade uni e multivariada em experimentos de batata-doce. Horticultura Brasileira, v. 34, n. 1, p. 93-101. https://doi.org/10.1590/S0102-053620160000100014.

BERTOLDO, Juliano Garcia. et al. 2007. Teste de comparação de médias: dificuldades e acertos em artigos científicos. Revista Brasileira de Agrociências, v. 13, n. 4, p. 441-447. https://doi.org/10.18539/cast.v13i4.1409.

BERTOLDO, Juliano Garcia. et al. 2008ª. Problemas relacionados com o uso de testes de comparação de médias em artigos científicos. Biotemas, v. 21, n. 2, p. 145-153.

BERTOLDO, Juliano Garcia. et al. 2008b. Uso ou abuso em testes de comparações de média: conhecimento científico ou empírico? Ciência Rural, v. 38, n. 4, p. 1145-1148. https://doi.org/10.1590/S0103-84782008000400039.

BHERING, Leonardo Lopes; TEODORO, Paulo Eduardo. 2021. Estatística experimental no RBio. Curitiba: Brazil Publishing. 478p.

BORGES, Lívia Costa; FERREIRA, Daniel Furtado. 2003. Poder e taxas de erro tipo I dos testes Scott-Knott, Tukey e Student-Newmankeuls sob distribuições normal e não normais dos resíduos. Revista de Matemática e Estatística, v. 21, n. 1, p. 67-83.

CARGNELUTTI FILHO, Alberto. et al. 2006. Número necessário de experimentos para a comparação de cultivares de feijão. Ciência Rural, v. 36, n. 6, p. 1701-1709. https://doi.org/10.1590/S0103-84782006000600006.

CAVALCANTE, Marcelo. et al. 2012. Coeficiente de repetibilidade e parâmetros genéticos em capim-elefante. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 47, n. 4, p. 569-575. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2012000400013.

CRUZ, Cosme Damião; REGAZZI, Adair José. 2001. Modelos biométricos aplicados ao melhoramento genético. Viçosa: UFV. 390p.

DAHER, Rogério Figueiredo. et al. 2017. Variação sazonal na produção de forragem de clones intra e interespecíficos de capim elefante. Revista Agrarian, v. 10, n. 38, p. 294-303. http://dx.doi.org/10.30612/agrarian.v10i38.4072.

FERREIRA, Paulo Vanderlei. 2018. Estatística Experimental Aplicada às Ciências Agrárias. Viçosa: Editora UFV. 588p.

FIELD, Andy. 2006. Dicovering statistics using SPSS. London: SAGE Publications. 816p.

FRITSCHE-NETO, Ricardo. et al. 2012. Updating the ranking of the coefficients of variation from maize experiments. Acta Scientiarum. Agronomy, v. 34, n. 1, p. 99-101. https://doi.org/10.1590/S1807-86212012000100014.

LÚCIO, Alessandro Dal’Col. et al. 2011. Método de Papadakis e tamanho de parcela em experimentos com a cultura da alface. Horticultura Brasileira, v. 34, n. 1, p. 66-73. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-053620160000100010.

MALHEIROS, Euclides Braga. 2004. Precisão de testes F univariados usados em experimentos com medidas repetidas no tempo, quando a condição de esfericidade da matriz de covariâncias não é verificada. Revista de Matemática e Estatística, v. 22, n. 2, p. 23-29.

MOHALLEM, Daniel Fernandes. et al. 2008. Avaliação do coeficiente de variação como medida da precisão em experimentos com frangos de corte. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 60, n. 2, p. 449-453. https://doi.org/10.1590/S0102-09352008000200026.

NOGUEIRA, Denismar Alves; PEREIRA, Giselle Machione. 2013. Desempenho de testes para homogeneidade de variâncias em delineamentos inteiramente casualizados. Sigmae, v. 2, n. 1, p. 7-22.

PALHARES, Liliane Olímpio. et al. 2020. Efeito dos níveis de lisina/proteína ideal sobre desempenho, características de carcaça, digestibilidade e parâmetros sanguíneos de suínos machos, castrados, da raça Duroc, de 30 kg a 50 kg. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 72, n. 4, p. 1305-1312. https://doi.org/10.1590/1678-4162-11240.

POSSATTO JR., Omar. et al. 2019. Survey of statistical methods applied in articles published in Acta Scientiarum. Agronomy from 1998 to 2016. Acta Scientiarum. Agronomy, v. 41, e42641. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v41i1.42641.

SAMPAIO, Ivan Barbosa Machado. 2010. Estatística Aplicada à Experimentação Animal. 3ª Ed. Belo Horizonte: Fundação de Ensino e Pesquisa em Medicina Veterinária e Zootecnia. 264p.

SCHONE, Rodrigo André. et al. 2017. Resíduo seco de destilaria com solúveis (DDGS) na alimentação de frangos de corte (22-42 dias). Revista Ciência Agronômica, v. 48, n. 3, p. 548-557. https://doi.org/10.5935/1806-6690.20170064.

SCHMILDT, Edson Romais. et al. 2017. Coeficiente de variação como medida da precisão em experimentos de alface. Revista Agro@mbiente, v. 11, n. 4, p. 290-295. https://doi.org/10.18227/1982-8470ragro.v11i4.4412.

SILVA, Emerson Noleto. et al. 2015. Seleção da matriz de variância-covariância residual na análise de ensaios varietais com medidas repetidas em cana-de-açúcar. Ciência Rural, v. 5, n. 6, p. 993-999. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20141531.

SOUZA, Clayton Albuquerque de. et al. 2012. Avaliação de testes estatísticos de comparações múltiplas de médias. Revista Ceres, v. 59, n. 3, p. 350-354. https://doi.org/10.1590/S0034-737X2012000300008.

XAVIER, Lara Hoffmann; DIAS, Carlos Tadeu dos Santos. 2001. Acurácia do modelo univariado para análise de medidas repetidas por simulação multidimensional. Scientia Agricola, v. 58, n. 2, p. 241-250. https://doi.org/10.1590/S0103-90162001000200005.

YOKOO, Marcos Jun-Iti. et al. 2014. Medidas repetidas no estudo de características de crescimento e carcaça avaliadas por ultrassom em novilhas de corte cruzadas. Boletim de Indústria Animal, v. 71, n. 3, p. 200-2010. https://doi.org/10.17523/bia.v71n3p200.

Published

2021-10-19

How to Cite

Cavalcante, M., & Costa, J. G. da. (2021). Considerations on experimental planning and suitability of using statistical tests in Agricultural Sciences. Diversitas Journal, 6(4), 3706–3723. https://doi.org/10.48017/dj.v6i4.1931

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