VOLUME 41 (1999) - #4 (October/November/December)
Modélisation hydrologique de la qualité de l'eau d'un bassin versant agricole au Québec - C. Bernier et J. Gallichand (pp 213-220)
La dégradation de la qualité des eaux de surface est un problème important au Québec. En milieu rural, les sources de pollution de l'eau sont reliées aux pratiques agricoles. La modélisation hydrologique peut permettre de déterminer les interventions en milieu agricole qui résulteraient en la plus grande amélioration de la qualité de l'eau. Le modèle HSPF a été testé sur un bassin versant de 5.3 km2 sur une période de deux ans et les résultats agrégés hebdomadairement. Les simulations ont porté sur les débits, les sédiments, l'azote total, les nitrates et nitrites, et l'azote ammoniacal. La période de calibration (première année) a montré des corrélations de 0.87, 0.88, 0.95, 0.96 et 0.62 entre les valeurs hebdomadaires simulées et observées de débit, sédiments, azote total, nitrates-nitrites, et azote ammoniacal, respectivement, alors que pour la période de vérification (deuxième année), les corrélations ont été de 0.66, 0.54, 0.63, 0.72 et 0.62. Pour les deux années de la validation, le modèle a sous-estimé le débit de 18%, les sédiments de 38%, l'azote total de 25%, et surestimé les nitrates-nitrites de 23% et l'azote amoniacal de 45%.
Degradation of surface water quality is an important problem in Québec. In agricultural areas, pollution sources are related to agricultural practices. Hydrological modeling is a tool which can help establishing less polluting farming practices. The HSPF model was tested for a period of two years on a 5.3 km2 agricultural watershed and results presented on a weekly basis for outflow, sediment, total nitrogen, nitrate and nitrite, and ammonium. The first year served for calibration and yielded correlation between observed and simulated values of 0.87, 0.88, 0.95, 0.96 and 0.62 for outflow, sediment, total nitrogen, nitrate and nitrite, and ammonium. The second year was used for verification and correlation coefficients of 0.66, 0.54, 0.63, 0.73, and 0.62 were obtained for the same variables. For the two years of the study, HSPF underestimated outflow by 18%, sediment by 38%, total nitrogen by 25%, and overestimated nitrate and nitrite by 23%, and ammonium by 45%.
Effect of soil moisture content on metribuzin degradation in a sandy soil - S.J. Jebellie, S.O. Prasher and S.A. Madani (pp 221-226)
The effects of different soil moisture levels on the degradation of herbicide metribuzin (4-amino-6-[1,1-dimethylethyl]-3-[methylthio]-1,2,4-triazin-5[4H]-one) were investigated under laboratory conditions. Soil typical of southern Quebec, St. Amable sand (Humic Haplorthod), was collected from a field with no history of pesticide application for the previous five years and used in the laboratory experiment. Five volumetric moisture content levels, in triplicate, of 10, 15, 25, 35, and 45% and one air dried soil were used to represent different moisture regimes. Soil samples were collected from all treatments 3, 7, 14, 30, 60, and 90 days after metribuzin application and were analyzed with a gas chromatograph for metribuzin residues. Results indicate that the degradation rate of metribuzin was significantly higher (P<0.05) at 25 and 35% soil moisture contents than that at all other moisture levels. The metribuzin decay kinetics were expressed with a first order reaction equation with R2 values ranging from 0.78 to 0.94 for different moisture levels. The half-life of metribuzin varied from 3 to 17 days at 21 ± 2 oC for different moisture treatments. Shortest half-lives were obtained for soil moisture levels of 25 and 35% and longer half-lives resulted for soil at lower moisture levels and at saturation. Therefore, based on the results of this experiment, it can be concluded that watertable management systems for humid regions which maintain higher soil moisture content in the crop root zone may also be effective in enhancing the quick degradation of metribuzin in sandy soils. Such systems can reduce the risk of metribuzin leaching towards groundwater.
Les effets de niveaux différents d'humidité de terre sur la dégradation d'herbicide metribuzin (4-amino-6-[1,1-dimethylethyl]- 3-[methylthio]- 1,2,4-triazin-5[4H]- une) était étudié sous des conditions de laboratoire. Souiller typique de du sud Québec, St. Amable sable (Humic Haplorthod), n'était recueilli d'un domaine avec aucune histoire d'application de pesticide pour les précédent cinq années et employait dans l'expérience de laboratoire. Cinq humidité volumétrique niveaux contents, dans le triplicata, de 10, 15, 25, 35, et 45%, et un air séchaient la terre étaient employés représenter des régimes différents d'humidité. Les échantillons de terre étaient recueillis de tous traitements 3, 7, 14, 30, 60, et 90 jours après metribuzin application et étaient analysés avec un Gaz Chromatograph pour metribuzin résidus. Les résultats indiquent que le taux de dégradation de metribuzin était considérablement plus haut (P<0.05) à 25 et 35% contenu d'humidité de terre que qu'à tous autres niveaux d'humidité. Le metribuzin pourriture kinetics étaient exprimés avec une première équation de réaction d'ordre, avec R2 valeurs variant de 0.78 à 0.94 pour des niveaux différents d'humidité. La moitié - vie de metribuzin variait de 3 à 17 jours à 21 ± 2°C pour des traitements différents d'humidité. La plus courte moitié - vies étaient obtenues pour des niveaux d'humidité de terre de 25 et 35%, et plus longue moitié - vies résultées pour la terre aux niveaux bas d'humidité et à saturation. Donc, basé sur les résultats de cette expérience, il peut être conclu ces systèmes de gestion de table d'eau pour des régions humides qui entretiennent le contenu plus haut d'humidité de terre dans la zone de racine de récolte, peut aussi être efficace dans la dégradation rapide de metribuzin dans des terres sablonneuses; tels systèmes réduisent le risque de metribuzin leaching vers l'eau de sol.
Insect scorcher for the control of the Colorado potato beetle - J. Hicks, M. Couturier and Y. Pelletier (pp 227-231)
A single-row insect scorcher for the control of the Colorado potato beetle has been developed and tested under controlled laboratory and field conditions. In contrast with the existing propane flamer, this device cools the combustion gases by dilution with air to about 500C. By controlling the temperature of the gases and the contact time, it is possible to irreversibly damage the adult potato beetles without damaging the plants. During single field treatments with the prototype mounted at the front of the tractor, projected mortalities in excess of 60% were obtained with negligible plant damage at travel speeds between 2 and 3 km/h. Slightly lower projected mortality rates were obtained in late summer when the prototype was located at the rear of the tractor. It is estimated that the use of this new thermal treatment device will require less than 27 kg of propane per hectare.
Un appareil pouvant appliquer un traitement thermique pour le contrôle du doryphore de la pomme de terre a été développé et évalué au laboratoire et au champ. Contrairement au brûleur au propane sur le marché, cet appareil refroidit les gaz de combustions jusqu'à une température de 500C en y mélangeant de l'air. Il devient alors possible d'endommager les doryphores adultes sans endommager les plantes en contrôlant la température du mélange. Lors d'essais au champ avec cet appareil monté à l'avant d'un tracteur voyageant à des vitesses entre 2 et 3 km/h, nous avons observé une mortalité projetée de 60% et un dommage négligeable des plantes. Des résultats légèrement inférieurs furent observés plus tard en saison avec l'appareil situé à l'arrière du tracteur. Nous avons calculé que l'appareil utilise 27 kg de propane par hectare.
Quantification of the response of elk during velvet antler removal - J.L. Thierman, T.G. Crowe, J.M. Stookey and B. Valentine (pp 223-237)
A system was developed to physically measure the escape response of elk during velvet antler removal. This response was to be used as an indirect measure of the pain the animal may have experienced. Two load cells and a triaxial accelerometer were used in conjunction with data acquisition equipment to record the response of animals during different segments of the procedure. The load cells measured the tension in two ropes used to restrain the animal's head, and the accelerometer recorded any motion of the animal's head. Rope tension accurately indicated the elks' responses, but the accelerometer did not provide any additional information. Other potential improvements to the system were also noted.
Un système a été développé afin de mesurer les paramètres physiques de la réaction de fuite des wapitis durant l'enlèvement de la peau qui recouvre leurs bois. Cette réaction devait être utilisée comme un indicateur de la douleur que l'animal peut ressentir. Deux cellules dynamométriques et un accéléromètre triaxial furent utilisés, en plus d'équipements pour l'acquisition de données qui permettent d'enregistrer la réaction des animaux durant différents moments de la procédure. Les cellules dynamométriques mesuraient la tension dans deux cordes utilisées pour retenir la tête de l'animal, et l'accéléromètre enregistrait les mouvements de la tête de l'animal. La mesure de la tension était un bon indicateur de la réaction du wapiti, mais l'accéléromètre n'a pas fourni d'informations additionnelles. Les observations faites lors de ces expériences permettront d'apporter des améliorations au système.
Physical characteristics of North American ginseng (Panax Quinquefolius L.) root - S. Sokhansanj, W.G. Bailey, Y.P. Guo, K.B. van Dalfsen and A.L. Oliver (pp 239-246)
North American ginseng (Panax quinquefolius L.) is an important export crop for Canada and the USA. The plant root is highly valued in traditional Chinese medicine. Although the crop is cultivated and processed extensively, data on physical characteristics useful for design of postharvest systems are scarce. Research was initiated to examine commercially grown ginseng roots from several gardens in British Columbia, Canada. The roots were classified into three shapes "pencil", "chunky", and "complex" and subjected to mass, diameter and volume measurements. The roots exhibited wide variations in mass (typical mass average of 20 g, c.v. 60%), dimensions (typical diameter of 17 mm, c.v. 22%) and with the majority having "pencil" or "complex" shape. A gamma density function represented root mass and diameter data. A linear relation between the surface area and the mass of the fresh root was developed: S = 9.5 W + 282 (r2 = 0.45), where S is the root surface area (mm2) and W is the mass of fresh root (g). The bulk density, calculated from measured bulk volume and mass of the roots, ranged from 201 to 279 kg/m3. Using the measured bulk density and specific density (about 1000 kg/m3), the porosity of bulk fresh ginseng was estimated at about 0.80. Keywords: ginseng, Panax quinquefolius L., drying, postharvest handling, root, herbal, medicinal.
Le ginseng d'Amérique du Nord (Panax quinquefolius L.) est une culture d'exportation importante pour le Canada et les Etats-Unis. La racine de cette plante est très prisée dans la médecine traditionnelle chinoise. Même si cette plante fait l'objet d'une culture et d'une transformation extensive, on possède peu d'informations sur ses propriétés physiques qui pourraient aider au design de systèmes post-culturaux. Des recherches ont été entreprises afin d'examiner des racines de ginseng cultivées commercialement sur des plantations de Colombie Britannique au Canada. Les racines furent classées selon trois formes: "élancées", "massives", et "complexes" et des mesures de la masse, du diamètre et du volume furent faites. Les racines, dont la plupart avaient une forme élancée ou complexe, montrèrent une grande variation dans la masse (masse moyenne typique de 20 g, c.v.60%), et dans les dimensions (diamètre typique de 17 mm, c.v. 22%). Les données sur la masse et les dimensions des racines étaient représentées par une fonction gamma de distribution des fréquences. Une relation linéaire entre l'aire de la surface des racines et leur masse fut établie: S = 9.5 W + 282 (r2 = 0.45), où S est l'aire de la surface des racines (mm2) et W est la masse des racines fraîches (g). La densité apparente, calculée à partir du volume brut et de la masse des racines, allait de 201 à 279 kg/m3. A partir de la densité apparente et de la masse spécifique (environ 1000 kg/m3), la porosité du ginseng brut frais fut estimée à environ 0.80.
Minimal processing of fish and pork in Quebec: A financial feasibility study - K. Gunjal, M. Owusu-manu, H.S. Ramaswamy and F. Amankwah (pp 247-251)
Three food processing projects, cryogenic freezing of pork loin and of fish as well as Modified Atmosphere Packaging (MAP) of pork loin, were evaluated. By adopting a similar plant layout and production plan, it was shown that construction and operation of a processing plant in Quebec for each of the three processes was financially profitable. Further sensitivity analysis was also carried out. The calculated IRR compared favorably with the return rates on the Toronto Stock Exchange and on capital for some food and beverage industries. The results also showed that the MAP technology of processing pork was much more profitable than the other alternatives.
Dans cette étude, trois procédés de conservation d'aliments ont été évalués : la congélation de filets de porc, la congelation de poissons et l'Emballage à l'Atmosphère Modifiée (EAM) de filets de porc. En adoptant un plan de production, il a été demontré que la contruction et la mis en service d'une usine de transformation de Quebec est financièrement profitable pour chacun des trois procédé. De plus, des scenarios de sensibilités ont été établis. Le Taux de Rendement Interne (TRI) calculé se compare favorablement aux taux de rendement moyen de l'indice de bourse de Toronto (TSE) du taux de rendement sur le capital pour quelques firmes d'aliments et boisons.Les resultants ont egalement demontré que la technologie de l'emballage à l'Atmosphère Modifiée (EAM) de filets de porc, est bien plus finacièrement profitable que les autres alternatives.
Texture development in cheddar cheese during ripening - J. Irudayaraj, M. Chen and D.J. McMahon (pp 253-258)
Texture development during ripening of full-fat (FFCC) and reduced-fat (RFCC) cheddar cheese was studied with respect to the chemical groups related to protein, fat, and moisture. Spectra of the mid-infrared region was obtained using the Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer. Texture parameters such as hardness, cohesiveness, gumminess, adhesiveness, chewiness, and springiness were determined by texture profile analysis and correlated with the key protein, fat, and moisture related chemical groups. R-square values obtained for hardness, adhesiveness, and springiness for FFCC were 0.67, 0.54, and 0.75 while the values for RFCC were 0.51, 0.59, and 0.54 respectively. Hardness and gumminess increased while cohesiveness and springiness of FFCC and RFCC changed slightly during aging. Adhesiveness decreased with aging time for the two cheeses. Multiple regression analysis was used to estimate texture parameters as a function of key reactive groups related to protein, fat, and moisture. Keywords: texture profile analysis, FTIR spectroscopy, cheddar cheese, ripening.
Des études furent faites sur les changements de texture durant le mûrissement du fromage Cheddar avec une teneur régulière (FFCC) et réduite en gras (RFCC) en ce qui concerne les groupes chimiques des protéines, du gras et de l'humidité. A l'aide d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier, on obtint le spectre dans la région de l'infrarouge moyen. Les paramètres de texture comme la dureté, la cohésion, la tendance à coller, l'adhésion, la résistance à la dent et l'élasticité furent déterminés selon la méthode d'analyse du profil textural et corrélés avec l'élément clé des groupes chimiques des protéines, des gras et de l'humidité. Pour le Cheddar à teneur en gras régulière, les valeurs de R-carré pour la dureté, la tendance à adhérer et l'élasticité étaient de 0.67, 0.54 et 0.75, alors que pour le fromage à teneur réduite en gras, elles étaient de 0.51, 0.59 et 0.54, respectivement. Durant la période de mûrissement, la dureté et la tendance à coller ont augmenté alors que la cohésion et l'élasticité des deux types de fromage ont peu changé. La tendance à adhérer a diminué durant la période de mûrissement pour les deux Cheddars. Des analyses de régression multiples ont été faites pour estimer les paramètres de texture en fonction de l'élément clé des groupes chimiques des protéines, du gras et de l'humidité.
Predicting the gas-tightness of grain storage structures - D.D. Mann, D.S. Jayas, W.E. Muir and N.D.G. White (pp 259-265)
Fumigation with carbon dioxide (CO2) can be a viable alternative to synthetic chemical control of stored-product insects, but storage structures must be well-sealed for the method to be efficient. Because the degree of gas-tightness is not consistent for all sealed bins, it would be beneficial if the gas-tightness could be determined before the start of a CO2 fumigation. The hypotheses tested were that leakage area could be calculated from a measurement of pressure decay time and that gas loss during a fumigation could be predicted from the calculated leakage area. Wheat-filled pilot bins with holes of known areas were used to validate the relationship between pressure decay time and leakage area. The mathematical model predicted leakage areas in the pilot bins with errors ranging from -17.5 to 23.1%. Predicted gas losses from pilot bins filled with polyethylene pellets were inconsistent with the observed gas losses. Gas loss decreased as the initial CO2 concentration decreased.
La fumigation des céréales avec du gaz carbonique peut représenter une alternative viable au contrôle chimique des insectes dans les produits entreposés, mais à condition que les structures d'entreposage soient étanches. Parce que le degré d'étanchéité au gaz varie d'un silo à l'autre, il serait intéressant de pouvoir établir l'étanchéité d'une structure donnée avant de débuter la fumigation. L'hypothèse testée était que la superficie par où le gaz s'échappe pouvait être calculée à partir de la mesure du temps de dépressurisation, et que la quantité de gaz perdue au cours de la fumigation pouvait être prédite à partir de la superficie par où le gaz peut s'échapper. Des silos expérimentaux, remplis de blé, et avec des trous dont la superficie était connue, furent utilisés pour valider la relation entre le temps de dépressurisation et la superficie par où le gaz s'échappe. Le modèle mathématique prédisait la superficie par où les gaz s'échappent avec des erreurs allant de -17.5 à 23.1%. Les pertes de gaz des silos expérimentaux remplis de pastilles de polyéthylène prédites par le modèle mathématique ne correspondent pas aux pertes de gaz observées. Les pertes de gaz ont diminué à mesure que la concentration initiale de gaz carbonique diminuait.
Electrical impedance of elk while administering TENS - J.L. Thierman, T.G. Crowe, J.M. Stookey and B. Valentine (pp 267-269)
The output from a commercial device used to administer transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) and the electrical impedance of elk were investigated during the surgical removal of velvet antler. The voltage output from the TENS device, the current through the animal, and the impedance between the animal's ears were all determined and analyzed. The impedance was found to be purely resistive and ranged from 479 to 1185 . Despite the large variation in impedance, the TENS operator was able to administer a consistent current level with a mean of 2.79 mA RMS.
La puissance à la sortie d'un appareil commercial utilisé pour administrer une stimulation électrique transcutanée au nerf (TENS), et l'impédance du wapiti firent l'objet d'un suivi pendant l'enlèvement de la peau qui recouvre les bois de l'animal. Le voltage à la sortie de l'appareil TENS, le courant passant à travers l'animal et l'impédance entre ses oreilles furent mesurés et analysés. L'impédance était purement résistive et allait de 479 à 1185 . Malgré la grande variation dans l'impédance, l'utilisateur du TENS fut capable d'administrer un courant uniforme dont la moyenne était de 2.79 mA RMS.