1. Cargamos los paquetes.

library(readxl)      
library(tidyverse)   
library(summarytools) 
library(leaflet)

A. Ubicación de la parcela

La parcela experimental donde se desarrolló la investigación está ubicada en el INTA Rafaela, Provincia de Santa Fé.

La investigación se llevó a cabo en el periodo 2007 - 2012 obteniendo el rendimiento (Kg/Ha) de distintos genotipos de trigo bajo 2 tratamientos (con fungicida - sin fungicida).

leaflet() %>% 
  addProviderTiles(providers$Esri.WorldImagery)%>% 
  setView(lng = -61.50324658544605, lat = -31.19741725063, zoom = 17) %>% 
  addPolygons(lng = c(-61.50458904851726, -61.50152648486759, -61.50191636566546, -61.50500916096115), lat = c(-31.196353834229363,-31.196901421743807, -31.19860809419591,-31.198042905356132), color = "springgreen") %>% 
   addControl(html = "<strong>Parcela experimental INTA Rafaela, Provincia de Santa Fé (2007 - 2012)</strong>", 
    position = "topright")

B. Análisis descriptivo

Cargamos la base de datos

TRIGO <- read_excel("TRIGO.xlsx")

Filtramos la base de datos para la localidad de Rafaela, Prov. de Santa Fé

TRIGO_RAF <- TRIGO %>% 
  filter(Localidad == "RAF") %>% 
  select(Tratamiento, Genotipo, Rendimiento)
TRIGO_RAF
## # A tibble: 366 × 3
##    Tratamiento Genotipo    Rendimiento
##    <chr>       <chr>             <dbl>
##  1 ConFung     KleinTauro        5010 
##  2 SinFung     KLEINCASTOR       4942 
##  3 ConFung     KLEINCASTOR       4836 
##  4 ConFung     KleinTauro        5977 
##  5 SinFung     KleinTauro        5607 
##  6 SinFung     KleinTauro        5630 
##  7 ConFung     KleinTauro        5720 
##  8 ConFung     BUCKPUELCHE       5259.
##  9 ConFung     BUCKPUELCHE       5586.
## 10 SinFung     BUCKPUELCHE       4986 
## # ℹ 356 more rows

Medidas de resumen: Genotipos de trigo cultivados en Rafaela, Prov. de Santa Fé (2007-2012)

Los genotipos de trigo cultivados pueden observarse en la siguiente tabla acompañados con sus respectivas medidas descriptivas.

RAFAELA_X_GENOTIPO <- stby(data = TRIGO_RAF,
                           INDICES = TRIGO_RAF$Genotipo,
                           FUN = descr,
                           stats = "common",
                           transpose = TRUE)
RAFAELA_X_GENOTIPO
## Non-numerical variable(s) ignored: Tratamiento, Genotipo
## Descriptive Statistics  
## Rendimiento by Genotipo  
## Data Frame: TRIGO_RAF  
## N: 6  
## 
##                           Mean   Std.Dev       Min    Median       Max   N.Valid   Pct.Valid
## -------------------- --------- --------- --------- --------- --------- --------- -----------
##               ACA801   5190.81    169.00   4955.31   5181.00   5472.52      6.00      100.00
##               ACA901   4655.86   1076.46   2703.00   5089.53   6176.00     21.00      100.00
##               ACA903   3832.70   1391.14   1370.00   4083.00   5523.00     15.00      100.00
##               ACA905   5532.00    487.89   4830.00   5578.50   6153.00      6.00      100.00
##               ACA906   4096.91    856.86   3040.30   4016.00   5500.00     15.00      100.00
##               ACA907   3320.15    535.16   2622.10   3415.45   3993.30      6.00      100.00
##              AGPFast   4349.43    915.48   2312.00   4158.10   5994.00     15.00      100.00
##                 Arex   4412.68   1246.09   3213.60   3770.00   6929.00     15.00      100.00
##                ATLAX   4395.33   1664.68   2059.00   4208.10   7014.00     15.00      100.00
##       B75ANIVERSARIO   4655.68    943.13   2845.90   5013.50   5755.00     18.00      100.00
##            Baguette9   3711.32    539.80   2803.20   3853.70   4218.20      6.00      100.00
##          BIOINTA1001   5059.33    202.71   4798.00   5044.00   5392.00      6.00      100.00
##          Biointa1005   4113.12   1471.28   1350.00   4325.20   6750.00     18.00      100.00
##          Biointa1006   4082.88   1189.85   2647.00   3929.55   6564.00     18.00      100.00
##          Biointa1007   2800.33    240.80   2590.00   2748.00   3063.00      3.00      100.00
##            BuckPleno   4300.00    220.12   4071.00   4319.00   4510.00      3.00      100.00
##          BUCKPUELCHE   4294.94    896.52   3217.50   3992.25   5586.09     12.00      100.00
##               Cronox   4186.37   1189.81   2766.50   3896.90   6958.00     21.00      100.00
##          Floripan100   4049.67    278.02   3793.00   4011.00   4345.00      3.00      100.00
##          KLEINCASTOR   4928.17     68.30   4836.00   4927.00   5020.00      6.00      100.00
##           KLEINCHAJA   5417.50    452.90   4851.00   5389.50   5958.00      6.00      100.00
##            KleinLeon   3498.22    804.06   1935.00   3535.30   4346.00      9.00      100.00
##          KleinNutria   4489.01   1027.16   2383.00   4753.00   5603.00     15.00      100.00
##            KleinRayo   4277.93   1022.34   2831.90   4100.00   6011.00     15.00      100.00
##           KleinTauro   4459.92   1195.31   2288.00   4349.50   5979.00     24.00      100.00
##           KleinTIGRE   4013.16   1350.28   2313.00   3480.30   6035.00     15.00      100.00
##           KleinZorro   4838.12    902.37   3595.50   5164.00   6367.00     21.00      100.00
##               LE2331   3371.37    641.04   2629.00   3147.00   4249.00      9.00      100.00
##               LE2357   3554.78    273.58   3143.00   3554.40   3893.90      6.00      100.00
##                 ONIX   5493.70    381.35   5055.64   5461.27   5948.63      6.00      100.00
##                SY300   5206.61   1544.37   2968.50   5153.45   7455.00     12.00      100.00

Para observar la distribución del rendimiento se realizó un gráfico de cajas de todos los genotipos de trigo.

# Reordenar Genotipo por rendimiento promedio
TRIGO_RAF$Genotipo <- reorder(TRIGO_RAF$Genotipo, TRIGO_RAF$Rendimiento, fun = mean)

# Crear el gráfico
ggplot(TRIGO_RAF, aes(x = Genotipo, y = Rendimiento, fill = Genotipo)) +
  geom_boxplot() +
  geom_hline(yintercept = 4500, color = "darkgreen", linetype = 1, size = 1) +
  theme_get() +
  stat_summary(fun = mean, color = "black", size = 0.1) +
  labs(
    title = "Distribucion de rendimientos por genotipos de trigo",
    x = "Genotipo", 
    y = "Rendimiento (Kg/Ha)"
  ) +
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1), legend.position = "none") +
  scale_y_continuous(breaks = seq(500, 10000, by = 1500))
## Warning: Using `size` aesthetic for lines was deprecated in ggplot2 3.4.0.
## ℹ Please use `linewidth` instead.
## This warning is displayed once every 8 hours.
## Call `lifecycle::last_lifecycle_warnings()` to see where this warning was
## generated.
## Warning: Removed 31 rows containing missing values or values outside the scale range
## (`geom_segment()`).

De acuerdo a la bibliografía consultada, el rendimiento promedio de trigo es de 4500 Kg/Ha bajo manejo convencional y con variedades adaptadas a la región.

Para destacar aquellos genotipos cuyo rendimiento promedio es igual o mayor a dicho valor, se realizó la línea de corte en el gráfico.

Se puede observar que los genotipos que cumplen con dicha condición son: B75ANIVERSARIO, ACA901, KleinZorro, KLEINCASTOR, BIOINTA1001, ACA801, SY300, KLEINCHAJA, ONIX y ACA905 sin tener en cuenta el tratamiento aplicado.

Medidas de resumen de los genotipos con promedio de rendimiento igual o superior a 4500 Kg/Ha

RAFAELA_X_GENOTIPO_4500 <- stby(data = TRIGO_RAF$Rendimiento,
                           INDICES = TRIGO_RAF$Genotipo,
                           FUN = descr,
                           stats = "common",
                           transpose = TRUE)
# Convertir el objeto a data frame y filtrar por media
RAFAELA_X_GENOTIPO_4500_DF <- do.call(rbind, RAFAELA_X_GENOTIPO_4500) %>% 
  as.data.frame()

# Filtrar genotipos con media > 4500
GENOTIPOS_FILTRADOS <- RAFAELA_X_GENOTIPO_4500_DF %>%
  filter(Mean >= 4500) # Filtra donde la media sea mayor a 4500

GENOTIPOS_FILTRADOS
##                    Mean    Std.Dev     Min   Median     Max N.Valid Pct.Valid
## B75ANIVERSARIO 4655.679  943.12981 2845.90 5013.500 5755.00      18       100
## ACA901         4655.861 1076.45834 2703.00 5089.530 6176.00      21       100
## KleinZorro     4838.124  902.36766 3595.50 5164.000 6367.00      21       100
## KLEINCASTOR    4928.167   68.30056 4836.00 4927.000 5020.00       6       100
## BIOINTA1001    5059.333  202.71326 4798.00 5044.000 5392.00       6       100
## ACA801         5190.813  168.99934 4955.31 5181.000 5472.52       6       100
## SY300          5206.608 1544.36508 2968.50 5153.450 7455.00      12       100
## KLEINCHAJA     5417.500  452.89855 4851.00 5389.500 5958.00       6       100
## ONIX           5493.705  381.35396 5055.64 5461.275 5948.63       6       100
## ACA905         5532.000  487.88728 4830.00 5578.500 6153.00       6       100

Para una mejor apreciación de los datos y llegar a conclusiones precisas, realizamos el siguiente gráfico de cajas.

# Filtrar solo los genotipos seleccionados
genotipos_seleccionados <- c("ACA905", "ONIX", "KLEINCHAJA", "BIOINTA1001", "ACA801", "SY300", "B75ANIVERSARIO", "ACA901", "KleinZorro", "KLEINCASTOR")

# Filtrar la base de datos original
TRIGO_FILTRADO <- TRIGO_RAF %>%
  filter(Genotipo %in% genotipos_seleccionados)

# Crear el gráfico
ggplot(TRIGO_FILTRADO, aes(x = Genotipo, y = Rendimiento, fill = Genotipo)) +
  geom_boxplot(outlier.color = "red", outlier.shape = 16) + # Agrega los puntos atípicos
  stat_summary(fun = mean, geom = "point", shape = 18, size = 3, color = "black") + # Puntos de la media
  labs(
    title = "Distribución del rendimiento de genotipos seleccionados",
    x = "Genotipo",
    y = "Rendimiento (kg/ha)"
  ) +
  theme_minimal() +
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1),legend.position = "none")# Ajustar texto del eje x

Analizando las medidas de resumen y el gráfico, concluimos que los genotipos con mejor rendimiento sin tener en cuenta el tratamiento son:

- ACA905 tiene una media de 5532 Kg/Ha debajo del 50% del rendimiento (5578 Kg/Ha) lo que nos indica una leve asimetria hacia la izquierda. Así mismo, los valores se encuentran concentrados y presentan baja variabilidad.

- ONIX tiene una media de 5494 Kg/Ha por encima del 50% del rendimiento (5461 Kg/Ha) lo que nos indica una leve asimetria hacia la derecha presentando a su vez, una menor variabilidad con respecto al genotipo antes mencionado.

KLEINCHAJA tiene una media de 5417 Kg/Ha por encima del 50% del rendimiento (5389 Kg/Ha) lo que nos indica una leve asimetria hacia la derecha. Presenta una variabilidad intermedia con respecto a los dos genotipos antes mencionados.

Para finalizar, destacamos la consistencia y la baja variabilidad que presentan los genotipos BIOINTA1001, ACA801 y KLEINCASTOR con rendimientos promedio que oscilan entre 4900 y 5200 Kg/Ha.

Filtramos la base de datos en base a los 10 genotipos preseleccionados por el tratamiento aplicado.

TRAT_TRIGO <- TRIGO_RAF %>% 
  select(Tratamiento, Genotipo, Rendimiento) %>% 
   filter(Genotipo %in% c("ACA905", "ONIX", "KLEINCHAJA", "BIOINTA1001", "ACA801", "SY300", "B75ANIVERSARIO", "ACA901", "KleinZorro", "KLEINCASTOR"))
TRAT_TRIGO
## # A tibble: 108 × 3
##    Tratamiento Genotipo    Rendimiento
##    <chr>       <fct>             <dbl>
##  1 SinFung     KLEINCASTOR       4942 
##  2 ConFung     KLEINCASTOR       4836 
##  3 ConFung     KLEINCASTOR       4875 
##  4 SinFung     KLEINCASTOR       4984 
##  5 ConFung     KLEINCASTOR       4912 
##  6 SinFung     KLEINCASTOR       5020 
##  7 SinFung     ONIX              5056.
##  8 SinFung     ONIX              5203.
##  9 ConFung     ONIX              5832.
## 10 SinFung     ONIX              5209.
## # ℹ 98 more rows

Medidas de resumen de los genotipos seleccionados según el tratamiento aplicado

RESUMEN_TRIGO_X_TRAT <- stby(data = TRAT_TRIGO$Rendimiento,
  INDICES = interaction(TRAT_TRIGO$Genotipo, TRAT_TRIGO$Tratamiento),
  FUN = descr,
  stats = "common",
  transpose = TRUE)
# Convertir el objeto a data frame y filtrar por media
RESUMEN_TRIGO_X_TRAT_DF <- do.call(rbind, RESUMEN_TRIGO_X_TRAT) %>% 
  as.data.frame() %>% 
   select(-Pct.Valid)
RESUMEN_TRIGO_X_TRAT_DF
##                            Mean    Std.Dev     Min   Median     Max N.Valid
## B75ANIVERSARIO.ConFung 4787.113 1125.47442 2845.90 5382.000 5755.00       9
## ACA901.ConFung         4378.149 1188.14300 2703.00 4634.515 5696.00      12
## KleinZorro.ConFung     4778.433  982.94643 3595.50 4684.500 6367.00      12
## KLEINCASTOR.ConFung    4874.333   38.00439 4836.00 4875.000 4912.00       3
## BIOINTA1001.ConFung    5156.667  227.45842 4938.00 5140.000 5392.00       3
## ACA801.ConFung         5185.627  263.20569 4955.31 5129.050 5472.52       3
## SY300.ConFung          5175.967 1616.50247 3397.40 5132.300 7455.00       6
## KLEINCHAJA.ConFung     5625.000  521.49497 5024.00 5893.000 5958.00       3
## ONIX.ConFung           5831.420  117.72838 5713.18 5832.450 5948.63       3
## ACA905.ConFung         5520.667  663.42621 4830.00 5579.000 6153.00       3
## B75ANIVERSARIO.SinFung 4524.244  764.59987 3289.40 4906.000 5258.00       9
## ACA901.SinFung         5026.144  828.19493 3743.50 5239.000 6176.00       9
## KleinZorro.SinFung     4917.711  833.48401 3683.70 5325.000 5681.00       9
## KLEINCASTOR.SinFung    4982.000   39.03844 4942.00 4984.000 5020.00       3
## BIOINTA1001.SinFung    4962.000  150.24314 4798.00 4995.000 5093.00       3
## ACA801.SinFung         5196.000   45.21062 5144.00 5218.000 5226.00       3
## SY300.SinFung          5237.250 1622.28421 2968.50 5430.450 6857.00       6
## KLEINCHAJA.SinFung     5210.000  334.16613 4851.00 5267.000 5512.00       3
## ONIX.SinFung           5155.990   86.96473 5055.64 5202.960 5209.37       3
## ACA905.SinFung         5543.333  393.14798 5134.00 5578.000 5918.00       3

Agrupamos los datos por genotipo y tratamiento tomando la media del rendimiento y los reordenamos en orden ascendente para luego realizar el gráfico.

RAF_TRIGO_TRAT <- TRAT_TRIGO %>% 
  group_by(Genotipo, Tratamiento) %>% 
  summarise(Total_Rto = mean(Rendimiento, na.rm= FALSE)) %>%
  arrange(Total_Rto)
## `summarise()` has grouped output by 'Genotipo'. You can override using the
## `.groups` argument.
RAF_TRIGO_TRAT
## # A tibble: 20 × 3
## # Groups:   Genotipo [10]
##    Genotipo       Tratamiento Total_Rto
##    <fct>          <chr>           <dbl>
##  1 ACA901         ConFung         4378.
##  2 B75ANIVERSARIO SinFung         4524.
##  3 KleinZorro     ConFung         4778.
##  4 B75ANIVERSARIO ConFung         4787.
##  5 KLEINCASTOR    ConFung         4874.
##  6 KleinZorro     SinFung         4918.
##  7 BIOINTA1001    SinFung         4962 
##  8 KLEINCASTOR    SinFung         4982 
##  9 ACA901         SinFung         5026.
## 10 ONIX           SinFung         5156.
## 11 BIOINTA1001    ConFung         5157.
## 12 SY300          ConFung         5176.
## 13 ACA801         ConFung         5186.
## 14 ACA801         SinFung         5196 
## 15 KLEINCHAJA     SinFung         5210 
## 16 SY300          SinFung         5237.
## 17 ACA905         ConFung         5521.
## 18 ACA905         SinFung         5543.
## 19 KLEINCHAJA     ConFung         5625 
## 20 ONIX           ConFung         5831.

Gráfico de barras apiladas: Rendimiento promedio por genotipo y tratamiento

ggplot(RAF_TRIGO_TRAT, aes(x = Genotipo, y = Total_Rto, fill = Tratamiento)) +
  geom_bar(stat = "identity", color = "black") +
  scale_fill_manual(values = c("ConFung" = "green4", "SinFung" = "gray")) + 
  labs(
    x = "Genotipo",
    y = "Rendimiento Total",
    title = "Rendimiento promedio por genotipo y tratamiento"
  ) +
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1)) +
  scale_y_continuous(breaks = seq(0, 12000, by = 1500))

Como se observa en el gráfico, los genotipos no presentan una diferencia en la media del rendimiento con y sin tratamiento.

El genotipo ACA905 presenta una leve diferencia respecto al rendimiento promedio sin la aplicación de fungicida (5543 Kg/Ha) contra los 5520 Kg/Ha con la aplicación de fungicida.

A su vez, los genotipos ONIX y KLEINCHAJA presentan un leve incremento en el rendimiento con la aplicación de fungicida.

Conclusión Final

En cuanto al análisis estadístico realizado de los distintos genotipos de trigo inferimos que el mejor genotipo es el ACA905 ya que presenta elevados rendimientos promedios sin discriminar el tratamiento aplicado.

Así mismo, hay que tener en cuenta distintos factores externos:

- La calidad de la semilla y el precio.

- La exigencia del mercado en cuanto a la calidad del grano.

- La finalidad del cultivo (alimentación del ganado, destino local, exportación).

- Factores ambientales que pueden llegar a condicionar el normal crecimiento y desarrollo del cultivo, por ende, afecta al rendimiento final del mismo.