Ejercicio 1

El siguiente conjunto de datos corresponde a la biomasa total (TDM) de plántulas de Genipa amaerica a dos condiciones de luz (alta y baja), y dentro de cada condición de luz se aplicó dos niveles de nitrógeno (sin y con nitrógeno). Los investigadores quieren determinar la importancia del nitrógeno dentro de cada condición de luz y comparar el efecto general de la luz en el crecimiento.

data<-read.table("https://raw.githubusercontent.com/JPASTORPM/Database/master/Luz_nitr%C3%B3geno.txt", sep="\t", dec=".", header = T)
data
##     luz nitrogeno   TDM
## 1  Baja        N- 0.537
## 2  Baja        N- 0.362
## 3  Baja        N- 0.353
## 4  Baja        N- 0.345
## 5  Baja        N- 0.342
## 6  Baja        N- 0.342
## 7  Baja        N- 0.336
## 8  Baja        N- 0.328
## 9  Baja        N- 0.310
## 10 Baja        N- 0.310
## 11 Baja        N- 0.284
## 12 Baja        N- 0.229
## 13 Baja        N- 0.219
## 14 Baja        N+ 1.008
## 15 Baja        N+ 0.702
## 16 Baja        N+ 0.669
## 17 Baja        N+ 0.638
## 18 Baja        N+ 0.574
## 19 Baja        N+ 0.552
## 20 Baja        N+ 0.544
## 21 Baja        N+ 0.542
## 22 Baja        N+ 0.536
## 23 Baja        N+ 0.534
## 24 Baja        N+ 0.439
## 25 Baja        N+ 0.435
## 26 Baja        N+ 0.433
## 27 Baja        N+ 0.408
## 28 Baja        N+ 0.295
## 29 Alta        N- 0.827
## 30 Alta        N- 0.609
## 31 Alta        N- 0.609
## 32 Alta        N- 0.529
## 33 Alta        N- 0.520
## 34 Alta        N- 0.508
## 35 Alta        N- 0.465
## 36 Alta        N- 0.451
## 37 Alta        N- 0.450
## 38 Alta        N- 0.445
## 39 Alta        N- 0.440
## 40 Alta        N- 0.402
## 41 Alta        N- 0.367
## 42 Alta        N- 0.295
## 43 Alta        N- 0.208
## 44 Alta        N+ 2.102
## 45 Alta        N+ 1.898
## 46 Alta        N+ 1.896
## 47 Alta        N+ 1.880
## 48 Alta        N+ 1.823
## 49 Alta        N+ 1.804
## 50 Alta        N+ 1.798
## 51 Alta        N+ 1.702
## 52 Alta        N+ 1.658
## 53 Alta        N+ 1.579
## 54 Alta        N+ 1.533
## 55 Alta        N+ 1.491
## 56 Alta        N+ 1.421
## 57 Alta        N+ 1.335
## 58 Alta        N+ 1.175
attach(data)
Luz<-as.factor(luz)
N<-as.factor(nitrogeno)

a) ¿Qué diseño de análisis de varianza es necesario aplicar para responder la pregunta de los investigadores?

Es necesario implementar un diseño de análisis de varianza anidado

## Call:
##    aov(formula = TDM ~ Luz + Luz/N, data = data)
## 
## Terms:
##                       Luz     Luz:N Residuals
## Sum of Squares   5.635366 11.111585  1.611348
## Deg. of Freedom         1         2        54
## 
## Residual standard error: 0.1727419
## Estimated effects may be unbalanced

b) ¿Se encontró diferencias estadísticamente significativas entre los niveles de luz (α = 0,05)?

summary(mod)
##             Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)    
## Luz          1  5.635   5.635   188.9 <2e-16 ***
## Luz:N        2 11.112   5.556   186.2 <2e-16 ***
## Residuals   54  1.611   0.030                   
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
summary.lm(mod)
## 
## Call:
## aov(formula = TDM ~ Luz + Luz/N, data = data)
## 
## Residuals:
##      Min       1Q   Median       3Q      Max 
## -0.49800 -0.09965 -0.00997  0.07655  0.45407 
## 
## Coefficients:
##             Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)  0.47500    0.04460  10.650 7.02e-15 ***
## LuzBaja     -0.14446    0.06546  -2.207  0.03159 *  
## LuzAlta:NN+  1.19800    0.06308  18.993  < 2e-16 ***
## LuzBaja:NN+  0.22339    0.06546   3.413  0.00123 ** 
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 0.1727 on 54 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.9122, Adjusted R-squared:  0.9074 
## F-statistic: 187.1 on 3 and 54 DF,  p-value: < 2.2e-16

Se presentaron diferencias significativas entre los niveles de luz (df=1, F=188.9, p<0.05)

c) ¿Cuál de los niveles de luz (alta o baja) mostraron diferencias estadísticamente significativas entre los niveles de nitrógeno (α = 0,05)?

TukeyHSD(mod)
##   Tukey multiple comparisons of means
##     95% family-wise confidence level
## 
## Fit: aov(formula = TDM ~ Luz + Luz/N, data = data)
## 
## $Luz
##                 diff        lwr        upr p adj
## Baja-Alta -0.6237857 -0.7147897 -0.5327817     0
## 
## $`Luz:N`
##                        diff         lwr         upr     p adj
## Baja:N--Alta:N- -0.14446154 -0.31798126  0.02905818 0.1343285
## Alta:N+-Alta:N-  1.19800000  1.03079221  1.36520779 0.0000000
## Baja:N+-Alta:N-  0.07893333 -0.08827445  0.24614112 0.5973839
## Alta:N+-Baja:N-  1.34246154  1.16894182  1.51598126 0.0000000
## Baja:N+-Baja:N-  0.22339487  0.04987515  0.39691459 0.0065348
## Baja:N+-Alta:N+ -1.11906667 -1.28627445 -0.95185888 0.0000000
detach(data)

Las que presentaron diferencias estadísticamente significativas fueron la luz alta con N+ y la luz alta con N-, también luz alta N+ con luz baja N-, la de luz baja N+ con luz baja N- y , la de luz baja N+ con la de luz alta N+.

d) Elaborar una conclusión estadística

Se mostraron diferencias significativas entre las condiciones de luz (df=1, F=188.9, p<0.05) y entre los niveles de nitrogeno en cada condición de luz (df=2, F=186.2, p<0.05). Además, el modelo utilizado resultó ser apropiado y significativo (df=54, F=187.1, p<0.05)

Ejercicio 2

Un grupo de técnicos de alimentos quieren determinar los niveles de maltodextrosa remanentes durante la fermentación de alcohol, ellos aplicaron tres tratamientos distintos de fermentación y cuatro niveles de concentración de un ácido. Los ensayos fueron repetidos tres veces para cada una de las combinaciones tratamiento de fermentación X concentración de ácido.

library(readxl)
dat<- read_excel("C:/Users/Nohelia/Desktop/Bioesta II Lab/datejercicio2.xlsx")
View(dat)
str(dat)
## tibble [36 x 3] (S3: tbl_df/tbl/data.frame)
##  $ tratamiento  : chr [1:36] "A" "A" "A" "A" ...
##  $ concentracion: chr [1:36] "t1" "t1" "t1" "t2" ...
##  $ maltodextrosa: num [1:36] 12 12 13 24 23 25 10 9 11 18 ...
attach(dat)

a) ¿Qué diseño de análisis de varianza es necesario aplicar para responder la pregunta de los investigadores?

Se debe aplicar un diseño factorial de dos factores

modelo<-aov(maltodextrosa~concentracion+tratamiento, data = dat)
modelo
## Call:
##    aov(formula = maltodextrosa ~ concentracion + tratamiento, data = dat)
## 
## Terms:
##                 concentracion tratamiento Residuals
## Sum of Squares       123.6389    262.8889  469.1111
## Deg. of Freedom             3           2        30
## 
## Residual standard error: 3.954369
## Estimated effects may be unbalanced

b) ¿Se encontró diferencias estadísticamente significativas de la concentración de maltodextrosa entre los tratamientos (α = 0,05)?

summary(modelo)
##               Df Sum Sq Mean Sq F value  Pr(>F)   
## concentracion  3  123.6   41.21   2.636 0.06783 . 
## tratamiento    2  262.9  131.44   8.406 0.00126 **
## Residuals     30  469.1   15.64                   
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

Se mostraron diferencias significativas de la concentración de maltodextrosa con respecto a los tratamientos (df=2, F=8.40, p<0.05)

c) ¿Se encontró diferencias estadísticamente significativas de la concentración de maltodextrosa entre los niveles de acidez (α = 0,05)? No se mostró una diferencia significativa de la concentración de maltodextrosa entre los niveles de acidez (df=3, F=2.63, p>0.05)

d) ¿Se encontró interacción entre los tratamientos de fermentación y concentración del ácido para las concentraciones de maltodextrosa (α = 0,05)?

summary.lm(modelo)
## 
## Call:
## aov(formula = maltodextrosa ~ concentracion + tratamiento, data = dat)
## 
## Residuals:
##    Min     1Q Median     3Q    Max 
## -8.778 -3.250  1.333  2.861  5.722 
## 
## Coefficients:
##                   Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)    
## (Intercept)      1.517e+01  1.614e+00   9.395 1.92e-10 ***
## concentraciont2  4.111e+00  1.864e+00   2.205 0.035230 *  
## concentraciont3 -4.444e-01  1.864e+00  -0.238 0.813175    
## concentraciont4  2.530e-16  1.864e+00   0.000 1.000000    
## tratamientoB     6.333e+00  1.614e+00   3.923 0.000471 ***
## tratamientoC     1.500e+00  1.614e+00   0.929 0.360224    
## ---
## Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
## 
## Residual standard error: 3.954 on 30 degrees of freedom
## Multiple R-squared:  0.4517, Adjusted R-squared:  0.3604 
## F-statistic: 4.944 on 5 and 30 DF,  p-value: 0.002032

Se presentó interacción entre los tratamientos de fermentación y concentración del ácido para las concentraciones de maltodextrosa (df=30, F=4.94, p<0.05)

e) Elaborar una conclusión estadística

Se lodró determinar que existe una diferencia significativa tanto entre cada uno de los tratamientos (df=2, F=8.40, p<0.05) como entre cada nivel de acidez (df=3, F=2.63, p>0.05). Además, el modelo resultó ser significativo lo que demuestra que existe una interacción entre los tratamientos de fermentación y concentración del ácido para las concentraciones de maltodextrosa (df=30, F=4.94, p<0.05).