Estatística Aplicada em Agronomia e Biologia

O objetivo deste trabalho foi avaliar os métodos estatísticos de análise da interação de genótipos com ambientes (G x A), enfatizando a adaptabilidade e a estabilidade fenotípica. A variável estudada foi produção do melão do tipo Gália, testando 9 genótipos em 12 ambientes. O experimento foi conduzido no delineamento aleatorizado em blocos com 3 repetições, realizado no Pólo Agroindustrial Mossoró-Assu no Rio Grande do Norte. Como proposta, utilizou-se a metodologia MDS (Multidimensional Scaling) para verificar as similaridades e dissimilaridades entre os ambientes, através de uma matriz de distâncias, representando geometricamente os dados no espaço bidimensional (Biplot).

O objetivo deste trabalho foi explorar a variabilidade espacial do índice de cone, por meio de análises geoestatísticas afim de descrever o modelo e gerar mapas de resistência do solo à penetração causada pelo tráfego de máquinas. Os dados foram obtidos em uma área agrícola no município de Pirassununga - SP, com cerca de 18 ha, nas coordenadas geográficas 21°97' de latitude sul e 47°47' de longitude oeste. Estes dados de índice de cone foram coletados utilizando uma grade regular, com espaçamento de 20 metros entre os pontos, coletados de forma contínua na camada de 0,15-0,20m. A área é cultivada com milho e soja em semeadura direta desde 1997. Obteve-se as estimativas dos parâmetros pelo método da máxima verossimilhança e estas foram utilizadas na construção de mapas de krigagem. Os resultados da análise de krigagem, indicam um provável efeito do tráfego de máquinas em área sob semeadura direta, que provoca compactação superficial, o que pode causar prejuízos às culturas. Os fatos observados sugerem que a compactação, acima de tudo, não é uniformemente distribuída na área. Algumas regiões da lavoura apresentaram índices de cone com valores elevados, induzindo à busca de soluções de intervenção, que podem ter sua área de ação facilmente definida pela análise dos mapas de krigagem para o índice de cone.

Em estudos agronômicos, a caracterização do solo é de grande importância, para prever produções, fertilidade e erosão. O objetivo deste trabalho foi utilizar a técnica de análise de componentes principais no intuito de reduzir a dimensionalidade dos dados que caracterizam o solo, eliminando as informações redundantes. Um conjunto de 6 variáveis respostas foi considerado inicialmente, que apresentou multicolinearidade e esta foi resolvida retirando-se a variável porcentagem de argila. A análise prosseguiu considerando apenas as variáveis: porcentagem de areia; porcentagem de silte; densidade da partícula; porosidade; e concentração de carbono orgânico. Com base nos resultados, concluiu-se que 50% das variáveis analisadas foram consideradas redundantes e que a dimensão dos dados pode ser reduzida a três por meio do método das componentes principais.

Mixed models have become important in analyzing the results of experiments, particularly those that require more complicated models such as those that involve longitudinal data. A method for deriving the terms in a mixed model, described by Brien and Demétrio (2009) will be presented. It extends the method described by Brien and Bailey (2006) to explicitly identify terms for which autocorrelation and smooth trend, arising from longitudinal observations, needs to be incorporated in the model. At the same time we retain the principle that the model used should include, at least, all the terms that are justified by the randomization. This is done by dividing the factors into sets, called tiers, based on the randomization and determining the nesting and crossing relationships between factors. To illustrate the method, a mixed model for the randomized complete block design with longitudinal observations is outlined. The mixed model analysis of data from a three-phase experiment to investigate the effect of time of refinement on Eucalyptus pulp from four different sources is also described. For this example, cubic smoothing splines are used to describe differences in the trend over time and unstructured covariance matrices between times are found to be justified.

A cana-de-açúcar é um agroecossistema que abriga numerosas espécies de insetos, sendo que algumas delas, dependendo da época do ano e da região, podem ocasionar sérios prejuízos econômicos, uma vez que tal cultura movimenta grande volume de negócios relacionados à exportação de açúcar e álcool. A broca da cana-de-açúcar, Diatraea saccharalis (Fabr., 1794) (Lepidoptera: Crambidae), é tida como a mais importante praga dessa cultura, por sua ampla distribuição e dimensão dos prejuízos que causa. O controle químico é utilizado, mas com eficiência limitada, nesse contexto a adição de atrativos na calda do inseticida seria uma ferramenta adicional visando a redução do número de descendentes. Para verificar a eficiência dessa proposta um experimento foi instalado e as variáveis número e massa de ovos foram observadas. Essa resposta foi modelada pela família Tweedie de distribuições, em particular pela distribuição Poisson composta. Não houve efeito de tratamentos, ou seja, nenhum dos inseticidas utilizados mostrou-se eficaz.

A estatística circular (ou direcional) é aplicada a dados dispostos em torno de uma circunferência. Medidas circulares, caracterizadas pelo horário do dia, são observadas em fenômenos periódicos como o ritmo circadiano do metabolismo de insetos, e este pode influenciar no horário de mortalidade desses em laboratório. O objetivo do trabalho foi verificar, através da estatística circular, a existência do ritmo circadiano na mortalidade em operárias de Apis mellifera. Para tanto utilizou-se os dados de dois experimentos laboratoriais nos quais a estatística circular foi aplicada. Conclui-se que há presença de ritmo circadiano no horário de mortalidade de A. mellifera que tendem a morrer durante o dia.

Este trabalho é motivado pelo interesse em modelar o padrão espacial de dados composicionais utilizando métodos bayesianos. A teoria de dados composicionais foi desenvolvida nos anos 80 para observações independentes. A partir dos anos 90 surgiram resultados em geoestatística, na concepção de uma declaração explícita de modelo. Nos anos 2000 surgiram trabalhos sobre dados composicionais sob a abordagem geoestatística tradicional e sem considerar predição espacial bayesiana. O objetivo é propor um modelo geoestatístico bivariado para dados composicionais, sob o paradigma bayesiano, visando a predição espacial com a produção de mapas temáticos. O modelo considera o efeito da locação e a natureza multivariada dos dados, na construção de uma estrutura de covariância espacial adequada, permitindo resultados satisfatórios para a elaboração de mapas de distribuição espacial. Para alguns parâmetros do modelos foi possível derivar distribuições a posteriori analiticamente. Para os restantes, utilizou-se o algoritmo Metropolis-Hastings de Monte Carlo via cadeia de Markov. Distribuições a priori dos tipos: não informativa (flat), imprópria, Log-normal e Gama foram utilizadas. As demandas computacionais foram supridas com os pacotes estatísticos R (R Development Core Team, 2009); geoR, compositions, MCMCpack, coda, e rotinas desenvolvidas para o trabalho organizadas em forma de pacote geoComp. A metodologia foi aplicada a um conjunto de dados de frações granulométricas de um solo. O resultado obtido foi a representação da distribuição espacial dos teores de areia, silte e argila. A metodologia proposta mostrou-se satisfatória para representar a distribuição espacial de frações granulométricas do solo.

A análise de dados em sequência ou em Cadeia que incluam levantamentos comportamentais ao longo do tempo definido por propriedades ou estados, são muito comuns em ciências biológicas. O objetivo do uso de Cadeias de Markov neste estudo foi avaliar os efeitos do turismo de observação no comportamento do boto-cinza, Sotalia guianensis, uma espécie comum no litoral do Brasil. As observações foram realizadas a partir de um mirante localizado a 25m acima do nível do mar, na enseada do Madeiro-RN, entre dezembro de 2007 e fevereiro de 2009 e entre 6h e 16h. O estado comportamental predominante da agregação focal foi registrado a cada 2min e definido como mutuamente exclusivo. Foram observadas 658 agregações de golfinhos em 176 dias de amostragem, totalizando 1.223h de esforço. Na ausência de embarcação (controle), foram registradas 5.637 transições, enquanto na presença (impacto) foram registradas 21.658 transições entre estados comportamentais. A estatística de teste, uma aproximação do qui-quadrado de Pearson, foi utilizada para averiguar a propriedade markoviana. Neste estudo, rejeitou-se a hipótese nula de que os eventos ocorrem de forma independente e, portanto, assumiu-se uma Cadeia de Markov de primeira ordem, caracterizado por um processo estacionário. A partir da análise de associação cruzada, não foram detectadas diferenças significativas entre as cadeias controle e impacto. Contudo, de acordo com a distribuição das probabilidades estacionárias de ambas as cadeias, foram registrados aumentos de probabilidade para o deslocamento e diminuições para o repouso, o forrageio e a socialização, sinalizando uma previsão de alteração no orçamento das atividades dos botos-cinza a longo prazo.

Nos últimos anos, uma série de impactos ambientais têm sido relatados como resultantes das sucessivas intervenções humanas, principalmente as decorrentes da construção e operação das barragens da companhia hidroelétrica para geração de energia e da conseqüente regularização do rio. Tendo por base o relevante papel do regime hidrológico no funcionamento das planícies de inundação e da importância desses ambientes para sobrevivência de descendentes de espécies migradoras, tal como o Pseudoplatystoma corruscans, no presente trabalho simulou os efeitos do regime de cheias e secas sobre a reprodução, sobrevivência e pesca seletiva do surubim durante 20 anos antes (1937-1957) e após (1983-2003) a implantação da hidroelétrica de Três Marias. Os resultados obtidos no modelo evidencia o sincronismo entre aumento do nível hidrológico, inundação das planícies e e aumento do estoque e captura da espécie migradora que vive em rios com planície de inundação, enfatizando assim a importância da manutenção destas áreas inundáveis para o aumento dos estoque pesqueiros. Os resultados das simulações reproduzem com eficiência aspectos da regularização do rio imposta pela operação da UHE Três Marias, tais como modificações do pico de cheias, com retardamento ou interrupção dos pulsos de inundação e as alteração do regime hidrológico natural, sobre a dinâmica populacional do surubim sem e com pesca seletiva.

A vegetação da Caatinga vem sofrendo grande degradação de suas várias espécies vegetais devido à desordenada exploração da biomassa renovável para energia, principalmente, na região do Pólo Gesseiro do Araripe, em Pernambuco. Como medida alternativa, econômica e ambientalmente viável, tem-se o manejo sustentado de povoamentos florestais nativos ou o reflorestamento com florestas de rápido crescimento com destaque para os Eucalyptus, por conta de sua versatilidade. Baseado neste contexto, realizar uma modelagem do volume de eucaliptos é fundamental para estimar a viabilidade do plantio dessas árvores para fins energéticos na região do Polo Gesseiro do Araripe. A modelagem do volume de hibridos de Eucalyptus tereticornis, foi realizada por meio dos Modelos Simétricos Transformados Não-Lineares que consideram uma família de transformações para variável resposta, tal que as variáveis aleatórias transformadas podem ser tratadas como independentemente distribuídas seguindo uma família de distribuições simétricas e uma função de ligação não linear. O modelo não-linear utilizado para explicar os dados foi o modelo de Schumacher-Hall. Diante dos resultados obtidos se conclui que o modelo transformado com erros t-Student com dois graus de liberdade foi o que melhor ajustou os dados.