Adaptive potential of Lolium multiflorum L. biotypes susceptible and resistant to glyphosate.

2016

An approach to assess the potential of agroecosystems in providing environmental services.

O objetivo deste trabalho foi apresentar uma abordagem para avaliar as funções do solo em agroecossistemas e seus impactos sobre os serviços ambientais (SA). Uma abordagem com estudo de casos foi proposta para analisar a relação entre o estabelecimento e o manejo de agroecossistemas, em três biomas brasileiros (Floresta Atlântica, Cerrado e Caatinga), e a sua correlação com a prestação de serviços ambientais, tendo-se levado em consideração as especificidades de cada área. Também foi proposto um conjunto de parâmetros do solo que possam ser utilizados como indicadores para monitorar as alterações no agroecossistema. Observou-se que os tipos de serviços ambientais mais afetados pela implantação e pela gestão dos agroecossistemas são os de suporte e provisão, o que mostra o potencial que o manejo agrícola tem de fornecer múltiplos serviços, além de alimentos, fibras e energia. "Sem uso de fogo" e "consórcios agrícolas" foram os critérios usados na implantação e a gestão de agroecossistemas com maior potencial em aumentar a prestação de serviços ambientais, enquanto o estoque de biomassa no solo e na serapilheira foi o parâmetro do solo mais adequado para uso como indicador no monitoramento do impacto do agroecossistema na prestação de serviços ambientais.

Unlocking the Potential of Women in the Rural Development Process of Republic of Srpska: The Role of Extension Service

In Bosnia Herzegovina the development of clear policy objectives and endorsement of a long-term, coherent and mutual agricultural and rural development policy have also been affected by structural problems: a lack of reliable information on population and other relevant issues, the absence of an adequate land registry system and cadastre. Moreover in BiH the agricultural and rural sectors are characterized by many factors that have typically affected transition countries such as land fragmentation, lack of agricultural mechanization and outdated production technologies, and rural aging, high unemployment and out-migration. In such a framework the condition and role of women in rural areas suffered for the lack of gender disaggregated data and a consequent poor information that lead to the exclusion of gender related questions in the agenda of public institutions and to the absence of targeted policy interventions. The aim of the research is to investigate the role and condition of women in the rural development process of Republic of Srpska and to analyze the capacity of extension services to stimulate their empowerment. Specific research questions include the status of women in the rural areas of Republic of Srpska, the role of government in fostering the empowerment of rural women, and the role of the extension service in supporting rural women. The methodology - inspired by the case study method developed by R. Yin - is designed along the three specific research questions that are used as building blocks. Each of the three research questions is investigated with a combination of methodological tools - including surveys, experts interviews and focus groups - aimed to overcome the lack of data and knowledge that characterize the research objectives.

Study on health status and remediation potential of Phragmites australis employed in an Emilia Romagna (IT) Constructed Wetland to assess zonal variability of the facility.

Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. is a hydrophyte particularly resistant to harsh conditions, e.g. drought, high salinity, contaminants, such as heavy metals and toxic molecules, and high nutrients concentrations. These resistances render the plant suitable for water depuration, where its particular metabolism is exploited to remove pollutants and excessive nutrients from the environment. In constructed wetlands, this principle is applied to phyto-purify wastewater with various origins, such as industrial, agricultural and household, with the aim to improve its quality to an extent which would render its reuse possible. In the framework of a pre-existing project of Department of Agricultural and Food Sciences (DiSTAl), this work integrates the knowledge and data relative to an Emilia Romagna (IT) constructed wetland plant, in order to expand the knowledge about this particular facility and of the system in general. By assaying antioxidants, both non- enzymatic and enzymatic, chlorophylls content and net photosynthetic rates, and by measuring the elemental composition of the specimens, the health status and the elemental uptake of the wetland plants sampled in different areas were investigated. The results were compared amongst the examined specimens with the aim to detect areas where there may be a higher stress due to a different wastewater composition, potentially varying along the constructed route. In addition, different parameters regarding the extraction and assay protocols were investigated, in order to optimise the procedure and to select the best conditions to perform the analyses, as well as to integrate information missing in literature or found as contradictory.

Exploring the transformative potential of Bluetooth beacons in higher education

The growing ubiquity of smartphones and tablet devices integrated into personal, social and professional life, facilitated by expansive communication networks globally, has the potential to disrupt higher education. Academics and students are considering the future possibilities of exploiting these tools and utilising networks to consolidate and expand knowledge, enhancing learning gain. Bluetooth beacon technology has been developed by both Apple and Google as a way to situate digital information within physical spaces, and this paper reflects on a beacon intervention in a contemporary art school in higher education conducted by the authors intended to develop a situated community of practice in Art & Design. The paper describes the project, including relevant theoretical foundations and background to the beacon technology, with regards to the potential of using these devices to create a connected learning community by enhancing learning and facilitating knowledge creation in a borderless learning space.

Investigating the learning potential of the Second Quantum Revolution: development of an approach for secondary school students

In recent years we have witnessed important changes: the Second Quantum Revolution is in the spotlight of many countries, and it is creating a new generation of technologies. To unlock the potential of the Second Quantum Revolution, several countries have launched strategic plans and research programs that finance and set the pace of research and development of these new technologies (like the Quantum Flagship, the National Quantum Initiative Act and so on). The increasing pace of technological changes is also challenging science education and institutional systems, requiring them to help to prepare new generations of experts. This work is placed within physics education research and contributes to the challenge by developing an approach and a course about the Second Quantum Revolution. The aims are to promote quantum literacy and, in particular, to value from a cultural and educational perspective the Second Revolution. The dissertation is articulated in two parts. In the first, we unpack the Second Quantum Revolution from a cultural perspective and shed light on the main revolutionary aspects that are elevated to the rank of principles implemented in the design of a course for secondary school students, prospective and in-service teachers. The design process and the educational reconstruction of the activities are presented as well as the results of a pilot study conducted to investigate the impact of the approach on students' understanding and to gather feedback to refine and improve the instructional materials. The second part consists of the exploration of the Second Quantum Revolution as a context to introduce some basic concepts of quantum physics. We present the results of an implementation with secondary school students to investigate if and to what extent external representations could play any role to promote students’ understanding and acceptance of quantum physics as a personal reliable description of the world.

The transformative potential of community engagement in higher education: an analysis of service-learning effects on students, communities, and institutions.

Service-learning in higher education is gaining attention as a reliable tool to support students’ learning and fulfil the mission of higher education institutions (HEIs). This dissertation addresses existing gaps in the literature by examining the effects and perspectives of service-learning in HEIs through three studies. The first study compares the effects of a voluntary semester-long service-learning course with traditional courses. A survey completed by 110 students before and after the lectures found no significant group differences in the psychosocial variables under inspection. Nevertheless, service-learning students showed higher scores concerning the quality of participation. Factors such as students’ perception of competence, duration of service-learning, and self-reported measures may have influenced the results. The second study explores the under-researched perspective of community partners in higher education and European settings. Twelve semi-structured interviews were conducted with community partners from various community organisations across Europe. The results highlight positive effects on community members and organisations, intrinsic motivations, organisational empowerment, different forms of reciprocity, the co-educational role of community partners, and the significant role of a sense of community and belonging. The third study focuses on faculty perspectives on service-learning in the European context. Twenty-two semi-structured interviews were conducted in 14 European countries. The findings confirm the transformative impact of service-learning on the community, students, teachers, and HEIs, emphasising the importance of motivation and institutionalisation processes in sustaining engaged scholarship. The study also identifies the relevance of the community experience, sense of community, and community responsibility with the service-learning experience; relatedness is proposed as the fifth pillar of service-learning. Overall, this dissertation provides new insights into the effects and perspectives of service-learning in higher education. It integrates the 4Rs model with the addition of relatedness, guiding the theoretical and practical implications of the findings. The dissertation also suggests limitations and areas for further research.

Re-wetting potential of limestone filter cakes under mechanical decompression

During pressure filtration, the filter cake can experience deformation. When the filter cake exhibits elastic rheological behaviour, it expands while the pressure is released and, if adjacent liquid is present, re-wetting may occur. Such an expanding filter cake can pick up liquid already removed, worsening solid-liquid separation performances. Undesired phenomena such as filter cake re-wetting run contrary to solid-liquid separation performances and, specifically, to the separation target of obtaining a high dry solid content. At the industrial level, even a small quantity of liquid that can be additionally removed is beneficial. Re-wetting phenomenon is investigated using two different limestone materials and different filters and felts, respectively. Water storage capacity of filters and felts and elastic properties of filters, felts, and filter cakes are investigated. The elastic tests performed show that the filters and the felts are non-linear viscoelastic materials and can have a potential for re-wetting, while the limestone filter cakes are not showing measurable elastic deformation under decompression. However, during a filtration test an additional felt layer placed under the filter seems to result in a slightly higher cake dryness, i.e., an increase of the cake dryness by around 1% only. This difference may not be attributed to the re-wetting effect.

Valorização energética do biogás de um aterro de resíduos sólidos urbanos

Actualmente, a sociedade depara-se com um enorme desafio: a gestão dos resíduos sólidos urbanos. A sua produção tem vindo a aumentar devido à intensificação das actividades humanas nas últimas décadas. A criação de um sistema de gestão dos resíduos é fundamental para definir prioridades nas acções e metas para que haja uma prevenção na produção de resíduos. Os resíduos sólidos urbanos quando dispostos de forma inadequada podem provocar graves impactos ambientais, tendo sido neste trabalho demonstrado que através de uma gestão eficiente destes é possível aproveitar o potencial energético do biogás e consequentemente diminuir o consumo de combustíveis fósseis reduzindo o impacto ambiental. Os aterros sanitários devem funcionar como a ultima etapa do sistema de tratamento dos resíduos sólidos urbanos e são uma alternativa a ter em conta se forem tomadas todas as medidas necessárias. Estima-se que os aterros sejam responsáveis pela produção de 6-20% do metano existente e que contribuam com 3-4% da produção anual de gases efeito de estufa provenientes de actividades antropogénicas1. É, portanto, fundamental proceder a uma impermeabilização do solo e à criação de condições para recolha do biogás produzido durante a decomposição dos resíduos. Foi estimada a produção de biogás, de acordo com o modelo “LandGEM”, no entanto comparando esta produção com a produção medida pelo explorador, constatou-se uma diferença significativa que pode ser justificada pelo: modo de funcionamento do aterro (longos períodos de paragem); desvio dos resíduos rapidamente biodegradáveis para valorização; a existência de uma percentagem superior ao normal de oxigénio no biogás; a utilização de escórias e cinzas, e a correspondente redução da humidade devido ao compactamento exercido sobre os resíduos durante a sua deposição. Visto tratar-se de um estudo de viabilidade económica da valorização do biogás, foram propostos três cenários para a valorização do biogás. O 1º cenário contempla a instalação de um sistema gerador de energia para comercialização junto da Rede Eléctrica Nacional. O 2º Cenário contempla a instalação de um sistema alternativo de alimentação à caldeira da central de valorização energética de forma a substituir o combustível utilizado actualmente. E o 3º Cenário vem de encontro com os resultados observados actualmente onde se verifica uma reduzida produção/recolha de biogás no aterro. Assim é proposto um sistema gerador de energia que garanta o auto-consumo da exploração do aterro (26 MWh/ano). Qualquer um dos cenários apresenta uma VAL negativa o que leva a concluir que não são viáveis. No entanto, através da análise de sensibilidade, verificamos que estes são claramente afectados por factores como o benefício e o investimento anual, concluindo-se que com alterações nos factores de cálculo, como por exemplo, um aumento no consumo de combustível auxiliar da caldeira (2º cenário), ou com um aumento da factura eléctrica (3º cenário), ou com o aumento do tempo de retorno do investimento inicial(1º cenário), os projectos podem-se tornar viáveis. Por fim importa referir que independentemente da valorização é fundamental continuar a eliminar a máxima quantidade de metano produzida para tentar diminuir o impacto que este tem sobre o ambiente.

Selvitys biokaasupotentiaalista Lempäälässä ja parhaimman hyödyntämisratkaisun toimintamalli

Tässä energiatekniikan kandidaatintyössä kartoitetaan Lempäälän kunnan biokaasupotentiaalia, sekä selvitetään potentiaalin suuruusluokkaa ja kannattavimman hyödyntämisratkaisun toimintamallia. Työssä tarkastellaan erilaisia mahdollisia biokaasun lähteitä ja selvitetään niiden hyödyntämisestä koituvia kustannuksia.Työ on tehty Lempäälän Lämpö Oy:n tilauksesta.

Influência da relação volumoso: concentrado e do tempo de retenção hidráulica sob a biodigestão anaeróbia de dejetos de bovinos

O objetivo deste trabalho foi avaliar as possíveis alterações existentes na composição e no processo de biodigestão anaeróbia dos dejetos de bovinos em fase de terminação alimentados com diferentes proporções de volumoso: concentrado e com diferentes tempos de retenção hidráulica (TRH). Foram utilizados 24 biodigestores batelada de bancada com 12 litros de capacidade, dos quais 12 foram abastecidos com dejetos de bovinos alimentados com a dieta 1 (60% volumoso:40% concentrado) e dieta 2 (40% volumoso:60% concentrado) e submetidos a 30, 60, 90 e 120 dias de TRH. A eficiência do processo de biodigestão anaeróbia foi avaliada pelas reduções de sólidos totais, sólidos voláteis, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, celulose e número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, além dos potenciais de produção de biogás e metano. Os resultados mostraram que o aumento da proporção de volumoso na dieta levou a menor eficiência do processo, principalmente nos potenciais de produção de biogás e metano que foram em média 13% menor. Com relação ao NMP de coliformes totais e termotolerantes, foram observadas reduções significativas conforme aumentou TRH.

Produção animal e o meio ambiente: uma comparação entre potencial de emissão de metano dos dejetos e a quantidade de alimento produzido

O objetivo do trabalho foi efetuar a comparação das principais espécies de interesse agropecuário, em relação à eficiência de conversão das dietas em produtos de origem animal (carne ou ovo), produção de resíduo e potencial de emissão de metano, a partir da fermentação dos resíduos. Para isso, foram selecionadas cinco espécies de animais durante a fase de produção: 1) suínos, do nascimento ao abate (peso vivo (PV) final de 90 kg) ; 2) bovinos, do desmame ao abate (PV: 520 kg); 3) caprinos, do desmame ao abate (PV: 30 kg); 4) aves, durante toda a fase de postura (14,7 kg de ovos); 5) frango de corte, do nascimento ao abate (PV: 3,1 kg). Para a estimativa dos parâmetros propostos, foram medidos os dados do desempenho e efetuou-se a biodigestão anaeróbia dos dejetos produzidos pelos animais. de maneira geral, os dejetos dos ruminantes apresentaram altas concentrações de fibra e baixos potenciais de produção de biogás; no entanto, o menor desempenho destes animais na conversão do alimento em produto e a maior produção de dejetos fizeram com que eles apresentassem maiores produções de metano por kg de alimento produzido.

Co-digestão anaeróbia de dejetos de bovinos e dois tipos de glicerina bruta

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Produção e qualidade do biogás gerado com os dejetos de diferentes espécies animais

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV