Taller de R y RStudio con Posit Cloud
Facultad de Ciencias Agrarias - Universidad Nacional de Catamarca

En este trabajo final del Taller de R aplicamos los conocimientos adquiridos a lo largo del curso para analizar datos agronómicos mediante el uso de tablas de frecuencias, gráficos y medidas de resumen, buscando entender mejor la información y ser capaces de tomar decisiones agronómicas fundamentadas. Este análisis permite resaltar la importancia de herramientas como R y RStudio en la toma de decisiones en el ámbito agronómico. ________________________________________________________________________________________________________________

Instalación y Activación de los paquetes

install.packages("summarytools") 
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.4'
## (as 'lib' is unspecified)
install.packages("tidyverse")
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.4'
## (as 'lib' is unspecified)
install.packages("readxl")
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.4'
## (as 'lib' is unspecified)
install.packages("leaflet")
## Installing package into '/cloud/lib/x86_64-pc-linux-gnu-library/4.4'
## (as 'lib' is unspecified)
library(tidyverse)   
## ── Attaching core tidyverse packages ──────────────────────── tidyverse 2.0.0 ──
## ✔ dplyr     1.1.4     ✔ readr     2.1.5
## ✔ forcats   1.0.0     ✔ stringr   1.5.1
## ✔ ggplot2   3.5.1     ✔ tibble    3.2.1
## ✔ lubridate 1.9.3     ✔ tidyr     1.3.1
## ✔ purrr     1.0.2     
## ── Conflicts ────────────────────────────────────────── tidyverse_conflicts() ──
## ✖ dplyr::filter() masks stats::filter()
## ✖ dplyr::lag()    masks stats::lag()
## ℹ Use the conflicted package (<http://conflicted.r-lib.org/>) to force all conflicts to become errors
library(summarytools) 
## Warning in fun(libname, pkgname): couldn't connect to display ":0"
## system might not have X11 capabilities; in case of errors when using dfSummary(), set st_options(use.x11 = FALSE)
## 
## Attaching package: 'summarytools'
## 
## The following object is masked from 'package:tibble':
## 
##     view
library(readxl)
library(leaflet)

1. Base de datos “TRIGO”

Obtenida al realizar un ensayo comparativo de rendimiento en diferentes localidades de la República Argentina.

TRIGO <- read_excel("TRIGO.xlsx")

TRIGO
## # A tibble: 4,170 × 5
##      Año Localidad Tratamiento Genotipo    Rendimiento
##    <dbl> <chr>     <chr>       <chr>             <dbl>
##  1  2007 CHA       ConFung     KleinTauro        5604.
##  2  2007 CHA       ConFung     KleinTauro        4945.
##  3  2007 CHA       ConFung     KLEINCASTOR       6107.
##  4  2007 CHA       SinFung     KleinTauro        4992.
##  5  2007 CHA       SinFung     KleinTauro        5086.
##  6  2007 CHA       SinFung     KleinTauro        6342.
##  7  2007 CHA       ConFung     KleinTauro        5950.
##  8  2007 CHA       ConFung     KLEINCASTOR       5447.
##  9  2007 CHA       SinFung     BUCKPUELCHE       4898.
## 10  2007 CHA       ConFung     BUCKPUELCHE       5557.
## # ℹ 4,160 more rows
TRYGO <- TRIGO %>% 
  rename(ANIO = Año, 
         LOCALIDAD = Localidad,
         TRATAMIENTO = Tratamiento,
         GENOTIPO = Genotipo,
         RENDIMIENTO = Rendimiento)
glimpse(TRYGO)
## Rows: 4,170
## Columns: 5
## $ ANIO        <dbl> 2007, 2007, 2007, 2007, 2007, 2007, 2007, 2007, 2007, 2007…
## $ LOCALIDAD   <chr> "CHA", "CHA", "CHA", "CHA", "CHA", "CHA", "CHA", "CHA", "C…
## $ TRATAMIENTO <chr> "ConFung", "ConFung", "ConFung", "SinFung", "SinFung", "Si…
## $ GENOTIPO    <chr> "KleinTauro", "KleinTauro", "KLEINCASTOR", "KleinTauro", "…
## $ RENDIMIENTO <dbl> 5604.40, 4945.05, 6106.75, 4992.15, 5086.34, 6342.23, 5949…

2. Localidad “Los Altos” Provincia de Catamarca

LOSALTOS <- TRYGO %>%
filter(LOCALIDAD == "ALT") %>%
select (ANIO, GENOTIPO, RENDIMIENTO, TRATAMIENTO) 
  
LOSALTOS
## # A tibble: 360 × 4
##     ANIO GENOTIPO       RENDIMIENTO TRATAMIENTO
##    <dbl> <chr>                <dbl> <chr>      
##  1  2007 BIOINTA1001          5822. SinFung    
##  2  2007 ONIX                 5207. SinFung    
##  3  2007 ONIX                 5779. ConFung    
##  4  2007 BIOINTA1001          6029. SinFung    
##  5  2007 ONIX                 5807. ConFung    
##  6  2007 ONIX                 5379. SinFung    
##  7  2007 B75ANIVERSARIO       5572. ConFung    
##  8  2007 BIOINTA1001          6422. ConFung    
##  9  2007 BIOINTA1002          5543. SinFung    
## 10  2007 BIOINTA1002          5450. ConFung    
## # ℹ 350 more rows

3. Análisis descriptivo

A. ¿Qué variedades se sembraron en su localidad?

freq(LOSALTOS$GENOTIPO,                          
                       justify =  "center",               
                       report.nas = FALSE,                 
                       headings = FALSE,
                        cumul = FALSE)                      
## 
##                       Freq     %    
## -------------------- ------ --------
##        ACA801          6      1.67  
##        ACA901          18     5.00  
##        ACA903          12     3.33  
##        ACA905          6      1.67  
##        ACA906          12     3.33  
##        ACA907          6      1.67  
##       AGPFast          12     3.33  
##         Arex           12     3.33  
##        ATLAX           18     5.00  
##    B75ANIVERSARIO      18     5.00  
##      Baguette9         6      1.67  
##     BIOINTA1001        6      1.67  
##     BIOINTA1002        24     6.67  
##     Biointa1005        18     5.00  
##     Biointa1006        18     5.00  
##     BUCKPUELCHE        12     3.33  
##        Cronox          12     3.33  
##     KLEINCASTOR        6      1.67  
##      KLEINCHAJA        6      1.67  
##      KleinLeon         12     3.33  
##     KleinNutria        12     3.33  
##      KleinRayo         12     3.33  
##      KleinTauro        24     6.67  
##      KleinTIGRE        18     5.00  
##      KleinZorro        18     5.00  
##        LE2331          12     3.33  
##        LE2357          6      1.67  
##         ONIX           6      1.67  
##        SY300           12     3.33  
##        Total          360    100.00
ggplot(LOSALTOS, aes(y = GENOTIPO)) +
geom_bar(fill = "#F2D054", color = "black") +
  labs(title = "Variedades de Trigo sembradas por Año",
       x = "Nro. de ensayos agrícolas",
       y = "Genotipo") +
  theme_get() +
  facet_grid(.~ ANIO)

En un total de 6 ensayos agrícolas, se evaluó la presencia de variedades de trigo sembradas en la localidad de Los Altos, mostrando resultados muy diversos según el gráfico, con algunas variedades presentes de manera intermitente o esporádica durante los años 2007, 2009, 2010 y 2011. Hay variedades que muestran una participación constante: BIOINTA1002 y KLEINTAURO, son los genotipos regularmente seleccionados para los ensayos agrícolas durante el período estudiado. Además, cabe destacar aquellos genotipos introducidos en el intervalo de los últimos tres años: KLEINTIGRE, BIOINTA1006, BIOINTA1005 y ATLAX.

B. Ubicación ficticia del campo donde se realizó el ensayo teniendo en cuenta la Localidad y Provincia

Se tomó como lugar de ensayo un campo ubicado 5 km al Sur de Los Altos, sobre Ruta Provincial N° 21.

leaflet() %>% 
  addProviderTiles(providers$Esri.WorldImagery)%>%  
  addPolygons(lng = c( -65.497990, -65.516196, -65.516544, -65.497938 ), lat = c(-28.089488,-28.089456, -28.094691, -28.094657), color = "#F2D054") %>% 
  addMarkers(lng = -65.497665, lat = -28.092146) 

C. ¿Cuáles fueron los rendimientos alcanzados por las variedades?

RENDIMIENTOS <- LOSALTOS %>%
select (GENOTIPO, RENDIMIENTO) %>%
group_by(GENOTIPO) %>%
summarise(RENDIMIENTOSPROMEDIO = mean(RENDIMIENTO, na.rm = TRUE))

RENDIMIENTOS
## # A tibble: 29 × 2
##    GENOTIPO       RENDIMIENTOSPROMEDIO
##    <chr>                         <dbl>
##  1 ACA801                        5407.
##  2 ACA901                        4661.
##  3 ACA903                        3859.
##  4 ACA905                        3890 
##  5 ACA906                        4648.
##  6 ACA907                        4264.
##  7 AGPFast                       4824.
##  8 ATLAX                         4800.
##  9 Arex                          4544.
## 10 B75ANIVERSARIO                4512.
## # ℹ 19 more rows
ggplot(RENDIMIENTOS, aes(x = GENOTIPO, y = RENDIMIENTOSPROMEDIO, fill = RENDIMIENTOSPROMEDIO)) +
  geom_bar(stat = "identity") +
  scale_fill_gradient(low = "#EFC000", high = "#AD7B25") +
  theme_get() +
  labs(title = "Rendimiento Promedio por Genotipo",
       x = "Genotipo",
       y = "Rendimiento Promedio") +
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1))

En el gráfico observamos los rendimientos alcanzados por las 29 variedades que se implantaron en Los Altos de trigo. De los genotipos ya mencionados anteriormente, como aquellos presentes en los 4 años y los introducidos en los últimos 3 (BIOINTA1002, KLEINTAURO, KLEINTIGRE, BIOINTA1006, BIOINTA1005 y ATLAX), sus rendimientos se hayan limitando los 5000 kg/ha, siendo KLEINTAURO el que obtuvo el mayor valor. Además, podemos destacar 3 tipos de variedades y seleccionarlas como las mejores en cuanto a rendimiento: BIOINTA1001, KLEINCASTOR y ONIX. Estos genotipos tienen un rto. cercano a los 6.000 kg/ha.

D. En líneas generales ¿Se observan diferencias entre los tratamientos “Sin fungicida” y “Con fungicida”?

RENDIMIENTOS <- LOSALTOS %>%
select(TRATAMIENTO, RENDIMIENTO) %>%
group_by(TRATAMIENTO)

RENDIMIENTOS
## # A tibble: 360 × 2
## # Groups:   TRATAMIENTO [2]
##    TRATAMIENTO RENDIMIENTO
##    <chr>             <dbl>
##  1 SinFung           5822.
##  2 SinFung           5207.
##  3 ConFung           5779.
##  4 SinFung           6029.
##  5 ConFung           5807.
##  6 SinFung           5379.
##  7 ConFung           5572.
##  8 ConFung           6422.
##  9 SinFung           5543.
## 10 ConFung           5450.
## # ℹ 350 more rows
ggplot(RENDIMIENTOS, aes(RENDIMIENTO, color = TRATAMIENTO)) +
geom_freqpoly(binwidth = 600, linewidth = 0.7) +
  labs(title = "Rto./Ha según el Tratamiento",
       x = "Rto.",
       y = "Frecuencia") +
  theme_classic()+
  scale_color_manual(values = c("SinFung" = "#EFC000", "ConFung" = "#AD7B25"))

Con base en el gráfico proporcionado, se puede observar que las diferencias entre ambos tratamientos son mínimas en términos generales. Ambas curvas presentan un comportamiento similar, con picos de frecuencia cercanos en valores de rendimiento alrededor de los 4,000-5,000 kg/ha. Sin embargo, el tratamiento “Con fungicida” muestra una ligera ventaja en los valores mayores a 6,000 kg/ha.

E. ¿Qué variedad recomendaría sembrar?

MEJORESVARIEDADES <- LOSALTOS %>%
filter(GENOTIPO == "BIOINTA1001" | GENOTIPO == "KLEINCASTOR" | GENOTIPO == "ONIX",
       TRATAMIENTO %in% c("SinFung","ConFung"))  %>%
select(TRATAMIENTO, GENOTIPO, RENDIMIENTO)

MEJORESVARIEDADES
## # A tibble: 18 × 3
##    TRATAMIENTO GENOTIPO    RENDIMIENTO
##    <chr>       <chr>             <dbl>
##  1 SinFung     BIOINTA1001       5822.
##  2 SinFung     ONIX              5207.
##  3 ConFung     ONIX              5779.
##  4 SinFung     BIOINTA1001       6029.
##  5 ConFung     ONIX              5807.
##  6 SinFung     ONIX              5379.
##  7 ConFung     BIOINTA1001       6422.
##  8 ConFung     BIOINTA1001       5807.
##  9 ConFung     ONIX              6307.
## 10 ConFung     BIOINTA1001       5507.
## 11 SinFung     BIOINTA1001       5650.
## 12 SinFung     ONIX              5386.
## 13 ConFung     KLEINCASTOR       5686.
## 14 ConFung     KLEINCASTOR       6314.
## 15 SinFung     KLEINCASTOR       5564.
## 16 ConFung     KLEINCASTOR       5772.
## 17 SinFung     KLEINCASTOR       5836.
## 18 SinFung     KLEINCASTOR       5843.
ggplot(MEJORESVARIEDADES, aes(x = factor(TRATAMIENTO), y = RENDIMIENTO, fill = TRATAMIENTO)) +
  geom_boxplot() +
  labs(x = "Variedad/Tratamiento", y = "Rendimiento (Kg/Ha)", title = "Comparación de Rto. de las mejores Variedades/Tratamientos") +
  theme_gray() +
  stat_summary(fun = mean, color = "black") +
  facet_grid(.~ GENOTIPO) +
  scale_fill_manual(values = c("SinFung" = "#EFC000", "ConFung" = "#AD7B25"))
## Warning: Removed 2 rows containing missing values or values outside the scale range
## (`geom_segment()`).
## Removed 2 rows containing missing values or values outside the scale range
## (`geom_segment()`).
## Removed 2 rows containing missing values or values outside the scale range
## (`geom_segment()`).

Se puede observar que las tres variedades con fungicida tienen una media y mediana aproximadas; existe una gran concentración de datos entre el mínimo y el Q2 en las variedades KLEINCASTOR y ONIX. Las tres variedades tratadas con fungicidas presentan mayores rendimientos promedio. La variedad ONIX presenta mayor susceptibilidad ante ataques fúngicos, por lo que su elección debería ser necesariamente con fungicida. La variedad recomendada en caso de contar con la aplicación de fungicida es ONIX, debido a que presenta valores más altos y concentrados con respecto a la media. En caso de no contar con fungicida, se debería usar BIOINTA1001, ya que presenta mayores rendimientos que las otras variedades.

4. CONCLUSIONES

En los ensayos agrícolas realizados en Los Altos entre los años 2007 y 2011, exceptuando el año 2009, se evaluó un total de 29 variedades de trigo, destacando como las más productivas BIOINTA1001 con 5872.7 kg/ha, KLEINCASTOR con 5835.8 kg/ha y ONIX con 5644.2 kg/ha. La diferencia entre los rendimientos de BIOINTA1001 y KLEINCASTOR es insignificante teniendo en cuenta que si se aplica o no fungicida producirá aproximadamente la misma cantidad. En cuanto a la variedad ONIX, el análisis mostró una significativa variación con respecto a los tratamientos. Aunque los genotipos BIOINTA1001 y ONIX se perciban como los más adecuados según su tratamiento, es conveniente resaltar que los mismos se pusieroo a prueba en un solo año de los analizados, en 2007, por lo que la falta de repeticiones no genera confianza, afecta la calidad del análisis y la validez de las conclusiones.