<p>Plant-animal interactions are affected by both abundance and distribution of interacting species and the community context in which they occur. However, the relative importance of these factors is poorly known. I examined the effects of predator host range, environmental factors, host plant populations, plant traits and fruit abortion on the intensity of pre-dispersal seed predation in 46 host populations of the perennial herb <i>Lathyrus vernus</i>. I recorded damage by beetle pre-dispersal seed predators, mainly <i>Apion opeticum </i>and <i>Bruchus atomarius</i> with different host ranges on <i>L. vernus</i> as well as on two additional host plants. Local seed predator population size was mainly influenced by plant population size, current seed production and beetle population size in the previous year, but was not strongly affected by connectivity. The monophagous seed predator was less abundant and had lower densities than the oligophagous. Both predator species had a strong ability to track fluctuations in seed production; intensity of predation increased with relative increases in seed production. Oligophagous predation on<i> L. vernus i</i>ncreased with the abundance of alternative hosts, but presence of<i> L. vernus</i> did not affect predation on alternative hosts. Abundances and trait preferences differed among three co-occurring seed predators, but were also associated with the abundance of the other species. Overall, seed predation influenced selection on flower number. I found clear indications of seed predator offence but no obvious plant defence. The pattern of fruit abortion was associated with reduced plant fitness since the seed predator had an advanced ability to locate fruits with high probability of retention. Taken together, different factors influencing abundance of the seed predator species, different preferences, and context dependent trait selection are likely to result in complex spatio-temporal variation in overall seed losses and trait selection in the common host plant.</p>

Plant-animal interactions are affected by both abundance and distribution of interacting species and the community context in which they occur. However, the relative importance of these factors is poorly known. I examined the effects of predator host range, environmental factors, host plant populations, plant traits and fruit abortion on the intensity of pre-dispersal seed predation in 46 host populations of the perennial herb Lathyrus vernus. I recorded damage by beetle pre-dispersal seed predators, mainly Apion opeticum and Bruchus atomarius with different host ranges on L. vernus as well as on two additional host plants. Local seed predator population size was mainly influenced by plant population size, current seed production and beetle population size in the previous year, but was not strongly affected by connectivity. The monophagous seed predator was less abundant and had lower densities than the oligophagous. Both predator species had a strong ability to track fluctuations in seed production; intensity of predation increased with relative increases in seed production. Oligophagous predation on L. vernus increased with the abundance of alternative hosts, but presence of L. vernus did not affect predation on alternative hosts. Abundances and trait preferences differed among three co-occurring seed predators, but were also associated with the abundance of the other species. Overall, seed predation influenced selection on flower number. I found clear indications of seed predator offence but no obvious plant defence. The pattern of fruit abortion was associated with reduced plant fitness since the seed predator had an advanced ability to locate fruits with high probability of retention. Taken together, different factors influencing abundance of the seed predator species, different preferences, and context dependent trait selection are likely to result in complex spatio-temporal variation in overall seed losses and trait selection in the common host plant.

The general aim of this thesis was to evaluate a newly designed and constructed miniaturized rotating disk apparatus for in vitro dissolution rate measurements of different drug substances from all of the classes in the Biopharmaceutical Classification System (BCS). The new equipment is based on a low volume flow-through cell of Plexiglas, a gold plated magnetic bar and a special designed press. The disk of drug substance (approx. 5 mg) is placed eccentrically in the bar. Rotation speeds were set with a graded magnetic stirrer. An external HPLC pump delivered a continuous flow of aqueous medium to the flow-through cell during dissolution testing. A reversed phase high-performance liquid chromatography system using diode array detection (RP-HPLC-DAD) was coupled online to the new equipment. The injections from the miniaturized rotating disk outlet into the quantifying HPLC system were controlled by a six-position switching valve. The injection volumes from the valve and the autosampler, used for the external standards, were statistically evaluated to match each other volumetrically. No analyses were longer than three minutes, using isocratic mode. A traditional USP rotating disk apparatus was used as a reference system and the two instruments were shown to be statistically dissimilar in the numerical dissolution rate values probably due to different hydrodynamics, but had approximately the same precision/repeatability. When correlating the logarithmic values of the in vitro dissolution rate (G) with the apparent solubility (S), using shake-flask methodology in the solubility studies, the two apparatuses gave the same correlation patterns. Further correlation studies were done where the media components were altered by the use of different buffer species or additives into the buffers, such as inorganic salts. Chemometric tools, e.g. orthogonal partial least squares (OPLS), were used to better evaluate the most influential factors for G and S in different media. The most significant factor for a model basic drug substance (terfenadine) was pH, followed by the ionic strength (I) and added sodium chloride in one of the media. However, the surfactants in the Fasted State Simulated Intestinal Fluid (FaSSIF-V2) were found to be insignificant for G and S in this study (using a 95% confidence interval). The new miniaturized apparatus is a promising prototype for in vitro dissolution rate measurements both for early screening purposes and in dissolution testing during drug development, but needs further instrumental improvements.

Current seismic design practice promotes inelastic response in order to reduce the design forces. By allowing the structure to yield while increasing the ductility of the structure, the global forces can be kept within the limited bounds dictated by the yield strength. However, during severe earthquakes, the structures undergo significant inelastic deformations leading to stiffness and strength degradation, increased interstory drifts, and damage with residual drift. The research presented in this thesis has three components that seek to address these challenges. To prevent the inelastic effects observed in yielding systems, a new concept “apparent weakening” is proposed and verified through shake table studies in this thesis. “Apparent weakening” is introduced in the structural system using a complementary “adaptive negative stiffness device” (NSD) that mimics "yielding” of the global system thus attracting it away from the main structural system. Unlike the concept of weakening and damping, where the main structural system strength is reduced, the new system does not alter the original structural system, but produces effects compatible with an early yielding. Response reduction using NSD is achieved in a two step sequence. First the NSD, which is capable of exhibiting nonlinear elastic stiffness, is developed based on the properties of the structure. This NSD is added to the structure resulting in reduction of the stiffness of the structure and NSD assembly or “apparent weakening”-thereby resulting in the reduction of the base shear of the assembly. Then a passive damper, designed for the assembly to reduce the displacements that are caused due to the “apparent weakening”, is added to the structure-thereby reducing the base shear, acceleration and displacement in a two step process. The primary focus of this thesis is to analyze and experimentally verify the response reduction attributes of NSD in (a) elastic structural systems (b) yielding systems and (3) multistory structures. Experimental studies on 1:3 scale three-story frame structure have confirmed that consistent reductions in displacements, accelerations and base shear can be achieved in an elastic structure and bilinear inelastic structure by adding the NSD and viscous fluid damper. It has also been demonstrated that the stiffening in NSD will prevent the structure from collapsing. Analogous to the inelastic design, the acceleration and base shear and deformation of the structure and NSD assembly can be reduced by more than 20% for moderate ground motions and the collapse of structure can be prevented for severe ground motions. Simulation studies have been carried on an inelastic multistoried shear building to demonstrate the effectiveness of placing NSDs and dampers at multiple locations along the height of the building; referred to as “distributed isolation”. The results reported in this study have demonstrated that by placing a NSD in a particular story the superstructure above that story can be isolated from the effects of ground motion. Since the NSDs in the bottom floors will undergo large deformations, a generalized scheme to incorporate NSDs with different force deformation behavior in each storey is proposed. The properties of NSD are varied to minimize the localized inter-story deformation and distribute it evenly along the height of the building. Additionally, two semi-active approaches have also been proposed to improve the performance of NSD in yielding structures and also adapt to varying structure properties in real time. The second component of this thesis deals with development of a novel device to control the response of structural system using adaptive length pendulum smart tuned mass damper (ALP-STMD). A mechanism to achieve the variable pendulum length is developed using shape memory alloy wire actuator. ALP-STMD acts as a vibration absorber and since the length is tuned to match the instantaneous frequency, using a STFT algorithm, all the vibrations pertaining to the dominant frequency are absorbed. ALP-STMD is capable of absorbing all the energy pertaining to the tuned-frequency of the system; the performance is experimentally verified for forced vibration (stationary and non-stationary) and free vibration. The third component of this thesis covers the development of an adaptive control algorithm to compensate hysteresis in hysteretic systems. Hysteretic system with variable stiffness hysteresis is represented as a quasi-linear parameter varying (LPV) system and a gain scheduled controller is designed for the quasi-LPV system using linear matrix inequalities approach. Designed controller is scheduled based on two parameters: linear time-varying stiffness (slow varying parameter) and the stiffness of friction hysteresis (fast varying parameter). The effectiveness of the proposed controller is demonstrated through numerical studies by comparing the proposed controller with fixed robust H∞ controller. Superior tracking performance of the LPV-GS over the robust H∞ controller in different displacement ranges and various stiffness switching cases is clearly evident from the results presented in this thesis. The LPV-GS controller is capable of adapting to the parameter changes and is effective over the entire range of parameter variations.

Cette thèse a pour objet la modélisation de systèmes multi-proies-prédateurs. Elle s'intéresse particulièrement à l'influence du comportement d'un prédateur sur les interactions indirectes entre ses proies, i.e. l'effet de l'ajout d'une proie sur la densité des autres. La théorie classique prédit l'occurrence d'effets indirects négatifs entre les proies, ou compétition apparente, résultant de l'interaction avec un prédateur commun ; des résultats plus récents identifient certains mécanismes à même d'atténuer ces effets négatifs. Nos travaux revisitent les hypothèses autour de ces mécanismes dans des systèmes composés de deux proies et de leur prédateur commun. Après avoir fixé le cadre écologique en rappelant les principaux types d'interactions directes et indirectes, nous introduisons les modèles proies-prédateurs classiques. Les travaux se concentrent ensuite sur une famille de modèles présentant de la densité-dépendance négative chez les prédateurs couplés à différentes modélisations du comportement des prédateurs lorsqu'ils sont confrontés à plusieurs types de proies. Nous montrons notamment que les interactions entre ces mécanismes peuvent inverser la compétition apparente et, contre intuitivement, accroître la densité des proies par l'intermédiaire d'un prédateur commun. Nos résultats trouvent pour partie application en lutte biologique, où il est courant de chercher à favoriser les auxiliaires en aménageant leur environnement (apport de nourriture alternative, refuge, ...). Ils suggèrent que de telles pratiques peuvent se révéler contre-productives, le contrôle des ravageurs pouvant être affaibli du fait d'une distraction de leurs prédateurs.

The condition of no relative velocity of fluid past solid is termed as ‘no-slip boundary condition’. This condition is a general observation in fluid mechanics. However, several research groups have recently reported slip of water for surfaces with water repelling chemistry (referred to as hydrophobic surfaces). The effect has been attributed to disruption of H-bonding network of water molecules at such surfaces and resulting nucleation of dissolved gases and even reduced water density locally in absence of dissolved air. Slip of water on hydrophobic surfaces has been demonstrated to get amplified by high degree of roughness and patterning. Trapping of air in the surface asperities has been cited as the possible reason. The present work focuses on the study of effect of surface chemistry and roughness on flow behavior close to solid surfaces. Superhydrophobic surfaces have been generated by novel methods and wet-etching has been used to generate well-defined patterns on silicon surfaces. For flow characterisation, a micrometre resolution Particle Image Velocimetry (micro-PIV) facility has been developed and flow measurements have been carried out with a spatial resolution of less than 4 µm. It has been found from the experiments that flow of water on smooth surfaces, with or without chemical modification, conforms to the no-slip within the resolution limits of experiments. Deviation is observed in case of rough and patterned hydrophobic surfaces, possibly because of trapped air in asperities. Total Internal Reflection experiments, used to visualise the air pockets, confirmed the trapping of air at asperities. Diffusion of air out of the crevices seems to be the limiting factor for the utility of these surfaces in under-water applications.

Der Einsatz von organischen Reststoffen zum Anheben oder Stabilisieren des Humusgehaltes als auch um langfristig die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern, hat zunehmend an Bedeutung zur Verbesserung der Gesundheit des Bodens und der Bodenproduktivität gewonnen. Die Umwandlung von Ernterückständen, um Bodeneigenschaften zu verbessern, hängt von der Qualität und dem Zustand der Stoffe ab, diese hängen wiederum von der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials ab. In Entwicklungsländern werden die meisten Ernterückstände als Tierfutter oder auch als Baumaterial genutzt, viele werden auch als Ersatzbrennstoff für Holz genutzt; zur Vorbereitung des Bodens zur nächsten Ernte oder zur Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten und Schadinsekten werden die Reststoffe oftmals verbrannt. Vom Brennen muss abgeraten werden, da die organische Substanz verloren geht und gleichzeitig ein Verlust der flüchtigen Elemente wie Stickstoff und Schwefel erfolgt, nur bei einer absoluten Notwendigkeit zur Schädlingsbekämpfung sollten die Reststoffe verbrannt werden. Im Sudan werden jährlich am Ende eines jeden Vegetationsperiode landwirtschaftliche Reststoffe vernichtet; insbesondere Baumwollrückstände werden jährlich verbrannt, um die Ausbreitung von Bakterien und der Knollenfäule, die 35% Verluste in der nachfolgenden Saison verursacht, zu verhindern.Diese Studie wurde in zwei Teilen durchgeführt, ein Labor- und Gewächshaus- Experiment am Department für Nutzpflanzenwissenschaften der Universität Göttingen, Deutschland, ein zweites Experiment an der Fakultät für Landwirtschaft der Universität Khartoum, Sudan. Verschiedene Versuche wurden durchgeführt: Auswertung von Kompostierungsversuchen der Baumwollrückstände, als reguläre, normale Kompostierung und als Vermikompostierung (Zusatz von Regenwürmer) und ein Phytoxizitäts-Bioassay-Test des fertigen Komposts und Vermikomposts, um ihre Eignung für landwirtschaftliche Anwendungen zu prüfen. Die Ergebnisse dieser Experimente führten zu einem Gefäßversuch, in mit Weidelgras die Nährstoffaufnahme untersucht wurde. Gleichzeitig wurde ein Stickstoff-Inkubationsexperiment durchgeführt, um die Rate des mineralisierten Stickstoffs aus Kompost und Vermikompost zu bewerten. Bei dem Versuch, eine Alternative zur Verbrennung von Baumwollstroh zu finden, wurde auch ein Experiment (Anzahl der Kolonie bildenden Einheiten von Mikroorgansimen) durchgeführt, welches die Wirksamkeit der Kompostierung und Vermikompostierung auf die bakterielle Braunfäule der Baumwolle überprüften sollte.Für diese Arbeit wurde Baumwollstroh aus den landwirtschaftlichen Betrieben der El-Gazira Bewässerungslandwirtschaft (El-Gazira State, Sudan) genommen, Bodenproben wurden aus dem Oberboden (0-30 cm) des Shambat Boden gezogen. Für die experimentellen Arbeiten im Sudan wurde Stallmist (FYM) aus einer Farm in der Nähe der Fakultät für Landwirtschaft, Universität Khartoum, Shambat, genutzt; aus dem Institut für Tierzucht, Universität Göttingen, Deutschland, wurde FYM für die Experimente in Göttingen genutzt.Eine regelmäßige Analyse der Kompostierungsvorgänge erfolgte durch Gesamt-C und Gesamt-N (trockene Verbrennung mittels einem Elementaranalysator) Bestimmungen; Ammonium- und Nitrat-Gehalte der feldfeucht gezogenen Proben erfolgte mittels Mikro-Kjeldahl Destillationsverfahren, die Summe bildete den mineralischen Stickstoff. Phosphor wurde nach der Molybdat-Blau-Komplex-Methode bestimmt und spektrophotometrisch gemessen. In einem Extrakt im Wasser-Kompost-Verhältnis 10:1 wurde die elektrische Leitfähigkeit und der pH-Wert bestimmt. Einige Makro- und Mikronährstoffe wurden in einem Verfahren unter Verwendung eines Druckaufschlusses gemessen.Verschiedene Studien wurden an der Universität Göttingen durchgeführt. Die erste Studie charakterisiert das kompostierte und vermikompostierte Baumwollstroh auf seine chemische Zusammensetzung und seinen agronomischen Wert und zielte darauf ab, (1) die chemischen Veränderungen während der Kompostierung und Vermikompostierung aus Baumwollstroh zu bestimmen; und (2) die Ergebnisse der chemischen Veränderungen mit den Daten des Bioassays-Tests zu korrelieren und (3) um die Qualität Parameter, die am besten einen fertigen Kompost und Vermikompost beschreiben, zu bestimmen.Die Ergebnisse dieses Teils zeigten, dass die Analysen des Komposts und des Vermikomposts eine breite Variation im pH-Wert, Gesamt-N, Gesamt-C, C/N-Verhältnis, elketrische Leitfähigkeit (EC) und Mineralstoffgehalt aufweisen. Der fertige Kompost und Vermikompost zeigte folgende Werte des C/N-Verhältnis: 15,4 und 15,2 für Kompost und Vermikompost; pH 6,6 für Kompost und 7,9 für Vermikompost und eine elektrische Leitfähigkeit (EC) von 2,96 dS m-1 und 1,62 dS m-1 für Kompost und Vermikompost, welches übliche Bereiche für reife Komposte sind (C/N: 15-20; pH: 5,5-8,0; EC: 4 dS m-1) mit Ausnahme der Werte NH4-N/NO3-N (1,57) der fertigen Komposte, die weit über den empfohlenen Wert (0,16) liegen, während der Wert des fertigen Vermikompost (0,1) unter dem Grenzwert liegt.Eine Korrelation zwischen NH4-N, NO3-N, EC, C:N, und pH wurde durchgeführt. Für den Vermikompost lagen die Korrelationskoeffizienten zwischen C/N-Verhältnis und      NH4-N, NO3-N, pH und EC mit r = 0,86 bei (P <0,01), -0,79 (P <0,01), 0,91 (P <0,01) und -0,77 (P <0,01). Die NH4-N-Konzentration war eng zum NO3-N korreliert (r =- 0,95, P <0,01). Die negative Korrelation zwischen NH4-N und NO3-N deutet darauf hin, dass das Material einer aktiven biologischen Zersetzung unterlag; dieses Ergebnis wurde mit dem NH4-N/NO3-N-Verhältnis bestätigt. Die signifikante negative Korrelation zwischen dem C/N-Verhältnis und dem NO3-N Wert (r =- 0,79, P <0,01), dem C/N-Verhältnis und dem NH4-N Wert gibt die Tendenz der Vermikompostierung wieder. Für den Kompost lagen die Korrelationskoeffizienten zwischen C/N-Verhältnis und NH4-N, NO3-N, pH und EC mit r = 0,88 bei (P <0,01), 0,94 (P <0,01), 0,59 (P = 0,02) und -0,72 (P <0,01). Die NH4-N-Konzentration war gut mit dem NO3-N Wert korreliert (r = 0,80, P <0,01). Diese Ergebnisse zeigen, daß die Reduktion im C/N-Verhältnis in der Zeit als ein zuverlässiger Parameter genommen werden kann, um den Fortschritt der Zersetzung darzustellen, wenn sie mit den Daten für NH4-N, NO3-N, pH und EC für den Vermikompost und mit den Daten NH4-N, pH und EC für den Kompost kombiniert werden.Organische Materialien können schädliche Auswirkungen auf Pflanzen oder keimenden Samen ausüben, daher wurde ein Phytotoxizitäts-Bioassay-Test als ein wichtiger Indikator für die Qualität durchgeführt, Ziel war es, eine Bewertung der Toxizität und eine Eignung des fertigen Komposts und Vermikomposts aus Baumwollstroh auf die Keimung von Kressesamen zu erhalten. Die Auswirkungen von Wasser-Extrakten verschiedener Substrate wurden untersucht, wobei die gekeimten Samen ausgezählt und die Länge der Hauptwurzel der Kresse (Lepidium sativum L.) gemessen wurde. Die Indizes der Keimung für Vermikompost (> 80%) sind größer als empfohlene Werte für reife Komposte (> 70%), während der Kompost (> 50%) diese Werte nicht erzielte. Die Ergebnisse dieser Arbeiten zeigten, dass fertige Vermikomposte am besten in diesem Kresse Bioassay Test abschnitten und als „reife Komposte“ betrachtet werden können, während der Kompost negative Auswirkungen auf die Keimung der Samen zeigte, also noch nicht „reif“ war.Die Bewertung der fertigen Komposte und Vermikomposte erfolgte in einem Gefäßversuch mit Weidelgras. Ein gleichzeitiges Inkubations-Experiment zur Stickstoffmineralisierung erfolgte unter Laborbedingungen, um Kompost und Vermikompost in ihrer N-Freisetzung zu bewerten und auch die langfristigen Auswirkungen ihrer Anwendung vorherzusagen. Beide Experimente dienten zur Bestimmung der Leistung von Kompost und Vermikompost auf das Pflanzenwachstum nach einmaliger Anwendung, die Prüfung der Zuverlässigkeit des N-Schicksals erfolgte durch das Inkubations-Experiment zur Beurteilung des potenziell mineralisierbaren Stickstoffs. Der Gefäßversuch erfolgte unter natürlichen Lichtbedingungen und der Umgebungstemperatur. Um dieses zu erreichen, wurde der Gefäßversuch im Gewächshaus des Departments für Nutzpflanzenwissenschaften durchgeführt. Kompost und Vermikompost entsprachen einer 4 g und 8 g N-Gabe pro Topf. Der Kompost und Vermikompost des Gefäßversuches wurde auch zur Inkubation genutzt.Daten aus dem Gefäßversuch zeigten, dass sowohl in den Kompost als auch Vermikompost gedüngten Gefässen die Biomasseerträge nach der zweiten Ernte stark zurückgingen, signifikante Unterschiede (P <0,05) wurde nur für die erste, zweite und letzte Ernte bestimmt. Die Biomasse der ersten und der letzten Ernten der Töpfe mit Vermikompost in der 4 g N/Topf Variante (VER1) entsprachen 1,4 und 0,1 g kg-1, während die Weidelgraserträge im Vermikompostversuch 8 g N/Topf (VER2) 0,8 g kg-1 für die erste Ernte und 0,2 g kg-1 ergaben., jeweils Weidelgras Biomasse auf Töpfen ausgesät mit Kompost entsprach geändert 8 g N pot-1 (CPF2) waren 1,4 g kg-1 bei der ersten Ernte und 0,3 g kg-1 für die letzte. Der beobachtete Rückgang der Biomasse in allen Töpfen mit Kompost oder Vermikompost nach 30 Tagen scheint das Ergebnis einer extremen Verknappung des verfügbaren N zum Weidelgraswuchs sein, besonders in den Gefäßen, die mit dem Vermikompost gedüngt wurden. Dieses wurde durch die sichtbaren Zeichen des N-Mangels (Chlorose) unterstützt.Die Ergebnisse zeigten auch, dass sowohl für Kompost und Vermikompost Varianten die Gesamt-N Gehalte des Weidelgrases dem Trend in der Biomasse folgten, wo die höheren N-Gehalte in ersten Ernte beobachtet wurden und die niedrigsten in der letzten. Die N-Gehalte waren je nach Kompostgaben 6,1-6,4% für die Ernte nach 10 Tagen und 2,4-2,9% für die Ernte nach 70 Tagen. Die N-Gehalte in den Vermikompost gedüngten Varianten lagen bei 3,7-4,0% für die Ernte nach 10 Tagen und 1,9-2,1% für die Ernte nach 70 Tagen. Die N-Gehalte des Weidelgrases der Kompost-Variante lag innerhalb der ausreichenden Versorgung (3-4,2%) N für ein normales Wachstum, während die Werte der Vermikompost gedüngten Varianten diesem Bereich nur zur Ernte nach 10, 60 und 70 Tagen erfüllten. Die Effizienz der N-Aufnahme war gering (>80% der N wurde nicht durch die Ernte genutzt).Die Ergebnisse des N-Inkubations-Experiment zeigte, dass die Höchst-und Mindestwerte des mineralischen N zwischen den Kompost- und Vermikompost-Aufwandmengen variierten. Dementsprechend betrugen die Werte für die 4 g N Variante VER1 9,41 bis 44 mg N kg-1; 13,2 bis 51,0 mg N kg-1 für die Vermikompost-Variante 8 g N Topf-1 (VER2), 7,2 bis 27,4 mg N kg-1 für die Kompost-Variante, entsprechend 4 g N Topf-1 (CPF1) und 4,2 bis 46,0 mg N kg-1 für die Kompost-Variante entsprechend 8 g N Topf-1 (CPF2).Die Netto-N-Mineralisierung am Ende der Inkubationszeit war signifikant (P <0,001) zwischen den Kompost- und Vermikompost – Varianten und deren Aufwandmengen. Die Böden, die mit Vermikompost entsprechend 4 g N Topf-1 (VER1), Vermikompost entsprechend 8 g N Topf-1 (VER2) und Kompost entsprechend 8 g N Topf-1 (CPF2) behandelt wurden, erfuhren eine Netto-N-Mineralisierung, die etwa doppelt so hoch war als bei Böden mit Kompost entsprechend 4 g N Topf-1 (CPF1). Allerdings gab Ergebnisse der N Inkubationsexperiment allgemeine Hinweise auf N-Verfügbarkeit für Nutzpflanzen und schlug vor, dass Anwendung von Kompost und vermicomposted Baumwolle Rückstände für einen Zeitraum von mehr als drei Wochen vor der Aussaat die nachfolgenden Kulturen unterwerfen N, um Verluste können.Um eine Alternative zum Verbrennen des Baumwollstrohs zu finden, befasste sich ein Teil dieser Arbeit mit der Wirksamkeit von Kompost und Vermikompost zur Unterdrückung der bakteriellen Braunfäule. Infizierte Baumwolle-Rückstände wurden gesammelt und einer Kompostierung und Vermikompostierung unterzogen. Proben aus den Kompostierungen wurden monatlich gesammelt und in einem semi-selektiven Medium nach der Verdünnungsreihe Methode kultiviert. Die Pathogenität wurde als „Kolonie-bildende-Einheit“ pro Gewicht der frischen Probe nach 3-4 Tagen Inkubation unter optimalen Bedingungen ausgezählt und gewertet.Die Ergebnisse zeigten, dass die Reduzierung der Erreger (berechnet als Differenz zwischen der Pathogenität in den Komposten und der Kontrolle) erheblich variierte. Für den Kompost betrugen die Werte <2% nach 30 Tagen, > 40% nach 60 Tagen und rund 38% nach 150 Tagen der Zersetzung. Während für den Vermikompost die Reduzierungen > 10% nach 30 Tagen, > 22% nach 60 und > 88% für Proben bei 150 Tagen betrugen. Die Ergebnisse zeigten auch, dass die höchste Zahl Erreger während der ersten Probenahme gefunden wurde und mit der Zeit abnahmen (r = 0,71; P ≤ 0,0001). Diese Studie ergab, dass es sowohl der Kompostierung und der Vermikompostierung gelungen ist, die Kolonie-bildenden Einheiten (CFU g frisches Material-1) der Erreger zu vermindern. Ein möglicher Prozess, um die infizierten Baumwolle-Rückstände anstelle durch Verbrennung zu behandeln.Insgesamt ergibt die Arbeit: (1) die Kompostierung und Vermikompostierung sind ein möglicher Prozess, um die infizierten Baumwoll-Rückstände zu behandeln, anstatt sie zu verbrennen, (2) die Reduktion des C/N-Verhältnisses im Laufe einer Kompostierung als einen zuverlässigen Parameter zum Fortschritt in Zersetzung zu nehmen, besonders, wenn sie mit den Daten NH4-N, NO3-N, pH und EC der Vermikompostierung kombiniert und mit den Daten NH4-N, pH und EC für die Kompostierung kombiniert wird, (3) dass 240 Tonnen ha-1 des fertigen Kompost und Vermikompost als Richtschnur für die Landwirtschaft angenommen werden können. Darüber hinaus schlug diese Arbeit einfache und praktische Verfahren für die Kompostierung und Vermikompostierung der organischen Abfälle, die aus lokalen Ernterückständen stammen, vor und Verfahren zur Regenwurmzucht für die Vermikompostierung und verschiedene andere Zwecke.

Les travaux effectués au cours de cette thèse portent principalement sur la construction de nouvelles bornes du comportement effectif des matériaux biphasés de type matrice-inclusions à comportement linéaire élastique. Dans un premier temps, afin d'encadrer le comportement effectif, nous présentons une nouvelle approche numérique, inspirée des travaux de Huet (J. Mech. Phys. Solids 1990 ; 38:813-41), qui repose sur le calcul des comportements apparents associés à des volumes élémentaires (VE) non-carrés construits à partir d'assemblages de cellules de Voronoï, chaque cellule contenant une inclusion entourée de matrice. De tels VE non-carrés permettent d'éviter l'application directe des CL sur les inclusions à l'origine d'une surestimation artificielle des comportements apparents. En utilisant les théorèmes énergétiques de l'élasticité linéaire et des procédures de moyennisation appropriées portant sur les comportements apparents, un nouvel encadrement du comportement effectif est obtenu. Son application au cas d'un composite biphasé, constitué d'une matrice isotrope et de fibres cylindriques parallèles et identiques distribuées aléatoirement dans le plan transverse, conduit à des bornes plus resserrées que celles obtenues par Huet. En nous appuyant sur cette nouvelle procédure numérique, nous avons ensuite réalisé une étude statistique des comportements apparents à l'aide de simulations de type Monté Carlo. Puis, à partir des tendances issues de cette étude statistique, nous avons proposé et mis en œuvre de nouveaux critères de tailles de VER.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-26Bitstream added on 2014-06-13T20:16:15Z : No. of bitstreams: 1 santos_lf_me_ilha.pdf: 6137370 bytes, checksum: 5de758f11cce6406d87fe87638a96bb5 (MD5) / O concreto auto-adensável (CAA) é um material que representa um dos maiores avanços na tecnologia do concreto das últimas décadas. O desenvolvimento do CAA propiciou eficiência e melhora nas condições de trabalho em canteiro de obras e na indústria de pré-moldados. Do ponto de vista reológico, o CAA é uma mistura fluida que proporciona diferenças de comportamento quando comparado ao concreto convencional. Neste contexto, a proposta desta pesquisa foi estudar, num primeiro plano, as características reológicas nas fases de pasta, argamassa e concreto do CAA no estado fresco e seu comportamento no estado endurecido. Para isso, optouse por empregar a metodologia de Repette e Melo (2005), que considera a resistência à compressão como ponto de partida para a composição do traço do CAA e que estuda os aspectos reológicos envolvidos nas diferentes fases de sua dosagem. Os materiais empregados para estudo de dosagem foram o fíler basáltico como adição, areia média, brita 19 mm, aditivo superplastificante e dois tipos de cimento. Foram elaborados dois concretos, com cimentos distintos, ambos com mesma classe de resistência igual a 40 MPa. Num segundo plano, foi realizado um estudo da avaliação da resistência à compressão desses concretos quando submetidos à cura térmica a vapor, variando-se as temperaturas de cura (entre 65oC e 80oC), assim como o patamar isotérmico de cura em 4 h,6 h e 8 h para cada temperatura. A avaliação das propriedades mecânicas dos concretos foi realizada empregando o Método da Maturidade. No emprego da maturidade foram utilizados as funções de Nurse e Saul e a proposta por Freiesleben-Hansen e Pedersen (FHP). As análises comparativas foram realizadas em função do tipo de cimento empregado, temperatura de cura e tempo de patamar isotérmico / The self-compacting concrete (SCC) is a material that represents one of the greatest advances in concrete technology in recent decades. The development of SCC has resulted in improved efficiency and working conditions at the construction site and the precast industry. Rheological point of view, the SCC is a fluid mix that provides behavior differences when compared to conventional concrete. In this context, the proposal of this research was to study, in the foreground, the rheological phases of paste, mortar and concrete of SCC in the fresh state and its behavior in the hardened state. For this, we chose to employ the methodology Repette e Melo (2005), which considers the compressive strength as a starting point for the composition of the trace of SCC and studying the rheological aspects involved in the different stages of their dosage. The materials used to study the dosage was basalt fillers such as addition, medium sand, gravel 19 mm, superplasticizer additive and two types of cement. We prepared two concretes with different cements, both with the same strength class of 40 MPa. In the background, a study assessing the compressive strength of concrete when subjected to steam curing, varying the curing temperatures (between 65oC and 80oC) as well as the level of isothermal cure at 4 h, 6 h and 8 h for each temperature. The evaluation of mechanical properties of concrete was carried out using the Maturity Method. Employment of maturity was used to Nurse e Saul function, as well as function proposed by Freiesleben-Hansen and Pedersen (FHP). Comparative analysis were performed according to the type of cement used, curing temperature and isothermal plateau

Made available in DSpace on 2016-08-15T20:31:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PalomaMM_DISSERT.pdf: 1913188 bytes, checksum: a5ce6f6f4c89b77f39177c6480f067a3 (MD5) Previous issue date: 2015-07-16 / Brazil stands out in poultry production as the largest exporter and third largest producer of chicken, and among the ten largest producers of eggs. The demand for food and population growth make the poultry production chain essential to agribusiness, regional economy and strengthening family agriculture, providing highly nutritious affordable food. Genetic improvements and research in pet nutrition favored the success of the poultry industry in the country, however, there is little research on nutritional requirements for slow growth bloodlines in hot climate regions. The Isa Label is a strain with naked neck, slow growth bloodlines with two option for products, which has been widely used by farmers for being good producer of eggs and meat have with appreciable flavor. The amount of metabolizable energy used in feed is conditional factor for productivity of laying in high temperature conditions, and has considerable weight in food costs. The aim of this study was to determine the requirement of apparent metabolizable energy (AME) to Isa Label bird dual purpose in laying phase, 52 weeks old, under high temperature conditions, by evaluating performance, quality eggs and economic viability. They were distributed at random 90 laying in five treatments with nine replicates of two birds each. The treatments were 2,600; 2,675; 2,750; 2,825 and 2,900 kcal / kg of EMA in the feed. We evaluated: feed intake and EMA, laying rate, egg weight, egg mass, feed conversion and energy per mass and dozen eggs; and quality characteristics of eggs. The economic analysis was performed with the number of eggs produced, feed consumption and price per kilogram of feed. The results were productive performance and egg quality were statistically analyzed by polynomial regression with probability <5% significance level. The results of the economic analysis were submitted to descriptive statistics. Increasing the EMA level in poultry feed Isa Label in laying phase, not compromise performance between 52 and 64 weeks of age. The level 2,778 kcal / kg of EMA in the ration showed lower feed intake, while the 2,638 kcal / kg EMA level in the diet had lower power consumption under high temperature environment conditions. Internal and external quality of the eggs was not affected by EMA level in feed, but increased EMA in diets increased the width of the albumen and egg. The use level of 2,675 kcal / kg of EMA is economically viable for poultry Isa Label in stance phase, from 52 to 64 weeks of age under high temperature conditions / O Brasil se destaca na produção avícola como maior exportador e terceiro produtor mundial de frango, e entre os dez maiores produtores de ovos. A demanda por alimentos e o crescimento populacional tornam a cadeia produtiva avícola essencial ao agronegócio, economia regional e fortalecimento da agricultura familiar, fornecendo alimento de alto valor nutritivo a preço acessível. Melhorias genéticas e pesquisas em nutrição animal favoreceram o sucesso da avicultura no país, contudo, existem poucas pesquisas em exigências nutricionais para linhagens de crescimento lento em regiões de clima quente. A Isa Label é uma linhagem com pescoço pelado, crescimento lento e dupla aptidão, que vem sendo muito utilizada pelos criadores por ser boa produtora de ovos e possuir carne com sabor apreciável. A quantidade de energia metabolizável utilizada nas rações é fator condicional para produtividade de poedeiras em condições de altas temperaturas, e tem peso considerável nos custos com alimentação. O objetivo com este trabalho foi determinar a exigência de energia metabolizável aparente (EMA) para aves Isa Label de dupla aptidão em fase de postura, com 52 semanas de idade, sob condições de alta temperatura, por meio da avaliação de desempenho, qualidade de ovos e viabilidade econômica. Distribuíram-se ao acaso 90 poedeiras em cinco tratamentos, com nove repetições de duas aves, por unidade experimental. Os tratamentos foram: 2.600; 2.675; 2.750; 2.825 e 2.900 kcal/kg de EMA na ração. Avaliou-se: consumo de ração e de EMA, taxa de postura, peso do ovo, massa de ovo, conversão alimentar e energética por massa e dúzia de ovos; e características de qualidade de ovos. A análise econômica foi realizada com número de ovos produzidos, consumo de ração e preço por quilograma da ração. Os resultados foram de desempenho produtivo e qualidade de ovos foram submetidos à análise estatística por regressão polinomial com probabilidade < 5% de significância. Os resultados da análise econômica foram submetidos à estatística descritiva. O aumento do nível EMA na ração para aves Isa Label, em fase de postura, não comprometeu desempenho entre 52 e 64 semanas de idade. O nível 2.778 kcal/kg de EMA na ração apresentou menor consumo de ração, enquanto o nível 2.638 kcal/kg de EMA na ração apresentou menor consumo de energia, sob condições de alta temperatura ambiente. A qualidade interna e externa dos ovos não foi afetada pelo nível de EMA nas rações, porém o aumento de EMA nas rações aumentou a largura do albúmen e do ovo. A utilização do nível 2.675 kcal/kg de EMA é economicamente viável para aves Isa Label, em fase postura, entre 52 a 64 semanas de idade, sob condições de alta temperatura