Importância da estatística experimental para agricultura.

A agricultura é uma das atividades fundamentais para a sobrevivência da humanidade, fornecendo alimentos, fibras e matérias-primas essenciais. No entanto, para otimizar a produção agrícola e garantir a qualidade dos produtos, é muito importante os aplicar métodos científicos que permitam o controle e a melhoria dos processos envolvidos. Nesse contexto, a Estatística Experimental desempenha um papel fundamental, proporcionando ferramentas e técnicas que permitem que agricultores, pesquisadores e estudantes na tomada de decisões.

Neste artigo, exploraremos a importância da estatística experimental na agricultura. Vamos destacar com um exemplo prático o papel que esta ciência desempenha na obtenção de resultados sólidos, que podem auxiliar no avanço da agricultura mundial.

O cenário atual …

Como estamos observando, o avanço da estatística, tanto no contexto do planejamento de experimentos quanto na análise de dados, é crescente. Todo esse crescimento tem sido proporcionado pelo progresso computacional e por técnicas cada vez mais robustas e eficientes de planejamento e análise de dados, que estão disponíveis para nós aplicarmos.

No entanto, sabemos que em muitos casos, o planejamento e a análise de dados enfrentam seus desafios, pois frequentemente são aplicados após a coleta dos dados.

Nessa fase, a estratégia fica limitada à aplicação de técnicas de análise possíveis, condicionadas à forma como os dados foram obtidos.

Diante disso, a incorporação de ferramentas da Estatística Experimental, que abrangem o planejamento dos experimentos, a execução – englobando a preparação, condução e a coleta de dados – bem como a interpretação dos resultados, revela-se fundamental para alcançar o sucesso na condução dos experimentos e para que assim, se possa realizar a tomada de decisões.

Vamos lá!!

Primeiramente, contextualizando.

▪️ O que é Estatística Experimental?

A estatística experimental é um ramo da estatística que se concentra no planejamento e execução de experimentos, que contempla a instalação, condução, coleta e análise de dados.

▪️ Breve trecho da sua história

Ronald Fisher, um dos pais da estatística experimental, foi contratado em 1920 por uma estação agrícola para analisar décadas de dados de experimentos com fertilizantes. Ele percebeu a falta de padronização e fundamentação nesses experimentos e desenvolveu princípios para melhorar a eficiência, como isolar interferências externas e usar uma metodologia padronizada. Isso revolucionou a condução de experimentos e a obtenção de resultados mais sólidos.

▪️ Qual a sua aplicação e importância na Agricultura?

Sabemos que a agricultura moderna enfrenta desafios complexos, como a necessidade de aumentar a produtividade para alimentar uma população em crescimento, ao mesmo tempo em que se preocupa com a sustentabilidade ambiental. Com isso, a estatística experimental é uma ferramenta fundamental para enfrentar esses desafios, pois permite que os agricultores e pesquisadores testem hipóteses, analisem dados e tomem decisões sólidas.

Um exemplo…

Na figura abaixo, apresento a vocês um cenário importante para a agricultura global, juntamente com o contexto que destaca o papel da Estatística Experimental. Essa ferramenta desempenha um papel essencial para impulsionar o aumento da produção agrícola mundial. Sigam o raciocínio comigo!

Rendimento global ponderado por área observado entre 1961 e 2008. Usando projeções ( linhas tracejada), para o aumento necessário da produção do milho, arroz, trigo e soja, até 2050.

Como podemos observar neste gráfico, na linha tracejada, temos a projeção de um aumento na produção dos cultivos de milho, arroz, trigo e soja. Isso se deve ao fato de que até 2050, a produção agrícola global precisará ser ampliada em taxas que variam de 60% a 110%. Isso é necessário para garantir a segurança alimentar de uma população global que ultrapassará 9 bilhões de pessoas.

Com base nesses resultados, será necessário um aumento nos rendimentos do milho, arroz, trigo e soja em cerca de 1,6%, 1,0%, 0,9% e 1,3% ao ano, respectivamente. 😱😱

Além disso, apresento outros fatores igualmente relevantes para nossa reflexão, como a diminuição das áreas disponíveis para agricultura no mundo, escassez de recursos hídricos, salinização do solo, mudanças climáticas, entre outros…

Diante desse cenário, compreendemos que a solução não envolve a destruição desenfreada de áreas com o intuito de atingir esses patamares de produção até 2050 e depois disso. Concordam comigo? Os caminhos viáveis residem no aproveitamento da tecnologia e da pesquisa em diversas áreas da agricultura. Dessa forma, seremos capazes de aumentar a produção de alimentos para nossa população de maneira responsável e sustentável, em harmonia com nosso planeta.

E agora chegamos ao ponto que buscávamos: onde exatamente a Estatística Experimental se encaixa nesse exemplo? Posso responder a vocês: em todos os estágios do processo! Isso ocorre porque, para aumentar a produção agrícola, é necessário um extenso e aprofundado trabalho de pesquisa nas mais diversas áreas. E todo processo de pesquisa passa pelo processo de experimentação! E depois disso a experimentação verifica adaptações de tecnologias, produtos e hipóteses em situações diferentes daquelas em que foram desenvolvidas na pesquisa, para melhorar ainda mais!

Depois de trazer um breve exemplo para vocês, vou introduzir alguns pontos que destacam a importância da Estatística Experimental:

• Validação científica: através de experimentos controlados e análises estatísticas apropriadas, a estatística experimental ajuda a validar ou refutar hipóteses científicas. Contribuindo para o progresso do conhecimento ao fornecer resultados confiáveis e replicáveis;

• Redução erro: a casualização e outros métodos estatísticos aplicados na estatística experimental ajudam a reduzir viés e erro em experimentos, tornando os resultados mais confiáveis e reprodutíveis;

• Inovação: através da exploração das relações entre variáveis, a estatística experimental muitas vezes leva a descobertas inesperadas, que podem levar a avanços científicos e tecnológicos.

• Tomada de decisão: a estatística experimental fornece métodos rigorosos para analisar dados e tirar conclusões baseadas em evidências.

Até este ponto, pessoal, não aprofundamos nos detalhes, mas compreendemos de maneira geral por meio de um exemplo qual é o papel dessa ciência e sua relevância para a agricultura.

Referência : Ray et al., 2013 – https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0066428

✅ No próximo artigo, vamos aprofundar ainda mais nos conceitos da Estatística Experimental e, é claro, também abordaremos análises de experimentos agrícolas no software R.

✅ Espero que tenham gostado deste conteúdo; em breve, teremos mais!

Para saber mais sobre esse assunto, venha fazer parte do nosso curso de Estatística experimental na agricultura com R, pela incrível mestra Jennifer!

Autora: Mestra e Doutora em Melhoramento Genético de plantas, Jennifer Luz Lopes

LinkedIn da mestra Jennifer: https://www.linkedin.com/in/jennifer-luz-lopes/