Tema 3 El método científico II. Diseño de experimentos

Transcripción

1 Tema 3 El método científico II. Diseño de experimentos 1. Diseño de un experimento 2. Variables dependientes/ independientes 3. Variables cuantitativas/cualitativas 4. Experimentos con más de un factor 5. La unidad experimental 6. Distribución de las unidades en el espacio 7. Replicación 8. Bibliografía 1

2 1. Diseño de un experimento Qué efecto del tipo de fertilizante utilizado en un vivero forestal sobre la altura de plántulas de encina? Variables implicadas Qué tratamientos aplicamos Cuál es la unidad experimental Cuántas réplicas de la unidad experimental ponemos en cada tratamiento Cómo se distribuyen las unidades en el espacio 2

3 2. Variables dependientes/independientes Qué efecto del tipo de fertilizante utilizado en un vivero forestal sobre la altura de plántulas de encina? var. depend. var. independ.= FACTOR Respuesta = Constante + Tratamiento + Error Altura de plántulas de encina Altura media de la especie (factor genético) Efecto del fertilizante sobre la altura de las encinas Variabilidad en la respuesta no explicada por el tratamiento

4 Cuantitativa / cualitativa 3. Variables cuantitativas/cualitativas ALTURA PLANTA ÁREA FOLIAR PESO CORPORAL ph SUELO [NO 3- ] SUELO... COLOR FLORES PRESENCIA /AUSENCIA SEXO VIVO / MUERTO...

5 3. Variables cuantitativas/cualitativas X = concentración de N que aplico a un cultivo (mg/g) Y = cosecha que obtengo (g/m2) QUÉ TIPO DE VARIABLES SON? Cosecha (g m-2) y = a+bx Cosecha (g m-2) N (mg/g) NO SI Fertilización

6 3. Variables cuantitativas/cualitativas 5,, 15,, 25, 30ºC 25, 30, 35, 40% C.C. 0, 90, 80, 70, 50% 0, 5, 25, 0, 0 mg N TEMPERATURA HUMEDAD DEL SUELO RADIACIÓN SOLAR FERTILIZACIÓN FUMIGACIÓN, ºC 25, 40% C.C. 0, 50% luz incidente 0, 0 mg N si / no

7 3. Variables cuantitativas/cualitativas Semilla Tª Germ (S/N) 1 0 Tª = ºC Tª = ºC

8 3. Variables cuantitativas/cualitativas Bandeja Tª Germ (%) 1 15 Tª = ºC Tª = ºC

9 4. Experimentos con más de un factor Factores 1. HUMEDAD DEL SUELO 2. RADIACIÓN SOLAR? Var. dep. % Germinación de semillas de Fraxinus angustifolia Si tengo tres niveles de humedad y tres de radiación Cuántos tratamientos tengo que poner?

10 4. Experimentos con más de un factor Experimento con dos factores independientes Luz alta Luz media Luz baja Riego cte Riego alto Riego medio Riego bajo Luz cte

11 4. Experimentos con más de un factor Experimento con dos factores cruzados Luz Alta Media Baja Alto Medio Riego Bajo

12 4. Experimentos con más de un factor INTERACCIONES ENTRE FACTORES % germinación A M B luz R. alto R. medio R.bajo NO HAY INTERACCIÓN R. alto R. medio A M B luz R.bajo HAY INTERACCIÓN

13 5. La unidad experimental Factor 1. Fertilizante (nuevo / viejo)? Var. indep. Crecimiento plántulas de encina Cuál es la unidad experimental? Cómo asigno los tratamientos entre unidades?

14 5. La unidad experimental 1. Asigno al azar los dos niveles de fertilizante entre la 40 plántulas ( a cada nivel) Fertilizante viejo Fertilizante nuevo Unidad experimental: plántula Nº réplicas en cada tratamiento =

15 5. La unidad experimental 2. Asigno al azar los dos niveles de fertilizante entre las 8 filas de plántulas (4 a cada nivel) Fertilizante viejo Fertilizante nuevo Unidad experimental: fila de 5 plántulas Nº réplicas en cada tratamiento: 4 Cada plántula es un elemento

16 5. La unidad experimental 3. Asigno un nivel de fertilizante a cada bloque de plantas Fertilizante viejo Fertilizante nuevo Unidad experimental: bloque de plántulas Nº réplicas en cada tratamiento: 1 Cada plántula es un elemento

17 5. La unidad experimental Qué es la unidad experimental? Es la colección última de material a la que se asigna un tratamiento. Cada unidad experimental debe tener la misma probabilidad de ser asignada a cualquier tratamiento Cada unidad experimental debe ser igualmente independiente de las demás

18 5. La unidad experimental Problema: heterogeneidad en el espacio experimental Fert. viejo Fert. nuevo

19 5. La unidad experimental Problema: heterogeneidad en el espacio experimental Fert. viejo Fert. nuevo

20 7. Replicación El número de réplicas de un tratamiento (o nivel de factor) es el número de unidades experimentales a las que se aplica Por qué es importante replicar? Altura plántulas (cm) Fertilizante viejo 5 Fertilizante nuevo Compro el fertilizante nuevo?

21 6. Replicación Fert. viejo Fert. nuevo Fila 1 Fila Fila Media (3) Fila p= 0.06 Fila 5 5 Media (5) Fila Fila 7 21 Media (7) p= 0.08 p= 0.005***

22 Conceptos clave del tema Saber identificar las variables (dependientes e independientes) de un problema Conocer la naturaleza (continua o discreta) de las variables Si hay más de un factor, decidir la forma más adecuada de combinarlos. Saber identificar la unidad experimental Decidir la unidad experimental que maximice la replicación y minimice el error. Saber minimizar el error con una adecuada distribución de unidades en el espacio

23 Bibliografía Sit, V Analysing ANOVA Designs. Biometrics Information Handbook No.5. B.C. Ministry of Forests Research, Province of British Columbia. 23