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EXPERIMENTAÇÃO ZOOTÉCNICA Profa. Dra. Amanda Liz Pacífico Manfrim Perticarrari
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Os princípios que norteiam a experimentação visam:
Garantir a estimativa da variação individual evitando outros
fatores que possam infiltrar durante a condução do experimento.
São eles, com igual importância:
1. Princípio da repetição
2. Princípio da casualização
3. Princípio do controle local
A observação desses princípios básicos definirá um ensaio mais
eficiente e sensível por resultar em valor mais realístico da
variação individual.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
1. Princípio da repetição
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
1. Princípio da repetição
Este princípio consiste em terem várias parcelas com o mesmo tratamento.
Assim, procura-se confirmar a resposta que o indivíduo (animal) dá a um
determinado tratamento.
• Exemplo. Um experimento realizado no setor de
avicultura do CEFET-Bambuí, no período
12/04/2008 a 04/07/2008 utilizando 300 poedeiras
da linhagem comercial Isa Brown com 26 semanas
de idade. Foram utilizados 5 tratamentos, 6
repetições – 10 aves por repetição – totalizando 30
parcelas.
É preciso deixar claro que na experimentação animal, geralmente cada
indivíduo ou um conjunto de indivíduos semelhantes é uma repetição.
Note que todos os cinco tratamentos formam repetidos 6 vezes.
Assim, procura-se:
• Estimar o Erro Experimental
• Aumentar a precisão das estimativas (ex: erro e médias),
elevando o poder dos testes estatísticos (caso haja diferenças
reais)
• Aumentar o alcance das inferências.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Tratamento I Tratamento II Tratamento III Tratamento IV Tratamento V
Repetição 1 Tratamento I Tratamento I Tratamento I Tratamento I Tratamento I
Repetição 2 Tratamento II Tratamento II Tratamento II Tratamento II Tratamento II
Repetição 3 Tratamento III Tratamento III Tratamento III Tratamento III Tratamento III
Repetição 4 Tratamento IV Tratamento IV Tratamento IV Tratamento IV Tratamento IV
Repetição 5 Tratamento V Tratamento V Tratamento V Tratamento V Tratamento V
Repetição 6 Tratamento V Tratamento V Tratamento V Tratamento V Tratamento V
Apenas este princípio não é o
suficiente, pois todas as
repetições devem receber todos os
tratamentos para que o resultado
obtido não seja influenciando por
efeito de fatores não controlados.
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Observação. Avaliações concomitantes de um mesmo
animal
• por exemplo, duas ou três alíquotas de seu soro, não
fornecerão duas ou três repetições da resposta estudada,
e sim duas ou três réplicas (sem valor algum como
repetições experimentais) cuja média definirá a resposta
única daquele animal.
As réplicas são utilizadas quando a mensuração de uma
resposta está sujeita a erros de manipulação (laboratorial
ou humana), justificando que o seu valor médio retrataria
melhor aquela resposta para um animal.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
2. Princípio da casualização
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
2. Princípio da casualização
Amostra total disponível UNIFORME
• O princípio da casualização consiste na distribuição ao acaso
dos tratamentos às parcelas.
Assim, estaremos oferecendo a mesma chance a todos os
tratamentos de ocuparem determinada posição ou parcela
na área experimental
Elimina-se assim a intuição ou desejo involuntário de
priorizar determinado(s) tratamento(s).
Tanto o princípio da repetição quanto o princípio da casualização
são obrigatórios em todos os experimentos.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
• Assim, cada animal deve ser direcionado a um
TRATAMENTO POR SORTEIO.
Não se deve escolher os que se deixam capturar mais facilmente,
pois pode-se comprometer o estudo confundindo o
temperamento deles à alguma patologia, por exemplo.
• As respostas biológicas são variáveis em magnitude,
dependendo dos indivíduos onde foram colhidas essa
respostas.
É preciso dar a cada grupo experimental a mesma chance de
arrebanhar indivíduos com variações semelhantes (ou não).
Isto apenas será obtido através da casualização.
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Repetição 1 Tratamento I Tratamento II Tratamento III Tratamento IV Tratamento V
Repetição 2 Tratamento V Tratamento I Tratamento II Tratamento III Tratamento IV
Repetição 3 Tratamento IV Tratamento V Tratamento I Tratamento II Tratamento III
Repetição 4 Tratamento III Tratamento IV Tratamento V Tratamento I Tratamento II
Repetição 5 Tratamento II Tratamento III Tratamento IV Tratamento V Tratamento I
Repetição 6 Tratamento I Tratamento II Tratamento III Tratamento IV Tratamento V
Assim, o princípio da casualização consiste na distribuição dos tratamentos
pelas parcelas através de sorteio (ao acaso), para se evitar que um
tratamento venha a ser beneficiado por sucessivas repetições.
• Exemplo. No exemplo anterior teríamos:
• Um experimento realizado no setor de avicultura do CEFET-Bambuí, no
período 12/04/2008 a 04/07/2008 utilizando 300 poedeiras da linhagem
comercial Isa B rown com 26 semanas de idade. O delineamento
experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 5 tratamentos, 6
repetições e 10 aves por repetição, totalizando 30 parcelas.
Assim poderíamos ter o
seguinte delineamento
experimental
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
3. Princípio do controle local
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
3. Princípio do controle local
• O controle local consiste na formação de grupos de parcelas o mais
homogêneo possível, com o objetivo de reduzir o erro experimental.
• Cada grupo constitui um bloco, sendo que os tratamentos devem
ser sorteados dentro de cada bloco.
Exemplo. Existem dois galpões com 10 boxes cada onde cinco linhagens de corte
(sexados, machos) serão testados. Cada box é uma unidade experimental, da qual
será tirado o peso médio das aves com 38 dias de idade. Três boxes do segundo
galpão estão ocupados com a ração que manterá as aves durante o ensaio.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Galpão 1 L1 L5 L3 L2 L4 L3 L5 L1 L4 L2
Galpão 2 L5 L1 L3 L4 L2 R R R X X
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
Exemplo. Existem dois galpões com 10 boxes cada onde cinco linhagens de corte
(sexados, machos) serão testados. Cada box é uma unidade experimental, da qual
será tirado o peso médio das aves com 38 dias de idade. Três boxes do segundo
galpão estão ocupados com a ração que manterá as aves durante o ensaio.
• Designe a linhagem por sorteio, sendo: dois boxes para cada uma das
cinco linhagens no 1º Galpão e apenas um box por linhagem no 2º
Galpão. Note que 2 boxes do 2º Galpão ficarão vazios!!!
Dessa maneira, as linhagens poderão ser comparadas entre si
por terem sido criadas sob as mesmas condições, ainda que não
uniformes.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Galpão 1 L1 L5 L3 L2 L4 L3 L5 L1 L4 L2
Galpão 2 L5 L1 L3 L4 L2 R R R X X
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Outras Considerações
Importantes
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Uniformidade dos animais experimental
• Cada fator presente no lote disponível, então heterogêneo, implica em um
EFEITO adicional sobre a resposta medida, superestimando a variação
individual, já que atuam independente sobre cada indivíduo.
• Como corrigir esta influência para manter o princípio da uniformidade?
• Controle desses fatores pela escolha de um delineamento adequado pode ser a
solução. Para isso, cada tratamento deverá reunir uma amostra equivalente,
ainda que não uniforme.
Exemplo: Se em um grupo experimental tiver 6 machos e 4 fêmeas, todos os
demais grupos deverão ser igualmente constituídos.
Este procedimento garantirá uma comparação justa de
médias e possibilitará a estimativa da variação individual,
uma vez que o efeito dos fatores circunstanciais (no caso,
sexo) poderá ser controlado pela análise.
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Uniformidade na aplicação dos tratamentos
• Às vezes parece que um tratamento pode ser aplicado sem maiores
problemas e que os animais irão desfrutá-lo igualmente.
• É preciso um pouco de experiência para verificar que nem sempre isto é
alcançado, face a algum tipo de problema técnico ou de infraestrutura.
Exemplo: Em uma baia com 16 leitões (onde cada um
será uma repetição).
• Um comedouro mal projetado não proporcionará a
mesma facilidade de alimentação a todos os animais da
baia.
• Logo, a variação individual será superestimada por
conter o efeito individual que normalmente existiria
acrescido da hierarquia observada entre eles.
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Uniformidade na aplicação dos tratamentos
• Se os tratamentos são impostos por injeções, o grupo
controle precisa receber de igual volume, de material inerte
(soro fisiológico). Assim todos os animais sofrerão o mesmo
estresse, sem que haja o confundimento deste com o efeito
de cada tratamento.
• Os diferentes anestésicos testados em um ensaio, precisam guardar a
devida proporção dose/peso do animal para cada indivíduo. Obedecer
à mesma quantidade de anestésico para animais de pesos distintos
dentro do mesmo tratamento superestimará a variação individual
onde, por definição, o tratamento é aplicado por unidade de peso
vivo.
• Este princípio visa garantir as mesmas condições do agente causador de resposta sobre
cada animal (O não atendimento deste princípio não pode ser corrigido por estratégia alguma porque o fator
externo atuante confunde-se com cada tratamento)
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
PRINCÍPIOS BÁSICOS DA EXPERIMENTAÇÃO
Uniformidade do meio
• Pode-se ocorrer problemas de infraestrutura ou temporais para a instalação de um
ensaio.
• Todas as repetições podem não caber em um mesmo recinto
• As repetições podem não estão totalmente disponíveis ao mesmo tempo.
• O problema poderá ser resolvido se todos os tratamentos testados estiverem sempre
sob as diversas condições de meio ou temporais.
• Cada tratamento deverá estar igualmente representado em cada recinto ou em cada
tempo.
• Assim, as comparações de suas médias serão justas já que os mesmos estiveram
sob as mesmas condições.
• Através de um delineamento adequado, os efeitos de recinto ou temporais poderão
ser medidos e as estimativas da variação individual será obtida sem o curso dos
mesmos.
Relação entre os princípios básicos da
experimentação e os delineamentos
experimentais
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
• A análise de variância consiste na:
decomposição da variância total de um material
heterogêneo em partes atribuídas a causas conhecidas e
independentes
e a uma porção residual de origem desconhecida e de
natureza aleatória.
PRINCÍPIOS BÁSICOS VS. DELINEAMENTOS
Ao planejar um experimento, o pesquisador deve utilizar
alguns princípios básicos para que os dados a serem
obtidos permitam uma análise correta e levem a
conclusões válidas em relação ao problema em estudo.
• Quando planejamos um experimento utilizando apenas os princípios da
repetição e da casualização, temos o Delineamento Inteiramente Casualizado
(DIC) ou Delineamento Inteiramente ao acaso.
• Neste delineamento, as causas conhecidas são representadas pelo efeito de
tratamentos e as causas de origem desconhecidas e de natureza aleatória são
representadas pelo resíduo da análise de variância.
• Só devemos utilizar esse delineamento, quando temos certeza da
homogeneidade das condições experimentais. Ele é frequentemente utilizado
em experimentos de laboratório, onde as condições experimentais podem ser
facilmente controladas. Causas de
Variação Graus de Liberdade (𝑮𝑳)
Tratamento 𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 − 1 = 6 − 1 = 5
Resíduo 𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 29 − 5 = 24
Total
𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 × 𝑛𝑟𝑒𝑝𝑒𝑡𝑖çõ𝑒𝑠 − 1
= 6 × 5 − 1 = 30 − 1 = 29
Em um experimento inteiramente
casualizado, com 6 tratamentos e cada um
dos quais foi repetido 5 vezes, teremos o
seguinte esquema de análise de variância.
PRINCÍPIOS BÁSICOS VS. DELINEAMENTOS
• Quando não há homogeneidade entre as parcelas, devemos utilizar o
princípio do controle local, estabelecendo os blocos (grupos de parcelas
homogêneas.
• Neste caso, o delineamento a ser utilizado é o Delineamento em Blocos
Casualizados (DBC).
• O esquema da análise de variância de um experimento em blocos
casualizados com 6 tratamentos e 5 blocos é dado por:
Causas de Variação Graus de Liberdade (𝑮𝑳)
Tratamento 𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 − 1 = 6 − 1 = 5
Bloco 𝑛𝑏𝑙𝑜𝑐𝑜 − 1 = 5 − 1 = 4
Resíduo 𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝐺𝐿𝑏𝑙𝑜𝑐𝑜 =
= 29 − 5 + 4 = 20
Total
𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 × 𝑛𝑏𝑙𝑜𝑐𝑜𝑠 − 1 =
= 6 × 5 − 1 = 30 − 1 = 29
PRINCÍPIOS BÁSICOS VS. DELINEAMENTOS
• Quando necessitamos controlar 2 tipos de heterogeneidade, devemos utilizar
o Delineamento em Quadrado Latino (DQL).
• Neste delineamento utiliza-se um duplo controle local, sendo os
tratamentos dispostos em linhas e colunas.
• Para um experimento em quadrado latino com 6 tratamentos, o esquema
da análise de variância será:
Causas de Variação Graus de Liberdade (𝑮𝑳)
Tratamento 𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 − 1 = 6 − 1 = 5
Linhas 𝑛𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 − 1 = 6 − 1 = 5
Colunas 𝑛𝑐𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎𝑠 − 1 = 6 − 1 = 5
Resíduo 𝐺𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝐺𝐿𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝐺𝐿𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎 + 𝐺𝐿𝑐𝑜𝑙𝑢𝑛𝑎 =
= 35 − 5 + 5 + 5 = 20
Total
𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 × 𝑛𝑟𝑒𝑝𝑒𝑡𝑖çõ𝑒𝑠 − 1 =
= 6 × 6 − 1 = 36 − 1 = 35
PRINCÍPIOS BÁSICOS VS. DELINEAMENTOS
Exercício
ALGUNS CONCEITOS BÁSICOS
Exercícios
Exercício 1. Para um ensaio de nutrição que testará
quatro formulações proteicas para suínos, a
amostragem disponível era de 24 leitões de
mesma idade, desmamados no mesmo dia.
Desses animais 15 são machos e os demais são
fêmeas.
• Obedecendo o princípio de casualização, o pesquisador sorteou seis animais para
cada grupo experimental.
• Note que por este procedimento, um tratamento poderá, eventualmente, ter mais
animais de um só sexo, violando assim o princípio de uniformidade amostral.
• Qual seria então o procedimento correto para a distribuição dos animais aos
tratamentos?
RESOLUÇÃO EXERCÍCIO 1
Estruturação do E1:
Teste de quatro formulações proteicas para suínos
Amostra: 24 leitões
de mesma idade
desmamados no mesmo dia.
15 são machos e 09 são fêmeas
Obedecendo o princípio de casualização
sorteio seis animais para cada grupo experimental.
Neste procedimento, um tratamento poderá eventualmente
mais animais de um só sexo (15 e 09 não são múltiplos de 4)
Violação do princípio de uniformidade amostral.
Qual seria então o procedimento correto para a distribuição
dos animais aos tratamentos?
Resolução do E1: Procedimento correto:
Separar 2 subuniversos amostrais – 15 machos e 9 fêmeas
Dentro de cada um deles efetuar o sorteio dos animais para
cada um dos quatro tratamento.
Serão utilizados 12 dos 15 machos e 8 das 9 fêmeas, pois
existirão apenas 3 machos e 2 fêmeas para cada tratamento
os demais serão desprezados.
Cada grupo experimental, embora sem uniformidade
amostral, será composto de 5 animais (3 machos e 2 fêmeas)
Possibilitando retirar da análise estatística o EFEITO sexo
sobre a variação da resposta observada
Sexo passa a ser um efeito igualmente distribuído em cada
grupo experimental.
RESOLUÇÃO EXERCÍCIO 1
ALGUNS CONCEITOS BÁSICOS
Exercícios
Exercício 2. Três concentrações de um extrato
vegetal com reconhecimento poder de
ação sobre a proliferação celular irão ser
testadas sobre placas de cultura de tecido
animal em metástase. Para cada
concentração serão preparadas cinco
placas obtidas de uma única cultura mãe.
Critique esta técnica de preparação das
amostras.
RESOLUÇÃO EXERCÍCIO
Estrutura do Exercício.
Três concentrações de um extrato vegetal
testadas sobre placas de cultura de tecido animal em
metástase.
Para cada concentração serão preparadas cinco
placas
obtidas de uma única cultura mãe.
Critique esta técnica de preparação das amostras.
RESOLUÇÃO EXERCÍCIO
Solução do Exercício.
Principio de uniformidade está aparentemente sendo aplicado,
o princípio de repetições está sendo VIOLADO.
Entende-se como variação entre repetições a variação entre
indivíduos.
Não há indivíduos neste ensaio e sim réplicas do mesmo
indivíduo, o que subestimará o valor da instabilidade amostral
O procedimento correto seria obter várias culturas mães de
diferentes origens (seis ou mais), replicá-las em três placas e
sobre cada uma delas aplicar uma concentração do extrato
vegetal.
Então teríamos seis condições de meio e três tratamentos aplicados
sobre indivíduos idênticos (réplicas).