Visual course control in flies relies on neuronal computation of object and background motion

Egelhaaf M, Hausen K, Reichardt W, Wehrhahn C. Visual course control in flies relies on neuronal computation of object and background motion. Trends in Neurosciences. 1988;11(8):351-358.The spatial distribution of light intensity received by the eyes changes continually when an animal moves around in its environment. These retinal activity patterns contain a wealth of information on the structure of the environment, the direction and speed of self-motion, and on the independent motion of objects1,2. If evaluated properly by the nervous system this information can be used in visual orientation. In a combination of both behavioural and electrophysiological analysis and modelling, this article establishes the neural mechanisms by which the visual system of the fly evaluates two types of basic retinal motion patterns: coherent retinal large-field motion as induced by self-motion of the animal, and relative motion between objects and their background. Separate neuronal networks are specifically tuned to each of these motion patterns and make use of them in two different visual orientation tasks

Fluxos de energia em sistemas de produção de mamona (Ricinus communis L.)

Although energy analysis is a way to evaluate the sustainability of production systems, this practice is not often used in the agribusiness. In this context, the castor bean (Ricinus communis L) is an agricultural crop not yet well studied despite its great potential in the Brazilian energetic scenario. This article aimed to evaluate the productive potential of the castor bean oil, using an energetic view applied to two management systems: low (System 1) and medium (System 2) technologies. The quantification of the used material fluxes was made converting these factors in energy units. The input energy fluxes were 3,170.6 MJ ha¹ and 10,366.0 MJ ha¹ for Systems 1 and 2, respectively. The energy balance of System 1 was 11,938.2 MJ ha¹ and that of System 2 16,296.5 MJ ha¹. The net energetic gain or the energy gain over the invested energy (EROI) of System 1 was 3.8 and of System 2, 2.6. Although presenting a greater energy demand and a lower EROI, System 2 had a greater energy balance, demonstrating a better viability of this cultivation system for the production of castor bean oil.A análise energética é uma forma de se avaliar a sustentabilidade de um sistema produtivo, apesar de ainda pouco utilizada no setor agropecuário. Inserida neste setor encontra-se a produção da mamoneira (Ricinus communis L.), cultura ainda pouco estudada e que apresenta grande importância para o agronegócio brasileiro. Avaliou-se sob a ótica energética a produção potencial de óleo de mamona em dois sistemas de cultivo: com baixa (Sistema 1) e média (Sistema 2) tecnologias. Foi realizada a quantificação dos fluxos de materiais empregados nos dois sistemas de produção e conversão destes fatores em unidades de energia. Os fluxos de energia de entrada foram de 3.170,6 MJ ha¹ e 10.366 MJ ha¹ para os sistemas 1 e 2, respectivamente. O balanço de energia foi de 11.938,2 MJ ha¹ no sistema 1 e 16.296,5 MJ ha¹ no sistema 2. A lucratividade energética, retorno em energia sobre energia investida (EROI) do sistema 1 foi de 3,8 e no sistema 2 de 2,6. Apesar de apresentar uma maior demanda energética e menor EROI, o sistema 2 obteve maior balanço energético, demonstrando a maior viabilidade deste tipo de cultivo para a cultura da mamoneira

Variabilidade temporal e espacial da umidade do solo na camada superficial de uma encosta do Loess Plateau na China

Surface soil moisture exhibits an important variability in terms of spatial and temporal domains, which may result in critical uncertainties for agricultural water management. The purposes of this study were (i) to characterize the temporal dynamics and stability of the spatial variability of the surface 0-6 cm soil water content θon a hill-slope; (ii) to investigate issues related to soil moisture conditions including dominating factors on soil moisture and to the estimation of the mean θ. During a period of more than one month θwas measured on thirteen days by Frequency Domain Reflectometry using a 10 x 10 m grid of measurement points covering a 60 x 280 m domain within a hill-slope of the Loess Plateau in China. Soil water content exhibited a moderate variability for each measurement date, and the correlation length (l) for θranged from 8.4 to 27.7 m. With the soil becoming drier, l decreased, the CV% and the sampling number for accurate mean θestimation increased. Aspect, elevation, organic matter content, clay content, and bulk density were the main influencing factors, whose extent of influence weakened with decreasing θ. Based on time stability analysis and on the correlation of mean relative difference of θwith the relative difference of dominating factors, mean q values were well estimated, with a better accuracy under wetter conditions.A umidade da camada superficial do solo apresenta uma variabilidade importante nos domínios espacial e temporal, que pode levar a incertezas críticas para o manejo agrícola da água. Os objetivos deste estudo incluíram: (i) a caracterização da dinâmica temporal e da estabilidade da variabilidade espacial da umidade θda camada 0-6 cm em uma encosta em declive; (ii) investigação de parâmetros ligados às condições de umidade, incluindo fatores dominantes da umidade na estimativa de um valor médio de q. Durante um período de mais de um mês, q foi medida em 13 dias com auxílio da técnica da Refletometria do Domínio da Frequência, em uma grade de 10 x 10 cm, cobrindo uma área de 60 x 280 m, situada em uma encosta do Loess Plateau da China. A umidade do solo apresentou variabilidade moderada em cada data de medida e o alcance da correlação (l) para q variou de 8,4 a 27,7 m. Com o solo mais seco, l decresceu, o CV% e o número de amostras necessário para obter uma média precisa, aumentaram. O aspecto, a elevação, o conteúdo de matéria orgânica e a densidade do solo foram os principais fatores interferentes na umidade, cuja intensidade de influência diminuiu com a umidade. Baseado na análise de estabilidade temporal e na correlação da diferença relativa média de θcom a diferença relativa média dos fatores dominantes, valores médios de q puderam ser mais bem estimados, com maior precisão sobre condições mais úmidas.CAS of China - Chinese Academy of SciencesNational Natural Sciences Foundation of Chin

Soil water content temporal-spatial variability of the surface layer of a Loess Plateau hillside in China

Surface soil moisture exhibits an important variability in terms of spatial and temporal domains, which may result in critical uncertainties for agricultural water management. The purposes of this study were (i) to characterize the temporal dynamics and stability of the spatial variability of the surface 0-6 cm soil water content θon a hill-slope; (ii) to investigate issues related to soil moisture conditions including dominating factors on soil moisture and to the estimation of the mean θ. During a period of more than one month θwas measured on thirteen days by Frequency Domain Reflectometry using a 10 x 10 m grid of measurement points covering a 60 x 280 m domain within a hill-slope of the Loess Plateau in China. Soil water content exhibited a moderate variability for each measurement date, and the correlation length (l) for θranged from 8.4 to 27.7 m. With the soil becoming drier, l decreased, the CV% and the sampling number for accurate mean θestimation increased. Aspect, elevation, organic matter content, clay content, and bulk density were the main influencing factors, whose extent of influence weakened with decreasing θ. Based on time stability analysis and on the correlation of mean relative difference of θwith the relative difference of dominating factors, mean q values were well estimated, with a better accuracy under wetter conditions.A umidade da camada superficial do solo apresenta uma variabilidade importante nos domínios espacial e temporal, que pode levar a incertezas críticas para o manejo agrícola da água. Os objetivos deste estudo incluíram: (i) a caracterização da dinâmica temporal e da estabilidade da variabilidade espacial da umidade θda camada 0-6 cm em uma encosta em declive; (ii) investigação de parâmetros ligados às condições de umidade, incluindo fatores dominantes da umidade na estimativa de um valor médio de q. Durante um período de mais de um mês, q foi medida em 13 dias com auxílio da técnica da Refletometria do Domínio da Frequência, em uma grade de 10 x 10 cm, cobrindo uma área de 60 x 280 m, situada em uma encosta do "Loess Plateau" da China. A umidade do solo apresentou variabilidade moderada em cada data de medida e o alcance da correlação (l) para q variou de 8,4 a 27,7 m. Com o solo mais seco, l decresceu, o CV% e o número de amostras necessário para obter uma média precisa, aumentaram. O aspecto, a elevação, o conteúdo de matéria orgânica e a densidade do solo foram os principais fatores interferentes na umidade, cuja intensidade de influência diminuiu com a umidade. Baseado na análise de estabilidade temporal e na correlação da diferença relativa média de θcom a diferença relativa média dos fatores dominantes, valores médios de q puderam ser mais bem estimados, com maior precisão sobre condições mais úmidas