Requirements for information management system in agricultural contracting

Menneinä vuosikymmeninä maatalouden työt ovat ensin koneellistuneet voimakkaasti ja sittemmin mukaan on tullut automaatio. Nykyään koneiden kokoa suurentamalla ei enää saada tuottavuutta nostettua merkittävästi, vaan työn tehostaminen täytyy tehdä olemassa olevien resurssien käyttöä tehostamalla. Tässä työssä tarkastelun kohteena on ajosilppuriketju nurmisäilörehun korjuussa. Säilörehun korjuun intensiivisyys ja koneyksiköiden runsas määrä ovat työnjohdon kannalta vaativa yhdistelmä. Työn tavoitteena oli selvittää vaatimuksia maatalouden urakoinnin tueksi kehitettävälle tiedonhallintajärjestelmälle. Tutkimusta varten haastateltiin yhteensä 12 urakoitsijaa tai yhteistyötä tekevää viljelijää. Tutkimuksen perusteella urakoitsijoilla on tarvetta tietojärjestelmille.Luonnollisesti urakoinnin laajuus ja järjestelyt vaikuttavat asiaan. Tutkimuksen perusteella keskeisimpiä vaatimuksia tiedonhallinnalle ovat: • mahdollisimman laaja, yksityiskohtainen ja automaattinen tiedon keruu tehtävästä työstä • karttapohjaisuus, kuljettajien opastus kohteisiin • asiakasrekisteri, työn tilaus sähköisesti • tarjouspyyntöpohjat, hintalaskurit • luotettavuus, tiedon säilyvyys • sovellettavuus monenlaisiin töihin • yhteensopivuus muiden järjestelmien kanssa Kehitettävän järjestelmän tulisi siis tutkimuksen perusteella sisältää seuraavia osia: helppokäyttöinen suunnittelu/asiakasrekisterityökalu, toimintoja koneiden seurantaan, opastukseen ja johtamiseen, työnaikainen tiedonkeruu sekä kerätyn tiedon käsittelytoimintoja. Kaikki käyttäjät eivät kuitenkaan tarvitse kaikkia toimintoja, joten urakoitsijan on voitava valita tarvitsemansa osat ja mahdollisesti lisätä toimintoja myöhemmin. Tiukoissa taloudellisissa ja ajallisissa raameissa toimivat urakoitsijat ovat vaativia asiakkaita, joiden käyttämän tekniikan tulee olla toimivaa ja luotettavaa. Toisaalta inhimillisiä virheitä sattuu kokeneillekin, joten hyvällä tietojärjestelmällä työstä tulee helpompaa ja tehokkaampaa.

Rapsista tuotetun biodieselin ja vehnästä tuotetun bioetanolin energiavirrat ja ympäristövaikutukset Euroopan unionissa

The aim of this thesis was to study the crops currently used for biofuel production from the following aspects: 1. what should be the average yield/ ha to reach an energy balance at least 0 or positive 2. what are the shares of the primary and secondary energy flows in agriculture, transport, processing and usage, and 3. overall effects of biofuel crop cultivation, transport, processing and usage. This thesis concentrated on oilseed rape biodiesel and wheat bioethanol in the European Union, comparing them with competing biofuels, such as corn and sugarcane-based ethanol, and the second generation biofuels. The study was executed by comparing Life Cycle Assessment-studies from the EU-region and by analyzing them thoroughly from the differences viewpoint. The variables were the following: energy ratio, hectare yield (l/ha), impact on greenhouse gas emissions (particularly CO2), energy consumption in crop growing and processing one hectare of a particular crop to biofuel, distribution of energy in processing and effects of the secondary energy flows, like e.g. wheat straw. Processing was found to be the most energy consuming part in the production of biofuels. So if the raw materials will remain the same, the development will happen in processing. First generation biodiesel requires esterification, which consumes approximately one third of the process energy. Around 75% of the energy consumed in manufacturing the first generation wheat-based ethanol is spent in steam and electricity generation. No breakthroughs are in sight in the agricultural sector to achieve significantly higher energy ratios. It was found out that even in ideal conditions the energy ratio of first generation wheat-based ethanol will remain slightly under 2. For oilseed rape-based biodiesel the energy ratios are better, and energy consumption per hectare is lower compared to wheat-based ethanol. But both of these are lower compared to e.g. sugarcane-based ethanol. Also the hectare yield of wheat-based ethanol is significantly lower. Biofuels are in a key position when considering the future of the world’s transport sector. Uncertainties concerning biofuels are, however, several, like the schedule of large scale introduction to consumer markets, technologies used, raw materials and their availability and - maybe the biggest - the real production capacity in relation to the fuel consumption. First generation biofuels have not been the expected answer to environmental problems. Comparisons made show that sugarcane-based ethanol is the most prominent first generation biofuel at the moment, both from energy and environment point of view. Also palmoil-based biodiesel looks promising, although it involves environmental concerns as well. From this point of view the biofuels in this study - wheat-based ethanol and oilseed rape-based biodiesel - are not very competitive options. On the other hand, crops currently used for fuel production in different countries are selected based on several factors, not only based on thier relative general superiority. It is challenging to make long-term forecasts for the biofuel sector, but it can be said that satisfying the world's current and near future traffic fuel consumption with biofuels can only be regarded impossible. This does not mean that biofuels shoud be rejected and their positive aspects ignored, but maybe this reality helps us to put them in perspective. To achieve true environmental benefits through the usage of biofuels there must first be a significant drop both in traffic volumes and overall fuel consumption. Second generation biofuels are coming, but serious questions about their availability and production capacities remain open. Therefore nothing can be taken for granted in this issue, expect the need for development.

Federated Search Service for OAI-compliant, Open-Access Repositories in India

Many of the research institutions and universities across the world are facilitating open-access (OA) to their intellectual outputs through their respective OA institutional repositories (IRs) or through the centralized subject-based repositories. The registry of open access repositories (ROAR) lists more than 2850 such repositories across the world. The awareness about the benefits of OA to scholarly literature and OA publishing is picking up in India, too. As per the ROAR statistics, to date, there are more than 90 OA repositories in the country. India is doing particularly well in publishing open-access journals (OAJ). As per the directory of open-access journals (DOAJ), to date, India with 390 OAJs, is ranked 5th in the world in terms of numbers of OAJs being published. Much of the research done in India is reported in the journals published from India. These journals have limited readership and many of them are not being indexed by Web of Science, Scopus or other leading international abstracting and indexing databases. Consequently, research done in the country gets hidden not only from the fellow countrymen, but also from the international community. This situation can be easily overcome if all the researchers facilitate OA to their publications. One of the easiest ways to facilitate OA to scientific literature is through the institutional repositories. If every research institution and university in India set up an open-access IR and ensure that copies of the final accepted versions of all the research publications are uploaded in the IRs, then the research done in India will get far better visibility. The federation of metadata from all the distributed, interoperable OA repositories in the country will serve as a window to the research done across the country. Federation of metadata from the distributed OAI-compliant repositories can be easily achieved by setting up harvesting software like the PKP Harvester. In this paper, we share our experience in setting up a prototype metadata harvesting service using the PKP harvesting software for the OAI-compliant repositories in India.

Regional impacts of climate change on irrigation water demands

This paper presents an approach to model the expected impacts of climate change on irrigation water demand in a reservoir command area. A statistical downscaling model and an evapotranspiration model are used with a general circulation model (GCM) output to predict the anticipated change in the monthly irrigation water requirement of a crop. Specifically, we quantify the likely changes in irrigation water demands at a location in the command area, as a response to the projected changes in precipitation and evapotranspiration at that location. Statistical downscaling with a canonical correlation analysis is carried out to develop the future scenarios of meteorological variables (rainfall, relative humidity (RH), wind speed (U-2), radiation, maximum (Tmax) and minimum (Tmin) temperatures) starting with simulations provided by a GCM for a specified emission scenario. The medium resolution Model for Interdisciplinary Research on Climate GCM is used with the A1B scenario, to assess the likely changes in irrigation demands for paddy, sugarcane, permanent garden and semidry crops over the command area of Bhadra reservoir, India. Results from the downscaling model suggest that the monthly rainfall is likely to increase in the reservoir command area. RH, Tmax and Tmin are also projected to increase with small changes in U-2. Consequently, the reference evapotranspiration, modeled by the Penman-Monteith equation, is predicted to increase. The irrigation requirements are assessed on monthly scale at nine selected locations encompassing the Bhadra reservoir command area. The irrigation requirements are projected to increase, in most cases, suggesting that the effect of projected increase in rainfall on the irrigation demands is offset by the effect due to projected increase/change in other meteorological variables (viz., Tmax and Tmin, solar radiation, RH and U-2). The irrigation demand assessment study carried out at a river basin will be useful for future irrigation management systems. Copyright (c) 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

The knight of sugar industry: T. S. Venkatraman (1884-1963)

Tiruvadi Sambasiva Venkatraman (TSV) was a plant breeder. In response to a call from Pundit Madan Mohan Malaviya, he made it his mission to develop high-yielding varieties of sugarcane for manufacturing sugar and making it available as a sweetening agent and an energy source for the malnourished children of India. Using Saccharum officinarum, then under cultivation in India, as the female parent, he artificially fertilized it with pollen from S. barberi, which grew wild in Coimbatore. After 4-5 recurrent backcrossings of S. officinarum Chi wild Sorghum spontaneum with S. officinarum as the female parent, TSV selected the `rare' interspecies hybrid cane varieties that resembled sugarcane and had approximately 2.5 cm thick juicy stems containing 16-18% sucrose - nearly 35 times more than what occurred in parent stocks. The hybrid canes matured quickly, were resistant to waterlogging, drought, and to the red-rot disease caused by Glomerella tucumanensis (Sordariomycetes: Glomerellaceae), and to the sereh-virus disease. Most importantly, they were amenable for propagation using stem cuttings. In recognition of the development of high-yielding sugarcane varieties, TSV was conferred the titles Rao Bahadur, Rao Sahib, and Sir by the British Government, and Padma Bhushan by the Republic of India. In the next few decades, consequent to TSV's work, India turned into the second largest sugar producer in the world, after Brazil. The hybrid sugarcane varieties developed are the foundational stocks for new sugarcane x bamboo hybrids, and for possible resistance to Puccinia megalocephala (Pucciniomycetes: Pucciniaceae) and Ustilago scitaminea (Ustilaginomycetes: Ustilaginaceae) using molecular techniques.

Fabrication and Experimentation of a Cantilever Beam Based Piezoelectric Actuator and Sensor for Vibration Energy Harvesting

In the immediate surroundings of our daily life, we can find a lot of places where the energy in the form of vibration is being wasted. Therefore, we have enormous opportunities to utilize the same. Piezoelectric character of matter enables us to convert this mechanical vibration energy into electrical energy which can be stored and used to power other device, instead of being wasted. This work is done to realize both actuator and sensor in a cantilever beam based on piezoelectricity. The sensor part is called vibration energy harvester. The numerical analyses were performed for the cantilever beam using the commercial package ANSYS and MATLAB. The cantilever beam is realized by taking a plate and fixing its one end between two massive plates. Two PZT patches were glued to the beam on its two faces. Experiments were performed using data acquisition system (DAQ) and LABVIEW software for actuating and sensing the vibration of the cantilever beam.

Performance Enhancement of Piezoelectric Energy Harvesters Using Multilayer and Multistep Beam Configurations

Low-power requirements of contemporary sensing technology attract research on alternate power sources that can replace batteries. Energy harvesters absorb ambient energy and function as power sources for sensors and other low-power devices. Piezoelectric bimorphs have been demonstrating the preeminence in converting the mechanical energy in ambient vibrations into electrical energy. Improving the performance of these harvesters is pivotal as the energy in ambient vibrations is innately low. In this paper, we focus on enhancing the performance of piezoelectric harvesters through a multilayer and, in particular, a multistep configuration. Partial coverage of piezoelectric material in steps along the length of a cantilever beam results in a multistep piezoelectric energy harvester. We also discuss obtaining an approximate deformation curve for the beam with multiple steps in a computationally efficient manner. We find that the power generated by a multistep beam is almost 90% more than that by a multilayer harvester made out of the same volume of polyvinylidinefluoride ( PVDF), further corroborated experimentally. Improvements observed in the power generated prove to be a boon for weakly coupled low profile piezoelectric materials. Thus, in spite of the weak piezoelectric coupling observed in PVDF, its energy harvesting capability can be improved significantly using it in a multistep piezoelectric beam configuration.

Preliminary study on the natural extenders for artificial breeding of African catfish Clarias gariepinus (Burchell, 1822)

The objective of the present study was to determine the most suitable extender and their respective dilution ratios for African catfish sperm for artificial induced breeding and cryopreservation purposes. Three natural extenders were tested i.e. coconut water, sugarcane water and soybean solutions, at three different levels of sperm to extender dilutions of 1:20, 1:30 and 1:40. While Ringer solution was used as a control Diluted sperm were fertilized with ready isolated eggs to assess the fertility and hatching rate at 0, 6 and 12 hour intervals. The results showed that the eggs hatched approximately 19 to 27 hours after fertilization. In general, the fertilization and hatching rates decreased with increasing dilution ratio. With respect to natural extenders, the coconut water showed the highest fertility and hatching rates at 1:20 dilution ratio. Therefore, coconut water at 1:20 dilution ratio was the optimal condition for African catfish spermatozoa among the natural extenders investigated.

Fermentação alcoólica de hidrolisado de farelo de mandioca usando levedura Saccharomyces cerevisiae álcool resistente

A matriz energética mundial é baseada em fontes fósseis e renováveis. No Brasil, o bioetanol é gerado principalmente a partir da cana-de-açúcar. Resíduos agroindustriais (fontes celulósicas ou amiláceas) despontam como biomassas alternativas à cana-de-açúcar, para aumentar a competitividade deste combustível renovável frente aos de origem fóssil e também favorecer a sustentabilidade e a segurança alimentar e energética, pois são ricos em polissacarídeos não diretamente fermentescíveis, abundantes (problema ambiental) e apresentam baixo valor comercial. O farelo de mandioca é um exemplo de resíduo sólido gerado na produção de fécula (amido) e farinha de mandioca que ainda contém, em média, 75% de amido. Consequentemente, deve ser previamente hidrolisado e posteriormente fermentado por leveduras do gênero Saccharomyces para gerar etanol. O objetivo deste estudo foi produzir bioetanol a partir de hidrolisados enzimáticos de farelo de mandioca, usando levedura álcool resistente (AR). Primeiramente, a concentração de açúcares obtida a partir da hidrólise enzimática foi verificada através de um planejamento fatorial completo (24), com triplicata no ponto central, a fim de investigar a influência dos seguintes fatores na hidrólise: concentração de α-amilase (Termamyl 2X), tempo de liquefação, concentração de glucoamilase (AMG 300L) e o tempo sacarificação. A condição de hidrólise mais favorável foi a do ensaio com 0,517 mL de AMG/g amido, 0,270 mL de Termamyl/g amido, 1h de tempo de liquefação e 2h de tempo de sacarificação. O caldo resultante da condição escolhida alcançou altas concentrações de glicose (160 g/L). Os ensaios de fermentação alcoólica foram realizados em duplicata em biorreator de 3L, em regime de batelada, a 30C, 100 rpm e pH 5,5. Cerca de 3 g/L (massa seca) de uma linhagem de levedura álcool tolerante, Saccharomyces cerevisiae Hansen BY4741, crescida por 12h em meio YEDP (2% de glicose) foram usados como inóculo. O mosto consistiu de um litro de hidrolisado (160 g/L de glicose) fortificado com extrato de levedura (1%) e peptona de carne (1%), além da adição de um antiespumante (Tween 80) na concentração de 0,05% (m/v). Em 30 horas de fermentação, a média da concentração de etanol obtida foi de 65 g/L. A eficiência foi de 87,6% e o rendimento e a produtividade foram 0,448 e 2,16 g/L.h, respectivamente. Os resultados indicaram a aplicabilidade do farelo de mandioca como matéria-prima para a produção de bioetanol

Produção de açúcares a partir da palha de cana-de-açúcar para a produção de etanol

A crescente demanda por tecnologias que produzam biocombustíveis de maneira sustentável vem incentivando a utilização de diversos materiais lignocelulósicos para tal finalidade. O objetivo deste trabalho foi comparar o potencial de produção de açúcares (glicose e xilose) da palha e do bagaço de cana-de-açúcar. Inicialmente, as duas biomassas foram caracterizadas, mostrando percentuais muito similares de celulose e hemicelulose (42,1% e 22,6% para o bagaço e 39,2% e 22,7% para a palha, respectivamente). Isto evidencia potenciais similares de produção de açúcares. Posteriormente, foram realizados experimentos em laboratório para comparar os resultados de rendimento de xilose e produção de furfural após as reações de hidrólise ácida das duas biomassas, com o intuito de verificar se este processo, comumente utilizado para o bagaço, pode ser utilizado para a palha. As variáveis que foram avaliadas foram a concentração de ácido (0,5-3,0%m/m), o tempo reacional (15-60min) e a relação sólido-líquido (RSL - 0,1-0,2m/m). Concentrações de 42,72g/L e de 41,31g/L de xilose foram encontradas para a palha e para o bagaço, respectivamente, alcançando rendimentos de xilose superiores a 80%, em reações em laboratório. Também foram realizados ensaios de hidrólise ácida em planta piloto e de hidrólise enzimática em laboratório para avaliar os resultados de rendimento de glicose da palha. Os resultados de rendimento de xilose e produção de inibidores para estas reações foram avaliados e comparados com os dados obtidos em laboratório. Concentrações de 35,2g/Lde xilose e de 27,3g/L de glicose foram encontradas para a palha, alcançando rendimentos de xilose próximos a 100% e de glicose superiores a 64%, em reações de pré-tratamento em planta piloto e em reações de hidrólise enzimática em laboratório. Os resultados evidenciaram que as variáveis concentração de ácido e relação sólido:líquido são as mais influenciam na produção de xilose e glicose

Promotion of substrate based microbial biofilm in ponds: a low cost technology to boost fish production

Microbial biofilms have been found to increase fish production in ponds by increasing heterotrophic production through periphyton proliferation on available substrates. In this paper, the role of substrate based microbial biofilm in the production of Cyprinus carpio and Labeo rohita grown in ponds is investigated, using an easily available and biodegradable agricultural waste product (sugarcane bagasse) as substrate.

Uso de materiais lígneo-celulósicos, como fonte de carbono para bactérias redutoras de sulfato, na remoção de metais pesados

Quando as wetlands alcançam a máxima capacidade de tratamento para remover metais pesados, a remoção ainda pode ocorrer por precipitação na forma de sulfetos devido a redução biológica de sulfato. Para alcançar este objetivo, devem ser promovidas condições anaeróbias, uma fonte de sulfato deve existir e uma fonte adequada de carbono/energia deve estar presente. No presente trabalho, a macroalga Sargassum filipendula e bagaço de cana-de-açúcar (materiais lígneo-celulósicos) foram selecionados como fontes de carbono, devido ao seu acentuado conteúdo de compostos orgânicos de degradação lenta e serem resíduos de alta disponibilidade. Experimentos foram simultaneamente conduzidos em operação contínua em duas colunas (0,5 L cada), uma contendo a macroalga e/ou bagaço de cana-de-açúcar e a outra contendo os materiais inoculados com um lodo anaeróbio. Neste trabalho, foi estudada a remoção de cádmio e zinco, devido à presença deles em efluentes de operações de mineração/metalurgia. Os ensaios foram realizados sob três diferentes condições experimentais no que se refere à quantidade de lodo anaeróbio inoculado no reator e o material empregado como fonte de carbono/energia. Os resultados indicaram que o reator inoculado foi capaz de tratar o efluente mais eficientemente que o reator não inoculado, considerando o período dos testes

Transformações territoriais em Macaé decorrentes das atividades petrolíferas

A pesquisa tem por objetivo investigar as implicações da atividade petrolífera em Macaé-RJ. A instalação de empresas e a geração de empregos modificou a dinâmica populacional do município e região, atraindo migrantes e aumentando a urbanização e sua orientação. O aumento financeiro do orçamento municipal a partir das atividades petrolíferas reestruturou a economia, que antes era baseada nas atividades sucroalcooleira, agropecuária, pesca e comércio, para atividades industriais e prestação de serviços, comércio, turismo de negócios. Essas mudanças tornaram o município dependente da atividade petrolífera. As transformações ocorreram não apenas no distrito sede de Macaé, mas também nos outros distritos, que tiveram um aumento populacional, diminuição da atividade agrícola, intensificação das relações campo-cidade. A potencialidade turística da região serrana de Macaé é grande, mas pouco aproveitada, exceto no Sana. A pesquisa analisa essa potencialidade como forma de fortalecimento do rural. O trabalho é apresentado a partir de análise bibliográfica e trabalho de campo. Por fim, a dissertação considera que as implicações da atividade petrolífera em Macaé atingiram primeiramente e intensamente o distrito sede, expandindo-se também para os outros distritos e sua área rural, provocando transformações no setor agrário em direção a um novo rural ou de urbanidades no rural

Análise do mercado sucroalcooleiro e das elasticidades preço e renda da demanda por etanol hidratado

Este trabalho tem como objetivo estudar o mercado de etanol combustível e estimar as elasticidades preço e renda da demanda de etanol hidratado, no Brasil, no período de janeiro de 2003 a setembro de 2012. O método econométrico utilizado para analisar os dados e obter os resultados referentes à estimativa dos parâmetros das equações de demanda foi a metodologia de Johansen. Baseado na teoria da demanda incluiu-se, num primeiro momento, como variáveis explicativas: o preço do bem, o preço do bem substituto e a renda, num segundo momento incluiu-se também a frota de veículos, estimando assim o modelo VAR/VEC. Os resultados encontrados foram significativos e estão de acordo com a teoria econômica, nos levando a concluir que a demanda por etanol é bem elástica ao preço do etanol e ao preço da gasolina. Antes de desenvolvermos o modelo, analisamos o mercado de cana-de-açúcar, de etanol e da commodity concorrente ao etanol, o açúcar. Destacando a preocupação com o meio ambiente e a importância do etanol como energia renovável.

O campo na luta por seus direitos: uma análise sobre a relação entre os trabalhadores rurais campistas e os direitos trabalhistas no Rio de Janeiro durante o período democrático(1945-1964)

A presente dissertação propõe um diálogo entre a história social dos movimentos rurais e a história social do Direito e para tanto investigamos a trajetória dos trabalhadores rurais da lavoura canavieira de Campos dos Goytacazes e as lutas empreendidas por estes, em meios institucionais ou não, pelos seus direitos trabalhistas entre os anos de 1945 à 1964. A trajetória da organização sindical dos trabalhadores rurais de Campos dos Goytacazes, o processo de proletarização vivenciado pelos canavieiros campistas a partir dos anos 1940 e a mobilização destes em greves e paralisações foram analisados no sentindo de resgatar a formação de uma identidade política entre a classe trabalhadora rural campista no decorrer do período democrático. Paralelamente, a análise dos dissídios individuais e coletivos promovidos pelo proletariado rural de Campos dos Goytacazes nos acórdãos julgados pelo Tribunal Regional do Trabalho da 1Região teve como objetivo evidenciar a existência de uma cultura jurídica entre os canavieiros campistas e seus representantes legais que permitia a estes elaborarem apropriações da legislação trabalhista tornando legítimos direitos sociais que aparentemente eram lhe negados, bem como observar os limites de demandas como justiça e igualdade numa sociedade classista.