Integration of sunflower (Helianthus annuus) residues with a pre-plant herbicide enhances weed suppression in broad bean (Vicia faba)

Field trial was conducted with the aim of utilizing allelopathic crop residues to reduce the use of synthetic herbicides in broad bean (Vicia faba) fields. Sunflower residue at 600 and 1,400 g m-2 and Treflan (trifluralin) at 50, 75 and 100% of recommended dose were incorporated into the soil alone or in combination with each other. Untreated plots were maintained as a control. Herbicide application in plots amended with sunflower residue had the least total weed count and biomass, which was even better than herbicide used alone. Integration of recommended dose of Treflan with sunflower residue at 1,400 g m-² produced maximum (987.5 g m-2) aboveground biomass of broad bean, which was 74 and 36% higher than control and recommended herbicide dose applied alone, respectively. Combination of herbicide and sunflower residue appeared to better enhance pod number and yield per unit area than herbicide alone. Application of 50% dose of Treflan in plots amended with sunflower residue resulted in similar yield advantage as was noticed with 100% herbicide dose. Chromatographic analysis of residue-infested field soil indicated the presence of several phytotoxic compounds of phenolic nature. Periodic data revealed that maximum suppression in weed density and dry weight synchronized with peak values of phytotoxins observed 4 weeks after incorporation of sunflower residues. Integration of sunflower residues with lower herbicide rates can produce effective weed suppression without compromising yield as a feasible and environmentally sound approach in broad bean fields.

The Effect of Different Weed Management Strategies on the Growth and Yield of Direct-Seeded Dry Rice (Oryza sativa)

Weed management is a primary concern in direct seeded rice (DSR) cropping because weed growth becomes a major constraint on crop yield. A two year field study was set up to evaluate the effect of various weed control measures on crop growth, grain yield and grain quality of DSR. The experiment involved five different weed control measures: hand weeding, hoeing, inter-row tine cultivation, inter-row spike hoeing and herbicide treatment (Nominee 100 SC). The extent of weed control (compared to a non-weeded control) ranged from 50-95%. The highest crop yield was obtained using hand weeding. Hand weeding, tine cultivation and herbicide treatment raised the number of fertile rice tillers formed per unit area and the thousand grain weight. Tine cultivation provided an effective and economical level of weed control in the DSR crop.

Photosynthesis and carbon gain under contrasting light levels in seedlings of a pioneer and a climax tree from a Brazilian Semideciduous Tropical Forest

In this study we evaluated photosynthetic characteristics and patterns of biomass accumulation in seedlings of two tree species from a Semideciduous Tropical Forest of Brazil. Seedlings of Trema micrantha (L.) Blum. (pioneer) and Hymenaea courbaril (L.) var. stilbocarpa (Hayne) Lee & Langenh. (climax) were grown for 4 months under low light (LL) (5%-8% of sunlight) and high light (HL) (100% of sunlight). Under HL, T. micrantha showed higher CO2 assimilation rates (A CO2) and light saturation than H. courbaril. Under LL, A CO2 were higher in H. courbaril. Under LL, total chlorophyll and carotenoid contents per unit leaf area were higher in H. courbaril. Chlorophyll a/b ratio was higher in T. micrantha under both light regimes. A CO2 and Fv/Fm ratio at both pre-dawn and midday in H. coubaril were lower in HL indicating chronic photoinhibition. Thus, the climax species was more susceptible to photoinhibition than the pioneer. However, H. courbaril produced higher total biomass under both treatments showing high efficiency in the maintenance of a positive carbon balance. Thus, both species expressed characteristics that favor growth under conditions that resemble their natural microenvironments, but H. courbaril also grew under HL. The ecophysiological range of responses to contrasting light levels of this climax plant seems to be broader than generally observed for other rainforest climax species. We propose that this could be related to the particular spatio-temporal light regime of the semideciduous forests.

Quantitative studies of the vasculature of the carotid body in the chronically hypoxic rat

The carotid bodies of rats made chronically hypoxic by breathing 12% O2 in a normobaric chamber (inspired PO2 91 mmHg) were compared with those of controls. Serial 5-µm sections of the organs were examined using an interactive image analysis system. The total volume of the carotid bodies was increased by 64%. The total vascular volume rose by 103% and was likely due to an increase in size of the large vessels (>12 µm lumen diameter) because the small vessel (5-12 µm lumen diameter) volume did not increase significantly while the small vessel density tended to decrease. The extravascular volume was increased by 57%. Expressed as a percentage of the total volume of the organ, the total vascular volume did not change, but the small vessel volume was significantly decreased from 7.83 to 6.06%. The large vessel volume must therefore have been increased. The proportion occupied by the extravascular volume was virtually unchanged (84 vs 82%). In accordance with these findings, the small vessel endothelial surface area per unit carotid body volume was diminished from 95.2 to 76.5 mm-1, while the extravascular area per small vessel was increased from 493 to 641 µm2 or by 30%. In conclusion, the enlargement of the carotid body in chronic hypoxia is most likely due to an increase in total vascular volume, mainly involving the "large" vessels, and to an increase in extravascular volume. This is in contrast to our previously published findings indicating that in the spontaneous insulin-dependent diabetic rat the enlargement of the carotid body is due solely to an increase in extravascular volume.

Developing short sea shipping transportation chains at Helsinki-Tallinn route

Short sea shipping is an important part of the European economy and an alternative to road transport of goods in Europe. It represents an intermodal transport combination of sea and land on a Door-to-Door basis, and it aims to develop more sustainable transport network with the least negative impacts by the transport modes. This Master’s thesis addresses the development of short sea shipping transportation chains at Helsinki-Tallinn route. The Master´s thesis explores the development of short sea shipping at Helsinki-Tallinn route by analyzing the shipping costs per unit transported by different ship types and sizes between port of Helsinki-Vuosaari harbour and port of Tallinn-Muuga harbour, and examining the possibility of Ro-Ro traffic as well. The study is qualitative-quantitative method and it is based on a case study, data is collected from secondary and primary sources, and mixed methods analysis is used to implement the interviews and observations results with the databases analysis. In the thesis factors affecting on short sea shipping are explored and analyzed, also the possibility of Ro-Ro shipping is examined, by comparing the shipping cost and the environmental impact of different ships like container ships, Ropax, and CONRO ships. The finding of this research shows the importance of time at port and utilization as a shipping cost determinants, the relationship between ship type and costing, and the possibility of Ro-Ro shipping.

Erythrocyte glucose-6-phosphate dehydrogenase from Brazilian opossum Didelphis marsupialis

In a comparative study of erythrocyte metabolism of vertebrates, the specific activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) of the Brazilian opossum Didelphis marsupialis in a hemolysate was shown to be high, 207 ± 38 IU g-1 Hb-1 min-1 at 37ºC, compared to the human erythrocyte activity of 12 ± 2 IU g-1 Hb-1 min-1 at 37ºC. The apparent high specific activity of the mixture led us to investigate the physicochemical properties of the opossum enzyme. We report that reduced glutathione (GSH) in the erythrocytes was only 50% higher than in human erythrocytes, a value lower than expected from the high G6PD activity since GSH is maintained in a reduced state by G6PD activity. The molecular mass, determined by G-200 Sephadex column chromatography at pH 8.0, was 265 kDa, which is essentially the same as that of human G6PD (260 kDa). The Michaelis-Menten constants (Km: 55 µM) for glucose-6-phosphate and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (Km: 3.3 µM) were similar to those of the human enzyme (Km: 50-70 and Km: 2.9-4.4, respectively). A 450-fold purification of the opossum enzyme was achieved and the specific activity of the purified enzyme, 90 IU/mg protein, was actually lower than the 150 IU/mg protein observed for human G6PD. We conclude that G6PD after purification from the hemolysate of D. marsupialis does not have a high specific activity. Thus, it is quite probable that the red cell hyperactivity reported may be explained by increased synthesis of G6PD molecules per unit of hemoglobin or to reduced inactivation in the RBC hemolysate.

Understanding the mechanisms of lung mechanical stress

Physical forces affect both the function and phenotype of cells in the lung. Bronchial, alveolar, and other parenchymal cells, as well as fibroblasts and macrophages, are normally subjected to a variety of passive and active mechanical forces associated with lung inflation and vascular perfusion as a result of the dynamic nature of lung function. These forces include changes in stress (force per unit area) or strain (any forced change in length in relation to the initial length) and shear stress (the stress component parallel to a given surface). The responses of cells to mechanical forces are the result of the cell's ability to sense and transduce these stimuli into intracellular signaling pathways able to communicate the information to its interior. This review will focus on the modulation of intracellular pathways by lung mechanical forces and the intercellular signaling. A better understanding of the mechanisms by which lung cells transduce physical forces into biochemical and biological signals is of key importance for identifying targets for the treatment and prevention of physical force-related disorders.

Effect of Brea Gum on the characteristics of wheat bread at different storage times

The effect of Brea Gum (BG) addition on a basic bread formulation is described. The aim of the study was to investigate the effect of BG on the characteristics of wheat bread in terms of changes in moisture, texture, retrogradation of amylopectin, and microstructure. Bread quality was assessed by the physical parameters (volume, specific volume index, width/height ratio, crumb moisture, color, and hardness) and crumb grain structure (total cell number, total cell area, average size of cells, and number of cells per unit area). The effect of BG on the characteristics of the crumb during 24, 48, and 72 hours of storage was determined according to changes in moisture, hardness, and amylopectin retrogradation. Furthermore, the microstructure of the crumb was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The results show the ability of BG to retain moisture in the bread crumb, which was expressed by the lower hardness of the bread crumbs with the addition of the hydrocolloid at 48 and 72 hours of storage. This effect was also evident in the microstructure.

Taux quotidiens d’inhalation et paramètres cardio-pulmonaires chez l’humain selon les données publiées en rapport au double marquage des molécules d’eau pour l’analyse du risque

L’objectif de cette étude est de déterminer certains paramètres respiratoires et cardiovasculaires chez des sujets de tous âges pour utilisation, à titre d’intrants physiologiques, en modélisation toxicocinétique et en analyse du risque toxique. La base de données utilisée est tirée de la littérature. Il s’agit de mesures portant sur la dépense d’énergie quotidienne de base et la dépense d’énergie quotidienne de totale obtenues, l’une par calorimétrie indirecte, l’autre par double marquage isotopique des molécules d’eau. Selon le type d’unité retenu, les valeurs les plus élevées au 99e centile des taux quotidiens d’inhalation sont obtenues chez des adolescentes et des femmes âgées de 11 à 55 ans souffrant d’embonpoint ou d’obésité, durant leur 36e semaine de grossesse (47,31 m³/jour), ainsi que chez des garçons de poids corporel normal âgés de 2,6 à moins de 6 mois (1,138 m³/kg-jour) et de 10 à moins de 16,5 ans (22,29 m³/m²-jour). Chez les enfants et les adolescents de poids corporel normal âgés de 5 à moins de 16.5 ans, les valeurs pour l’écart entre le 2,5e au 99e centile sont généralement plus élevées que celles obtenues chez les sujets plus âgés : taux de ventilation minute, 0,132 à 0,774 L/kg-min ou 4,42 à 21,69 L/m²-min versus 0,076 à 0,461 L/kg-min ou 2,80 à 16,99 L/m²-min; taux de ventilation alvéolaire, 0,093 à 0,553 L/kg-min ou 3,09 à 15,53 L/m²-min versus 0,047 à 0,312 L/kg-min ou 1,73 à 11,63 L/m²-min; débit cardiaque, 0,065 à 0,330 L/kg-min ou 2,17 à 9,46 L/m²-min versus 0,045 à 0,201 L/kg-min ou 1,63 à 7,24 L/m²-min; ratio de ventilation-perfusion, 1,12 à 2,16 versus 0,78 à 2,40. Il faut conclure que les apports inhalés en polluants, exprimés en ug/kg-min ou ug/m²-min sont plus élevés chez les enfants que chez les sujets plus âgés pour des concentrations d’exposition comparables. D’autres données montrent qu’il en est de même pour les apports inhalés par unité de poids corporel chez les femmes enceintes et les femmes qui allaitent par rapport à des sujets males d’âge comparable. L’ensemble des résultats obtenus suggère notamment que les valeurs des NOAELH de Santé Canada pourraient être abaissées par un facteur de 2,6 par utilisation du 99e centile le plus élevé des taux quotidiens d’inhalation chez les enfants; le taux de ventilation minute de 20,83 L/min approximé pour une journée de travail de 8 heures peut être considéré comme étant conservateur ; par contre, l’utilisation du taux quotidien d’inhalation de 0,286 m³/kg-jour (c.-à-d. 20 m³/jour pour un adulte de poids corporel de 70 kg) est inappropriée en analyse et gestion du risque lorsqu’appliquée à l’ensemble de la population.

Hells Angels, positionnement stratégique et réussite criminelle : analyse des transactions monétaires d’un réseau illicite de distribution de drogues

Les travaux traditionnels sur le crime organisé indiquent que le statut d’un individu déterminerait son succès individuel. Des recherches alternatives sur les réseaux des organisations criminelles et de la réussite criminelle indiquent que le rang est moins important que la croyance générale et que les mesures de positionnement stratégique de réseau sont plus susceptibles de déterminer le succès criminel. Ce mémoire étudie les variations des gains criminels au sein de l’organisation de distribution illicite de stupéfiants des Hells Angels. Son objectif est de distinguer, à l’aide de données de comptabilité autorévélées, les éléments influençant ces différences dans le succès criminel en fonction du positionnement plus stratégique ou vulnérable d’un individu au sein de son réseau. Les résultats révèlent des moyennes de volume d’argent transigé beaucoup plus élevées que ce qui est généralement recensé. La distribution de ces capitaux est largement inégale. La disparité des chances liées à l’association criminelle se retrouve aussi dans la polarisation entre les individus fortement privilégiés et les autres qui ont une capacité de positionnement médiocre. Le croisement entre les positions et l’inégalité des gains présente que le positionnement de l’individu dans son réseau est un meilleur prédicteur de réussite criminelle que toute autre variable contextuelle ou de rang. Enfin et surtout, en contradiction avec la littérature, le fait d’atteindre de haut rang hiérarchique nuirait au succès criminel, les résultats montrant que cet état réduit l’accès au crédit, réduit les quantités de drogue par transaction et augmente le prix de la drogue à l’unité.

Mesure des champs de radiation dans le détecteur ATLAS et sa caverne avec les détecteurs au silicium à pixels ATLAS-MPX

Les collisions proton-proton produites par le LHC imposent un environnement radiatif hostile au détecteur ATLAS. Afin de quantifier les effets de cet environnement sur la performance du détecteur et la sécurité du personnel, plusieurs simulations Monte Carlo ont été réalisées. Toutefois, la mesure directe est indispensable pour suivre les taux de radiation dans ATLAS et aussi pour vérifier les prédictions des simulations. À cette fin, seize détecteurs ATLAS-MPX ont été installés à différents endroits dans les zones expérimentale et technique d'ATLAS. Ils sont composés d'un détecteur au silicium à pixels appelé MPX dont la surface active est partiellement recouverte de convertisseurs de neutrons thermiques, lents et rapides. Les détecteurs ATLAS-MPX mesurent en temps réel les champs de radiation en enregistrant les traces des particules détectées sous forme d'images matricielles. L'analyse des images acquises permet d'identifier les types des particules détectées à partir des formes de leurs traces. Dans ce but, un logiciel de reconnaissance de formes appelé MAFalda a été conçu. Étant donné que les traces des particules fortement ionisantes sont influencées par le partage de charge entre pixels adjacents, un modèle semi-empirique décrivant cet effet a été développé. Grâce à ce modèle, l'énergie des particules fortement ionisantes peut être estimée à partir de la taille de leurs traces. Les convertisseurs de neutrons qui couvrent chaque détecteur ATLAS-MPX forment six régions différentes. L'efficacité de chaque région à détecter les neutrons thermiques, lents et rapides a été déterminée par des mesures d'étalonnage avec des sources connues. L'étude de la réponse des détecteurs ATLAS-MPX à la radiation produite par les collisions frontales de protons à 7TeV dans le centre de masse a montré que le nombre de traces enregistrées est proportionnel à la luminosité du LHC. Ce résultat permet d'utiliser les détecteurs ATLAS-MPX comme moniteurs de luminosité. La méthode proposée pour mesurer et étalonner la luminosité absolue avec ces détecteurs est celle de van der Meer qui est basée sur les paramètres des faisceaux du LHC. Vu la corrélation entre la réponse des détecteurs ATLAS-MPX et la luminosité, les taux de radiation mesurés sont exprimés en termes de fluences de différents types de particules par unité de luminosité intégrée. Un écart significatif a été obtenu en comparant ces fluences avec celles prédites par GCALOR qui est l'une des simulations Monte Carlo du détecteur ATLAS. Par ailleurs, les mesures effectuées après l'arrêt des collisions proton-proton ont montré que les détecteurs ATLAS-MPX permettent d'observer la désintégration des isotopes radioactifs générés au cours des collisions. L'activation résiduelle des matériaux d'ATLAS peut être mesurée avec ces détecteurs grâce à un étalonnage en équivalent de dose ambiant.

Caractérisation et modélisation de l’aimant organique NIT-2Py

L'aimant organique NIT-2Py a été caractérisé expérimentalement et ses propriétés ont été simulées numériquement à partir de la théorie de la fonctionnelle de la densité. Le magnétisme dans ce matériau provient de la présence d'un électron non apparié sur chaque molécule qui a ainsi un moment magnétique non nul. Ceci a été confirmé par des simulations sur une molécule isolée. Les molécules de NIT-2Py cristallisent dans le groupe d'espace P21/c avec huit molécules par maille élémentaire pour former la structure cristalline Alpha étudiée dans ce document. Le moment effectif de la susceptibilité et l'entropie magnétique totale montre que ce matériau est un système de spins 1/2 avec un spin par molécule. Les mesures de chaleur spécifique ont mis en évidence la présence de deux phases magnétiques ordonnées à basse température qui sont séparées par un plateau en aimantation. Une première phase est observée à des champs magnétiques inférieurs à 2.2 T et a une température de transition de 1.32 K en champ nul. Les mesures de susceptibilité magnétique et d'aimantation ont permis d'établir que cette phase ordonnée est antiferromagnétique. Ceci est confirmé par les simulations numériques. La deuxième phase est induite par le champ magnétique avec une température de transition de 0.53 K à 6 T. L'information disponible sur cette phase est limitée et l'étude du système à l'extérieur des phases ordonnées en donne une meilleure compréhension. Un modèle de spins S=1/2 isolés et de dimères S=0 isolés reproduit bien les mesures d'aimantation et de chaleur spécifique au-dessus de 3 K. L'application d'un champ magnétique réduit l'écart d'énergie entre le singulet et le triplet du dimère jusqu'au croisement qui se produit à 6 T. La phase induite émerge précisément à ce croisement et on spécule l'existence d'un condensat de Bose-Einstein des états triplets.

The hotelling model with multiple demands

The purpose of this chapter is to provide an elementary introduction to the non-renewable resource model with multiple demand curves. The theoretical literature following Hotelling (1931) assumed that all energy needs are satisfied by one type of resource (e.g. ‘oil’), extractible at different per-unit costs. This formulation implicitly assumes that all users are the same distance from each resource pool, that all users are subject to the same regulations, and that motorist users can switch as easily from liquid fossil fuels to coal as electric utilities can. These assumptions imply, as Herfindahl (1967) showed, that in competitive equilibrium all users will exhaust a lower cost resource completely before beginning to extract a higher cost resource: simultaneous extraction of different grades of oil or of oil and coal should never occur. In trying to apply the single-demand curve model during the last twenty years, several teams of authors have independently found a need to generalize it to account for users differing in their (1) location, (2) regulatory environment, or (3) resource needs. Each research team found that Herfindahl's strong, unrealistic conclusion disappears in the generalized model; in its place, a weaker Herfindahl result emerges. Since each research team focussed on a different application, however, it has not always been clear that everyone has been describing the same generalized model. Our goal is to integrate the findings of these teams and to exposit the generalized model in a form which is easily accessible.

Séquestration du carbone atmosphérique dans la biomasse racinaire de plantations de saules

Le cycle du carbone (C) est, depuis la révolution industrielle, déstabilisé par l’introduction dans l’atmosphère de C autrefois fossilisé. Certaines mesures de mitigation prometteuses impliquent la séquestration accrue du CO2 atmosphérique dans les sols via le développement du réseau racinaire des arbres. Ce projet de recherche visait à : 1) quantifier la biomasse racinaire ligneuse produite annuellement par unité de surface par le Salix miyabeana cultivé en régie intensive à courtes rotations, 2) doser la concentration en C et en N des racines de saule en fonction de leur profondeur et de leur diamètre et 3) déterminer l’influence des propriétés pédoclimatiques du milieu sur la séquestration du carbone organique (Corg) par les racines. Pour y arriver, six souches de saules ont été excavées à partir de huit sites (n=48) et neuf carottes de recolonisation ont été implantées à cinq sites (n=45) pour évaluer la productivité racinaire fine. Les échantillons séchés ont été pesés pour quantifier la biomasse racinaire produite, et ont été analysés pour le C et le N. La productivité en biomasse racinaire ligneuse du saule en plantation pour tout le réseau d'échantillonnage varie de 0,7 – 1,8 Mg/ha/an. La proportion de C dans la biomasse racinaire s’étend de 31,3% à 50,4% et sa variance dans les tissus est expliquée par le diamètre racinaire et par les conditions environnementales des sites de provenance. Les conditions climatiques constituent la principale influence sur la production de biomasse racinaire. La variance de la biomasse racinaire est significativement contrôlée (p :0,004) par la quantité de précipitation de l’été et de l’année qui contrôlent ensemble 83,4 % du r2 ajusté. La précipitation de l’été est inversement liée à la productivité racinaire puisque les protéines expansines des racines sont stimulées par les carences hydriques du sol. La production de racines fines des plantations (1,2 à 2,4 Mg/ha/an) est, elle, plus fortement contrôlée par les conditions pédologiques du site qui expliquent 36,5% de la variance de productivité des racines fines contre 37,5% de la variance expliquée par les facteurs pédoclimatiques. Le P et le N du sol ont des rôles prépondérants sur la production de racines fines. Une disponibilité en P accrue dans le sol stimule la biomasse racinaire fine alors qu’une quantité supérieure de N dans le sol limite la croissance racinaire tout en favorisant la croissance des parties aériennes de la plante. Ce projet a permis d’améliorer notre compréhension des conditions pédologiques et climatiques qui engendrent, au Québec méridional, une productivité et une séquestration en Corg accrue dans le réseau racinaire du saule.

Semiautomated 3D liver segmentation using computed tomography and magnetic resonance imaging

Le foie est un organe vital ayant une capacité de régénération exceptionnelle et un rôle crucial dans le fonctionnement de l’organisme. L’évaluation du volume du foie est un outil important pouvant être utilisé comme marqueur biologique de sévérité de maladies hépatiques. La volumétrie du foie est indiquée avant les hépatectomies majeures, l’embolisation de la veine porte et la transplantation. La méthode la plus répandue sur la base d'examens de tomodensitométrie (TDM) et d'imagerie par résonance magnétique (IRM) consiste à délimiter le contour du foie sur plusieurs coupes consécutives, un processus appelé la «segmentation». Nous présentons la conception et la stratégie de validation pour une méthode de segmentation semi-automatisée développée à notre institution. Notre méthode représente une approche basée sur un modèle utilisant l’interpolation variationnelle de forme ainsi que l’optimisation de maillages de Laplace. La méthode a été conçue afin d’être compatible avec la TDM ainsi que l' IRM. Nous avons évalué la répétabilité, la fiabilité ainsi que l’efficacité de notre méthode semi-automatisée de segmentation avec deux études transversales conçues rétrospectivement. Les résultats de nos études de validation suggèrent que la méthode de segmentation confère une fiabilité et répétabilité comparables à la segmentation manuelle. De plus, cette méthode diminue de façon significative le temps d’interaction, la rendant ainsi adaptée à la pratique clinique courante. D’autres études pourraient incorporer la volumétrie afin de déterminer des marqueurs biologiques de maladie hépatique basés sur le volume tels que la présence de stéatose, de fer, ou encore la mesure de fibrose par unité de volume.