• Energy Research

In this paper, we consider an Energy Consumption Scheduler (ECS) unit inside a smart meter. The function of ECS is to flatten the peaks in the load curve of residential type users. The ECS dually communicates with the user as well as power utility in smart grid real time communication environment. Each user has a specific power capacity limit for their appliances operation. The ECS keeps check and balance condition whenever a user exceeds its power capacity limit. Also the most urgent appliance operations are given priority based on their internalpreemption state. By adopting ECS unit, the total peaks in the load curve are reduced up to 33.3%. Also the user's payment to the power utility becomes less due to efficiently managing their appliance operations. Additionally, the cost of per unit energy generation is also reduced by avoiding the peak power plants. Matlab/Simulink is used as a simulation tool for the realization of this model.

Nitrogen (N) fertilizer is an important yield limiting factor for sunflower production. The correlation between yield components and growth parameters of three sunflower hybrids (Hysun-33, Hysun-38, Pioneer-64A93) were studied with five N rates (0, 60, 120, 180, 240 kg ha(-1)) at three different experimental sites during the two consecutive growing seasons 2008 and 2009. The results revealed that total dry matter (TDM) production and grain yield were positively and linearly associated with leaf area index (LAI), leaf area duration (LAD), and crop growth rate (CGR) at all three sites of the experiments. The significant association of yield with growth components indicated that the humid climate was most suitable for sunflower production. Furthermore, the association of these components can be successfully used to predict the grain yield under diverse climatic conditions. The application of N at increased rate of 180 kg ha(-1) resulted in maximum yield as compared to standard rate (120 kg ha(-1)) at all the experimental sites. In this way, N application rate was significantly correlated with growth and development of sunflower under a variety of climatic conditions. Keeping in view such relationship, the N dose can be optimized for sunflower crop in a particular region to maximize the productivity. Multilocation trails help to predict the input rates precisely while taking climatic variations into account also. In the long run, results of this study provides basis for sustainable sunflower production under changing climate.

La température moyenne pourrait atteindre 2,0-4,5 °C dans le monde d'ici la fin de ce siècle. En plus de cela, une prédiction a été faite que l'augmentation de la température minimale de nuit sera à un rythme plus rapide par rapport à la température maximale de jour. La hausse des températures affecte non seulement le processus de croissance des cultures, mais entraîne également des changements directs dans d'autres facteurs environnementaux et a un effet indirect sur le rendement et la qualité du riz, de sorte qu'au stade actuel, elle a attiré l'attention du public. Les races, y compris par la sélection et la biotechnologie pour améliorer la tolérance à la température élevée du riz, aident à atténuer les effets négatifs de la température élevée, cependant, les progrès dans ce domaine ont été lents. En adoptant différentes méthodes comme le semis, la gestion de l'eau et des nutriments peut également, dans une certaine mesure, atténuer les effets de la température élevée sur les performances du riz, mais dans la plupart des cas, ces techniques sont influencées par de nombreux facteurs, tels que la rotation des cultures, l'irrigation et d'autres contraintes telles que leurs applications sont difficiles à appliquer sur de grandes surfaces. Par conséquent, ce chapitre aborde (1) la réduction empirique du rendement du riz (2) met en évidence les principaux mécanismes importants qui influencent les principaux attributs de qualité des céréales soumises à un stress à haute température (3) induisant une résistance au stress et adoptant des stratégies d'atténuation pour une haute performance du riz. La temperatura media podría aumentar hasta un rango de 2,0-4,5 °C en todo el mundo a finales de este siglo. Aparte de esto, se ha hecho una predicción de que el aumento de la temperatura mínima nocturna será a un ritmo más rápido en comparación con la temperatura máxima diurna. El aumento de las temperaturas no solo afecta el proceso de crecimiento de los cultivos, sino que también conduce a cambios directos en otros factores ambientales y plantea un efecto indirecto en el rendimiento y la calidad del arroz, por lo que en la etapa actual, despertó la atención del público. Las razas, incluso a través de la cría y la biotecnología para mejorar la tolerancia al arroz a altas temperaturas, ayudan a mitigar los efectos negativos de las altas temperaturas, sin embargo, el progreso en esta área ha sido lento. Al adoptar diferentes métodos como la siembra, el manejo del agua y los nutrientes también puede mitigar en cierta medida los efectos de la alta temperatura en el rendimiento del arroz, pero en la mayoría de los casos, estas técnicas están influenciadas por muchos factores, como la rotación de cultivos, el riego y otras restricciones, ya que sus aplicaciones son difíciles de aplicar a grandes áreas. Por lo tanto, este capítulo aborda (1) la reducción empírica del rendimiento del arroz (2) destaca los mecanismos clave significativos que influyen en los principales atributos de calidad del grano bajo estrés por alta temperatura (3) induciendo resistencia al estrés y adoptando estrategias de mitigación para un alto rendimiento del arroz. The mean temperature might rise up to range of 2.0–4.5 °C worldwide by the end of this century. Beside from this, a prediction has been made that rise in minimum night temperature will be at a quicker rate as compare to the maximum day temperature. Rising temperatures not only affect the crop growth process, but also lead to direct changes in other environmental factors and pose indirect effect on yield and quality of rice has been observed, so at the present stage, it aroused public attention. Breeds, including through breeding and biotechnology to improve high temperature tolerance of rice help to mitigate the negative effects of high temperature, however, progress in this area have been slow. By adopting different methods like sowing, water and nutrient management can also to some extent mitigate the effects of high temperature on rice performance, but in most cases, these techniques are influenced by many factors, such as crop rotation, irrigation and other constraints like their applications are hard to applied to large area. Therefore, this chapter addresses (1) empirical reduction of rice yield (2) highlights the key significant mechanisms that influence main grain quality attributes under high temperature stress (3) inducing stress resistance and adopting mitigation strategies for high performance of rice. قد يرتفع متوسط درجة الحرارة إلى نطاق 2.0-4.5 درجة مئوية في جميع أنحاء العالم بحلول نهاية هذا القرن. إلى جانب ذلك، تم التنبؤ بأن الارتفاع في الحد الأدنى لدرجة الحرارة الليلية سيكون بمعدل أسرع بالمقارنة مع الحد الأقصى لدرجة الحرارة النهارية. لا يؤثر ارتفاع درجات الحرارة على عملية نمو المحاصيل فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تغييرات مباشرة في العوامل البيئية الأخرى ويشكل تأثيرًا غير مباشر على محصول الأرز وجودته، لذلك في المرحلة الحالية، أثار اهتمام الجمهور. تساعد السلالات، بما في ذلك من خلال التكاثر والتكنولوجيا الحيوية لتحسين تحمل درجات الحرارة العالية للأرز، على التخفيف من الآثار السلبية لارتفاع درجة الحرارة، ومع ذلك، كان التقدم في هذا المجال بطيئًا. من خلال اعتماد طرق مختلفة مثل البذر، يمكن للمياه وإدارة المغذيات أيضًا إلى حد ما التخفيف من آثار ارتفاع درجة الحرارة على أداء الأرز، ولكن في معظم الحالات، تتأثر هذه التقنيات بالعديد من العوامل، مثل دوران المحاصيل والري والقيود الأخرى مثل تطبيقاتها التي يصعب تطبيقها على مساحة كبيرة. لذلك، يتناول هذا الفصل (1) التخفيض التجريبي لمحصول الأرز (2) يسلط الضوء على الآليات المهمة الرئيسية التي تؤثر على سمات جودة الحبوب الرئيسية تحت ضغط درجة الحرارة العالية (3) تحفيز مقاومة الإجهاد واعتماد استراتيجيات التخفيف للأداء العالي للأرز.

Solar radiation (SR) is essential for yield improvement in lentil, which is a crop of marginal environments. Herein, experiments were conducted over 2 years under a semi-arid environment to study the radiation interception (RI), efficiency, growth, and development of three lentil genotypes (Punjab Masoor-2009 (PM-2009), NIAB Masoor-2006 (NM-2006), and NIAB Masoor-2002 (NM-2002)) in relation to three nitrogen rates (13, 19, and 25 kg ha-1). Seasonal dynamics of intercepted photoactive radiation (IPAR) and cumulated photosynthetic photon flux density were highly associated with seasonal dynamics of leaf area index (LAI), with a high value of R2 (0.93 and 0.89) across all nitrogen rates and genotypes in both years. Nitrogen application promoted growth, and maximum LAI (3.97 and 3.57) and RI (324 and 301 MJ m-2) were attained for the first and second years of study, respectively. Biomass and yield were positively associated with IPAR. Variation in radiation absorption (RA) among genotypes was due to different patterns of LAI development. In both years, yield (23% and 25%) and radiation use efficiency (RUE) for grain yield (0.44 and 0.37 g MJ-1) were respectively higher for PM-2009 than for the other genotypes. Genotype PM-2009 had 15 days shorter crop cycle than others while 14% higher GDDs accumulated in the first year compared with the second due to the higher temperature. High nitrogen (25 kg ha-1) application resulted in higher dry matter (DM), and grain yield (GY), while RUE and PAR were not statistically different under 19 kg N ha-1 application across years. Genotypes PM-2009 and NM-2006 may perform reasonably well under arid to semi-arid regions at farmer field. These findings may assist researchers and crop modelers to optimize the lentil ideotype for efficient light utilization.

The present study is a controversy on the three fundamental growth determinants. It contributes to the literature by divulging the effects of foreign direct investment and financial development on energy consumption in Central and Eastern European countries from 1990 to 2016. In doing so, second-generation multi-econometric methodological methods are adopted to conclude this study. The Pooled Means Group (PMG) estimation approach confirms that foreign direct investment is adversely associated with energy consumption. A one-point rise in FDI in the CEE region reduces energy consumption by 0.0172 points in the long run. Congruently, the globalization index also mitigates energy consumption. Conversely, financial development and economic growth stimulate energy consumption in the CEE region. Energy consumption boosts by 0.0626 points when a one-point escalation in financial development occurs. The U-shaped link between energy consumption and economic growth is revealed. The country-wise results show that energy consumption rises due to financial development and FDI in nine countries and one country. However, reduction in energy consumption occurs due to an upsurge of financial development in seven and FDI in six countries. Moreover, the causality results suggest that energy consumption causes financial development, and FDI. The policy suggestions are included to mitigate unsustainable energy consumption and renovate the energy policy in this region.

Les stress abiotiques sont l'une des principales contraintes à la production agricole et à la sécurité alimentaire dans le monde. La situation s'est aggravée en raison des changements drastiques et rapides du climat mondial. La chaleur et la sécheresse sont sans aucun doute les deux stress les plus importants ayant un impact énorme sur la croissance et la productivité des cultures. Il est très important de comprendre les interventions physiologiques, biochimiques et écologiques liées à ces stress pour une meilleure gestion. Un large éventail de réponses des plantes à ces stress pourrait être généralisé en réponses morphologiques, physiologiques et biochimiques. Il est intéressant de noter que cette revue fournit un compte rendu détaillé des réponses des plantes aux stress liés à la chaleur et à la sécheresse, en mettant particulièrement l'accent sur les points communs et les différences. La croissance et les rendements des cultures sont affectés négativement par un approvisionnement en eau sous-optimal et des températures anormales en raison de dommages physiques, de perturbations physiologiques et de changements biochimiques. Ces deux contraintes ont des impacts multilatéraux et, par conséquent, une action mécanique complexe. Une meilleure compréhension des réponses des plantes à ces stress a des implications pragmatiques pour les remèdes et la gestion. Un compte rendu complet des approches conventionnelles et modernes pour faire face aux stress liés à la chaleur et à la sécheresse a également été présenté ici. Une discussion critique côte à côte sur les réponses saillantes et les stratégies de gestion de ces deux stress abiotiques importants fournit un aperçu unique des phénomènes. Une approche holistique prenant en compte les différentes options de gestion pour faire face simultanément au stress dû à la chaleur et à la sécheresse pourrait être une approche gagnant-gagnant à l'avenir. El estrés abiótico es una de las principales limitaciones para la producción de cultivos y la seguridad alimentaria en todo el mundo. La situación se ha agravado debido a los cambios drásticos y rápidos en el clima global. El calor y la sequía son, sin duda, los dos estreses más importantes que tienen un gran impacto en el crecimiento y la productividad de los cultivos. Es muy importante comprender las intervenciones fisiológicas, bioquímicas y ecológicas relacionadas con estos estreses para un mejor manejo. Una amplia gama de respuestas de las plantas a estas tensiones podría generalizarse en respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas. Curiosamente, esta revisión proporciona una descripción detallada de las respuestas de las plantas al estrés por calor y sequía, con especial énfasis en resaltar los puntos en común y las diferencias. El crecimiento y los rendimientos de los cultivos se ven afectados negativamente por el suministro de agua subóptimo y las temperaturas anormales debido a daños físicos, interrupciones fisiológicas y cambios bioquímicos. Ambas tensiones tienen impactos multilaterales y, por lo tanto, son complejas en la acción mecanicista. Una mejor comprensión de las respuestas de las plantas a estas tensiones tiene implicaciones pragmáticas para los remedios y la gestión. También se ha presentado aquí una descripción completa de los enfoques convencionales y modernos para hacer frente al estrés por calor y sequía. Una discusión crítica lado a lado sobre las respuestas sobresalientes y las estrategias de gestión para estas dos importantes tensiones abióticas proporciona una visión única de los fenómenos. Un enfoque holístico que tenga en cuenta las diferentes opciones de gestión para hacer frente al estrés por calor y la sequía simultáneamente podría ser un enfoque beneficioso para todos en el futuro. Abiotic stresses are one of the major constraints to crop production and food security worldwide. The situation has aggravated due to the drastic and rapid changes in global climate. Heat and drought are undoubtedly the two most important stresses having huge impact on growth and productivity of the crops. It is very important to understand the physiological, biochemical, and ecological interventions related to these stresses for better management. A wide range of plant responses to these stresses could be generalized into morphological, physiological, and biochemical responses. Interestingly, this review provides a detailed account of plant responses to heat and drought stresses with special focus on highlighting the commonalities and differences. Crop growth and yields are negatively affected by sub-optimal water supply and abnormal temperatures due to physical damages, physiological disruptions, and biochemical changes. Both these stresses have multi-lateral impacts and therefore, complex in mechanistic action. A better understanding of plant responses to these stresses has pragmatic implication for remedies and management. A comprehensive account of conventional as well as modern approaches to deal with heat and drought stresses have also been presented here. A side-by-side critical discussion on salient responses and management strategies for these two important abiotic stresses provides a unique insight into the phenomena. A holistic approach taking into account the different management options to deal with heat and drought stress simultaneously could be a win-win approach in future. الضغوط اللاأحيائية هي واحدة من القيود الرئيسية على إنتاج المحاصيل والأمن الغذائي في جميع أنحاء العالم. وقد تفاقم الوضع بسبب التغيرات الجذرية والسريعة في المناخ العالمي. لا شك أن الحرارة والجفاف هما أهم ضغوط لها تأثير كبير على نمو وإنتاجية المحاصيل. من المهم جدًا فهم التدخلات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية والبيئية المتعلقة بهذه الضغوط من أجل إدارة أفضل. يمكن تعميم مجموعة واسعة من استجابات النبات لهذه الضغوط في الاستجابات المورفولوجية والفسيولوجية والكيميائية الحيوية. ومن المثير للاهتمام أن هذه المراجعة تقدم سردًا مفصلاً لاستجابات النبات للحرارة والجفاف مع التركيز بشكل خاص على تسليط الضوء على القواسم المشتركة والاختلافات. يتأثر نمو المحاصيل والمحاصيل سلبًا بإمدادات المياه دون المستوى الأمثل ودرجات الحرارة غير الطبيعية بسبب الأضرار المادية والاضطرابات الفسيولوجية والتغيرات الكيميائية الحيوية. كل من هذه الضغوط لها تأثيرات متعددة الأطراف، وبالتالي فهي معقدة في العمل الميكانيكي. إن الفهم الأفضل لاستجابات النبات لهذه الضغوط له آثار عملية على العلاجات والإدارة. كما تم تقديم سرد شامل للنهج التقليدية والحديثة للتعامل مع ضغوط الحرارة والجفاف. توفر المناقشة النقدية جنبًا إلى جنب حول الاستجابات البارزة واستراتيجيات الإدارة لهذين الإجهادين اللاأحيائيين المهمين نظرة ثاقبة فريدة للظواهر. يمكن أن يكون النهج الشامل الذي يأخذ في الاعتبار خيارات الإدارة المختلفة للتعامل مع الحرارة والجفاف في وقت واحد نهجًا مربحًا للجانبين في المستقبل.

The rice production system is one of the most climate change sensitive agro-ecosystems. This paper reviews the effects of current and future climate change on rice production in China. In recent decades, thermal resources have increased during the rice growing season, while solar radiation resources have decreased, and precipitation heterogeneity has increased. The increasing frequency of high-temperature stress, heavy rainfall, drought, and flood disasters may reduce the utilization efficiency of hydrothermal resources. Climate change, thus far, has resulted in a significant northward shift in the potential planting boundaries of single- and double-cropping rice production systems, which negatively affects the growth duration of single-, early-, and late-cropping rice. Studies based on statistical and process-based crop models show that climate change has affected rice production in China. The effects of climate change on the yield of single rice (SR), early rice (ER), and late rice (LR) were significant; however, the results of different methods and different rice growing areas were different to some extent. The trend of a longer growth period and higher yield of rice reflects the ability of China’s rice production system to adapt to climate change by adjusting planting regionalization and improving varieties and cultivation techniques. The results of the impact assessment under different climate scenarios indicated that the rice growth period would shorten and yield would decrease in the future. This means that climate change will seriously affect China’s rice production and food security. Further research requires a deeper understanding of abiotic stress physiology and its integration into ecophysiological models to reduce the uncertainty of impact assessment and expand the systematicness of impact assessment.