28 research outputs found

    Ontology-based knowledge management for technology intensive industries

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    EThOS - Electronic Theses Online ServiceGBUnited Kingdo

    August 20, 2016 (Pages 5059-5462)

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    Water Resources Allocation and Agriculture

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    The book brings together a range of leading scholars and practitioners to compile an international account of water allocation policies supporting a transition to sustainable water use in regions where agriculture is the dominant water use. In Section 1, the collection canvasses five key cross-cutting issues shaping the challenge of sustainable water allocation policy, such as legal and economic perspectives, the role of politics, the setting of environmental flows, and the importance of indigenous rights. Section 2 presents 13 national, state and transboundary case studies of water allocation policy, covering cases from Europe, the Americas, Central Asia, the Middle East and the Pacific region. These case studies highlight novel and innovative elements of water allocation regimes, which respond to the cross-cutting issues addressed in Section 1, as well as local challenges and social and environmental imperatives. The book provides a comprehensive account of water allocation in a range of international settings and provides a reference point for practitioners and scholars worldwide wishing to draw on the latest advances on how to design and implement sustainable water allocation systems

    Друга міжнародна конференція зі сталого майбутнього: екологічні, технологічні, соціальні та економічні питання (ICSF 2021). Кривий Ріг, Україна, 19-21 травня 2021 року

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    Second International Conference on Sustainable Futures: Environmental, Technological, Social and Economic Matters (ICSF 2021). Kryvyi Rih, Ukraine, May 19-21, 2021.Друга міжнародна конференція зі сталого майбутнього: екологічні, технологічні, соціальні та економічні питання (ICSF 2021). Кривий Ріг, Україна, 19-21 травня 2021 року

    Bio-effectors for improved growth, nutrient acquisition and disease resistance of crops

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    Recent scientific approaches to sustain agricultural production in face of a growing world food demand, limited natural resources, and ecological concerns have been focusing on biological processes to support soil fertility and healthy plant growth. In this context, the use of bio-effectors, comprising living (micro-) organisms and active natural compounds, has been receiving increasing attention. In contrast to conventional fertilizers and pesticides, the effectiveness of bio-effectors is essentially not based on the substantial direct input of mineral plant nutrients, neither in inorganic nor organic forms, nor of a-priori toxic compounds. Their direct or indirect effects on plant performance are rather based on the functional implementation or activation of biological mechanisms, in particular those interfering with soil-plant-microbe interactions. The general objective of the present research work was to improve the empirical and conceptual understanding concerning the utilization of bio-effectors in agricultural practice, following the principles of plant growth stimulation, bio-fertilization and bio-control. One main aspect of investigation was the application of bio-effectors to improve the efficiency of phosphorus (P) acquisition by the plant. Promising bio-preparations based on microbial inoculants (e.g. Bacillus, Pseudomonas, Trichoderma species) as well as natural compounds (e.g. algae extracts, humic acids) were tested in screening assays, greenhouse, and field experiments to characterize their potential effectiveness under varying environmental conditions. The most significant effects on plants appeared under severely low phosphate availability, but even under controlled conditions, bio-effectors required a narrow range of conductive environmental settings to reveal their potential effectiveness. Another focus of research was the application of bio-effectors to control soil borne pathogens, which typically appear in unsound crop rotations. Emphasis was set on take-all disease in wheat induced by the fungus Gaeumannomyces graminis. While the effectiveness of oat precrops to control take-all in subsequent wheat has been attributed to microbial changes and enhanced manganese (Mn) availability in soils, the take-all fungus is known to decrease the availability of Mn by oxidation. Against this background, the effectiveness of oat precrops and alternative crop management strategies to improve the Mn status and suppress the severity of take-all in wheat was investigated under controlled and field conditions. In conclusion, none of the tested supplemental treatments, such the application of microbial bio-effectors, stabilized ammonium or manganese fertilizers, could fully substitute for the multiple effectiveness of oat precrops, which was further confirmed by the results of a field experiment. Finally, some general conclusions and perspectives are summarized. Selected bio-effectors showed a strong capacity to improve the nutrient acquisition and healthy growth of crop plants under controlled conditions, but not in field experiments. However, even under controlled conditions the strongest effects occurred when plants were exposed to abiotic or biotic stresses, such as severely limited P availability or pathogen infestation of the soil substrate, still restricting plant growth to unproductive levels. Facing this situation, there is no perspective to improve the field efficiency of promising bio-effectors applications as a stand-alone approach. The only chance to develop viable alternatives to the conventional use of fertilizers or pesticides, for an ecological intensification of agriculture that maintains high yield levels, seems to be a reasonable integration of bio-effectors into the whole crop management of sound agricultural practice.Angesichts eines weltweit wachsenden Bedarfs an Nahrungsmitteln, begrenzter natürlicher Ressourcen und ökologischer Probleme streben neuere wissenschaftliche Ansätze zur nachhaltigen Gestaltung der Landwirtschaft verstärkt die Nutzung biologischer Prozesse zur Föderung der Bodenfruchtbarkeit und eines gesunden Kulturpflanzenwachstums an. In diesem Zusammenhang hat der Einsatz von Bio-Effektoren, einschließlich lebender (Mikro-)Organismen und wirkaktiver Naturstoffe, wachsendes Interesse gefunden. Im Gegensatz zu konventionellen Düngemitteln und Pestiziden beruht die Wirksamkeit von Bio-Effektoren nicht auf dem substantiellen Direkteintrag von Pflanzennährstoffen, weder in anorganischer noch organischer Form, noch von a priori toxischen Stoffen. Die direkten oder indirekten Wirkungen von Bio-Effektoren auf die Pflanze basieren vielmehr auf der Implementierung oder Aktivierung von biologischen Wirkungsmechanismen, insbesondere solcher die mit den Interaktionen von Boden, Pflanze und Mikroorganismen interferieren. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Verständnis zur Nutzung von Bio-Effektoren in der landwirtschaftlichen Praxis anhand der prinzipiellen Wirkungskategorien von direkter Stimulans des Pflanzenwachstums, biologischer Pflanzenernährung (bio-fertilization) und biologischem Pflanzenschutz (bio-control) zu erweitern. Ein Hauptaspekt galt der Anwendung von Bio-Effektoren um die Aneignungseffizienz von Phosphor (P) durch die Pflanze zu steigern. Aussichtsreiche Präparate, basierend auf mikrobiellen Inokula (z.B. Bacillus, Pseudomonas, Trichoderma Spezies) als auch Naturstoffen (z.B. Algenextrakte, Huminsäuren), wurden in Screeningassays, Gewächshaus- und Feldversuchen getestet um ihr Wirkungspotential unter variablen Umweltbedingungen zu charakterisieren. Die stärksten Effekte traten unter Bedingungen mit sehr geringer Phosphatverfügbarkeit auf, jedoch selbst unter kontrollierten Bedingungen war der Einfluss förderlicher und teilweise eng bestimmter Umweltfaktoren notwendig um die Wirksamkeit von Bio-Effektoren zu zeigen. Ein weiteres Thema war der Einsatz von Bio-Effektoren zur Bekämpfung bodenbürtiger Krankheitserreger, welche durch unausgewogene Fruchtfolgen gefördert werden. Die Untersuchungen befassten sich insbesondere mit der Schwarzbeinigkeit des Weizens, einer bedeutenden Wurzelkrankheit hervorgerufen durch den Pilz Gaeumannomyces graminis. Eine effektive Vorfrucht zur Bekämpfung der Schwarzbeinigkeit ist Hafer, was in Zusammenhang mit mikrobiellen Veränderungen im Boden und einer erhöhten Verfügbarkeit von Mangan (Mn) für die Folgefrucht Weizen gestellt wurde. Vor diesem Hintergrund wurde die Wirksamkeit von Hafer als Vorfrucht im Vergleich mit alternativen Maßnahmen des pflanzenbaulichen Managements zur Steigerung der Mn-Versorgung und Bekämpfung der Schwarzbeinigkeit in Weizen untersucht. Fazit war, daß keine der getesten Alternativmaßnahmen, wie die Anwendung mikrobieller Bio-Effektoren, stabilisierten Ammonium- oder Mangandüngers, die vielseitige Vorfruchtwirkung von Hafer vollständig substituieren konnte, was auch durch die Ergebnisse eines Feldversuches bestätigt wurde. Abschließend folgen generelle Schlussfolgerungen aus der vorliegenden Arbeit und sich daraus ergebende Perspektiven zur Nutzung von Bio-Effektoren. Ausgewählte Bio-Effektoren zeigten unter kontrollierten Bedingungen ein hohes Wirkungspotential zur Förderung der Nährstoffaneignung und des gesunden Wachstums von Kulturpflanzen, nicht jedoch in Feldversuchen. Zudem waren die stärksten Effekte dann zu beobachten, wenn die Pflanzen abiotischen oder biotischen Stresssituationen, wie stark limitierter P-Verfügbarkeit oder einem pathogenbelasteten Bodensubstrat, ausgesetzt waren, welche das Pflanzenwachstum auch weiterhin auf ein unproduktives Maß beschränkten. Diese Ergebnisse eröffnen keine Perspektive den praktischen Nutzen von Bio-Effektoren durch Einzelmaßnahmen zu steigern. Vielmehr schein der einzig erfolgversprechende Ansatz leistungsfähige Alternativen zum konventionellen Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden für eine ökologische Intensivierung der Agrarproduktion auf hohem Ertragsniveau zu entwickeln, eine sinnvolle Integration von Bio-Effektoren in das gesamte pflanzenbauliche Management einer fachgerechten Landwirtschaft zu sein

    Water Resources Allocation and Agriculture

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    The book brings together a range of leading scholars and practitioners to compile an international account of water allocation policies supporting a transition to sustainable water use in regions where agriculture is the dominant water use. In Section 1, the collection canvasses five key cross-cutting issues shaping the challenge of sustainable water allocation policy, such as legal and economic perspectives, the role of politics, the setting of environmental flows, and the importance of indigenous rights. Section 2 presents 13 national, state and transboundary case studies of water allocation policy, covering cases from Europe, the Americas, Central Asia, the Middle East and the Pacific region. These case studies highlight novel and innovative elements of water allocation regimes, which respond to the cross-cutting issues addressed in Section 1, as well as local challenges and social and environmental imperatives. The book provides a comprehensive account of water allocation in a range of international settings and provides a reference point for practitioners and scholars worldwide wishing to draw on the latest advances on how to design and implement sustainable water allocation systems

    ECOS 2012

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    The 8-volume set contains the Proceedings of the 25th ECOS 2012 International Conference, Perugia, Italy, June 26th to June 29th, 2012. ECOS is an acronym for Efficiency, Cost, Optimization and Simulation (of energy conversion systems and processes), summarizing the topics covered in ECOS: Thermodynamics, Heat and Mass Transfer, Exergy and Second Law Analysis, Process Integration and Heat Exchanger Networks, Fluid Dynamics and Power Plant Components, Fuel Cells, Simulation of Energy Conversion Systems, Renewable Energies, Thermo-Economic Analysis and Optimisation, Combustion, Chemical Reactors, Carbon Capture and Sequestration, Building/Urban/Complex Energy Systems, Water Desalination and Use of Water Resources, Energy Systems- Environmental and Sustainability Issues, System Operation/ Control/Diagnosis and Prognosis, Industrial Ecology
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