Tillage- and sowing methods impact on the spring grain crop nutrient balances in clay soil

Muokkaus- ja kylvömenetelmien vaikutus ravinnetaseisiin kiinnostaa tutkijoita ja käytännön viljelijöitä. Tämän työn tarkoituksena on selvittää savimaan pitkäaikaisessa kenttäkokeessa, miten kylvö- ja muokkausmenetelmä vaikuttaa ohran peltotaseeseen. Kenttäkoe tehtiin aitosavimaalla Jokioisissa vuosina 2000 – 2010. Kentällä viljeltiin kaksitahoista ohraa lukuun ottamatta vuotta 2003, jolloin kasvi oli kaura. Kenttäkoe oli osaruutukoe, jossa pääruudun koetekijä oli muokkaustapa. Ruudut muokattiin kyntämällä (25 cm), sänkimuokattiin kultivaattorilla (10 cm) sekä osa ruuduista jätettiin muokkaamatta. Osaruudun koetekijä oli kylvömenetelmä: jyrsinkylvö (äestys, jyrsinkylvö), sekä kylvö yksi- ja kaksikiekkovannaskylvökoneilla. Kentällä määritettiin sadonmäärä sekä N ja P pitoisuudet. Mitatuista arvoista laskettiin N ja P taseet, jossa otettiin huomioon siemen, lannoitteen ja luontaisen laskeuman mukana tullut N ja P, sekä jyväsadossa saatu N ja P. Ravinnetaseet vaihtelivat paljon eri koevuosina. Koejakson typpitaseen keskiarvo eri muokkausmenetelmillä olivat: kyntö (P) 41,3 kg/ha, sänkimuokkaus (S) 40,1 kg/ha ja muokkaamaton maa (N) 44,0 kg/ha. Fosforitaseen vastaavat lukemat olivat P -0,5, S -0,3 ja N 0,1 kg/ha. Koejakson typpitaseen keskiarvo eri kylvömenetelmillä olivat: jyrsinkylvö (JK) 36,7 kg/ha, yksikiekkovannaskylvökone (R) 43,7 kg/ha ja kaksikiekkovannaskylvökone (SK) 44,9 kg/ha. Fosforitaseen vastaavat lukemat olivat: JK -1,1, R 0,2 ja SK 0,3 kg/ha. Sääolosuhteiden ja etenkin kasvukauden sademäärän vaikutus ravinnetaseisiin on merkittävä kun tarkastellaan muokkausmenetelmiä. Kuivissa olosuhteissa muokkaamattomalla maalla saavutetaan keskimäärin paremmat ravinnetaseet kuin muilla muokkausmenetelmillä. Vastaavasti kosteissa olosuhteissa kyntämällä saavutetaan paremmat ravinnetaseet kuin muilla muokkausmenetelmillä. Sääolosuhteilla ei ollut vaikutusta ravinnetaseisiin kun tarkastellaan kylvömenetelmiä. Jyrsinkylvöllä saavutettiin lähes poikkeuksetta paremmat ravinnetaseet riippumatta kasvukauden sademäärästä.Tillage and sowing methods impact on the nutrient balances which is an interest of researchers and farmers. An aim of the research is to compare nutrient balances of tillage and sowing. During the years 2000 – 2010 in Jokioinen, studies have been conducted concerning how different tillage and sowing methods affect spring cereal nitrogen and phosphorus balances in heavy clay soil. The compared tillage systems were autumn mouldboard (25 cm) plough, stubble cultivation (10 cm) and no-till. The sowing systems under comparison were combined rotovator and shoe coulter seeder and single and double coulters disk seeders. The measurement thinks were yield (seed and straw), nitrogen and phosphorus content. From the measured values were calculated N and P balances which included seed, nutrient and natural deposition. The range of nutrient balances was large during the experiment period. Average nitrogen balance of different tillage methods were: plough 41,3 kg/ha stubble cultivation (S) 40,1 kg/ha and no-till (N) 44,0 kg/ha. Average phosphorus balance were P -0,5, S -0,3 and N 0,1 kg/ha. Average nitrogen balance of different sowing methods were combined rotovator, single disk coulter (R) 43,7 kg/ha and double disk coulter (SK) 44,9 kg/ha. Average phosphorus balance were JK -1,1, R 0,2 and SK 0,3 kg/ha. The weather conditions, especially precipitation, effects strongly on nutrient balances of tillage methods. In dry conditions no-till reached better nutrient balances than the other tillage methods. In other hand, in wet conditions mouldboard plough were better than an average. The weather conditions did not affect nutrient balances of the sowing methods. Furthermore combined rotovator and shoe coulter seeder achieved almost without exception better nutrient balances than others sowing methods regardless of the growing season precipitation

Sufficient Print Quality for Camera Phone Images

Kamerapuhelimet valloittavat puhelinmarkkinoita ja niillä otettuja kuvia käytetään jo sanomalehtien uutismateriaalina. Aikakauslehdissä niitä ei juuri käytetä, sillä kuvien laatuvaatimukset ovat korkeammat. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, millaista kuvan laatua pidetään riittävänä aikakauslehtikäyttöä varten. Kuvan laadullisia määritteitä on useita, joista valittiin sellaiset, jotka voidaan käytännössä myös mitata. Valitut laatumääreet ovat kuvan tarkkuus ja värien oikeellisuus. Kuvan tarkkuutta mitattiin erottelukyvyn avulla ja värien oikeellisuutta kuvaamalla värikenttiä. Molempia laatumääreitä käytettiin myös koehenkilötesteissä. Tulosten mukaan 179 pikseliä tuumaa kohti on riittävä aikakauslehden kuvantarkkuus, kun otetaan huomioon kameran kuvasysteemin tarkkuutta hävittävä ominaisuus. Eri kamerapuhelinten todettiin toistavan värejä hyvin eri tavoin ja värintoiston korjaamiseksi ehdotettiin ICC-profiilien käyttöä: valituista värinkorjausmenetelmistä ICC-profiileja käyttämällä saatiin oikeimmat värit.Camera phones have become a common sight in every day life. Photographs taken with camera phones are frequently being used as news material in newspapers, but not yet in magazines. This research was about finding an acceptable quality for images in magazines. There are many aspects of image quality to choose from. The selection was based on the quality's ability of being measurable both objectively and subjectively by testees. Image crispness and colour correctness were chosen. The crispness was measured as resolution power of the camera. Colour correctness was measured by photographing known colour plates. Results indicate that 179 pixels per inch is an acceptable level of image printing resolution, taking account for the image worsening qualities of the camera. The different camera phones were noted to reproduce colours very differently, which led to the suggestion of the use of camera-specific ICC-profiles. The method of using ICC-profiles in colour correction was rated the highest among chosen colour correction methods

Capacitive Facial Activity Measurement

The human facial activity consists of voluntary and spontaneous behavior that can be measured to provide valuable information for several application domains. The objective of this thesis is to introduce a new, capacitive measurement method for the task. The motivation to develop a new method was to avoid some of the drawbacks that existing methods have. The existing ones that have been used to measure activity from the entire face are electromyography (EMG) that measures the electric activity of the facial muscles and image-based methods that use machine vision. EMG has drawbacks due to its requirement to attach electrodes to the face, whereas vision-based methods rely on using cameras and heavy computational processing to collect information about the facial behaviour. The presented capacitive method does not require physical contact to the face, the computational requirements of the needed signal processing are low, and it can be used in mobile applications because the measurement can be integrated to head-mounted devices. The thesis includes several studies where prototypes were constructed, experiments carried out, signal and data processing methods applied, and results analysed. The method was first applied as a way to detect facial movements for human–computer interaction. It was integrated with a gaze tracker to point targets on a computer screen with the gaze and click with facial movements. Later, the method was extended from the detection of single facial movements to be feasible in the detection and classification of movements and expressions of the entire face. It was also applied to the measurement of the activation intensities of certain facial muscles. The results of the thesis show that the new measurement method detects facial movements with a good performance. Pointing and clicking also performs well when the detection method is combined with gaze tracking. The classification of facial movements performs very well with the ones included in the experiments of the thesis, and the classification can be expected to work also with more complex facial expressions. Further, the measurement method’s performance in determining the intensities of facial muscle activations was good for ones that have a wide movement range. Finally, the thesis also states the limitations of the new measurement method and includes suggestions to overcome them and to develop the method further

Manuaalisen kuormalavavaraston kehittäminen

Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin pehmo- ja tiivispaperia valmistavan tuotantolaitoksen varaston toimintaa. Työn tavoitteena oli selvittää varastoinnin merkittävimmät haasteet sekä tuottaa näihin haasteisiin kehitysehdotuksia. Tutkimuksessa hyödynnettiin niin määrällistä kuin laadullista dataa. Teorian ja kerätyn datan avulla muodostettiin kehitysehdotuksia tehostamaan kohdeyrityksen varastointia tulevaisuudessa. Laadullista dataa käytettiin varaston ongelmakohtien selvittämiseen, kun taas määrällistä dataa käytettiin muun muassa varaston eri osien etäisyyksien, kapasiteetin ja lavamäärien tarkasteluun. Varaston lavamäärien vaihtelua tutkittiin vuosilta 2020 ja 2021. Suurimpina haasteina varastoinnissa havaittiin tuotteiden suuri määrä, tilan puute sekä tilojen sokkeloisuus. Tilanpuutteeseen on monia syitä, mutta tässä tutkimuksessa tarkasteltiin varaston näkökulmaa. Muita tunnistettuja varastoinnin haasteita olivat muun muassa turha työ sekä varastonimikkeiden sijoittelu varastotiloissa. Tilanpuute rajoittaa osin myös näiden osa-alueiden kehittämistä, joten merkittävimmät kehitysehdotukset koskivat tilankäytön tehostamista. Toisaalta kehitysehdotuksissa nostettiin esiin myös varastoautomatiikan mahdollinen käyttöönotto sekä sen vaikutus varastoinnin kokonaisuuteen. Tutkimus vahvistaa ennakko-olettamusta varaston liian korkean täyttöasteen ja heikon tehokkuuden yhteydestä. Korkea täyttöaste aiheuttaa turhaa työtä ja heikentää varaston järjestystä. Kohdeyrityksen tapauksessa tämä ilmenee lisäksi sillä, että eri varastonimikkeillä ei ole pysyviä vakituisia paikkoja varastossa. Lyhyen aikavälin kehitysehdotuksissa korostui etenkin varaston kapasiteetin kasvattaminen läpivirtaushyllyköillä sekä pienempien eräkokojen kautta saavutettavat hyödyt varastoinnissa. Pidemmän aikavälin kehitysehdotuksissa taas korostui valinta manuaalisen ja automaattisen varastoinnin välillä. Automaattisella varastoinnilla olisi mahdollista ratkaista useita varastoinnin nykyisistä haasteista. Jos yritys jatkaa manuaalista varastointia, turhaa työtä voitaisiin vähentää ottamalla käyttöön tietokoneen optimoimat keräilyreitit. Kohdeyrityksen tapauksessa varaston tilankäytön ja tehokkuuden näkökulmasta automaattivarasto olisi paras vaihtoehto, joskin varsin suuri investointi.This thesis was done for a tissue and greaseproof paper manufacturer, and it considers warehousing. The aim of this thesis was to clarify the most significant challenges in the warehouse and to produce development proposals for these challenges. In the research, quantitative and qualitative data were used. Qualitative data was used to help to find challenges in the warehouse and quantitative data was used to for example determine distances, capacity, and the number of pallets. The variation in the number of pallets in the warehouse was studied for the years 2020 and 2021. The most significant challenges were the large number of products, lack of space, and the complexity of the facilities. There are many reasons for the lack of space but in this study, only the warehouse perspective was studied. Other challenges were unnecessary work and the placement of inventory items for example. The lack of space limits the improvement of these parts of warehousing. Because of that, the most significant development proposals focus on more effective use of space. On the other hand, warehouse automation and its impacts on warehousing were also considered as a part of development proposals. The research confirms the presumption of the connection between the high filling rate of the warehouse and weak efficiency. The high filling rate causes unnecessary work and undermines the order of the warehouse. In this case, there are no permanent positions in stock-keeping units because of a lack of space. In the short-term development proposals, the increase in warehouse capacity with flow-through shelves and the benefits in storage achieved through smaller lot sizes were especially emphasized. In the long-term development proposals, the choice between manual and automatic storage was emphasized. With automated warehousing, it is possible to solve many current challenges. If manual storage is chosen unnecessary work can be reduced with computer-aided picking. In this case, an automated warehouse would be the best option considering space usage and efficiency. On the other hand, the required investment would be big

Integration Platform for Biomedical Image Analysis

Images provide invaluable information to Biomedicine. Especially, microscopy as an information source has been providing knowledge for research and clinical diagnostics. We have moved away from simply looking at the images to quantifiable computerized image analysis. Over the last decades, image analysis developers have prepared algorithms and software to address various scientific enquiries using images. These software are often created for a single purpose. Naturally, not even the most generic software can include all the algorithms ever created. From an image analysis developer point of view, the choice of software creates limitations. It limits the developer to the algorithms included and to the language it was developed in. Even if the software is modular and extendable, a specific language is required and the earlier algorithm implementations would have to be ported. This thesis presents an integration platform for image analysis: Anima. It is capable of using existing software and including them in analysis workflows. Since image analysis is very case specific, custom processing commands are frequently needed. Anima comes with a large number of data and image analysis components developed directly for the platform, as well as components that send custom commands to the integrated software. All of the components can be executed in a single analysis pipeline. Anima itself is built on top of Anduril, another software, inheriting its software architecture. Anduril gives Anima the power of parallel processing and rerun prevention mechanism, speeding up the development cycle of new algorithms. The usability of Anima for method development is shown by implementing new segmentation algorithms and visualization tools. The tools and methods are all suited to large data sets. To display the modularity, the tools are published as separate programs that are then integrated in Anima. The usefulness of the platform is shown by applying it in different biomedical research settings. The settings include different organisms: human, rat and nematode; different sample material: brain tissue, lymphatic nodes and serum; and different medical interests: cerebral ischemia, cancer and allergy. Anima is a versatile open-source image analysis platform, that encourages the use of best practices of programming habits. It makes the development of analysis workflows and individual algorithms more efficient.Kuvantaminen on tärkeä tiedon lähde lääketieteelle. Erityisesti mikroskopia on tärkeä kuvapohjaisen tiedon tuottaja biolääketieteellisessä tutkimuksessa. Tietokoneteknologian ansiosta emme ole enää riippuvaisia ihmissilmistä kuvien tulkitsijana. Viime vuosikymmeninä kuva-analyysien kehittäjät ovat luoneet algoritmeja ja kokonaisia ohjelmistoja kuvien hyödyntämiseksi tieteellisiin tarkoituksiin. Useimmat näistä ohjelmista tehdään yhtä tutkimuskysymystä varten. Edes yleisluontoiset ohjelmistopaketit eivät voi sisältää menetelmiä kaikkiin tarkoituksiin. Kuva-analyysikehittäjälle ohjelman valinta luo myös rajoituksia. Ohjelmistoalustan valinta rajoittaa uusien algoritmien kehittäjän käyttämään vain alustan omaa ohjelmointikieltä. Modulaariset ohjelmistot eivät aina vapauta kehittäjää kielivalinnasta. Aikaisemmin julkaistujen algoritmikirjastojen käyttö vaikeutuu, koska todennäköisesti ne pitäisi ohjelmoida uudelleen toisella kielellä. Tässä väitöskirjassa esitellään sovelluksia yhdistävä kuva-analyysin kehitysalusta: Anima. Se osaa ajaa muita kuva-analyysiohjelmia ja sisällyttää ne yhteen sulavaan kokonaisuuteen. Animassa itsessään on suuri määrä tiedon ja kuvien analysointikomponentteja. Sen lisäksi Animaan voidaan yhdistää ulkopuolisia ohjelmia suorittamaan kuva-analyysin osuuksia, esimerkiksi silloin kun haluttu osuus on jo ohjelmoitu valmiiksi toiseen ohjelmaan. Anima on rakennettu toisen alustan, Andurilin päälle. Siten Anima käyttää suoraan Andurilin ohjelmistoarkkitehtuuria. Anduril hyödyntää resursseja järkevästi: se osaa rinnakkaisprosessoida, eikä se suorita jo ajettuja analyysin osia uudestaan. Animan hyöty kuva-analyysin kehitystyössä näytetään esittelemällä kaksi suurten kuvamäärien segmentointiin soveltuvaa algoritmia ja kaksi visualisointityökalua, jotka ovat kaikki kehitetty joko Animan avulla tai sen suoritettavaksi. Tämä väitöskirja esittää Animan edut lääketieteellisen kuva-analyysin työkaluna. Animaa on käytetty analysoimaan kuvia näytteistä, jotka ovat otettu eri eläinlajeista: ihmisestä, rotasta ja sukkulamadosta. Näytteistä on kuvattu eri kohteita: aivokudosta, imusolmuketta ja veriseerumia. Tämän lisäksi tutkimuskysymykset vaihtelevat eri lääketieteen alojen välillä: iskemian, syövän, sekä allergian. Kaiken kaikkiaan Anima on moneen kykenevä avoimen lähdekoodin analyysialusta. Sillä on tehokasta kehittää uusia kuva-analyysialgoritmeja ja -työnkulkuja. Modulaarisuutensa ansiosta uudet algoritmien toteutukset ovat myös käytettävissä muualla kuin Animassa itsessään

Mucin induces CRISPR-Cas defense in an opportunistic pathogen

It is unknown what circumstances promote particular bacterial defenses against bacterial viruses (phages). Almeida & Hoikkala et al. show that mucin, derived from mucus, greatly accelerates CRISPR-Cas defenses against phage in an opportunistic pathogen. Parasitism by bacteriophages has led to the evolution of a variety of defense mechanisms in their host bacteria. However, it is unclear what factors lead to specific defenses being deployed upon phage infection. To explore this question, we co-evolved the bacterial fish pathogen Flavobacterium columnare and its virulent phage V156 in presence and absence of a eukaryotic host signal (mucin) for sixteen weeks. The presence of mucin leads to a dramatic increase in CRISPR spacer acquisition, especially in low nutrient conditions where over 60% of colonies obtain at least one new spacer. Additionally, we show that the presence of a competitor bacterium further increases CRISPR spacer acquisition in F. columnare. These results suggest that ecological factors are important in determining defense strategies against phages, and that the phage-bacterium interactions on mucosal surfaces may select for the diversification of bacterial immune systems.Peer reviewe

Ethical framework for IoT deployment in SMEs: individual perspective

PurposeThis study aims to investigate the ethical issues related to the internet of Things (IoT) deployment in small- and medium-sized enterprises (SMEs) from an individual employee's perspective. To provide researchers and practitioners with concrete tools for examining these matters, an ethical framework dedicated to IoT is introduced.Design/methodology/approachFirst, the applicability of Mason's original privacy, accuracy, property and accessibility (PAPA) framework is studied in the IoT context. Second, issue category additions are proposed based on the identified coverage limitations of PAPA.FindingsWhile the original PAPA framework can be utilised as a generic ethical evaluation tool, it lacks coverage of several IoT-specific issue areas. To thoroughly address the ethical risks associated with IoT, two additional categories are introduced.Research limitations/implicationsThe new framework requires further validation to ensure its applicability and to identify potential modification requirements in continuously evolving IoT ecosystems.Practical implicationsConsidering the lack of ethical IoT frameworks, this study provides organisations with a practical framework for analysing the ethical issues in IoT deployment.Social implicationsEthical standards for IoT have not been sufficiently addressed in the current literature and frameworks, making the ethical considerations dependent on subjective stances. Thus, there is an acute demand for a practical framework that outlines the general ethical standards, helping its users to thoroughly address the potential ethical issues.Originality/valueWhile the use of IoT keeps growing in SMEs, there is an apparent lack of ethical guidelines. This study contributes to the gap by introducing a preliminary framework for both practical use and further theoretical development.</p

Insulin/IGF-1 Signaling Regulates Proteasome Activity through the Deubiquitinating Enzyme UBH-4

Peer reviewe

SePIA: RNA and small RNA sequence processing, integration, and analysis

Abstract Background Large-scale sequencing experiments are complex and require a wide spectrum of computational tools to extract and interpret relevant biological information. This is especially true in projects where individual processing and integrated analysis of both small RNA and complementary RNA data is needed. Such studies would benefit from a computational workflow that is easy to implement and standardizes the processing and analysis of both sequenced data types. Results We developed SePIA (Sequence Processing, Integration, and Analysis), a comprehensive small RNA and RNA workflow. It provides ready execution for over 20 commonly known RNA-seq tools on top of an established workflow engine and provides dynamic pipeline architecture to manage, individually analyze, and integrate both small RNA and RNA data. Implementation with Docker makes SePIA portable and easy to run. We demonstrate the workflow’s extensive utility with two case studies involving three breast cancer datasets. SePIA is straightforward to configure and organizes results into a perusable HTML report. Furthermore, the underlying pipeline engine supports computational resource management for optimal performance. Conclusion SePIA is an open-source workflow introducing standardized processing and analysis of RNA and small RNA data. SePIA’s modular design enables robust customization to a given experiment while maintaining overall workflow structure. It is available at http://anduril.org/sepia

Materials Science and Technology - Nuclear Materials, Advanced Course - Kon-67.5100 Postgraduate Seminar on Engineering Materials - Seminar papers 8 October, 2015

The Engineering materials research group of Department of Engineering Design and Production of Aalto University arranged a postgraduate course on nuclear materials. The course consisted of three day long lecture session given in April 20-22, 2015. Lectures were given by professionals from nuclear power related research institutes (Aalto and VTT), nuclear industry and authority. The course also included a seminar session held October 8, 2015. The seminar session was targeted to postgraduate students, who prepared articles from their field of expertise. This proceeding is the collection of these seminar articles