Pond apple (Annona glabra L.) - Investigating novel mechanical control options

Pond apple usually occurs in swampy areas, but mechanical control may be a viable option in some locations during drier periods. Two machines, the Positrack™ and the Tracksaw™, have been trialled for initial kill rate, amount of follow-up control required, safety to field operators, cost-efficiency and selectivity (effect on native vegetation), compared to other control options. The Positrack™ is a tracked bobcat with a slasher-type attachment that cuts individual trees off near ground level and mulches them. It has no on-board herbicide application capability and requires an additional on-ground operator to apply herbicide by hand. The Tracksaw™ is a tracked mini-excavator with a chainsaw bar and spray applicator on the boom that cuts individual trees off near ground level and applies chemical immediately to the cut stump, requiring only a single operator. Initial trials were done in infestations of similar sizes and densities at the Daintree (Positrack™) and in Innisfail (Tracksaw™) in late 2009. Kill rates to date are 83% for Positrack™ mechanical, 95% for Positrack™ mechanical plus herbicide, and 78% for the Tracksaw™ combined treatment. If ongoing comparison proves either of these machines to be more cost effective, selective, and safer than traditional control methods, mechanical control methods may become more widely used.

Mechanical control of floating aquatic weed: Kainji Lake experience

The paper describes the uniqueness and invasiveness of water hyacinth (Eichhornia crassipes) on Lake Kainji (Nigeria). The mechanical blocking device design concept based on the Kainji Lake flooding regime is also highlighted. Water hyacinth coverage, that was over 23% at high water in level in 1994, was reduced to 0.75% in the same period in 2000. Although this feat cannot be wholly ascribed to mechanical control effort alone, the first year of the device's full operation more than 1.04 million kg of fresh weight of water hyacinth were trapped, collected and deposited in two separate dumping pits, each at about 1 km off the shoreline of either side of the Lake. On further analysis over a period of one year of uncleared inflow of water hyacinth indicated the effectiveness of the bloom. Recommendations are advanced for the use of such local but highly technical knowledge to control floating water hyacinth that is vastly taking over the intricate network of Nigerian water systems and within the West African sub-region

Mechanical control of morphogenesis at the shoot apex

Morphogenesis does not just require the correct expression of patterning genes; these genes must induce the precise mechanical changes necessary to produce a new form. Mechanical characterization of plant growth is not new; however, in recent years, new technologies and interdisciplinary collaborations have made it feasible in young tissues such as the shoot apex. Analysis of tissues where active growth and developmental patterning are taking place has revealed biologically significant variability in mechanical properties and has even suggested that mechanical changes in the tissue can feed back to direct morphogenesis. Here, an overview is given of the current understanding of the mechanical dynamics and its influence on cellular and developmental processes in the shoot apex. We are only starting to uncover the mechanical basis of morphogenesis, and many exciting questions remain to be answered.

Optimization problems for controlled mechanical systems : bridging the gap between theory and application

Mechanical control systems have become a part of our everyday life. Systems such as automobiles, robot manipulators, mobile robots, satellites, buildings with active vibration controllers and air conditioning systems, make life easier and safer, as well as help us explore the world we live in and exploit it’s available resources. In this chapter, we examine a specific example of a mechanical control system; the Autonomous Underwater Vehicle (AUV). Our contribution to the advancement of AUV research is in the area of guidance and control. We present innovative techniques to design and implement control strategies that consider the optimization of time and/or energy consumption. Recent advances in robotics, control theory, portable energy sources and automation increase our ability to create more intelligent robots, and allows us to conduct more explorations by use of autonomous vehicles. This facilitates access to higher risk areas, longer time underwater, and more efficient exploration as compared to human occupied vehicles. The use of underwater vehicles is expanding in every area of ocean science. Such vehicles are used by oceanographers, archaeologists, geologists, ocean engineers, and many others. These vehicles are designed to be agile, versatile and robust, and thus, their usage has gone from novelty to necessity for any ocean expedition.

Assessing the effects of vector control on dengue transmission

The dengue virus is an arbovirus transmitted to humans through mosquito Aedes aegypti. To describe the dynamics of dengue disease within these two populations we develop a compartment model taking into account chemical controls and mechanical control applied on the mosquitoes, which are the currently available controlling mechanisms to prevent dengue disease. To mimic seasonal variations, some parameters of the model are allowed to depend on time in order to divide a calendar year in favorable and unfavorable periods regarded to the development of vector population. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Impact of partial removal of the invasive macrophyte Lagarosiphon major (hydrocharitaceae) on invertebrates and fish

Invasive macrophyte species are a threat to native biodiversity and often grow to nuisance levels, therefore, making control options necessary. Macrophyte control can have pronounced impacts on littoral fish by reducing habitat heterogeneity and the loss of profitable (high density of invertebrates) foraging areas. Yet, there is little known about the impacts of macrophyte removal on invertebrates themselves. We conducted a macrophyte removal experiment, that is the cutting of channels into dense macrophyte beds, to investigate the impact of mechanical macrophyte control on invertebrate and fish communities in a littoral zone dominated by the invasive macrophyte Lagarosiphon major. The effect of macrophyte removal had only a temporary effect on macrophyte areal cover (4 months). Nevertheless, the treatment increased light penetration significantly. However, we could not detect any difference in epiphyton biomass. Invertebrate biomass increased in macrophyte stands 4 months after treatment and there was a shift in the invertebrate community composition. Mechanical control had no effect on invertebrate biodiversity. The higher invertebrate biomass did not translate into a higher fish density in the treated areas. The results of this study indicated that partial mechanical removal is a suitable option to control unwanted macrophyte stands.

Synthesis of positive-real functions with low-complexity series-parallel networks

The purpose of this paper is to continue to develop the recently introduced concept of a regular positive-real function and its application to the classification of low-complexity two-terminal networks. This paper studies five- and six-element series-parallel networks with three reactive elements and presents a complete characterisation and graphical representation of the realisability conditions for these networks. The results are motivated by an approach to passive mechanical control which makes use of the inerter device. ©2009 IEEE.

空间冗余度机器人最小关节力矩的轨迹规划

许多工程机械的工作装置属于冗余度机器人的范畴 ,该类机械施工控制自动化所涉及到的轨迹规划问题 ,一直受到人们的重视·采用冗余度机器人运动学的最小关节力矩法 ,对空间4R冗余度机器人的关节轨迹的运动规划进行了分析仿真·实验表明该方法实际可行 ,运动学和动力学的工作特性良好·

Glyphosate e adubação foliar com manganês na cultura da soja transgênica

Com base na hipótese de que a soja transgênica tolerante ao glyphosate necessitaria da adição complementar de manganês devido a alterações na absorção e no metabolismo do elemento pelas plantas, objetivou-se estudar a interação da soja transgênica pulverizada com glyphosate e a adubação foliar com manganês. Foi desenvolvido experimento em campo, no ano agrícola 2007/2008, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Produção da UNESP, campus de Jaboticabal, SP. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, no esquema fatorial 4 x 4, com quatro repetições. Foram avaliados quatro manejos de plantas daninhas [glyphosate (p.c. Roundup Ready) a 0,72 e 1,20 kg ha-1 de equivalente ácido, fluazifop-p-butyl + fomesafen (p.c. Fusiflex) a 0,25 + 0,25 kg ha-1 e testemunha capinada, sem herbicida] e quatro doses (0, 42, 84 e 126 g ha-1) de manganês em aplicação foliar na soja. Os tratamentos estudados não alteraram significativamente a produtividade de grãos, os teores de manganês no solo, a altura e a matéria seca das plantas de soja. Apenas a mistura fluazifop-p-butyl mais fomesafen ocasionou injúrias visuais nas plantas, porém os sintomas ficaram restritos às folhas que interceptaram o jato de pulverização. Para massa de 100 grãos, os herbicidas estudados não diferiram da testemunha; no entanto, as plantas tratadas com 0,72 kg ha-1 de glyphosate apresentaram menor massa de grãos. A aplicação de manganês não influenciou os teores do elemento nas plantas tratadas com glyphosate e naquelas sem herbicida. Portanto, o glyphosate não prejudicou a absorção ou o metabolismo do manganês pela planta, e o crescimento e desenvolvimento das plantas tratadas foram estatisticamente similares aos das não tratadas com herbicidas.

Controle de plantas daninhas na cultura de soja resistente ao glyphosate

O objetivo da pesquisa foi avaliar o controle de plantas daninhas em área cultivada com soja resistente ao herbicida glyphosate, sem a utilização de práticas complementares de manejo de plantas daninhas. Foram desenvolvidos experimentos, em condições de campo, nos anos agrícolas 2005/2006 e 2006/2007 em Jaboticabal (SP). Foram avaliadas duas cultivares de soja resistentes ao glyphosate (CD 214 RR e M-SOY 8008 RR), oito tratamentos de herbicidas (glyphosate, em aplicação única, nas doses de 0,48; 0,72; 0,96 e 1,20 kg ha-1 de equivalente ácido, associadas ou não a aplicação sequencial na dose de 0,48 kg ha-1), além de duas testemunhas, uma capinada e outra mantida infestada. As cultivares de soja influenciaram na infestação das espécies de plantas daninhas na área. Sem a aplicação de glyphosate, houve o predomínio de X. strumarium na área, desfavorecendo a ocorrência de outras espécies. Quando utilizado glyphosate, independentemente da dose, a infestação contabilizada aos 35 e 40 dias após a primeira aplicação, no primeiro e segundo ano, respectivamente, foi baixa. O controle de plantas daninhas na cultura da soja transgênica é diretamente influenciado pela dose de glyphosate, havendo controle satisfatório com a aplicação única de 0,96 kg ha-1 ou a sequencial de 0,48 + 0,48 kg ha-1 de glyphosate. em situação de menor infestação (2006/2007), a aplicação única de 0,48 kg ha-1 de glyphosate é suficiente para o controle das plantas daninhas. As cultivares de soja transgênica CD 214 RR e M-SOY 8008 RR influenciam diferencialmente a dinâmica das espécies de plantas daninhas, sendo o controle químico mais efetivo na situação de cultivo de M-SOY 8008 RR, em que houve menor diversidade e desenvolvimento das plantas daninhas.

Avaliação operacional do controle mecânico de plantas aquáticas imersas no reservatório de Jupiá

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a coleta e o descarte de plantas aquáticas em diferentes locais e infestações do sistema Tietê/Paraná, no reservatório de Jupiá. A operação foi realizada com auxílio de instrumentação instalada em uma colhedora de plantas aquáticas, com sistema de GPS dotado de sinal de correção diferencial. Os tempos gastos para carregar e descarregar a colhedora foram determinados por cronometragem, e a distância do ponto final de coleta ao ponto de descarte e o tempo de deslocamento, por cronometragem e uso de GPS convencional. em algumas coletas foram demarcados polígonos, instruindo-se o operador a trabalhar exclusivamente na área correspondente. A interpretação dos resultados permitiu determinar a participação do tempo de coleta em relação ao tempo total de operação, indicando um valor significativo do ponto de vista operacional (>70%). Considerando o descarte em áreas infestadas com taboa, o deslocamento total médio foi de apenas 383 m, com gasto médio de 200,96 s. Os valores de capacidade operacional da colhedora oscilaram entre 0,23 e 1,60 ha h-1, indicando valor médio de 4,48 ha dia-1. A maior limitação à capacidade operacional associou-se à velocidade média de deslocamento, com maior agravante em áreas com altas infestações ou profundas. Considerando-se o deslocamento da colhedora, houve grande dificuldade de orientação em condições normais de operação, inviabilizando a manutenção de espaçamentos uniformes entre as faixas de coleta e sobrepondo as passagens. Conclui-se que a avaliação operacional indicou a impossibilidade de operar a colhedora sem o auxílio de um sistema de navegação que permita orientar a sua movimentação nas áreas de controle.

Desenvolvimento de equipamentos para o mapeamento de áreas infestadas por macrófitas aquáticas imersas

Foi desenvolvido um conjunto de equipamentos com o objetivo de mapear as áreas infestadas por macrófitas aquáticas, auxiliando operações de manejo mecânico, as quais são realizadas por uma colhedora desenvolvida especificamente para essa finalidade. O conjunto de equipamentos foi constituído por um GPS com programa de correção diferencial, acoplado a um palmtop, um sistema com dois teclados ligados em dataloggers e um transdutor de deslocamento linear LT. O GPS, através do palmtop, proporcionava o mapeamento da área de deslocamento, auxiliando o operador na movimentação da máquina, otimizando a operação e evitando, dessa forma, a sobreposição das faixas de coleta na área a ser manejada. Um dos teclados monitorava a movimentação e operação da colhedora, além da presença de obstáculos, como tocos e bancos de areia, enquanto o outro gerava dados sobre a presença de determinada espécie de planta, como E. densa, E. najas e C. demersum, além do nível de infestação destas plantas. O transdutor, instalado na plataforma frontal da colhedora, se movimentava linearmente, gerando informações sobre a profundidade da coleta realizada. Dessa forma, pôde-se observar que o desenvolvimento desse conjunto de equipamentos foi de grande utilidade e auxiliou a operação de controle mecânico de áreas infestadas por macrófitas aquáticas imersas, possibilitando, assim, o planejamento de operações de manejo e controle subseqüentes.

Avaliação da decomposição de plantas aquáticas no solo através da liberação de CO2

O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição de três espécies de plantas aquáticas imersas, incorporadas ao solo, provenientes do controle mecânico, em reservatórios de usinas hidrelétricas. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, com três incorporações de 50 e 100 t MF de plantas ha-1, sob duas condições de solo: seco e úmido. Com a simulação de descarte da biomassa coletada e incorporada ao solo, pôde-se conhecer, através da liberação de CO2, a degradação de três espécies de macrófitas aquáticas submersas. Para quantificação do CO2 liberado, em cada vaso foi acondicionado um frasco com solução de NaOH, sendo, logo após, lacrados e incubados por 24 horas; em seguida, foram titulados com HCl. Para ajuste e interpolação dos dados, estes foram analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. As liberações acumuladas em solo úmido foram de 1.294 e 1.582 kg CO2 ha-1, sendo 6,2 e 5,6 vezes superiores ao ocorrido em solo seco, para 50 e 100 t MF ha-1, respectivamente, observando-se que cerca de 55% da liberação de CO2 ocorreu nos primeiros 30 dias. Pode-se concluir que o solo seco é a melhor condição para descarte e incorporação da biomassa, porém deverá existir um sistema de irrigação para que o processo de degradação da biomassa incorporada seja acelerado.

Estudo da decomposição de plantas aquáticas em função das quantidades depositadas, da umidade e do tipo de disposição no solo

Um estudo foi realizado com a finalidade de avaliar a decomposição da biomassa de plantas aquáticas, incorporadas ou não ao solo, provenientes do controle mecânico, no reservatório da UHE Americana. O ensaio foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, simulando descartes de 50, 100, 150 e 200 t MF de plantas ha-1 e avaliando o processo de decomposição através da liberação de CO2, divididos em duas etapas: a primeira em solo seco e, a segunda, na seqüência, com o solo úmido. A quantificação do CO2 liberado foi realizada através de titulação de solução adicionada ao processo de incubação de 24 horas dos vasos. Os dados foram interpolados e analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. Na primeira etapa, foi observada uma rápida liberação de CO2 até o décimo dia, seguida de estabilização. O maior teor de CO2 liberado foi observado no tratamento com descarte de 200 t MF ha-1 incorporado ao solo. Os dados avaliados durante a segunda fase do ensaio representaram uma maior linearidade no processo de liberação de CO2, indicando um período mais longo do processo de degradação da biomassa descartada.

Avaliação da degradação de macrófitas aquáticas descartadas em ambiente protegido

Com o intuito de buscar informações sobre a degradação de macrófitas aquáticas descartadas em pilhas, após ações do controle mecânico, foi conduzido um experimento no Departamento de Recursos Naturais - Ciências Ambientais, UNESP, campus de Botucatu-SP. Para atender o objetivo proposto, foram montadas pilhas com volume de 2,25 m³, compostas, principalmente, por três espécies de macrófitas, retiradas do reservatório da UHE Americana/SP. Foram coletadas amostras na montagem das pilhas, aos 15, 30, 60 e 90 dias, para o acompanhamento da temperatura da pilha e do pH do material orgânico durante o processo, além de uma análise química do composto ao final dos 90 dias. Os tratamentos foram: T1 - somente plantas aquáticas e revolvimento da pilha a cada sete dias; T2 - somente plantas aquáticas e revolvimento a cada quatro dias; T3 - plantas aquáticas + permagel, com revolvimento a cada sete dias; e T4 - plantas aquáticas + permagel e revolvimento a cada quatro dias. Utilizou-se o delineamento estatístico inteiramente casualizado, sendo a análise estatística realizada para coleta aos 90 dias, empregando o programa SISVAR. Concluiu-se que os resultados de macro e micronutrientes, temperatura, umidade, pH, relação C/N e redução do volume das pilhas foram semelhantes aos observados quando se procedeu ao descarte em pilhas com volume de 4,5 m³ sobre o solo.