El bioestimulante de lechuga: un ensayo con una sola bandeja por tratamiento
En el laboratorio del centro, cuatro estudiantes de 1.º de bachillerato quieren comprobar si un bioestimulante comercial aumenta el crecimiento de la lechuga. Siembran 40 semillas en dos bandejas de 20 alvéolos: la bandeja A con sustrato al que añaden 5 mL de producto diluido al 1 % y la bandeja B con sustrato y 5 mL de agua del grifo. Colocan la bandeja A en la repisa junto a la ventana y la B en una mesa del fondo del laboratorio. Durante 21 días riegan las dos bandejas cada dos días con 200 mL de agua y miden con una regla la altura de la planta de cada alvéolo. La media de A es 11,4 cm y la de B, 8,1 cm. Concluyen que el producto aumenta el crecimiento un 41 % y publican el resultado en el blog del centro. El profesor les señala que la etiqueta del envase no indica composición, concentración de principios activos ni fecha de caducidad, y que no han registrado la temperatura ni la luz del laboratorio.
1. Identifica los fallos de diseño del experimento y explica, para cada uno, cómo puede alterar la conclusión. Describe después un diseño corregido que pueda ejecutarse con los mismos medios.
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Fallos y su efecto
- Posición confundida con el tratamiento. La bandeja A está junto a la ventana: recibe más luz y probablemente más temperatura. La diferencia de 3,3 cm podría deberse solo al sitio, y el diseño no permite separar ese efecto del efecto del producto.
- Una sola bandeja por tratamiento. La unidad experimental es la bandeja, no la planta. Las 20 plantas de A son submuestras, no 20 repeticiones independientes: es un caso claro de pseudorreplicación. Con n = 1 por tratamiento no se puede estimar la variabilidad entre unidades.
- Medición no ciega y criterio ambiguo. Quien mide sabe qué bandeja es cuál y 'la planta de cada alvéolo' puede acabar siendo la más alta, lo que sesga al alza.
- Producto no caracterizado: sin composición, concentración ni caducidad no se sabe qué se está probando ni si el lote es reproducible.
- Variables no registradas (luz, temperatura, humedad), que actúan como covariables del crecimiento.
Diseño corregido: aleatorizar la posición de las macetas o intercalar alvéolos de ambos tratamientos en la misma bandeja rotando cada semana; usar 4-6 bandejas por tratamiento distribuidas al azar en el invernadero; regar por peso para igualar el agua; codificar las etiquetas y medir a ciegas; definir la variable respuesta (altura del tallo desde el sustrato, siempre con el mismo procedimiento); incluir control con agua destilada y dos dosis del producto; repetir el ensayo completo dos veces.
2. El 41 % de mejora, ¿está bien calculado? ¿Qué información estadística falta para poder afirmar que la diferencia es real? Indica cómo la obtendrías con los datos disponibles y qué límite tiene ese cálculo.
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El porcentaje está bien calculado: (11,4 − 8,1)/8,1 = 0,407, es decir 40,7 %, redondeado a 41 %. El problema no es la aritmética sino la inferencia.
Falta la dispersión (desviación típica o error estándar de cada grupo), el tamaño muestral efectivo y una prueba estadística con su intervalo de confianza.
Con los datos por planta se calcularía la media y la SD de cada bandeja. Si, por ejemplo, SD ≈ 2 cm en ambos grupos, el error estándar de la diferencia sería 2·√(2/20) ≈ 0,63 cm, y la diferencia de 3,3 cm daría t ≈ 5,2 (p < 0,001). Pero ese cálculo supone independencia entre plantas y no la hay: todas comparten bandeja, posición y riego. Con la unidad experimental real (la bandeja) hay n = 1 por grupo y no se puede aplicar ninguna prueba: el resultado sería descriptivo, no concluyente.
Lo correcto es presentar media ± SD, el n por unidad experimental y el intervalo de confianza de la diferencia, y repetir con bandejas replicadas antes de hablar de efecto.
3. Un compañero propone publicar igualmente el resultado añadiendo la etiqueta 'estudio preliminar'. ¿Es aceptable? Redacta qué condiciones pondrías para que el centro comunique el resultado sin inducir a error y qué información de la etiqueta exigirías antes de repetir el ensayo.
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Publicarlo como 'estudio preliminar' es aceptable solo si el texto declara de forma explícita que (a) hay un solo recipiente por tratamiento, (b) las bandejas ocupaban posiciones distintas, (c) no se midió a ciegas y (d) el producto no está caracterizado; y si en ningún momento se usa 'demuestra' ni se da una recomendación de compra. Aun así, un blog de centro que llega a familias y a agricultores puede generar una expectativa comercial: la opción más honesta es no publicar cifras hasta repetir el ensayo.
Condiciones mínimas antes de repetir: ficha técnica del producto (composición, concentración de principio activo, lote y caducidad), dosis expresada en mL por planta, control con el mismo volumen y el mismo disolvente, registro de luz y temperatura, criterio de medición escrito y un plan de análisis estadístico redactado antes de recoger los datos.
Si el fabricante no facilita la composición, el ensayo puede hacerse, pero debe presentarse como 'evaluación de un producto sin caracterizar', nunca como evidencia de eficacia.