Kokoonpanon ohjauksen kehittäminen maa- ja metsätalouskoneteollisuudessa

Kehitetään maa- ja metsätalouskoneita valmistavan yrityksen kokoonpanoohjausta imu- ja työntöohjausmenetelmin. Luodaan sopiva järjestelmä toimintaympäristöön.

Energy harvesting methods for wireless sensor nodes in heavy-duty vehicles

The number of autonomous wireless sensor and control nodes has been increasing rapidly during the last decade. Until recently, these wireless nodes have been powered with batteries, which have lead to a short life cycle and high maintenance need. Due to these battery-related problems, new energy sources have been studied to power wireless nodes. One solution is energy harvesting, i.e. extracting energy from the ambient environment. Energy harvesting can provide a long-lasting power source for sensor nodes, with no need for maintenance. In this thesis, various energy harvesting technologies are studied whilst focusing on the theory of each technology and the state-of-the-art solutions of published studies and commercial solutions. In addition to energy harvesting, energy storage and energy management solutions are also studied as a subsystem of a whole energy source solution. Wireless nodes are also used in heavy-duty vehicles. Therefore a reliable, long-lasting and maintenance-free power source is also needed in this kind of environment. A forestry harvester has been used as a case study to study the feasibility of energy harvesting in a forestry harvester’s sliding boom. The energy harvester should be able to produce few milliwatts to power the target system, an independent limit switch.

Reação de genotipos de feijoeiro comum a quatro raças de Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli

O objetivo do trabalho foi avaliar a resistência de 104 genótipos de feijoeiro comum, do Banco Ativo de Germoplasma do Instituto Agronômico de Campinas (BAG/IAC), a quatro raças fisiológicas de Fusarium oxysporum f. sp. Phaseoli em casa de vegetação para avaliação. Os sintomas da doença foram avaliadas nas plantas aos trinta dias após a inoculação, atribuindo-se notas que variavam de 0 (plantas sem sintomas) a 4 (plantas totalmente murchas e ou mortas). Plantas com notas médias de severidade até 2 foram consideradas resistentes e acima de 2, suscetíveis. Os resultados mostraram um total de 35 (33%) genótipos resistentes as quatro raças testadas, demonstrando um alto potencial de uso pelos programas de melhoramento genéticos para resistência a este patógeno.

Resistência genética em genótipos de feijoeiro a Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens

Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (Cff) agente causal da murcha-de-curtobacterium em feijoeiro (Phaseolus vulgaris), é um patógeno vascular de difícil controle. A doença foi detectada pela primeira vez no Brasil na safra das águas de 1995, no Estado de São Paulo. Por se tratar de uma doença de difícil controle, a resistência genética tem sido a melhor opção. O objetivo deste trabalho foi avaliar a reação de genótipos de feijoeiro à murcha-de-curtobacterium, frente a 333 acessos pertencentes ao banco de germoplasma de feijoeiro do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Oportunamente, foram selecionados genótipos de feijoeiro altamente resistentes e suscetíveis, com a finalidade de comparar a colonização de Cff no vaso do xilema a partir da visualização sob microscopia eletrônica de varredura. Os resultados da triagem da resistência genética em genótipos de feijoeiro indicaram a existência de variabilidade genética nas amostras dos 333 genótipos avaliados, ao isolado de Cff Feij 2634. Os materiais foram classificados em 4 grupos de resistência: 29 genótipos (8,7%) comportaram-se como altamente resistentes, 13 genótipos (3,9%) como resistentes, 18 genótipos (5%) como moderadamente resistentes e 273 genótipos (81%) suscetíveis. A partir dos resultados obtidos, cerca de 18% dos genótipos de feijoeiros, desde altamente resistentes à moderadamente resistentes, poderão ser úteis para o programa de melhoramento genético como fonte de genes para resistência a Cff. Através da microscopia eletrônica de varredura, foram observadas em genótipos altamente resistentes, várias aglutinações da bactéria envolvidas por filamentos e estruturas rendilhadas sob pontuações da parede do vaso do xilema, não verificados em genótipos suscetíveis, o que sugere a ativação de mecanismos de defesa estruturais e bioquímicos nas plantas resistentes.

Indexação biológica de genótipos de bananeira para o Banana streak virus

O Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de bananeira é a base do programa de melhoramento genético da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical. O objetivo deste trabalho foi indexar os acessos do BAG para o vírus das estrias da bananeira (Banana streak virus, BSV). Cada amostra foliar, coletada dos 220 acessos do BAG foi utilizada na inoculação de três plantas de bananeira 'Caipira' produzidas por micropropagação. As plantas foram inoculadas, através da cochonilha vetora Planococcus citri Risso, fornecendo-se um acesso de aquisição de 24 horas e de transmissão de 48 horas. Como controle positivo e negativo foram utilizadas plantas previamente analisadas por PCR, quanto a presença de BSV. Entre 15 e 70 dias após a inoculação, as plantas indicadoras apresentaram os primeiros sintomas. Desta forma, verificou-se que 44 dos 220 acessos estavam infectados com BSV.

Gama de hospedeiros e reação de genótipos de tomateiro a Pseudomonas cichorii

Em 2005, foi constatada em dois campos comerciais de tomate no Estado de São Paulo, a ocorrência da queima bacteriana, causada por Pseudomonas cichorii. Em vista disso, foram desenvolvidos estudos visando a determinação da gama de hospedeiros de isolados de Pseudomonas cichorii (IBSBF 2309 e IBSBF 2323), obtidos de tomateiro, provenientes de campos comerciais localizados nos municípios de Bragança Paulista e Mogi Guaçú, SP. Plantas de abobrinha, alface, beldroega, berinjela, beterraba, cenoura, couvebrócolo, datura, fumo, girassol, jiló, melão, pepino, petúnia, pimentão, rabanete, repolho, rúcula, salsa e tomateiro foram inoculadas por pulverização, separadamente, com os dois isolados de P. cichorii de tomateiro e um isolado de girassol (GIR-1). Os isolados IBSBF 2309 e IBSBF 2323 foram patogênicos à beldroega, datura, girassol, pimentão e tomate; GIR-1 foi patogênico apenas à beldroega, datura e girassol, não sendo patogênico ao pimentão e ao tomateiro. No Brasil não se conhecem fontes de resistência dentro do gênero Lycopersicon ou a reação de cultivares de tomateiros a esta bactéria. Vinte e oito genótipos de tomateiro provenientes do Banco de Germoplasma da empresa Sakata Seed Sudamerica Ltda., foram avaliados quanto a reação aos isolados IBSBF 2309 e IBSBF 2323 de P. cichorii, pelo método de inoculação nas folhas. Os maiores níveis de resistência foram observados em AF 11768, AF 2521, AF 11766, AF 11772, AF 229, AF 5719-1 e AF 8162. O genótipo AF 5719-1, que possui o gene Pto, que confere resistência a P. syringae pv. tomato, apresentou um bom nível de resistência a P. cichorii. A identificação de genótipos que apresentem bons níveis de resistência a este patógeno é importante para utilização em programas de melhoramento genético do tomateiro, visando a incorporação de genes de resistência a P. cichorii.

Estimativa da repetibilidade em caracteres morfológicos e de produção de palmito em pupunheira (Bactris gasipaes Kunth)

No melhoramento da pupunheira, visando a produção de palmito, é primordial o conhecimento de parâmetros genéticos de caracteres produtivos associados aos morfológicos na seleção de plantas promissoras. Por ser uma palmeira perene com caráter de produção destrutivo, o coeficiente de repetibilidade consiste em uma estratégia desejável. Assim, estimou-se o coeficiente de repetibilidade entre oito caracteres morfológicos e oito de produção de palmito em pupunheiras da coleção de germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental. Para tanto, foram avaliadas 65 plantas com variação para número de estipes por planta. O coeficiente de repetibilidade, o número de estipes a serem cortados e o coeficiente de determinação foram obtidos através da análise da variância com um fator de variação, com número variável de observações. Quatro caracteres morfológicos apresentaram coeficientes de repetibilidade variando de 0,5317 a 0,6716, o que indica regularidade no comportamento das plantas de uma avaliação para outra. No entanto, apenas o comprimento da ráquis foliar mostrou número de medições necessárias para se obter predições com 95% de confiança. Todos os caracteres produtivos tiveram baixas magnitudes de repetibilidade de (0,1030 a 0,2202), o que expressa irregularidades na superioridade das plantas, além de exibirem números de medições elevados. Portanto, o comprimento da ráquis foliar pode ser usado na seleção de pupunheiras para palmito.

Variabilidade genética de populações de fava d'anta (Dimorphandra mollis) da região norte do Estado de Minas Gerais

Fava d'anta (Dimorphandra mollis Benth) é uma planta nativa do Cerrado brasileiro utilizada na extração da rutina, quercetina e ramnose, produtos usados nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos. O norte do Estado de Minas Gerais produz cerca de 23% da rutina nacional. A obtenção dessa espécie tem sido de forma predatória pelos extrativistas, e estudos da variabilidade genética dessas populações podem fornecer subsídios para estratégias de conservação e manutenção da espécie. O objetivo deste trabalho foi analisar a diversidade genética dessa planta por meio da técnica de RAPD. Para isso, foram coletadas folhas jovens de fava d'anta em sete localidades diferentes (Januária, Patis, Mirabela, Lontra, CAA, Jequitaí e Morro Alto) da região Norte de Minas Gerais. Nessa análise, testaram-se 43 primers. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que 10,3% e 89,7% da variação genética foi distribuída entre e dentro das populações, respectivamente. A diversidade genética de Nei (Ĥe) variou de 0,1736 (população de Morro Alto) a 0,2867 (população de Mirabela). Já a análise genética permitiu a construção de um dendrograma com formação de grupos distintos, cujas informações poderão ser utilizadas na criação de um banco de germoplasma e contribuir para a preservação da espécie.

Biologia reprodutiva de Acacia mearnsii De Wild.: receptividade de estigmas

O objetivo deste trabalho foi analisar a receptividade de estigmas de Acacia mearnsii De Wild. em 20 árvores da Área de Produção de Sementes (APS) da Fazenda Locatelli, da empresa SETA S.A., no município de Butiá (RS) e comparar os períodos de receptividade de estigmas e de viabilidade polínica em diversas fases da abertura floral. Foi utilizado como método de colorimetria o reagente de Baker para indicar a receptividade e a viabilidade. As análises foram conduzidas em delineamento inteiramente casualizado e a estatística χ2 foi utilizada para verificar a significância dos eventos estudados. Foi observada receptividade no início da abertura floral (71%), alcançando a total receptividade (100%) em plena antese. A viabilidade polínica foi detectada no início da antese (77%) e em total abertura floral (88%). Na fase de senescência foram observados estigmas receptivos (50%) e políades viáveis (23%). Há sobreposição da fase de viabilidade masculina e de receptividade feminina, aumentando as chances de autopolinização. Na maioria das árvores analisadas (85%) foi observada a total receptividade (100%) nos estigmas amostrados. Em três árvores (15%) observou-se uma média inferior a 95% de estigmas receptivos. Não foi observada diferença significativa pelo teste do χ2 na receptividade dos estigmas no germoplasma analisado, sugerindo que o genótipo não interfere diretamente para a receptividade dos estigmas.

Maturação e morfometria dos frutos de miconia Albicans (Swartz) triana (melastomataceae) em um remanescente de floresta estacional semidecídua montana em Lavras, MG

Os objetivos deste trabalho foram analisar a dinâmica da maturação dos frutos e avaliar quantitativamente algumas características físicas dos frutos de Miconia albicans (Swartz) Triana em um remanescente de Floresta Estacional Semidecídua Montana. A atividade, intensidade e sincronia de 20 indivíduos foram analisadas em relação aos eventos de frutificação, correlacionando-os com as variáveis climáticas. Analisou-se a morfometria (comprimento, largura e massa) de 130 frutos de 10 indivíduos. A intensidade da fenofase de frutos maduros nas plantas correlacionou-se significativamente com a precipitação média do período (rS = 0,611; P < 0,05). A espécie possui número elevado de pequenas sementes por fruto ( = 28,05 ± 1,45 d.p.). O coeficiente de correlação entre a massa fresca do fruto e a da polpa foi de rS = 0,988 (P < 0,001), ou seja, a massa fresca do fruto é linearmente proporcional à quantidade de polpa. Esta contribui, em média, com 94% da massa fresca total do fruto, demonstrando a importância da espécie para os frugívoros. Os resultados indicaram o período de alta sincronia intrapopulacional das fenofases analisadas, o que pode ser útil na orientação da coleta de sementes visando à criação de bancos de germoplasma e produção de mudas para a recuperação de áreas degradadas.

Metsäteollisuusyhtiön liiketoimintaportfolion synergioiden määrittäminen ja optimointi: Case UPM-Kymmene Oyj

Tutkielmassa selvitettiin UPM-Kymmene Oyj:n liiketoimintaportfolion muodostamia synergioita julkisiin lähteisiin pohjautuen. Synergioiden määrittämistä varten muodostettiin malli, jonka avulla määritettiin synergiat montaa eri liiketoimintaa harjoittavalle yhtiölle. Synergianäkemystä hyödynnettiin portfolion optimoinnissa uudella lähestymistavalla. Synergian mittausmallissa arvotettavan yhtiön liiketoiminta-alueille valittiin vertailuyhtiöt, joiden taloudellista suoriutumista arvioimalla pystyttiin määrittämään arvio synergian määristä. Tutkielman aihe synergioiden muodostumisesta ja mittaamisesta on tärkeä, sillä montaa liiketoimintaa harjoittavat yhtiöt oikeuttavat olemassa olonsa vetoamalla liiketoimintojen välillä syntyviin hyötyihin ja synergioihin. Synergiat ja portfolion optimointi ovat johdolle tärkeä aihe, sillä portfolion hallinta on yrityksen liiketoiminnan jatkuvuuden, taloudellisen suoriutumisen ja olemassa olon kannalta erittäin keskeistä Tutkielman tulosten perusteella UPM:n liiketoimintaportfoliossa muodostuvien synergioiden voidaan arvioida olevan vuosittain 44 miljoonasta eurosta 117 miljoonaan euroon. Portfolion optimoinnin tuloksena ainoastaan paperin ja vaneriliiketoimintojen suhteellista painoarvoa tulee laskea, mikä johtuu lähinnä näiden liiketoimintojen jatkuvasta huonosta taloudellisesta suoriutumisesta.

Diversidade genética e tamanho efetivo de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All., sob conservação ex situ

O objetivo deste trabalho foi investigar a diversidade, a estrutura genética e o tamanho efetivo, retido em um banco de germoplasma, de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. (aroeira), procedentes de Aramina-SP e Selvíria-MS. As populações foram avaliadas a partir da amostragem de 25 progênies de polinização aberta de cada população. De cada progênie, 17 a 20 indivíduos foram amostrados e genotipados para oito locos microssatélites. Os maiores valores para o número total de alelos (At), número médio de alelos por loco (A), número efetivo de alelos (Ae), heterozigosidade observada (H0) e esperada (He) foram detectados na população Selvíria (At = 105, A = 13,13, Ae = 3,98, H0 = 0,669 e He = 0,749), enquanto Aramina teve At = 94, A = 13,75, Ae = 3,10, H 0 = 0,535 e He = 0,678. A diferenciação nas frequências alélicas das duas populações, com relação ao pólen cruzado (0,159) e do óvulo (0,235), indica que cerca de 84% e 77%, respectivamente, da diversidade genética está dentro das populações. O coeficiente médio de coancestria foi maior (Selvíria Θ = 0,165, Aramina Θ = 0,169) e o tamanho efetivo médio das progênies (Selvíria Ne(v) = 3,04, Aramina Ne(v) = 2,69) foi menor do que o esperado em progênies de populações panmíticas (Θ = 0,125, Ne(v) = 4). O tamanho efetivo total retido no banco ex situ foi estimado em 67,5 na população Selvíria e 71,1 na população Aramina, valores menores do que o requerido (Ne = 150) para a conservação de populações em curto prazo. Entretanto, as duas populações apresentaram alta diversidade genética, o que as qualifica para serem utilizadas em programas de conservação e melhoramento genético da espécie, desde que seja aumentado o tamanho efetivo populacional conservado ex situ.

Metsäsääntely Suomessa ja Venäjällä. Näkökulmia kestävään metsätalouteen

Sustainability is the aim of forest management and forest regulation in many countries. Accordingly, forest management has been steered towards more environmentally friendly methods and new regulatory instruments have been introduced. At the same time, wood trade and forest industry have become a global business. Even if the importance of national forest legislation has not decreased, it has been widely acknowledged that national regulation of forest management is no longer sufficient. The movement of goods does not acknowledge boundaries, even though most negative environmental and social consequences stay in the country of origin of wood and other raw materials. As a partial solution to this dilemma, different kinds of regulations have been developed. Various forest certification schemes and wood trade regulation in the EU (995/2010) are examples of efforts to prevent illegal logging and unsustainable forestry. The Finland-based forest industry is to a varying extent dependent on wood trade from Russia. Especially in the 1990‟s, ethical questions concerning import of wood from Russian old growth forests near the Finnish border were widely discussed. Consequently, forest industry enterprises have developed systems to trace the origin of wood and to buy certified wood from Russia. The aim of the research has been to evaluate Finnish and Russian forest regulations in order to investigate what kind of forest management these regulations enhance, and to what extent ecologically sustainable forest management has been integrated into different forms of regulation. I have examined Finnish and Russian forest regulation in four separate articles based on the topics of the Russian Forest Code, forest certification and other voluntary forest protection measures in Russia, Finnish forest certification and Finnish forest legislation. One objective has been to analyse the roles voluntary forest certification plays in promoting sustainable forest management in different countries. In my research, I have mainly concentrated on ecological sustainability and protection of biodiversity, although other aspects of sustainable forest management have been touched upon in different articles. In the following I shall conclude the findings of my research. When the current Russian Forest Code (2006) was being adopted, the main emphasis was not on ecological issues, but on reorganizing forest governance. The role of ecological requirements was even slightly diminished during the legislative reform. There are, nevertheless, still stipulations aiming at ecological sustainability, such as the division of forests into different forest management categories and various protection zones. In 2000, FSC forest certification arrived in Russia, at present covering already 28 million hectares of forests. The PEFC scheme is now in use as well, but to a much lesser extent. If properly implemented, Russian forest certification schemes clearly improve the level of ecological and social sustainability of forestry in Russia. Certification criteria, however, are partly in conflict with the Russian forest legislation and certified enterprises have been forced to pay fines or to negotiate with forest authorities. This clearly indicates that even if Russian forest legislation has otherwise been liberalized to a certain extent, some significant paternalism still exists. Voluntary, hands-on biodiversity protection measures are not valued, and they are not part of the official protection policies as in many other countries. However, there have been some regional solutions to this dilemma. In the Republic of Karelia forest authorities have approved a set of forest biodiversity protection rules created by a local NGO and a forest industry enterprise. By following these local rules, an enterprise can avoid fines for protection measures. The current Finnish Forest Act was adopted in 1996. It brought forest legislation into a new era as some ecological aspects were integrated into forest legislation. The various soft-law forest management recommendations further increased the level of biodiversity protection. My evaluation of the overall legitimacy of the Finnish forest legislation and forest management paradigm revealed, however, several problematic issues. As part of this study I analysed the history of the current forest management paradigm. This analysis revealed the path dependency which still hinders the protection of biodiversity and clearly decreases the general legitimacy of forest management. Due to several historical reasons only even-structured forest management based on clear cuts has for decades been officially approved in Finland. Due to increasing demands of forest owners the legislation is finally being revised. Yet, the official approval of uneven-structured forest management would not be enough to fully improve ecological, social and cultural legitimacy. The latest ecological theories and knowledge of endangered species should be taken into account in the on-going reform of forest legislation as well as the modernisation. Forest legislation is one of the very few spheres of Finnish environmental legislation where openness and participation are still considered a threat. The first Finnish forest certification scheme, PEFC, was established in 2000. It now covers more than 20 million hectares, about 95% of the forests in Finland. PEFC Finland does not require a higher level of biodiversity protection than the recommendations by Tapio (the Development Centre for Forestry), but certification has unified forest management practices and requires more protection measures than mere forest legislation. The study suggests that in Finland PEFC has not functioned as an instrument which would substantially improve the level of forest management. Rather it has supported the status quo of the forest sector. While the ecological and social responsibility of Finland-based forest corporations was one impetus for this research, I want to conclude that there are problems related to forest legislation and non-state regulation in both Finland and Russia. If an enterprise buying wood from Russia buys only certified wood, and carefully avoids wood coming from high conservation value forests that are either ecologically or socially valuable, it can be claimed to be as sustainably produced as in Finland. However, there must be continuous scrutiny of the circumstances. In Russia, the level of the compliance of certification criteria varies considerably, and there are vast unprotected invaluable forest areas. The utilisation of these areas should not be based on short-sighted decisions or lack of consensus among stakeholders.

Genetic transformation of Eucalyptus camaldulensis by agrobalistic method

Eucalyptus stands in the setting of worldwide forestry due to its adaptability, rapid growth, production of high-quality and low cost of wood pulp fibers. The eucalyptus convetional breeding is impaired mainlly by the long life cycle making the genetic transformation systems an important tool for this purpose. However, this system requires in vitro eficient protocols for plant induction, regeneration and seletion, that allow to obtain transgenic plants from the transformed cell groups. The aim of this work was to evaluate the callus formation and to optimize the leaves and callus genetic transformation protocol by using the Agrobacterium tumefaciens system. Concerning callus formation, two different culture media were evaluated: MS medium supplemented with auxin, cytokinin (M1) and the MS medium with reduced nitrogen concentration and supplemented with auxin, cytokinin coconut water (M2). To establish the leave genetic transformation, those were exposed to agrobiolistics technique (gene gun), to tissue injury, and A. tumesfasciens EHA 105 contening the vetor pCambia 3301 (35S::GUS::NOS), for gene transference and to establish the callus transformation thoses were exposed only to A. tumefasciens. For both experiments, the influence of different infection periods was evaluated. The M2 medium provided the best values for callus sizea and fresh and dry weight. The leaves genetic transformation using the agrobiolistics technique was effective, the gus gene transient expression could be observed. No significant differences were obtained in the infection periods (4, 6 and 8 minutes). The callus genetic transformation with A. tumefaciens also promotend the gus gene transient expression on the callus co-cultiveted for 15 e 30 minutes. The transformed callus was transfered to a regeneration and selection medium and transformed plants were obtained.

Efeito de 6-benzilaminopurina sobre a propagação in vitro de Mimosa caesalpiniifolia Benth. (Fabaceae)

A Mimosa caesalpiniifolia, popularmente conhecida como sabiá, é uma espécie nativa da Caatinga que, em razão de suas inúmeras potencialidades, tem enfrentado um processo de exaustiva exploração, tornando iminente a necessidade de se utilizar alternativas sustentáveis que permitam a sua reposição em ambiente natural e a conservação de seu genótipo. A micropropagação tem sido considerada técnica promissora nesse sentido, pois viabiliza a produção de mudas em larga escala e com elevada sanidade. Citocininas como a 6-benzilaminopurina (BAP) são importantes nesse processo, pois influenciam consideravelmente o crescimento e a morfogênese in vitro e permitem a formação de bancos de germoplasma in vitro. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência de concentrações de BAP sobre a indução de brotações in vitro em M. caesalpiniifolia. Segmentos cotiledonares obtidos de plântulas germinadas in vitro foram inoculados em meio de cultura WPM suplementados com seis concentrações de BAP: 0,0; 4,44; 8,88; 17,76; 26,64; e 35,52 µmol/L. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com seis tratamentos, três repetições e cada repetição composta por 10 unidades experimentais. Aos 30 dias, foram avaliados o número de explantes responsivos, o número de brotos por explante e a presença de calos, oxidação e contaminação. Os dados foram avaliados estatisticamente através da Análise de Correspondência e mediante o ajuste de Equações de Regressão. Verificou-se que a concentração de 17,76 µmol/L apresentou-se mais responsiva em relação à taxa de multiplicação e ao número de brotações, sendo, portanto, a concentração mais indicada para a propagação in vitro de M. caesalpiniifolia.