Урочище Пороги | Путеводитель по Челябинску и Челябинской области

Урочище Пороги — природно-исторический комплекс, одно из живописнейших мест Уральского региона, находится рядом с деревней Пороги (Саткинский район Челябинской области). Здесь, на горной реке Большая Сатка, расположено уникальное гидросооружение — старинная плотина, построенная в начале прошлого века, памятник индустриального зодчества.

На площади в несколько гектаров расположилась самая старейшая гидростанция в России, которая по праву занимает почетное место в Золотом фонде технической мысли мира. Древняя гидроэлектростанция до сих пор действует и обеспечивает электричество жителям близлежащих поселков.

Плотина
Раньше это место пользовалось дурной славой. На речных порогах время от времени гибли люди. Среди местных жителей бытовали легенды, согласно которым тут жили черти. А находившуюся здесь ранее яму называли «Чертовой». С постройкой немцами огромной плотины из бутового камня все изменилось. Бурлившие до этого речные пороги ушли под воду.

Образованный плотиной живописный пруд находится между двух хребтов, поросших хвойным лесом — Уары и Чулковский. Камень для возведения плотины брали неподалеку. Кладка представляет собой крупные обработанные камни и плиты, которые скрепляли глиной и цементом. Плотина в Порогах имеет форму дуги. Ее высота — 21 метр, длина по гребню — 125 метров. Ширина плотину по низу — 12,5 метра, по гребню — 4,2 метра.

История строительства ГЭС и электрометаллургического завода
В поселке Пороги практически без изменений сохранился заводской комплекс начала XX века — электрометаллургический завод «Пороги», который первый в России стал производить феррохром, а затем и ферросилиций, и научная лаборатория.

Строительство первого в России электрометаллургического предприятия началось в 1908 году после образования Уральского электрометаллургического товарищества графа А. А. Мордвинова, графини Е. А. Мордвиновой, барона Ф. Т. Роппа и А. Ф. Шуппе.

Строительство завода именно на реке Большая Сатка было обусловлено наличием крупных залежей кварцитов на Чулковом хребте, большими массивами лесов для выжига древесного угля, употреблявшегося в шихту для электропечей, и удобным местом для строительства плотины — узким скальным створом реки.

Проектирование плотины и заводского комплекса выполнил профессор Борис Бахметьев. Электростанция была оборудована двумя водяными системами «Френсис» швейцарского изготовления мощностью 800 лошадиных сил на одном валу с генератором для питания электропечей и 50 лошадиных сил на одном валу с динамомашиной для освещения завода и рабочего поселка. У обеих машин имелись масляные регуляторы.

Рядом с ГЭС построили плавильный цех в составе четырех электропечей системы «Теру», работающих попарно. Здесь же выстроили шихтарник с дробилкой «Блека», электродную кузницу, склады, конюшню и другие вспомогательные помещения. Для размещения рабочих и служащих были построены бараки и несколько десятков двухквартирных деревянных одноэтажных домов. Всего на заводе трудились около 200 рабочих и служащих.

Маленький заводик был единственным своего рода в России: он давал в год до 500 тонн сплавов. Сейчас это не ахти какой вес, но тогда каждый пуд ферросилиция вывозили из-за границы и платили за него золотом.

В 1960 году на заводе «Пороги» был открыт цех плавленого магнезита — периклаза. При своих малых мощностях цех готовил также шпинель — смесь окиси хрома с магнезитом. Из периклаза и шпинели здесь до сих пор выпускают огнеупорные кирпичи. Они удлиняют срок эксплуатации сводов мартеновских печей и таким образом увеличивают выпуск металла на 20 процентов.

Завод со временем стал цехом Саткинского комбината «Магнезит», а впоследствии цех был ликвидирован как нерентабельный.

Памятник природы
Решением Саткинского горисполкома от 12 августа 1987 года Пороги объявлены комплексным (природно-историческим) памятником природы и взяты под охрану государства.

Комитет ЮНЕСКО по охране памятников истории и культуры в 1993 году присвоил Порогам статус памятника международного значения.

Постановлением Челябинской областной Думы № 378 от 15 февраля 1996 года комплекс «Пороги» объявлен памятником истории и культуры областного значения.

Источники: Википедия, статья «ГЭС_”Пороги», сайт nashural.ru, сайт www.culture-chel.ru, сайт www.kp74.ru

Кишинские пороги Адыгее (река Белая) – фото, GPS координаты

413

В Адыгее полно удивительных, неповторимых, просто зачаровывающих своей силой и мощью природных достопримечательностей. К ним относятся величественные Кишинские пороги, образованные рекой Белой в месте слияния ее с Кишей. Огромные потоки воды как бы наперебой устремляются в скальную теснину, демонстрируя огромную силу водной стихии.

Величие природы

Русло реки Белая, в месте, где она сходится с Кишей, завалено огромными валунами, по которым с шумом ниспадает бурлящая вода. Потоки настолько мощные, что создают целые водные столбы пыли. На первый взгляд это кажется даже нереальным. Но каждый турист, следующий по дороге Майкоп – Гузерпиль стремится остановиться около этого удивительного места и как бы перенять хоть маленькую частичку той силы, с которой вода бьется о пороги.

Есть смельчаки, ежегодно принимающие участие в соревнованиях на рафтах, проводимые тут в мае. Если вам интересен этот  вид спорта, обязательно приезжайте сюда весной. И совсем необязательно принимать участие в сплаве. Поверьте, то, что вы увидите, доставит массу неповторимых, незабываемых впечатлений.

Рекомендую: Рафтинг в Адыгее

Фото

Точное место на карте, GPS координаты: 44°03’27.6″N 40°10’15.4″E

Жилье посуточно в этих краях

Каменномостский
Даховская
Хамышки
Гузерипль

Мы с женой и друзьями жили на турбазе “Лаго-Наки” (отличная турбаза с вкусными завтраками)

Кишинские пороги – место, которое возможно следует посещать преимущественно весной, летом. В то же время и зимой оно по своему прекрасно. Имеет какой-то особенный вид. Когда сюда отправляться решать конечно же вам. В любом случае стоит побывать здесь, чтобы в полной мере оценить всю красоту Адыгеи.

Ивановские пороги, Отрадное. Карта, фото, как добраться – путеводитель по городу на PtMap.ru

Ивановские пороги являются лишь верхней частью существующего с древних времен водораздела между реками Тосна и Мга. Данный водораздел появился задолго до того, как образовалась сама Нева.

Пороги раскинулись на участке Невы длиной в 2 км. Расположен данный участок между устьями рек Тосна и Святки, которые впадают в Неву. Левобережье Невы в этом месте занимает мачтопропиточный завод г. Отрадное, а на правом берегу Невы расположена деревня Большие Пороги. Минимальная ширина в 210 м наблюдается примерно в средине данного участка порогов, возле выступающего мыса Святки. Зато именно здесь скорость течения максимальна — 3–4 м/с.

Именно отрезок порогов был раньше проблемным для судоходства, так как глубина здесь была невелика, да еще и множество отмелей и подводных камней усложняли ситуацию, что вместе с быстрым течением делало проход судов весьма опасным. Одна из отмелей ближе к левому берегу реки — Ивановская луда — заставляет основной водоток разойтись двумя ветвями. Правая ветвь дает возможность двигаться в обоих направлениях по реке, поэтому ее назвали спусковым фарватером. А вот по левой ветви могут следовать к истоку реки лишь небольшие суда, что дало название взводный фарватер этому протоку.

Дноуглубительные работы выполнялись неоднократно. Так известно точно, что подобные работы проводились в 1913 г. и в 30-х годах 20 в. Увеличение количества идущих судов после открытия Волго-Балта потребовало улучшения условий судоходства. В период с 1973 по 1978 гг в районе Ивановских порогов были проведены взрывные и дноуглубительные работы, что позволило убрать каменную мель. Благодаря такому подходу снизили скорость течения реки в этом месте, а спусковой фарватер был углублен и расширен. При этом ширина почти удвоилась: с 85 увеличилась до 160 м. Теперь здесь возможно даже двухстороннее движение. Так что хотя сами пороги практически остались больше в названии, но данный отрезок и сейчас проходят достаточно аккуратно.

Лосевский порог в Ленинградской области

Лосевский порог расположен на реке Вуоксе, известной своей шириной и неторопливым течением. В начале XIX века родилась идея соединить каналом находящееся недалеко от Лосева Суходольское озеро с Ладожским. Воды Суходольского настолько бурно направились в Ладогу, что весьма немного времени понадобилось на то, чтобы искусственно прорытый канал значительно расширился и превратился в речку Бурную. В результате в Суходольском резко понизился уровень воды, а протока, соединявшая его с Вуоксой, вообще пересохла.

В 1850-е годы попытались превратить пересохшую протоку в судоходную речку и углубить её, однако динамит не справился с оказавшейся очень прочной породой, и на месте предполагаемого судоходного канала появился неглубокий, но весьма бурный поток. Так и был образован Лосевский порог, непригодный для судоходства, но со временем ставший местом для экстремальных водных видов спорта и туризма.

В наши дни Лосевский порог превратился в довольно популярное место, где можно заниматься рафтингом, сплавляться на байдарках и каяках, участвовать в развлекательных соревнованиях по сплаву и вволю порыбачить. Местность расположена недалеко от Санкт-Петербурга, здесь устроен удобный подъезд к реке. При желании можно взять напрокат байдарку или катамаран на одной из прибрежных баз. Также вам предложат опытного инструктора, который проконсультирует по вопросам водных видов спорта. На Лосевских порогах предусмотрены маршруты различной сложности: как для искушённых спортсменов, так и для новичков-любителей. Вы можете поселиться в расположенном в посёлке палаточном лагере, а можете снять комфортабельный номер на одной из местных баз. Кроме того, есть возможность стать участником или гостем одного из регулярно проводящихся в Лосево российских или международных фестивалей водного туризма.

Водная система Вуоксы издавна была отличным местом для рыбалки. Здесь могут успешно рыбачить и заядлые опытные рыбаки и любители время от времени посидеть с удочкой. Ловить рыбу лучше всего в озере Вуокса, неподалёку от начала Лосевской протоки, или в Суходольском озере, куда она впадает. В этих водах в большом количестве водится плотва, лещ, щука, встречаются налим и судак. Особенно интересно в зимнее время ловить налима на зимнюю удочку днём, хотя, как известно, налим — это ночной хищник. Правда, нужно не забывать о сильном течении и опасности провалиться под лёд.

Если вы нашли опечатку или ошибку, выделите фрагмент текста, содержащий её, и нажмите

4 способа отремонтировать сгнившие пороги для водителей с любым доходом

Фото: https://oldbusclub.ru/

Кузовной ремонт стоит очень дорого, а всё из-за того, что эта работа требует не только дорогих материалов, но и достаточно высокой квалификации у работников сервиса. Разберём несколько вариантов, как можно решить проблему с прогнившими порогами, начав с самого бюджетного способа.

Фото: https://neauto.ru/

Вариант – «Матёрый перекуп»

Если денег нет вообще, а ездить с проржавевшими насквозь порогами не хочется, то можно воспользоваться излюбленным перекупами способом. Для этого нам понадобится баллон с монтажной пеной и баллон с антигравием. Всё, что нужно, – это заполнить дыры в порогах пеной из баллона и дождаться, когда её излишки вылезут наружу и застынут. После чего при помощи ножа срезаем лишнее и выравниваем до гладкого состояния. Далее на порог наносим антигравий, и можно ездить дальше или выставлять на продажу.

Фото: https://www.drive2.ru/

Вариант – «Заплатка»

При базовом наборе инструмента и небольшом количестве денег можно починить пороги чуть более качественным способом – наложить заплатку на прогнившее место. Нам понадобятся: автомобильная шпаклёвка, стеклоткань, эпоксидная смола, наждачная бумага и антигравий. Первым делом счищаем наждачкой всю ржавчину с порога. Затем при помощи эпоксидной смолы приклеиваем к порогу стеклоткань, чтобы скрыть сквозные дыры. Когда заплатка высохнет, на неё нужно нанести небольшое количество шпаклёвки, чтобы сгладить переход с заплатки к порогу, после чего покрываем порог антигравием.

Фото: https://www.drive2.ru/

Вариант – «Нормальный»

При наличии небольшого количества денег, гаража и неплохого набора инструмента можно своими руками выполнить ремонт проржавевших порогов. Для нормального ремонта порогов со сквозной коррозией без сварки не обойтись. Необходимо при помощи болгарки вырезать из порога проржавевшие участки, а затем подготовить металлические заплатки, которые будут вварены в порог. После чего все сварные швы зачищаются болгаркой, а порог полностью покрывается выравнивающим слоем шпаклёвки. В этом случае его можно покрыть не антигравием, а краской, подобранной в цвет кузова машины.

Фото: https://www.drive2.ru/

Вариант – «Правильный»

Самый лучший, и поэтому дорогой, вариант – это приварить к машине новые пороги. Наиболее надёжным и верным способом решения проблемы со сгнившими порогами станет покупка новой детали. Для того чтобы её установить, потребуется срезать с машины старый порог, а вместо него приварить купленный. Эта работа требует высокой квалификации и большого набора инструментов, поэтому не стоит за неё браться, если вы не уверены в своих силах. После установки порога его необходимо обработать средством от коррозии и загрунтовать, после чего можно окрашивать.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

Пороги для ламината – виды: со скрытым креплением, разноуровневые, гибкие, угловые

Содержание статьи

Ламинированный паркет смонтирован, теперь нужно задекорировать открытое соединение в проемах межкомнатных дверей, в области сведения ступени и подступенка либо на стыке с другими напольными покрытиями – линолеумом, кафельной плиткой. Самый популярный вариант отделки — пороги для ламината.

Для чего нужны пороги

Как известно, в помещении ламинат нужно укладывать с зазором от любых ограждающих конструкций – стен, дверных коробок, колонн и т.п. Связано это с относительно большим коэффициентом изменения линейных размеров напольного материала из-за температурно-влажностных перепадов. По этой причине специалисты советуют ламинат в каждом отдельном помещении укладывать раздельно, а между комнатами формировать в дверном проеме своеобразный компенсационный шов. Это позволит избежать в будущем вспучивания покрытия, нарушения его целостности и геометрии.

Есть еще одно немаловажное замечание в инструкции к ламинированному паркету — площадь цельного покрытия не должна превышать 30-100 м2 (зависит от плотности и размеров плиты). То есть через каждые 5-10 м в помещении рекомендуется делать расширительный зазор.

Предельная площадь ламината и швы.

Образуемые компенсационные щели декорируются несколькими способами. Наиболее известный из них – переходные профили или пороги. Их назначение:

1. Сглаживание перепадов уровня пола или формирование аккуратного перехода от одного типа покрытия к другому;
2.  Защита торцов ламината от грязи, образования сколов, заусениц и других повреждений;
3. Нивелирование шва на стыках с декоративным эффектом;
4. Создание эффекта зонирования.

Таким образом, пороги – это полезные отделочные профили, которые можно использовать как по прямому назначению, так и для реализации различных дизайнерских идей. Выпускаются в следующих габаритах:

• Шириной от 1 до 12 см;
• Длиной от 0,9 до 3 м;

По материалу изготовления

Металлические

Используется алюминий, реже – сталь или латунь. Благодаря долговечности, прочности, морозостойкости это самый распространенный тип порогов для домашнего и коммерческого применения. В преимуществах металлической продукции также широчайший ассортимент декоров. В том числе:

• Простые алюминиевые, к которым не применяется ни одна декоративная техника. Недороги, универсальны и не слишком сложны в установке.
• Анодированные. Металлическая полоса подвергается анодному оксидированию, в результате чего на поверхности образуется тончайшая металлизированная пленка различных оттенков и текстур: золото, серебро классическое и с чернением, медь и бронза с налетом патины и т.п. Эффект действительно красивый, но преимущество такой обработки не только в этом. Готовые порожки не боятся царапин, коррозионных процессов, долговечны, идеально сочетаются с классическими дизайнами ламината.
• Окрашенные. На поверхность наносятся специальные полимерно-порошковые составы насыщенных и приглушенных оттенков. Покрытие получается прочным на истирание и удары, легко выдерживает частое мытье даже с использованием агрессивной бытовой химии. Рекомендуется применять в сочетании с классическими древесными декорами, а также с ламинатом под мрамор, керамику, текстиль и т.п.
• Ламинированные. Алюминиевые полосы покрываются плотной и прочной ПВХ-пленкой с текстурой под ламинат. Это самый продаваемый вид изделий, а все благодаря приемлемой цене и широчайшему ассортименту декоров – до 80.

ПВХ

Уникальный в своей простоте и практичности гибкий и мягкий порог для ламината выпускается почти всеми заводами по производству плинтусов, панелей и других изделий из пластика. Представляет собой комплект из:

• Крепежной сплошной или перфорированной планки —  крепится к основанию саморезами или монтажным клеем
• Профилированного порога, который вставляется в паз планки и фиксируется.

Изделие производится из полужесткого ПВХ, характеризуется водо, био- и ударостойкостью. Гибкий порог разработан для:

• перекрывания прямых стыков;
• выравнивания и соединения разноуровневых материалов;

  Разноуровневые пороги.

• заделки зазоров округлой формы (для оформления колонн, эркерных участков и т.п.).

  Окантовка ПВХ-порогами.

Благодаря богатой цветовой гамме (до 30 оттенков) и текстурированию обеспечивается гармоничный переход между идентичными и различными напольными покрытиями, включая разноуровневые (например, порог между ламинатом толщиной 12 мм и ковролином сечением 4 мм).

Деревянные

Деревянные пороги натуральных, тонированных и выбеленных оттенков относятся к категории люксовых и чаще всего используются в сочетании с паркетом и паркетной доской. Нередко их покупают и для ламината, особенно в тех случаях, когда к декору и тону покрытия сложно подобрать аксессуары из металла и ПВХ. Профили из цельной древесины дорогие, не слишком капризные в эксплуатации, не разрешаются к установке во влажных помещениях. Для фиксации используется монтажный клей сверхсильный или же крепежная планка из металла или ПВХ.

ЛМДФ

МДФ-пороги, ламинированные ПВХ-пленкой, заслуживают отдельного упоминания. Хотя бы потому, что они относятся к универсальным. То есть могут использоваться для нивелирования значительных перепадов, а при необходимой подрезке – для простых прямолинейных швов. Ассортимент, как правило, включает в среднем 12-25 наиболее популярных оттенков.

МДФ-пороги используются в сочетании с паркетом, ламинатом, паркетной или инженерной доской. Удобны тем, что выпускаются к определенным коллекциям, то есть совпадение по тону и текстуре будет идеальным.

Отдельно стоит упомянуть о пробковых компенсаторах – полосках из пробки разной толщины и высоты. Это не порог в классическом его понимании. Скорее своеобразный «буфер» между покрытиями, который нуждается в защите от влаги и грязи после установки. В сочетании с обычным ламинатом используется редко.

Разновидности по конструкции

Самый большой ассортимент стыков встречается именно в серии из металла. Деревянные, пластиковые и другие типы профилей ограничены характеристиками материала, из которого они изготовлены.

Пороги бывают следующих видов:

Перекрывающие стык или прямые

Предназначены для установки на одноуровневых напольных покрытиях. Представляют собой слегка вогнутые полоски с гладкой или рифленой поверхностью. В этой серии выпускаются пороги для ламината со скрытым креплением или открытой фиксацией.

Прямые пороги разных видов.

Первые представляют собой полосу, на изнаночной стороне которого имеется направляющая канавка, образуемая 1-3 выступающими шипами из металла, МДФ или пластика. Для крепления в основании нужно просверлить отверстие, вбить в него дюбель. В канавку вдевается шляпка метиза, затем порог приставляется к стыку так, чтобы острие самореза и дюбельной вставки совпали. Конструкт прибивается к основанию до упора в финишное напольное покрытие.

В группу порогов скрытой фиксации можно отнести изделия системы «ласточка» или мультиклип. Крепежный Т- или Ш-образный стыковочный профиль закрепляется на основании. Затем на нем устанавливается пластиковая или стальная вставка, на которую «одевается» сам кант.

Равно и разноуровневые пороги со скрытой системой мульти-крепления.

Пороги с открытым способом фиксации считаются самыми удобными в работе для новичков. В полосе уже просверлены отверстия под крепеж с определенным интервалом (не более 50 см). Достаточно приложить планку на место и закрутить саморез или шуруп. Большинство российских производителей метизы подходящего размере поставляет в комплекте с кантом, что очень удобно для покупателей.

Из интересных модификаций стоит отметить:

• Самоклеящиеся одноуровневые порожки.  С изнаночной стороны на края наносится полимерный клеевой состав. Для монтажа достаточно снять защитную бумагу, установить кант на место и прижать или слегка постучать по поверхности. Несмотря на удобство и скорость монтажа многие покупатели до сих пор не доверяют этому виду порогов из-за якобы низкого уровня надежности клеевого соединения. Справедливости ради отметим, что качественная продукция от известных производителей может «держаться» годами, тогда как китайские и прочие аналоги действительно отклеиваются после нескольких месяцев эксплуатации.

  Самоклеящиеся пороги.

• Противоскользящие стыки. Это накладные планки, на поверхности которых приклеены полоски из рифленой синтетической резины или полиуретана. Изделие можно устанавливать внутри и снаружи зданий, выдерживает частые перепады температур, зимние морозы и летнюю жару.

  Пороги с противоскользящей защитой.

• Со скрытым кабель-каналом. Это одноуровневые полоски из металла или ПВХ, у которых имеется в центре конструкции неглубокая полость, скрываемая съемной верхней частью (узкой планочкой). Объем внутренней канавки небольшой, на 2-3 кабельные жилы или провода. Но в удобстве и практичности такой вариации традиционных порогов не откажешь.
• Универсальные. Это особой формы изделия, которые могут использоваться как разно- или одноуровневые. Крепить их можно традиционно саморезами или с применением специальных фиксационных профилей.

Разноуровневые

Накладки стандартной или особой формы, предназначенные для сглаживания перепадов между напольными материалами разной толщины. Ширина изделий варьируется от 1,5 до 10 см, а высота нивелируемой разницы между покрытиями может достигать 20 мм.  Способы крепления те же, что и для одноуровневых: открытый и закрытый со всеми возможными модификациями. Сюда же можно включить накладки с фиксационным кантом особой формы: Z-, L-образные и другие. В упаковку каждого изделия вкладывается простая и понятная инструкция в картинках.

Угловые

Поскольку ламинатом нередко облицовывают и лестницы, рассмотрим еще один вид изделий. По сути это известные уголки из металла, дерева и МДФ, которые защищают край ступени от истирания, грязи, сколов, а также обеспечивают защиту от скольжения. Способы крепления те же – открытый, при помощи метизов, и закрытый, с использованием дополнительных или интегрированных кантов особой формы.

Уголком также можно заменить и плинтус, используя его как торцевой или окантовочный элемент.

Специальные для ламината

В эту группу относятся металлические и МДФ-канты равно- и разноуровневые, имеющий специальный профиль – Г-, Н-, Z-, F-образный и др. С их помощью соединяются однородные материалы разной или идентичной палитры, плотности и толщины. Удобны для формирования деформационно-компенсационных швов.  Схема фиксации – исключительно закрытая.

Окантовочные

Данный вид металлических изделий еще называют краевым. Фактически это удобный аналог уголка для ступеней или плинтуса. Форма  может быть разной, но способ крепления один – закрытый. Размеры изделий вариативны, поэтому лучше подбирать их по имеющемуся образку ламината, а не на словах.

Мы перечислили только наиболее распространенные виды порогов. Но и этого достаточно чтобы понять, что выбор обширен и вы можете найти нужный вид декоративных накладок под любые, даже самые сложные условия монтажа.

Совет! Если вам нужны мастера по ремонту пола, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России. Без вашего желания никто не увидит ваш номер телефона и не сможет вам позвонить, пока вы сами не откроете свой номер конкретному специалисту.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Самое читаемое

Пороги 3* (России/Челябинская область/Сатка). Рейтинг отелей и гостиниц мира

ПРАВОВАЯ ОГОВОРКА

Используя сервисы, предлагаемые www.tophotels.ru, Вы выражаете свое согласие с Условиями пользования ресурса.
Пользуясь сервисами, предлагаемыми www.tophotels.ru, Вы принимаете условия нижеизложенного Соглашения об условиях пользования ресурса, вне зависимости от того, являетесь ли вы «Гостем» (что подразумевает простое использование Вами сервиса) или «Зарегистрированным пользователем» (что подразумевает регистрацию на интернет-ресурсе www.tophotels.ru), а так же, вне зависимости от цели и субъекта использования.

СОГЛАШЕНИЕ ОБ УСЛОВИЯХ ПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСА

в редакции от 29 декабря 2014г.

1.Термины и определения

Соглашение – Соглашение об условиях пользования ресурса www.tophotels.ru.
Администратор – администраторы, модераторы, правообладатели, а равно иные законные владельцы ресурса www.tophotels.ru.
Ресурс (Сервис) – интернет сайт www.tophotels.ru.
Материалы – информация, размещенная на ресурсе: тексты, статьи, фотоизображения, видеоизображения, иллюстрации.
Пользователь – это конкретное лицо, либо организация, которое посещает интернет-ресурс www.tophotels.ru.

В зависимости от цели и субъекта использования ресурса различают виды Пользователей:
1.Обычные пользователи – физические лица, чаще всего туристы, а также лица, планирующие свой отдых, посещающие ресурс в личных целях, не преследуя возможности извлечения прибыли.
2.Коммерческие пользователи – юридические лица, индивидуальные предприниматели, а также их представители или иные лица, действующие в интересах вышеперечисленных субъектов, посещающие ресурс в связи с их профессиональной деятельностью, преследующие коммерческие цели. К коммерческим пользователям в тексте настоящего Соглашения отнесены включая, но не ограничиваясь, следующие Пользователи – турагентства, туроператоры, отели, туристические поисковые и информационные системы и прочие субъекты туристического бизнеса, а равно лица, действующие в их интересах.

2.Общие положения

2.1.Необходимым условием использования сервиса www.tophotels.ru является согласие Пользователя действовать в полном соответствии со всеми применяемыми правовыми нормами РФ и нормами международного права, а также в соответствии с данным Соглашением.
2.2.Администраторы сайта могут менять данное Соглашение в любое время. Любые изменения данного Соглашения вступают в силу с момента их публикации на сайте www.tophotels.ru. Продолжая использование сервиса www.tophotels.ru после публикации изменений, Вы соглашаетесь действовать в соответствии с условиями, указанными в модифицированном Соглашении.
2.3.Администраторы ресурса (в т.ч. отели, сотрудничающие с ресурсом) вправе направлять Пользователю полезную, актуальную, интересную и иную информацию путем рассылки по электронной почте и размещения в личном кабинете. В любой момент Пользователи могут отказаться от рассылок через личный кабинет.

2.4Посещение и использование ресурса означает, что Пользователь принимает все условия настоящего Соглашения в полном объеме без каких-либо изъятий и ограничений. Использование ресурса на иных условиях не допускается.
2.5.Виду того, что активная ссылка на Соглашение размещена на главной странице ресурса и доступна неопределенному кругу лиц, Соглашение считается заключенным с конкретным Пользователем с момента посещения ресурса этим Пользователем, даже не смотря на отсутствие регистрации Пользователя на ресурсе.

3.Описание ресурса

3.1.www.tophotels.ru является информационным рейтингом отелей и гостиниц мира, основанным на мнениях и отзывах профессионалов туристического бизнеса (турагентов) и туристов.
3.2.Данный ресурс представляет собой ежедневно пополняемый каталог отелей и гостиниц мира, в который включены описания отелей, их фотографии и контакты. На нашем ресурсе каждый человек, побывавший в том или ином отеле, может оставить о нем свой отзыв, оценить размещение, уровень сервиса и питания в отеле, дополнительно аргументировав свои оценки в отзыве, таким образом формируя рейтинг TOP Hotels.
3.3.Кроме общей информации об отелях, пользователи могут найти на www.tophotels.ru ряд дополнительных материалов и сервисов, которые могут пригодиться при выборе места проведения отдыха. К ним относится информация о специальных акциях, новости отелей и прочая сопутствующая информация.
3.4.www.tophotels.ru, равно как и правообладатель данного ресурса не является туристическим агентством и не продает туристические услуги.

4.Интеллектуальная собственность. Ограничения использования ресурса

Общие ограничения, вне зависимости от вида Пользователя
4.1.Все материалы на ресурсе www.tophotels.ru, включая, без ограничений, любую документацию, текст, наполнение, данные, графические изображения, интерфейсы или другие материалы, на которые распространяется действие закона об авторских правах, охраняются федеральным и международным законодательством. Материалы сайта могут содержать торговые марки, знаки обслуживания и торговые имена (названия). Все права защищены.
4.2.Информация, размещенная Администраторами на ресурсе: тексты, статьи, фотоизображения, видеоизображения, иллюстрации является собственностью правообладателя ресурса или его партнеров, за исключением материалов, авторство которых оговорено непосредственно в их содержании (статьи, тексты, фотографии и иллюстрации) или информации загруженной Пользователями.
4.3.Использование информации (текстовой, графической, аудиовизуальной и иной), размещаемой на Сайте может осуществляться только при условии соблюдения требований действующего законодательства РФ об авторском праве и интеллектуальной собственности, а также настоящего Соглашения.
4.4.Дизайн, структура Сайта, изображение, графика и иные элементы, являющиеся объектом охраны по законодательству РФ, не могут воспроизводиться полностью или частично для создания новых информационных объектов, за исключением случаев договорных или партнерских отношений с Администраторами ресурса, при этом условия воспроизведения оговариваются в каждом случае индивидуально.
4.5.Определенные части данного ресурса могут быть защищены паролем и могут требовать регистрации пользователя, желающего просмотреть их. После процесса регистрации на нашем сайте, Пользователю на безвозмездной основе, если иное не оговорено отдельно, предоставляются учетная запись и пароль, позволяющие получать доступ ко всем услугам и сервисам www.tophotels.ru. Пользователь обязуется обеспечивать конфиденциальность пароля, и несет полную ответственность за любой ущерб и любые обязательства, ставшие последствием неспособности обеспечивать конфиденциальность пароля.
4.6.Пользователь соглашается не использовать www.tophotels.ru для:
– загрузки материалов, не соответствующих действующему законодательству, являющихся вредными, угрожающими, оскорбительными, клеветническими, вульгарными или неприличными;
– того, чтобы выдавать себя за другое лицо или организацию, включая, но не ограничиваясь, официальных представителей www.tophotels.ru или поставщиков туристических услуг, а также для того, чтобы отражать несуществующую связь между Вами и другими лицами, или организациями;
– загрузки, рассылки, или любой другой формы публикации материалов, которые Вы не имеете права публиковать;
– загрузки, рассылки, или любой другой формы публикации незатребованной или запрещенной рекламы, промо-материалов, спама, и любых других материалов рекламного характера;
– загрузки, рассылки, или любой другой формы публикации материалов, содержащих компьютерные вирусы или любые другие программные коды, файлы или программы, созданные с целью прерывания, ликвидации или ограничения функциональности любого программного обеспечения или аппаратуры;
– препятствования или прерывания функционирования Сервиса, или серверов и сетей, связанных с ресурсом.
4.7.Пользователь ресурса обязуется:
– не переконструировать, не пытаться получить доступ к исходному коду, не распространять и не создавать какие-либо производные работы, основанные на использовании Ресурса или любой из его частей;
– не входить на Ресурс какими-либо путями, отличными от предоставленного www.tophotels.ru интерфейса. В дополнение к этому, любое программное обеспечение, доступ к которому предоставляется на данном сайте, включая, но не ограничиваясь всеми HTML кодами и онлайн средствами управления, является собственностью администраторов. Любое воспроизведение или распространение данного программного обеспечения строго запрещено.
4.8.Администратор ресурса может по своему усмотрению и без предварительного уведомления запретить/ограничить Пользователю пользование ресурсом. Причины данных мер могут включать в себя, но не ограничиваются следующим:
– нарушения данных Условий пользования или других договоров с администрацией www.tophotels.ru;
– соответствующие запросы правоохранительных или других государственных органов;
– возникновение неожиданных технических неполадок или проблем с системой безопасности;
– участие Пользователя в мошеннических или незаконных операциях, и/или невыплата каких-либо денежных сумм, взимаемых за предоставление услуг, связанных с Сервисом.

Ограничения использования ресурса для Обычного пользователя:
4.9.www.tophotels.ru предоставляет бесплатные услуги, предназначенные для личного некоммерческого использования. Пользователю не разрешается использовать данный сайт для получения прибыли, за исключением договорных отношений с Администратором ресурса;
4.10.Если обратное не указано на сайте, данное Соглашение разрешает Обычному пользователю просматривать, загружать, кэшировать, копировать и распечатывать Материалы, в соответствии со следующими условиями:
– Любая копия Материалов или отдельной их части должна содержать ссылку на страницу ресурса www.tophotels.ru , содержащую скопированную информацию;
– Обычному пользователю дается ограниченное, неэксклюзивное право создавать гипертекстовые ссылки на главную и внутренние страницы ресурса, с условием того, что такая ссылка не ведет к ложному, уничижительному, обманному восприятию сервиса www.tophotels.ru.
При этом, www.tophotels.ru оставляет за собой право отменить вышеуказанные разрешения в любое время, без объяснения причин, вследствие чего любое использование Материалов должно быть немедленно прекращено по соответствующему уведомлению Администратора.
Ограничения использования ресурса для Коммерческого пользователя:
4.11.Коммерческому пользователю не разрешается загружать, кэшировать, копировать и распечатывать Материалы с сайта без получения предварительного письменного соглашения Администратора сайта
4.12.Коммерческому пользователю разрешается размещать ссылки только на полную версию Ресурса, главную страницу www.tophotels.ru.
4.13.Коммерческому пользователю не разрешается размещать ссылки на внутренние страницы www.tophotels.ru, в том числе спецссылки с окончанием «?_mode —» вне зависимости от цели их размещения.
4.14.Коммерческому пользователю не разрешается использовать никакие из торговых марок, логотипов или торговых названий с ресурса, равно как и любую другую авторскую информацию, включая графические изображения, а также любой текст, или интерфейс/дизайн любой страницы или любой формы, содержащейся на странице Сайта без получения предварительного письменного соглашения Администратора сайта.

5.Материалы, передаваемые (размещаемые) Пользователем для публикации и/или распространения посредством www.tophotels.ru

5.1.Пользователь гарантирует, что вся информация, размещенная им, является подлинной. Ответственность за указание недостоверной, ложной, ошибочной информации лежит на Пользователе.
5.2.Пользователь несет ответственность за законность, соответствие реальному положению дел, соответствие контексту, оригинальность и авторство любого из размещаемых им материалов.
5.3.Модератор имеет право вносить корректировки в комментарии и отзывы с ошибками или ненормативной лексикой. Комментарии и отзывы, содержащие рекламу или любые другие предложения коммерческого характера, будут удаляться с сайта. Активные или неактивные ссылки, используемые в комментариях, в большинстве случаев будут вырезаны. Администратор/модератор проекта вправе удалять отзывы/комментарии/фото, загруженные пользователями без объяснения причин.
5.4.Правообладатель сайта www.tophotels.ru не распространяет свои авторские права на материалы, доступные на ресурсе (включая фотографии и графические элементы), публикуемые Пользователем. Однако, публикуя такие материалы на ресурсе Пользователь передает www.tophotels.ru международную, неэксклюзивную и безвозмездную лицензию (разрешение) на использование, распространение, адаптацию и публикацию данных материалов с целью описания и рекламы описываемого отеля или услуги. Срок действия разрешения заканчивается, когда Пользователь, либо администрация www.tophotels.ru убирает данные материалы со страниц сайта.
5.5.Администрация ресурса не несёт ответственности за корректность представленной в отзывах и комментариях информации. www.tophotels.ru не обеспечивает контроль материалов, публикуемых Пользователями на ресурсе, и, вследствие этого, не гарантирует точность, целостность или качество данных материалов. Пользователь самостоятельно должен оценивать потенциальный риск и нести полную ответственность за использование любых материалов, включая уверенность в их точности, полноте и полезности.
5.6.Администраторы могут просматривать, либо не просматривать материалы перед их публикацией. Представители www.tophotels.ru имеют право (но не обязанность) отслеживать, отклонять или переносить любые материалы, доступные с помощью Сервиса.
5.7.Пользователям ЗАПРЕЩЕНО размещать на ресурсе любые материалы, распространение которых запрещено действующим законодательством Российской Федерации и/или нормами международного права. Пользователь несет ответственность за несоответствие содержания рекламно-информационных материалов, действующему законодательству РФ, в том числе, нормам федеральных законов «О рекламе», «О средствах массовой информации», «Об авторском праве и смежных правах», «О товарных знаках, знаках обслуживания и наименованиях мест происхождения товаров». Пользователь гарантирует, что публикуемые им материалы не являются ненадлежащей рекламой, а также не нарушают неприкосновенность частной жизни, личной и семейной тайны, других охраняемых законом прав и интересов третьих лиц.

6.Ограничение ответственности

6.1.Администраторы сайта прилагают все надлежащие усилия по обеспечению корректности всей информации, размещенной на Сайте. Вместе с тем не гарантируют абсолютную точность, полноту или достоверность информации, содержащейся на Сайте, не отвечают за неточности, возможные ошибки или другие недостатки в размещаемой информации.
6.2.Оценка качества размещенной на Сайте информации, ее актуальности, полноты и применимости – в ведении и компетенции Пользователя.
6.3.www.tophotels.ru не предоставляет никаких гарантий. Информация и услуги, предлагаемые на сайте, могут быть неточными, так как большинство данной информации предоставляется непосредственно поставщиками услуг.
6.4.Администраторы не гарантируют, что:
– сервис будет соответствовать вашим требованиям;
– результаты, полученные в процессе пользования сервисом, будут точными или достоверными;
– качество любых услуг, информации, или других материалов, приобретаемых вами с помощью ресурса, будут соответствовать вашим требованиям.
6.5.Рейтинги отелей, отражаемые на данном сайте, могут быть использованы только в качестве общих рекомендаций.
6.6. Администраторы www.tophotels.ru и/или работающие с ним третьи лица могут вносить изменения в информацию на данном сайте в любое время.
6.7.Партнеры www.tophotels.ru, включая, без ограничений, отели, туристические агентства и туристических операторов, предоставляющие туристические или какие-либо другие услуги посредством сервиса www.tophotels.ru не являются агентами или представителями www.tophotels.ru.
6.8. www.tophotels.ru не несет ответственность за действия, ошибки, обещания, гарантии своих партнеров или третьих лиц, размещающих информацию на ресурсе, а также за нарушения или несоблюдения ими договоров, равно как и за любой материальный, моральный прямой или косвенный ущерб, или любые другие потери, возникающие вследствие вышеуказанного.
6.9.Администраторы сайта не могут нести ответственность за любой прямой, косвенный убыток, связанный с использованием данного сайта, или с задержкой или невозможностью его использования, а также за любую информацию, продукты и услуги, приобретенные посредством данного сайта, или другим способом полученные с его помощью.
6.10.Данный сайт содержит гиперссылки на Интернет-ресурсы, управляемые лицами, не связанными с www.tophotels.ru. Эти гиперссылки публикуются исключительно в информационных и ознакомительных целях. Администратор не контролирует эти Интернет-ресурсы и не несет ответственности за их содержимое и использование данного содержимого Пользователями.
6.11.Пользователь несет ответственность по искам и претензиям третьих лиц к администраторам сайта и лично Пользователю за нарушения, вызванные размещением им информационных материалов.
6.12.Администраторы ресурса не несут ответственности за временные технические сбои и перерывы в предоставлении услуг, за временные сбои и перерывы в работе линий связи, иные аналогичные сбои, а также за неполадки компьютера, с которого Пользователь осуществляет выход в Интернет.

7.Разрешение споров и применяемая правовая норма

7.1.В случае публикации материалов, содержащихся на страницах сайта, без соблюдения условий изложенных в настоящем Соглашении, администраторы оставляют за собой право на защиту своих нарушенных прав в соответствии с действующим гражданским законодательством и законодательством об авторском праве и смежных правах.
7.2.При обнаружении фактов нарушения условий настоящего Соглашения Администратор отправляет «нарушителю» досудебное уведомление с требованием устранить выявленные нарушения в установленный срок. При неисполнении указанных требований защита нарушенных прав и взыскание причиненных убытков производится в судебном порядке по месту регистрации правообладателя Сайта www.tophotels.ru
7.3.Любые судебные процессы по данному Соглашению будут проводиться в Российской Федерации в г. Москве, в соответствии с подсудностью судов судебной системы в РФ и условиями настоящего Соглашения.

8.Заключительные положения

8.1.Если Вы не согласны с Условиями пользования, или какой-либо их частью, пожалуйста, воздержитесь от использования ресурса www.tophotels.ru. 

Администраторы ресурса
www.tophotels.ru

Читать полностью на https://www.tophotels.ru/about/agreement

Проект большой истории: Вселенная

© Портрет Пань Гу Ван Ци, ок. 1607

Пан Гу и яйцо мира

Согласно китайской мифологии, вначале огромное яйцо содержало хаос. Гигантский Пан Гу вышел из яйца и отдал приказ Хаосу. Когда он вырос до 48000 километров, его череп отделил небо, а его ноги остались стоять на Земле.Когда он умер, его глаза стали Солнцем и Луной, его дыхание – ветром, его голос – громом, его конечности – горами, а его кровь – ревущей водой.

© Беттманн / CORBIS

Титаны и боги Олимпа

Из Хаоса возникли Гайя и Уран, породившие Титанов. У двух титанов, Кроноса и Реи, было много детей.Боясь, что они свергнут его, Кронос попытался уничтожить их. Зевс бросил вызов своему отцу и с помощью своих братьев и сестер победил Кроноса и стал правителем горы Олимп и всех богов. Прометей сформировал людей из глины, а Афина вдохнула в них жизнь.

© Национальное географическое общество / CORBIS

Остров Великой Черепахи

Ирокезы верили, что весь мир состоит из воды.Женщина упала с неба и была спасена от утопления двумя белыми лебедями. Повелитель водных животных, Большая Черепаха, отправил на глубину существ – выдру, ондатру, бобра – вывести грязь. Старушка Жаба принесла полный рот грязи и положила его на спину Великой Черепахе. Эта грязь превратилась в мировой остров и стала домом для женщины, упавшей с неба.

© Архивы Alinari / CORBIS

Бытие

В иудео-христианской традиции Бог создал небеса и землю, небо и воду, массивы суши, деревья, приносящие семена, и живых существ.«Сотворим человечество по нашему образу, по нашему подобию», – сказал Бог, – чтобы он властвовал над всем живым. Вторая история рассказывает о том, как сначала создаются люди, а затем растения и животные.

© Christie’s Images / CORBIS

Население Вух

В рассказах о происхождении майя создатели в воде, Пернатый змей, и творцы в небе, Сердце Неба, создали Землю и животных.Животные не выказывали должного уважения создателям, поэтому на них охотились. Затем мастера создали существ из дерева. Бездумно и без эмоций они не проявили уважения. Их тоже убили. Наконец, люди – уважительные и вдумчивые – были созданы из кукурузы.

© ЕКА / Хаббл и НАСА

Современный научный

Неожиданно 13.8 миллиардов лет назад вся энергия во Вселенной взорвалась. Постепенно эта энергия превратилась в материю, объединившись, чтобы нести звезды. Они тоже взорвались, создав галактики и Землю. Может образовываться вода, содержащая химические вещества, которые давали жизнь одноклеточным живым организмам, затем существам с множеством клеток, таким как растения, а позже и животным. Эти существа стали более сложными и осведомленными до тех пор, пока около 100000 лет назад люди не произошли от общего предка с обезьянами.

границ | Улучшенный порог вейвлета для уменьшения шума изображения

Введение

Передача, обнаружение и сбор сигналов подвержены загрязнению различной степени случайным шумом под влиянием окружающей среды и характера работы.Таким образом, необходима реализация устранения шумов сигнала. Вопрос о том, как отфильтровать шум в реальном сигнале для получения эффективной информации, является актуальной в настоящее время. Вейвлет-преобразование имеет функцию частотно-временного локального анализа, и его результаты по уменьшению шума относительно хороши. Таким образом, его применение также очень обширно.

В последние годы, с углублением пересечения и исследований, наряду с применением математики и других дисциплин, применением нечеткой математики, математической морфологии, интеллектуальной оптимизации, нейронной сети, а также теории вейвлетов и технологий обработки изображений, а также по мере появления некоторых новых методов защиты от шума.На ранней стадии традиционный метод устранения шумов включает метод фильтра нижних частот, который в основном включает медианную фильтрацию, линейную фильтрацию и адаптивную фильтрацию.

Во время сбора, кодирования и передачи изображений все изображения видимы или невидимы с различной степенью шума. Шум изображения делится на три основные категории. Первый – это гауссовский шум, который относится к категории электронных шумов, создаваемых чувствительным элементом в результате случайного теплового движения электронных компонентов.Второй – шум Пуассона, который возникает в процессе фотоэлектрического преобразования; он имеет видимый эффект при слабом освещении. Третий – шум частиц, который возникает в процессе фотографии и может быть обнаружен под микроскопом. Гладкие изображения, которые можно увидеть на фотографии, будут отображать случайные изображения частиц под микроскопом (Auber and Kornprobst, 2006). Целью обработки изображения является выполнение некоторых операций или обработки с информацией о оцифрованном изображении, чтобы улучшить качество изображения или достичь желаемого эффекта.Например, неоднородность чувствительности чувствительных компонентов при фотоэлектрическом преобразовании, ошибка передачи и человеческий фактор во время оцифровки ухудшают качество изображения, которое содержит различные случайные шумы. Иногда этот случайный шум сильно влияет на качество изображения. Шумовое изображение влияет не только на визуальный эффект просматриваемого изображения, но также влияет на обработку изображения. Устранение шумов в изображении направлено на сохранение полезной информации и уменьшение или устранение помех в изображении.Удаление шума – ключевое звено в обработке изображений. В практических приложениях этот процесс часто используется как предварительная обработка и распознавание изображений, что является основой последующей высокоуровневой обработки изображений. До сих пор все исследования по уменьшению шума изображения были сосредоточены на этом эффекте и достигли большого прогресса. Однако с появлением новых проблем у людей повышаются стандарты качества изображения. Традиционный алгоритм удаления шума изображения основан на распределении спектра. Что касается частоты, вейвлет-шумоподавление является широко используемым методом отделения полезной информации и шума от изображений (Johnstone and Silverman, 2005, Othman and Qian, 2006).Другие методы включают модель марковского поля, уравнение в частных производных и метод регуляризации ЛП (Baske, 2011). Этот метод также является недостатком регуляризации шума. Скорость сходимости низкая в регионах с минимальными изменениями. Синха и Догерти (Томас Асаки и Кевин Викси, 2010) объединили нечеткую математику с математической морфологией и применили ее к обработке изображений. В последние годы нейронная сеть АД с прямой связью была предложена в качестве фильтра для уменьшения шума (Noh et al., 2011; Swami et al., 2017). Вейвлет-преобразование также внесло большой вклад в уменьшение шума изображения (Michal et al., 2006; Apotsos et al., 2008; Patil, 2015). Метод коэффициента корреляции основан на корреляции между вейвлет-коэффициентами в соответствующих положениях для каждой шкалы, тогда как шум не коррелирован и не имеет слабой корреляции на каждой шкале для удаления шума. Шум в основном сосредоточен на высоких частотах, при условии, что высокочастотная обработка позволяет добиться эффекта уменьшения шума.В 2006 году Элад и Аарон (2006) предложили метод устранения шума на основе разреженного представления и изучения словаря KSVD. Словарь, изученный с помощью алгоритма KSVD (Oey et al., 2013), использовался для уменьшения шума изображения. Однако алгоритм KSVD игнорирует подобие изображения, а алгоритм KSVD не может использовать подробную информацию об изображении при изучении словаря в едином масштабе. В настоящее время популярное многомасштабное направленное преобразование в основном включает в себя преобразование изогнутой волны (Palakkal and Prabhu, 2012), преобразование контурной волны и преобразование контурной волны без субдискретизации (Amisha et al., 2013). Методы многомасштабного преобразования могут использовать геометрические свойства, присущие данным естественного изображения, и все относительные вейвлет-преобразования заметно улучшились в выборе направления. Алгоритм согласования трехмерных блоков (BM3D) (Lebrun, 2012) является эффективным методом снижения шума гауссовского шума. Этот алгоритм может сохранять такую ​​информацию, как края и текстура. BM3D всесторонне использует нелокальность, порог линейного преобразования, фильтрацию Винера и разреженное представление. BM3D также раскрывает детали различных классов субблоков и сохраняет основные характеристики каждого субблока.Этот метод может улучшить разрешение в зашумленных изображениях, однако вычисление очень велико, так как необходимо вычислить каждый подобный блок. Писарро и др. (2010) выбрали нелокальные ограничения в качестве элементов верности. При измерении сходства погрешность шумового изображения и реальных изображений была минимальной. Более того, сглаживание высокого порядка изображения без шума использовалось в качестве члена регуляризации, и была предложена модель нелокального сглаживания данных. Модель была применена к сходству между изображениями, чтобы получить дополнительную общую модель.Выбранный неподходящий порог может легко представить феномен Гиббса (Huang et al., 2005, Chen et al., 2005). Маллат представил переменную проекцию (AP) для снижения шума. Метод AP (Mallat and Hwang, 1992; Zhu et al., 2017) позволяет получить максимумы модуля на каждом масштабе после дифференцирования сигнала на каждом масштабе. Тогда нераспространяющиеся максимумы модуля должны восстановить сигнал. Недостатком метода переменного проецирования является то, что вычисление очень велико, а итерация подвержена нестабильности.Ли предложил новую гибридную модель, основанную на экстремальной обучающей машине, регрессии k-ближайших соседей и устранении шума вейвлетов (Li et al., 2017). Использование линейного режима для уменьшения шума приведет к потере деталей текстурированных изображений. Статические вейвлет-преобразования (SWT) используют временную инвариантность для уменьшения шума изображения (Wang et al., 2003). Некоторые исследователи (Zou et al., 2015; Liu et al., 2017) предложили подход, который ищет подходящие блоки по краям, хорошо адаптированные к деталям изображения.Все похожие блоки образуют трехмерную группу. Удаление шума выполняется путем сжатия коэффициентов трехмерного преобразования, примененного к этим группам. Метод нелинейной диффузионной фильтрации, основанный на PDE, представляет собой нелинейный анизотропный метод подавления шумов (Lee et al., 2005). Нелинейная модель для уменьшения шума может быть чрезмерной при сглаживании изображений. Ученые также изучили, как улучшить скорость устранения шума. Методы нелинейной диффузии и вариационные модели на основе PDE очень популярны при восстановлении и обработке изображений.Исследователи предложили (Fazli et al., 2010; Zeng et al., 2012, 2018) использовать эвристический метод, такой как оптимизация роя частиц (PSO), для настройки параметров сложного PDE путем минимизации меры структурного сходства (SSIM). Тасдизен (2009) повысил эффективность алгоритма за счет кластеризации блоков с помощью PCA, выбора сходства между характеристиками блоков в качестве измерения подобия блоков и оптимальной оценки параметров. Махмуди и Сапиро (2005) предложили ускорить алгоритм, удалив нерелевантные окрестности в процессе взвешенного усреднения.В настоящее время многие исследователи предложили комбинацию способов снижения шума. Например, машинное обучение и случайные блуждания сочетаются с традиционными методами удаления шума (Huang et al., 2006; Jieru et al., 2016; Liu et al., 2018). Zeng et al. (2017), предложили устранение шума и размытия изображений хроматографических полосок с иммунитетом золота с помощью алгоритмов проекции градиента.

В настоящее время повышенное внимание уделяется деталям изображений и способам удаления с них шума. В этой статье мы представляем улучшенный порог устранения шума на МРТ-изображениях.Экспериментальные результаты показывают, что эффект уменьшения шума лучше, чем жесткий и мягкий порог.

Принцип вейвлет-шумоподавления Medthod

В текущих исследованиях существует множество способов устранения шума на изображениях. Применение вейвлет-шумоподавления очень обширно. Вейвлет-метод удаления шума имеет множество преимуществ. Алгоритм не только прост в реализации, но и имеет особенно превосходный эффект снижения шума. Таким образом, этот метод достиг больших результатов в практических приложениях.Основной принцип устранения шумов вейвлет-порога основан на сильной корреляции вейвлета. Концентрация энергии сигнала после вейвлет-преобразования часто концентрируется на большом вейвлет-коэффициенте. Энергия шума после вейвлет-преобразования не имеет концентрированных характеристик, поскольку шум не имеет корреляции вейвлетов. Вейвлет-коэффициенты с большими значениями амплитуды в основном являются сигналами, тогда как коэффициенты с небольшими значениями амплитуды в основном представляют собой шум.j, k = {0, | wj, k | <= λsgn (wj, k) λ2 (| wj, k | −λ1) λ2 − λ1wj, k, | wj, k | > λ, λ1 <| wj, k | <λ2 (3)

Хотя мягкие, жесткие пороги и полупороги достигли определенных результатов, все они все еще имеют недостатки. Функция жесткого порога может лучше сохранять граничную информацию, однако функция жесткого порога не является непрерывной при закрытых значениях, поэтому удаление эффекта шумоподавления остается грубым. Кроме того, его применение имеет некоторые ограничения; эта функция обрабатывает только вейвлет-коэффициенты, меньшие порогового значения, и не обрабатывает вейвлет-коэффициенты, превышающие пороговое значение.Таким образом, результат подавления шума относительно отличается. Результирующий оценочный сигнал вызывает дополнительные колебания. Кроме того, помехи шумового сигнала часто смешиваются с вейвлет-коэффициентами, превышающими функцию замкнутого значения. Функция мягкого порога улучшила общую непрерывность, а результат подавления шума относительно плавный. Однако после шумоподавления сигнал легко подавляется шумом, что приводит к затруднениям с производными более высокого порядка, вызывая шумовые искажения.Кроме того, функция мягкого порога выполняет сжатие постоянного значения вейвлет-коэффициентов, а не порога. Эта функция напрямую влияет на степень приближения восстановленных сигналов. Полупороговая функция не только сохраняет большой коэффициент, но и имеет непрерывность.

Расчет сложности с помощью этой функции выше. В полупороговой функции определение порога является сложной задачей. Следовательно, традиционная пороговая функция имеет свои недостатки и определенные ограничения в ее применении, что сказывается на эффекте подавления шума.

В этой статье мы предложили новую пороговую функцию. Мы улучшили порог, чтобы компенсировать недостаток мягких и жестких порогов. В нашем эксперименте мы проанализировали экспериментальные результаты субъективных и объективных экспериментов и пришли к выводу, что эффект подавления шума улучшенной пороговой функцией лучше, чем жесткое и мягкое подавление шума порогового значения.

Улучшенный метод подавления шумов вейвлет-порога

Для метода порогового устранения шумов, использующего жесткие и мягкие замкнутые функции, основная идея состоит в том, чтобы как можно больше удалить относительно малые вейвлет-коэффициенты.Когда для устранения шума используется функция жесткого порога, хотя она может относительно хорошо сохранить эффективную часть исходного сигнала, восстановленный сигнал после обработки шума будет очень грубым. При подавлении шума с помощью функции мягкого порога восстановленный сигнал легко потеряет полезные сигналы.

Ключом к пороговой усадке является определение пороговой и пороговой функций. Если порог выбран как большой, детали будут потеряны. Если порог выбран малым, шум все еще существует.Хотя жесткое пороговое подавление шумов просто и легко реализовать, оно будет генерировать явление псевдогиббса на границе изображения. По сравнению с жесткими порогами мягкие пороги являются непрерывными, и структура вейвлет-коэффициентов сохраняется, тем самым эффективно уменьшая явление псевдогиббса. Однако при обработке вейвлет-коэффициентов с абсолютным значением, превышающим пороговое значение, края изображения станут размытыми. Чтобы добиться улучшенных результатов снижения шума, мы улучшили пороговые функции.j, k = {wj, k − wj, k.m2.1100 | wj, k | λ − 99, | wj, k | > λwj, k.m2.11 − log100 | wj, k | / λ, | wj, k | <= λ (5)

Где м ∈ Z .

Когда | wj, k | → λ +, первое неравенство уравнения (4) может быть записано как:

При | wj, k | → λ- второе неравенство формулы (4) можно записать:

Порог непрерывен в точке ± λ и имеет производные высокого порядка. Пороговая функция является непрерывной, а высокий порядок управляемым.Второе неравенство медленно приближается к нулю. Здесь в регулируют форму пороговой функции; m регулирует изменение вейвлет-коэффициента; k определяет асимптоту пороговой функции. При k = 1 мы предположили, что пороговая функция приближается к жесткой пороговой функции. Когда k = 0, пороговая функция приближается к функции мягкого порога. Таким образом был скорректирован параметр k ; мы предположили, что пороговая функция может варьироваться между значениями интервала мягкой пороговой функции и жесткой пороговой функции.

Новая пороговая функция, предложенная в этой статье, сочетает в себе преимущества мягких и жестких пороговых функций. Такой подход обеспечивает плавный переход пороговой кривой вейвлета. Такая же непрерывность достигается в вейвлет-области, что и традиционная функция мягкого порога, что устраняет недостатки, связанные с разрывом жесткой пороговой функции. Более того, можно избежать явления псевдогиббса. Новая пороговая функция – это управляемая функция высокого порядка между интервалами | w _{j, k} | > λ и | w _{j, k} | <= λ.Этот тип проводимости позволяет устранить явление генерируемых колебаний в пороговом подавлении шума и улучшает подавление чрезмерного подавления коэффициента детализации. Таким образом, сигнал после восстановления можно сделать более плавным.

Улучшенный выбор порога

Пороговое значение имеет жизненно важное значение для уменьшения шума порога изображения, и Донохо (1995) предложил метод унифицированного порога.

Однако этот метод не идеален для практических приложений и вызывает чрезмерную сегментацию (Grace et al., 2000). Путем анализа было обнаружено, что разложение изображения с помощью вейвлета увеличивается с увеличением количества слоев разложения. Энергия шума будет становиться все меньше и меньше, а энергия информации изображения будет становиться все больше. Вейвлет-разложение выполняется в соответствии с высокочастотными и низкочастотными характеристиками вейвлета. Этот метод предлагает следующую иерархическую пороговую оценку.

Где j – масштаб разрешения. M × N представляет размер изображения. 0 <α <1, а α обозначает параметр настройки. Когда мы вычисляем высокочастотный порог, α является меньшим значением, что приводит к немного большему порогу. Когда мы вычисляем низкую частоту, α является большим значением, что приводит к немного меньшему порогу. Регулируя α до порогового параметра α, точность оценки порога улучшается микроскопически.

Анализ эксперимента

В этой статье экспериментальный анализ состоит в основном из двух частей. (i, j))) 2] (11)

Где M ∗ N – размер изображения; g ( i, j ) обозначает исходное изображение, а ĝ ( i, j ) обозначает восстановленное изображение.Наши данные были получены из 118 госпиталя Народно-освободительной армии Китая. Результаты, представленные в таблице 1, сравнивают метод жесткого порога, метод мягкого порога и предложенный метод.

Таблица 1 . Устранение шумов различными способами МРТ 1.

В результате экспериментов по моделированию данные в таблицах 1–3 показывают, что предлагаемый метод позволяет получить большое пиковое отношение сигнал / шум и меньшую среднеквадратичную ошибку. Таким образом, улучшенный эффект шумоподавления вейвлетов стал лучше.

Таблица 2 . Устранение шумов различными способами МРТ 2.

Таблица 3 . Устранение шумов различными способами МРТ 3.

Субъективная оценка

Эксперимент был запрограммирован в MATLAB2014 (б). МРТ-изображения головного мозга использовались, чтобы доказать эффективность улучшенной пороговой функции снижения шума медицинских изображений. После разложения порог был вычислен с использованием уравнения (9) и обработан соответствующим порогом.Наконец, изображение было реконструировано, чтобы получить изображение после устранения шума. Субъективные экспериментальные результаты показывают, что метод, предложенный в этой статье, может обеспечить улучшенные эффекты снижения шума. Эффекты снижения шума достигаются, когда среднее значение равно 0, а отклонения следующие: 0,01, 0,03, 0,05 и 0,1. Результаты экспериментов показаны на рисунках 1–3

Рисунок 1 . МРТ 1 субъективных результатов.

Рисунок 2 . МРТ 2 субъективных результатов.

Рисунок 3 . МРТ 3 субъективных результатов.

После добавления шума исходное изображение было почти заглушено шумом. Используя мягкие и жесткие пороги для удаления шума, на изображении остались значительные шумы. Учитывая увеличение шума, изображение выглядит более гладким за счет использования мягких и жестких пороговых значений для удаления шума. Метод, описанный в этой статье, удалил весь шум на изображении, и изображение стало относительно четким. Сопоставляя эксперименты, мы предполагаем, что предложенный метод имеет лучший эффект, чем методы жесткого и мягкого порогов.

Заключение

В этом исследовании мы проанализировали недостатки традиционных жестких и мягких пороговых функций для снижения шума медицинских изображений. Мы предложили улучшенную пороговую функцию для подавления шума. Коэффициент посредничества был увеличен, чтобы найти наилучшую оценку функции вейвлет-коэффициента. Вейвлет-коэффициенты сглаживались функцией мягкого порога. Таким образом, изображение выглядит гладким, когда шум удаляется с помощью мягкого порога. Результаты субъективных и объективных оценок показывают, что эффект функции жесткого порога лучше, чем эффект мягкого порога.Однако сигнал будет создавать точки прыжка при генерации дополнительных толчков, и исходный сигнал не будет плавным. Метод жесткого порога предсказывает эффект звонка. Улучшенный выбор порога, основанный на многослойном вейвлет-преобразовании, преодолевает недостатки мягких и жестких порогов. Экспериментальные результаты показали, что предложенный в этой статье метод может эффективно улучшить характеристики снижения шума как мягких, так и жестких пороговых функций.

Авторские взносы

YZ задумал исследование, спроектировал модель и написал проект.WD предоставила данные, получила предварительную обработку данных и проанализировала данные. ZP и JQ дали критическую доработку. Все авторы соглашаются на это представление.

Финансирование

Эта работа была поддержана Научно-исследовательским заданием Департамента образования провинции Чжэцзян (Y201328002 & kg2015243). Таланты, определяющие задачу Медицинского университета Вэньчжоу (QTJ11008). Бюро науки и технологий Вэньчжоу (Y20150086 и 2018ZG016), Фонд естественных наук провинции Чжэцзян Китая (LY16F030010).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Амиша, Дж. С., Маквана, Р., и Гупта, С. Б. (2013). Сверхразрешение одиночного изображения за счет обучения на основе преобразования контура без субвыборки и предварительной обработки. Внутр. J. Comput. Прил. 18, 32–38. DOI: 10.5120 / 10735-5580

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Апотсос, А., Раубенхаймер, Б., Элгар, С., и Гуза, Р. Т. (2008). Тестирование и калибровка параметрических моделей преобразования волн на естественных пляжах. Coastal Eng. 3, 224–233. DOI: 10.1016 / j.coastaleng.2007.10.002

CrossRef Полный текст

Обер, Г., и Корнпробст, П. (2006). Математические задачи обработки изображений. Уравнения в частных производных и вариационное исчисление . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer Press.

Google Scholar

Баске, А.(2011). Марковские случайные поля для зрения и обработки изображений . Массачусетс; Лондон: MIT Press, 31–59.

Чен, Г. Ю., Буй, Т. Д., и Крзяк, А. (2005). Шумоподавление изображения с зависимостью от соседей и настроенным вейвлетом и порогом. Распознавание образов. 1, 115–124. DOI: 10.1016 / j.patcog.2004.05.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Донохо, Д. Л. (1995). Снижение шума с помощью мягкого порогового значения. Пер. Поставить в известность. Теория 3, 613–627.DOI: 10.1109 / 18.382009

CrossRef Полный текст

Элад, М., Аарон, М. (2006). «Устранение шумов в изображениях с помощью изученных словарей и разреженного представления», в Конференция компьютерного общества по компьютерному зрению и распознаванию образов (Нью-Йорк, Нью-Йорк), 1–6. DOI: 10.1109 / CVPR.2006.142

CrossRef Полный текст

Фазли, С., Бузари, Х., и Моради пору, Х. (2010). «Комплексное шумоподавление PDE-изображений на основе оптимизации роя частиц», 2-й Международный конгресс по ультрасовременным телекоммуникационным системам и системам управления, (Москва), 364–370.DOI: 10.1109 / ICUMT.2010.5676612

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грейс, С. К., Бин, Ю., и Веттерли, М. (2000). Адаптивный вейвлет-порог для уменьшения шума и сжатия изображения. Пер. Процесс изображения. 9, 1532–1154. DOI: 10.1109 / 83.862633

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Г. Б., Чжу, К. Ю., и Сью, К. К. (2006). Машина с экстремальным обучением: теория и приложения. Neuro Comput. 1, 489–501. DOI: 10.1016 / j.neucom.2005.12.126

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, К. К., Ву, З. Ю., Фунг Джордж, С. К., и Чан Фрэнсис, Г. Ю. (2005). Шумоподавление цветного изображения с использованием пороговых значений вейвлетов на основе модели зрительной системы человека. Image Commun. 2, 115–127. DOI: 10.1016 / j.image.2004.08.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзиеру, З., Цзюй, Ю., Лу, Х., Сюань, П., и Цзоу, К. (2016). Точная идентификация рака с помощью технологии гибридного машинного обучения. Внутр. J. Genomics 2016, 1–11. DOI: 10.1155 / 2016/7604641

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонстон И. и Сильверман Б. (2005). Эмпирический выбор пороговых значений вейвлетов. Annals Statist. 4, 1700–1752. DOI: 10.1214 / 00

05000000345

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лебрен, М. (2012). Анализ и реализация метода подавления шума изображения BM3D. Процесс изображения. 2, 175–213. DOI: 10.5201 / ipol.2012.1-bm3d

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Б. И., Ли, С. Х., Ким, Т. С., Квон, О., Ву, Э. Дж., И Со, Дж. К. (2005). Гармоническое разложение в методе шумоподавления на основе PDE для магнитно-резонансной электроимпедансной томографии. Biomed. Англ. 52, 1912–1920. DOI: 10.1109 / TBME.2005.856258

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли В., Конг Д. и Ву Дж. (2017). Новая гибридная модель, основанная на экстремальной обучающей машине, регрессии k-ближайших соседей и устранении шума вейвлетов, применяется для краткосрочного прогнозирования электрической нагрузки. Энергии 10, 1–16. DOI: 10.3390 / en10050694

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Д., Вэнь Б., Лю X., Ван З. и Хуанг Т. (2018). «Когда шумоподавление изображения соответствует высокоуровневым задачам зрения: подход глубокого обучения», в материалах Труды двадцать седьмой международной совместной конференции по искусственному интеллекту, , 842–848. DOI: 10.24963 / ijcai.2018 / 117

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Дж., Лю Р., Ван Ю., Чен, Дж., Ян, Ю., и Ма, Д. (2017). Шумоподавление изображения при поиске похожих блоков по краям. Image Commun. 57, 33–45. DOI: 10.1016 / j.image.2017.05.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Махмуди М. и Сапиро Г. (2005). Быстрое шумоподавление изображений и видео с помощью нелокальных аналогичных средств. Сигнальный процесс. Lett. 2, 839–842. DOI: 10.1109 / LSP.2005.859509

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маллат, Б. С. и Хван, В.Л. (1992). Обнаружение и обработка сингулярностей с помощью вейвлетов. Информ. Теория 2, 617–643. DOI: 10.1109 / 18.119727

CrossRef Полный текст

Михал, А., Элад, М., и Брукштейн, А. (2006). Алгоритм проектирования сверхполных словарей для разреженного представления. Пер. Сигнальный процесс . 11, 4311–4322. DOI: 10.1109 / TSP.2006.881199

CrossRef Полный текст

Но, Х., Ю, Т., Мун, Дж., И Хан, Б. (2011). Глубокие нейронные сети по шуму: его интерпретация и оптимизация. Машинное обучение. 11, 1–10. DOI: 10.arxiv.org/abs/1710.05179

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Осман, Х., и Цянь, С. Э. (2006). Подавление шума гиперспектральных изображений с использованием гибридного сжатия вейвлетов в области пространственной спектральной производной. Geosci. Дистанционный датчик . 4, 397–408. DOI: 10.1109 / TGRS.2005.860982

CrossRef Полный текст

Палаккал С., Прабху К. М. М. (2012). Шумоподавление пуассоновского изображения с использованием быстрого дискретного кривого преобразования и волнового атома. Сигнальный процесс. 9, 2002–2017. DOI: 10.1016 / j.sigpro.2012.01.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Патил Р. (2015). Снижение шума с помощью вейвлет-преобразования и сингулярного векторного разложения. Proc. Comput. Sci. 54, 849–853. DOI: 10.1016 / j.procs.2015.06.099

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Писарро, Л., Мразек, П., и Дидас, С. (2010). Обобщенное нелокальное сглаживание изображений. Внутр. J. Comput. Видение 90, 62–87.DOI: 10.1007 / s11263-010-0337-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Свами С., Джайн А., Челлаппа Р. и Лим С. Н. (2017). Регуляризация глубоких сетей с помощью эффективного послойного состязательного обучения. , архив: 1705.07819 .

Google Scholar

Тасдизен, Т. (2009). Словари основных окрестностей для нелокальных средств устранения шумов в изображениях. Процесс изображения. 18, 2649–2660. DOI: 10.1109 / TIP.2009.2028259

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, X.Х., Истепанян Р. С. Х. и Сонг Ю. Х. (2003). Улучшение изображения микроматрицы за счет устранения шумов с помощью стационарного вейвлет-преобразования. Нанобиология 2, 184–189. DOI: 10.1109 / TNB.2003.816225

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн Н., Цю Х., Ван З., Лю В., Чжан Х. и Ли Ю. (2018). Новый оптимизированный алгоритм SVM, основанный на переключении с задержкой PSO, для диагностики болезни Альцгеймера. Нейрокомпьютеры 320, 195–220. DOI: 10.1016 / j.neucom.2018.09.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн Н., Ван З., Ли Ю., Ду М. и Лю X. (2012). Гибридный алгоритм EKF и переключения PSO для совместной оценки состояния и параметров моделей иммуноанализа бокового потока. Comput. Биол. Биоинформ. 9, 321–329. DOI: 10.1109 / TCBB.2011.140

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн Н., Чжан Х., Ли Ю., Лян Дж. И Добайе А. М. (2017). Удаление шума и размытия изображений золотых иммунохроматографических полос с помощью алгоритмов градиентной проекции. Нейрокомпьютеры 247, 165–172. DOI: 10.1016 / j.neucom.2017.03.056

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжу, Л., Су, Ф., Сюй, Ю. и Цзоу, К. (2017). Сетевой метод выявления новых генов, связанных с инфекцией ВПЧ, с использованием случайного блуждания с алгоритмом перезапуска. Мол. Основы дис. 6, 2376–2383. DOI: 10.1016 / j.bbadis.2017.11.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзоу, К., Ли, Дж., Сун, Л., Цзэн, X., и Ван, Г. (2015). Стратегии вычисления сходства в сети болезней микроРНК: обзор. Краткое. Функц. Геномика 15, 55–64. DOI: 10.1093 / bfgp / elv024

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

границ | Критические пороги содержания магния в листьях и влияние магния на рост растений и фотоокислительную защиту: систематический обзор и метаанализ за 70 лет исследований

Введение

Начиная с новаторских работ по минеральному питанию растений в конце девятнадцатого и начале двадцатого века, наше фундаментальное понимание сложных взаимодействий между питательным статусом растений и параметрами роста, развития и физиологии постоянно расширяется.Оказалось, что производство растений в первую очередь ограничивается азотом, фосфором и калием, и исследования были сосредоточены на этих минеральных питательных веществах. Магний (Mg), казалось, игнорировался и даже был назван «забытым элементом в растениеводстве» (Cakmak and Yazici, 2010). Это отражено в хронологии публикаций, использованных в этом метаанализе: за 50-летний период, с 1960 по 2009 г., было опубликовано 45 соответствующих исследований, тогда как за последние 8 лет с 2010 по 2018 г. было опубликовано 61 исследование.

В последние годы влияние Mg на формирование побегов и корней растений, фотосинтетические характеристики и механизмы защиты от клеточного стресса стало объектом растущего числа научных исследований различных сельскохозяйственных культур и видов растений (например, Tang et al., 2012; Blasco et al., 2015; Huang et al., 2016; Tränkner et al., 2016; da Silva et al., 2017; Yang et al., 2017; Rehman et al., 2018). Подробные обзоры роли Mg в физиологии растений (Guo et al., 2016; Chen Z. C. et al., 2018) и, в частности, в фотосинтетических процессах (Tränkner et al., 2018) были опубликованы. Магний играет доминирующую роль в фотосинтезе и связанных с ним процессах в хлоропласте, где находится до 35% Mg листьев (Cakmak and Yazici, 2010). Ультраструктура хлоропластов, т. Е. Образование гран, требует Mg. Двухвалентный катион Mg экранирует отрицательные поверхностные заряды на тилакоидных мембранах и, таким образом, позволяет тилакоидным мембранам складываться друг в друга (Puthiyaveetil et al., 2017). Магний необходим для синтеза хлорофилла (Masuda, 2008) и участвует как в активации рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы / -оксигеназы (Rubisco), образуя комплекс с активазой Rubisco, так и для активности Rubisco, связываясь с карбаматная группа Рубиско (Portis, 2003).Как прямое (активация / активность Rubisco) или косвенное (ультраструктура хлоропластов, синтез хлорофилла) следствие функционирования Mg, растения реагируют на дефицит Mg значительным снижением чистых скоростей ассимиляции CO ₂ . В результате недостаточное количество магния снижает скорость образования биомассы. В этом контексте сообщалось, что скорость ассимиляции CO ₂ значительно снижается в ответ на дефицит Mg в различных культурах, таких как кукуруза (Jezek et al., 2015), подсолнечник (Lasa et al., 2000), сахарная свекла (Terry and Ulrich, 1974), шпинат (Ze et al., 2009a), а также деревья, такие как Pinus (Laing et al., 2000; Sun et al., 2001) и цитрусовых (Tang et al., 2012; Yang et al., 2012). Ограничение фотосинтеза приводит к снижению способности к биохимическому использованию поглощенной световой энергии, вызывая образование активных форм кислорода (АФК), таких как супероксидные радикалы и перекись водорода (H ₂ O ₂ ). Поскольку АФК высокотоксичны и могут смертельно повредить компоненты клетки, ожидается, что активность антиоксидантных ферментов, таких как аскорбатпероксидаза (APX) и супероксиддисмутаза (SOD), будет повышена, чтобы детоксифицировать ROS до некритических концентраций.Однако опубликованные результаты о влиянии поступления магния на концентрацию АФК и соответствующую активность ферментов часто оказываются неоднородными или даже противоречивыми. Например, повышенные уровни АФК и активности антиоксидантных ферментов сообщаются для шелковицы с дефицитом Mg (Kumar Tewari et al., 2006) и Capsicum annuum, (Riga et al., 2005). Однако Ze et al. (2009b) сообщили о повышенных уровнях АФК в шпинате с дефицитом магния вместе с соответствующим падением стрессоустойчивости (то есть снижением активности антиоксидантных ферментов, таких как СОД).Аналогичным образом Rehman et al. (2018) сообщили о более высокой активности ферментов СОД и КАТ после опрыскивания листвы растений магнием.

Противоположные результаты также представлены в исследованиях распределения углерода в растениях с дефицитом Mg. Очень ранние симптомы дефицита магния связывают с нарушениями развития приемных органов, таких как корни, из-за нарушения экспорта фотоассимилятов флоэмой из высокопродуктивных исходных органов. Следствием этого является нарушение роста корней по сравнению с побегами, что приводит к увеличению соотношения побегов и корней при дефиците Mg, как сообщают некоторые авторы (Cakmak et al., 1994; Фишер и др., 1998; Кумар Тевари и др., 2006; Менгутай и др., 2013; да Силва и др., 2014; Chen C. T. et al., 2018). Однако другие сообщают об отсутствии влияния дефицита Mg на соотношение корней побегов (Troyanos et al., 1997; Kumar Tewari et al., 2004; Verbruggen and Hermans, 2013; Tränkner et al., 2016). Некоторые из них связывают этот отсутствующий эффект с конкретной экспериментальной установкой: экспериментальные растения часто снабжают достаточным количеством Mg на начальном этапе роста (чтобы генерировать больше биомассы для экспериментальных целей) перед тем, как подвергнуть их дефициту Mg.Этот специфический метод выращивания может привести к отсутствию или менее выраженным изменениям в распределении биомассы по сравнению с растениями, культивируемыми в условиях постоянного дефицита Mg (Tränkner et al., 2016). Пока эта гипотеза является лишь предположением, поскольку достоверные статистические данные отсутствуют.

Чтобы избежать ситуаций дефицита магния в полевых условиях, необходимо точное знание критических пороговых значений концентраций магния в тканях растений. Были описаны различные концепции критических концентраций питательных веществ, такие как концепция критической концентрации питательных веществ Ульриха (1952 г.), концепция диапазона критических питательных веществ Доу и Робертса (1982 г.) и концепция Джонса (1967 г.), основанная на визуальных данных. оценка внешнего вида растений.Критический порог питательных веществ для листьев определяется как концентрация питательных веществ, при которой происходит потеря 5–10% определенного фактора роста растений (Ulrich and Hills, 1967). Loneragan (1968) предложил различать минимальную концентрацию питательного вещества для роста и функциональную потребность в питательных веществах, которая представляет собой минимальную концентрацию питательного вещества для поддержания метаболических функций без ограничения роста. Для многих видов растений в литературе отсутствуют ни критические концентрации Mg для роста, ни функциональные потребности в Mg, в том числе основные культуры, такие как ячмень и картофель.Кроме того, прогресс в селекции растений, вероятно, со временем изменит критические концентрации в тканях, и могут возникнуть генотипические различия, как, например, исследованные Clárk (1983) и Labate et al. (2018). Недавнего сборника критических концентраций Mg в тканях для роста и фотосинтеза, охватывающего различные виды, пока не существует. Более того, исследования, которые связывают концентрации Mg с параметрами роста конкретных видов, являются возможным источником определения критических значений в тех случаях, когда они пока отсутствуют.

Таким образом, был проведен систематический обзор и метаанализ для количественной оценки влияния дефицита Mg на фотосинтетические характеристики, а также на рост растений. Соответствующие исследования были использованы для расчета критических концентраций Mg в листьях для биомассы и чистой ассимиляции CO ₂ . Были собраны опубликованные данные о взаимосвязи между питанием Mg и параметрами, которые связаны с ростом растений и устойчивостью к стрессу, то есть биомассой корней и побегов, урожаем, чистым ассимиляцией CO ₂ и антиоксидантной активностью ферментов.Критические концентрации Mg для качественных характеристик сельскохозяйственных культур отдельно не исследовались, потому что Gerendás and Führs (2013) в своем обзоре четко доказали, что дозы Mg, превышающие требования для максимальной урожайности, не оказывают положительного воздействия на качество сельскохозяйственных культур многих исследованных видов.

В нашем метаанализе мы объединили данные 80 отчетов о влиянии питания Mg на рост и фотосинтез растений и 22 отчетов о его влиянии на реакцию на фотоокислительный стресс. Еще 28 отчетов были использованы для расчета критических концентраций в листьях для конкретных видов.Три основные цели заключались в следующем: (1) предоставить оценки величины и значения удобрения Mg для образования биомассы, скорости ассимиляции фотосинтетического CO ₂ и активности антиоксидантных ферментов; (2) определить факторы, влияющие на величину этих ответов Mg; и (3) для расчета концентраций Mg в листьях, критических для роста растений и чистой ассимиляции CO ₂ с учетом всех соответствующих научно опубликованных данных.

Материалы и методы

Стратегия поиска и критерии выбора

Был проведен систематический поиск в литературе для сбора всех соответствующих опубликованных данных, касающихся влияния Mg на рост растений и фотосинтез (период времени: с 1945 по 2018 год).Следующий поиск литературы с использованием «расширенного поиска» в сети знаний ISI (www.webofknowledge.com) был выполнен 12 июня 2018 г. и дал 1374 обращения (обновлено 21 сентября 2018 г. с 1403 обращениями):

TS = [магний И (фотосинтез ИЛИ ассимиляция ИЛИ урожай ИЛИ биомасса ИЛИ продуктивность) И (оплодотворение ИЛИ дефицит ИЛИ питание)].

После проверки названия и аннотации было загружено 146 исследований, и 80 исследований были сочтены подходящими для дальнейшего анализа (таблица 1).Исследования, включенные в анализ, включали индивидуальные сравнения параметров растительной биомассы, чистой ассимиляции CO ₂ , сухого вещества, свежей биомассы, урожайности или концентрации Mg в листьях, побегах или цельном растении, соответственно, по отношению к различным уровням магниевого питания (дополнительная информация Материалы 1, 2).

Таблица 1 . Обзор рассчитанных эффектов в метаанализе, включая количество исследований и количество видов на каждый исследуемый параметр.

Был проведен второй поиск литературы для систематического обзора всех доступных данных о влиянии питания Mg на активные формы кислорода (ROS) и на ферменты (APX, аскорбатпероксидаза; CAT, каталаза; DHAR, дегидроаскорбатредуктаза; GR, глутатионредуктаза; POD. , Пероксидаза; SOD, супероксиддисмутаза) и метаболиты (ASC, аскорбат; DHA, дегидроаскорбат; GSH, восстановленный глутатион; GSSG, окисленный глутатион; MDA, малоновый диальдегид), которые напрямую связаны с поглощением ROS растениями.Следующий поиск литературы с использованием «расширенного поиска» в сети знаний ISI (www.webofknowledge.com), который был выполнен 21 июня 2018 г., дал 61 результат (обновлено 21 сентября 2018 г. с 62 совпадениями):

TS = [(h3O2 ИЛИ АФК ИЛИ «реактивный кислород» ИЛИ фотоокислительный) И («дефицит магния» ИЛИ «Магниевый стресс» ИЛИ «Магний стресс» ИЛИ «магниевое питание»)].

После проверки названий и аннотаций было загружено 35 исследований, из которых 22 были использованы для дальнейшего анализа.

В Google Scholar был выполнен дополнительный поиск литературы для завершения набора данных, который использовался для расчета критических значений и для поиска исследований, которые уже включали оценку критических концентраций Mg для роста. При этом критическая концентрация определяется как концентрация Mg в листьях или побегах, при которой происходит 10% потеря максимального урожая, биомассы или нетто-ассимиляции CO ₂ . Предпосылкой для такого расчета является криволинейная зависимость между концентрацией Mg и параметрами, связанными с ростом или фотосинтезом.Всего для расчета критических значений было использовано 28 отчетов. Были включены еще 19 отчетов с уже опубликованными критическими уровнями Mg для определенных видов.

Извлечение данных

Средние данные, представленные в исследованиях, были разделены на «лечение» (разные уровни поступления магния) и группу сравнения «контроль» (отсутствие или явно недостаточное поступление магния). Соответствующие средние значения, ошибки и размеры выборки были составлены для каждого параметра (биомасса, чистая ассимиляция CO ₂ , продукция ROS и т. Д.) для расчета размеров эффекта, которые в дальнейшем использовались для статистического изучения всех исследований в рамках одного анализа. В случаях, когда размер выборки ( n ) отсутствовал, предполагалось, что n = 3. В случаях, когда данная стандартная ошибка или отклонение равнялись нулю, предполагалось очень небольшое число, чтобы облегчить дальнейшие вычисления. Исследования без стандартного отклонения или стандартной ошибки были исключены из анализа, за исключением расчета критического значения.

Были включены исследования, в которых сравнивались параметры дефицита Mg во временной прогрессии, но для анализа использовалось только последнее сравнение с самым длительным воздействием дефицита Mg.Различные дозировки Mg были разделены на низкие, средние и высокие, где экспериментальный план позволял четко различать разные поставки Mg. Результаты исследования, измеренные на растениях, выращенных при достаточном или избыточном поступлении Mg (по сравнению с контролем с дефицитом Mg), были отнесены к высокому содержанию Mg. Исследования, которые дополнительно включали вариацию питательных веществ, кроме магния, включались, если не было интерактивных эффектов. В большинстве исследований концентрацию Mg в листьях, а также чистую ассимиляцию CO ₂ измеряли в полностью развернувшихся листьях.В нескольких исследованиях изучались различия между молодыми и старыми листьями или вообще не указывались размеры листьев (Таблица 1). Эти исследования были включены в анализ с использованием среднего значения. Расчет общего эффекта возраста листьев был невозможен без нарушения допущений моделирования из-за небольшого размера выборки (ограниченное количество исследований), а также большого разнообразия этих нескольких исследований.

Была извлечена дополнительная информация об изученных видах растений, способах выращивания до начала обработок и возрасте растений (дополнительный материал 1).

Исследования, в которых концентрация Mg в листьях сообщалась в сочетании с параметрами роста или чистой ассимиляцией CO2, использовались для расчета критической концентрации Mg в листьях для роста. Концентрация Mg в листьях была связана с параметрами роста (сухой вес, сырой вес, урожай, прирост в высоту, относительная скорость роста) или чистой ассимиляцией CO2 для расчета критических концентраций Mg в листьях для роста или фотосинтеза, соответственно. В случаях, когда отсутствовали концентрации Mg в листьях, использовали концентрации Mg в побегах.

Метрика размера эффекта и анализ данных

Для каждого отдельного сравнения использовался натуральный логарифм отношения отклика (lnR), чтобы отразить относительные изменения соответствующего параметра, относящегося к питанию Mg:

Где T – среднее значение обработки Mg, а C – среднее значение контроля (отсутствие или явно недостаточное поступление Mg). Если обработка Mg увеличила параметры по сравнению с контролем, тогда величина эффекта lnR положительна. Если лечение Mg уменьшило параметры, lnR будет отрицательным.LnR и дисперсия lnR были рассчитаны с использованием функции escalc (), реализованной в пакете metafor (Viechtbauer, 2010) в R версии 3.5.0 (R Core Team, 2018) с размером выборки в качестве весовой функции (т. Е. Большая выборка размер приводит к большему весу в анализе).

Модели случайных эффектов были адаптированы отдельно для эффектов на различные параметры. Мы использовали функцию rma.mv (), содержащуюся в пакете metafor в R, для выполнения различных моделей с модераторами видов растений, запасом Mg (низким, средним, высоким) и методом выращивания (выращивание растений при наличии или дефиците Mg). в то время как ссылка была установлена ​​на случайную.Выходные данные модели были обратно преобразованы из lnR в относительные изменения (% от контроля) для сравнения обработок с соответствующими контролями для указанных модераторов. Уровни значимости были установлены на 0,05. Остатки модели были проверены на однородность и нормальность.

Для определения концентраций Mg в листьях, критических для роста или фотосинтеза, использовали следующее уравнение:

y – чистая ассимиляция CO ₂ или соответствующий параметр роста, а x – концентрация Mg в листьях или побегах, соответственно.Параметры a, b и c оценивались отдельно для каждого вида с помощью функции nls () в R.

Результаты

Влияние поступления магния на биомассу

В среднем по всем исследованиям, включенным в наш мета-анализ, удобрения Mg увеличили общую биомассу растений на 61% по сравнению с контрольными растениями с дефицитом Mg (рис. 1). Положительный эффект удобрения магнием на биомассу корней (77%) был больше, чем на биомассу побегов (59%). В среднем, соотношение количества побегов и корней существенно не зависело от поступления магния.

Рисунок 1 . Влияние поступления магния (Mg) на биомассу различных частей растений по сравнению с контролем с дефицитом Mg (пунктирная линия). Значительные отличия от контроля с дефицитом Mg указаны звездочками ( p <0,05). Цифры в скобках указывают количество рассчитанных эффектов.

Для дальнейшего изучения противоречивых результатов между некоторыми исследованиями, особенно в отношении влияния Mg на соотношение побегов и корней, различными экспериментальными методами культивирования (выращивание растений с поступлением и без поступления Mg до начала лечения дефицита), а также дозировок Mg ( низкий, средний, высокий) были разделены на категории.Если растения изначально выращивались в условиях дефицита Mg, влияние последующего поступления Mg на биомассу побегов и корней было значительно больше (100% для побегов и 107% для корней, соответственно), чем у растений с поступлением Mg до начала обработок дефицитом Mg. (43% для побегов и 52% для корневой биомассы, соответственно) (Рисунок 2).

Рисунок 2 . Влияние поступления магния на биомассу выше (A) и под землей (B) по сравнению с контролем с дефицитом Mg (пунктирная линия).Испытания подразделяются на низкие, средние, высокие (= адекватные и / или чрезмерные) дозы магния и различные методы выращивания (выращивание растений с дефицитом Mg или без него до начала обработки Mg). Цифры в скобках указывают количество рассчитанных эффектов. Статистические различия между эффектами модераторов обозначены разными буквами ( p <0,05). Значительные отличия от контроля с дефицитом Mg указаны звездочками ( p <0,05).

Если растения изначально культивировали в условиях дефицита Mg, соотношение побегов и корней было значительно снижено на 15% по сравнению с растениями с дефицитом Mg (рис. 3).Напротив, не наблюдалось значительного влияния подачи Mg на соотношение побегов и корней по сравнению с контролем, когда растения были предварительно культивированы с адекватным поступлением Mg.

Рисунок 3 . Влияние поступления магния (Mg) на соотношение корней побегов по сравнению с контролем с дефицитом Mg (пунктирная линия). Испытания были разделены на низкие, средние, высокие (= адекватные и / или чрезмерные) дозировки Mg и различные методы культивирования (выращивание растений с дефицитом Mg или без него до начала лечения дефицита).Значительные отличия от контроля с дефицитом Mg указаны звездочками ( p <0,05). Цифры в скобках указывают количество рассчитанных эффектов. Данные, представленные в Flores et al. (2015) были исключены из расчетов, лежащих в основе этого рисунка, поскольку в противном случае допущения модели были бы нарушены.

Влияние количества магния на концентрацию магния в листе

Концентрация магния в ткани листа сильно коррелировала с количеством Mg, которое поступало в растение (рис. 4).Однако, в отличие от параметров образования биомассы, различные экспериментальные методы культивирования существенно не влияли на концентрацию Mg в листьях. В целом, высокое поступление Mg в испытаниях, в которых растения выращивали при недостаточном поступлении Mg, приводило к более высоким концентрациям Mg в листьях, чем в испытаниях, в которых растения выращивали при достаточном количестве Mg (Рисунок 4).

Рисунок 4 . Влияние поступления магния (Mg) на концентрацию Mg в листьях по сравнению с контролем с дефицитом Mg (пунктирная линия).Испытания были разделены на низкие, средние, высокие (= адекватные и / или чрезмерные) дозировки Mg и различные методы культивирования (выращивание растений с дефицитом Mg или без него до начала лечения дефицита). Значительные отличия от контроля с дефицитом Mg указаны звездочками ( p <0,05). Цифры в скобках указывают количество рассчитанных эффектов.

Влияние предложения магния на чистую ассимиляцию и фотоокислительный стресс

Обеспечение магнием значительно увеличило чистую фотосинтетическую ассимиляцию CO ₂ по сравнению с дефицитом Mg (Таблица 2).Однако влияние обработки Mg на чистую ассимиляцию CO ₂ статистически не отличалось между средним и высоким уровнями поступления Mg.

Таблица 2 . Влияние поступления магния (Mg) на относительную чистую ассимиляцию (A _N ) по сравнению с контролем с дефицитом Mg (0).

Концентрации ROS были значительно снижены на 31% при средней и высокой поставке Mg по сравнению с дефицитом Mg. Аналогичные эффекты наблюдались для большинства ферментов, улавливающих АФК, и соответствующих метаболитов (рис. 5).На ферменты CAT и SOD и метаболит GSH существенно не влияло поступление Mg.

Рисунок 5 . Влияние удобрения магнием (Mg) на активные формы кислорода (ROS) и ферменты и метаболиты, поглощающие ROS, по сравнению с контролем с дефицитом Mg (пунктирная линия). Значительные отличия от контроля с дефицитом Mg указаны звездочками ( p <0,05). Цифры в скобках указывают количество рассчитанных эффектов.

Концентрации магния в листьях, критичные для роста и фотосинтеза

Как правило, взаимосвязь между концентрацией Mg в листьях и биомассой или чистой ассимиляцией CO ₂ была в высокой степени видоспецифичной, а в некоторых случаях даже специфичной для исследования (Рисунки 6, 7).Критическая концентрация Mg в листьях для образования сухого вещества древесных растений варьировала от 0,09 [ Citrus grandis (L.) Osbeck] до 0,15% ( Malus domestica L. Borkh.), В однодольных – от 0,07% ( Lolium perenne L .) и 0,16-0,21% [ Sorghum bicolor (L.) Moench] и у двудольных растений от 0,10 ( Beta vulgaris L., Saccharum officinarum L.) до 0,70% [ Perilla frutescens (L.) Бриттон]. Критические концентрации Mg в листьях для урожайности находились в диапазоне от 0.08% для Ribes nigrum L. и 0,20% для Trifolium repens L. (Таблица 3). Критическая концентрация Mg в листьях для нетто-ассимиляции CO ₂ древесных пород колебалась от 0,05% ( Pinus spp.) До 0,5% ( Coffea arabica L.), в однодольных от 0,02 ( Zea mays L.) до 0,41% ( Oryza sativa L.) и у двудольных растений между 0,10 [ Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai] и 0,72% ( Helianthus annuus L.). В целом критические уровни Mg для бобовых были выше, чем для большинства других видов.

Рисунок 6 . Биомасса различных видов растений в зависимости от концентрации магния в листьях (%). Ссылки на представленные данные приведены в таблице 3. Кривые функции y = a – ( a – b ) e ^{– cx} были подогнаны с помощью nls () в R.

Рисунок 7 . Чистая ассимиляция (A _N ) различных видов растений в зависимости от концентрации магния в листьях или побегах (%).Ссылки на представленные данные приведены в таблице 3. Кривые функции y = a – ( a – b ) e ^{– cx} были подогнаны с помощью nls () в R.

Таблица 3 . Критические концентрации магния в листьях для сухой массы, урожайности, чистой ассимиляции CO ₂ (A _N ) и относительной скорости роста для разных видов.

Обсуждение

Разделение биомассы при дефиците магния

Магний участвует во многих биохимических и физиологических процессах у растений и вносит важный вклад в фотосинтез и последующий транспорт фотоассимилятов (Cakmak and Marschner, 1992; Tränkner et al., 2018). В частности, транспорт сахарозы от исходных листьев к приемным органам, таким как корни, ингибируется при дефиците Mg (Cakmak et al., 1994; Cakmak and Kirkby, 2008). Этот метаанализ подтверждает сильное влияние поступления магния на биомассу побегов и всего растения и даже более выраженное влияние на биомассу корней (рис. 1). Сниженная биомасса корней по сравнению с побегами при дефиците Mg рассматривается как ранний ответ на дефицит Mg из-за накопления углеводов в исходных листьях (Cakmak et al., 1994; Фархат и др., 2016а). Однако, усредненный по всем 33 исследованиям в нашем анализе, соотношение побегов и корней не зависело от поступления Mg, хотя часто сообщалось о повышенном соотношении побегов и корней при дефиците Mg, например, в кофе (da Silva et al., 2014), фасоль (Cakmak et al., 1994), пшеница и кукуруза (Mengutay et al., 2013). Напротив, соотношение побегов и корней существенно не изменилось в других исследованиях в ответ на питание Mg, например, у Arabidopsis (Hermans and Verbruggen, 2005), сахарной свеклы (Hermans et al., 2005), кукурузы (Kumar Tewari et al., 2004) и ячменя (Tränkner et al., 2016), а для риса с дефицитом Mg было описано снижение соотношения побегов и корней (Ding et al., 2006).

Чтобы изучить причины противоречивого воздействия обработок магнием на соотношение побегов и корней, мы изучили базу данных для исследований, в которых растения выращивали в условиях дефицита магния по сравнению с растениями, выращенными при адекватном поступлении магния до начала обработки. По предположению Трэнкнера и др. (2016) и Verbruggen and Hermans (2013), когда Mg доступен на очень ранних стадиях роста, соотношение побегов и корней не изменилось, даже когда растения позже столкнулись с дефицитом Mg.Это часто имеет место в научных исследованиях, проводимых в гидропонной культуре, когда растения сначала выращивают при достаточном количестве магния, прежде чем концентрация магния будет снижена. Однако настоящее исследование показывает, что на концентрации Mg в ткани листьев растений с дефицитом Mg аналогичным образом влияет, когда растения выращивают с добавлением Mg, по сравнению с растениями, выращенными с недостаточным количеством Mg. Таким образом, мы делаем вывод из этих данных, что ограниченный рост, связанный с дефицитом Mg, является наиболее серьезным, если дефицит возникает на очень ранних стадиях развития.В этом контексте Kobayashi et al. (2013) исследовали разницу во времени появления симптомов в листьях молодых Mg-дефицитных растений риса с последующим пополнением запасов Mg. Они пришли к выводу, что существуют временные рамки восстановления после дефицита Mg, что указывает на существование периода крайней чувствительности к низким концентрациям Mg в зависимости от стадии роста листа. Магний может храниться в больших количествах в вакуолях. У ели европейской сообщалось о концентрациях вакуолярного Mg до 120 мМ в клетках энтодермы и до 17 мМ Mg ²⁺ в клетках мезофилла (Hawkesford et al., 2012). Высокие вакуолярные концентрации Mg служат пулом для поддержания гомеостаза Mg в других клетках во время роста (Stelzer et al., 1990). Кроме того, магний очень подвижен в растении, и более старые части растений могут служить запасом магния для молодых, растущих частей растений с высоким спросом на магний. Растения, которые изначально выращивались при достаточном количестве Mg, скорее всего, накопили достаточно Mg в этих пулах Mg, чтобы в определенной степени противостоять предстоящим ситуациям дефицита, что приводит к меньшему снижению роста, даже если доступность Mg внезапно ограничивается.

Интересно, что Andrews et al. (1999) обнаружили – в аналогичных экспериментальных условиях – повышенное соотношение побегов и корней гороха и фасоли с дефицитом Mg, в то время как соотношение побегов и корней пшеницы уменьшалось при дефиците Mg. В их регрессионной модели концентрация растворимого белка в листьях положительно коррелировала с соотношением корней и побегов и могла объяснить большую часть изменений в соотношении побегов и корней. Растворимый белок листа отражает доступность азотного (N) субстрата для роста. Более того, Mg считается важным для поглощения азота и эффективности использования азота (Grzebisz, 2013).Результаты Andrews et al. (1999) указывают, что нарушение роста корней по сравнению с побегами с дефицитом Mg (или другим недостатком) может быть результатом ограничения N, а не ингибирования транспорта углеводов. Данные предоставлены Lasa et al. (2000) также поддерживают эту гипотезу: как содержание растворимого белка в листьях, так и соотношение побегов и корней уменьшались с увеличением поступления Mg в подсолнечнике, полученном аммонием, в то время как в подсолнечнике, полученном нитратом, растворимый белок в листьях, а также соотношение побегов и корней не изменялись при различные уровни поступления магния (Lasa et al., 2000).

Важность Mg для CO

Важность адекватного снабжения Mg для фотосинтетической ассимиляции CO ₂ была подтверждена нашим исследованием (Таблица 2). Mg напрямую влияет на активность и активацию Rubisco, связываясь с карбамилированной боковой цепью Rubisco и с каталитическим шапероном Rubisco activase (Hazra et al., 2015), следовательно, меньшее количество Mg снижает чистую скорость ассимиляции CO ₂ . Во многих отчетах подчеркивается положительное влияние поступления Mg на чистую ассимиляцию CO ₂ различных видов и при различных условиях выращивания, например, в гидропонных системах (Laing et al., 2000; Динг и др., 2006; Трэнкнер и др., 2016; Samborska et al., 2018), горшках, заполненных почвой или песком (Yang et al., 2012; Canizella et al., 2015; Peng et al., 2015), или в поле (Tang et al., 2012). Только в тех случаях, когда были изучены очень ранние симптомы дефицита Mg, не было никакого влияния Mg на чистую ассимиляцию CO ₂ или фотосинтетическую способность (Chen C. T. et al., 2018; Koch et al., 2018). Было обнаружено, что чистая ассимиляция CO ₂ увеличивается с увеличением концентрации Mg в листьях, демонстрируя типичные криволинейные видоспецифичные кривые ответа с максимальной ассимиляцией выше определенного порогового значения концентраций Mg (Рисунок 7).

Известно, что ограниченная ассимиляция в условиях нехватки магния увеличивает окислительный стресс, поскольку электроны и энергия возбуждения, не используемые в фотосинтезе, вызывают чрезмерное производство АФК в компартментах клетки. Соответственно, мы обнаружили, что уровни ROS увеличиваются на 31% при дефиците Mg (Рисунок 5). Интересно, что недавние открытия Kobayashi et al. (2018) показали повышенный окислительный стресс у растений риса с дефицитом Mg до того, как было обнаружено какое-либо снижение чистой ассимиляции CO ₂ , т.е.е., независимо от углеводного обмена. Они предполагают, что пониженные концентрации Mg могут вызвать избыточный стресс железа на клеточном уровне, нарушая механизмы иммобилизации токсичных ионов железа в вакуоли разрастающихся клеток молодых листьев.

Однако, чтобы защитить клетки от фотоокисления под действием АФК, растения разработали сложную антиоксидантную систему. Таким образом, при дефиците Mg обычно ожидается повышенная активность антиоксидантной системы, включая повышенную активность ферментов, детоксифицирующих АФК.Это было подтверждено нашим анализом ферментов APX, GR, DHAR, MDAR и POD. Их активность снижалась в соответствии со снижением уровней АФК в случае адекватного предложения Mg (Рисунок 5). Тем не менее, сообщается о весьма противоречивых результатах по активности важных антиоксидантов CAT и SOD. Следовательно, наш мета-анализ не смог выявить какой-либо тенденции к значительному увеличению или уменьшению их активности из-за дефицита Mg. Авторы по-разному объясняют противоречивые результаты в активности ферментов во время улавливания АФК.Например, Ding et al. (2008) предполагают, что степень дефицита питательных веществ может быть ответственной за активацию или нет системы защиты от окислительного стресса. Растения, страдающие от сильного стресса, связанного с питательными веществами, могут потерять надлежащую реакцию на стресс.

Tang et al. (2012) сообщают о более низкой активности CAT (в сочетании с более низкой активностью Rubisco) в листьях с дефицитом Mg. Авторы предположили, что их результаты могут отражать более низкую скорость фотодыхания в Mg-дефицитных листьях, поскольку CAT в основном локализуется в пероксисоме, где он участвует в удалении основной массы H ₂ O ₂ , генерируемой фотодыханием.Точно так же несколько авторов сообщают о снижении активности CAT в Mg-дефицитных листьях, тогда как активность других антиоксидантных ферментов была увеличена (Kumar Tewari et al., 2006; Yang et al., 2012; Mengutay et al., 2013). Они связывают вызванное дефицитом Mg снижение активности CAT с тем фактом, что CAT чувствительна к фотоинактивации in vivo и in vitro . Следовательно, фотоинактивация CAT может быть вызвана окислительным повреждением, которое инициируется в хлоропласте путем прямого поглощения света гемовыми фрагментами самого фермента (Shang and Feierabend, 1999).Кроме того, известно, что CAT активен только при относительно высоких концентрациях H ₂ O ₂ . Более низкие концентрации H ₂ O ₂ устраняются APX или другими пероксидазами с помощью различных восстановителей, таких как аскорбат и глутатион (Gechev et al., 2006).

В отличие от CAT, подробные объяснения иногда сниженной активности SOD при дефиците Mg, как сообщают несколько авторов (Polle et al., 1994; Ze et al., 2009b; Zhang et al., 2015; Rehman et al., 2018) пока отсутствуют. СОД является первой линией защиты, участвующей в процессе удаления АФК, поскольку она превращает супероксидные радикалы в H ₂ O ₂ . Затем другие антиоксидантные ферменты выводят токсины на H ₂ O ₂ . Например, Polle et al. (1994) обнаружили снижение активности СОД при дефиците магния вместе с хлорозом в хвое ели, в то время как активность других антиоксидантных ферментов была увеличена, и связали их открытие с неэффективностью СОД при дефиците магния, а не с недостаточной детоксикацией H ₂ O ₂ .С другой стороны, Ze et al. (2009b) обнаружили общее ингибирование системы антиоксидантной защиты при дефиците Mg вместе с повышенным производством ROS. Таким образом, предполагается общее угнетение системы антиоксидантной защиты при определенных степенях дефицита магния.

Тем не менее, баланс АФК-антиоксидант в различных компартментах фотосинтетически активных клеток является высокодинамичной системой (как временной, так и пространственной) и, следовательно, не может адекватно отражаться статическими измерениями.Например, исследования, в которых изучали динамику накопления ROS и активности ферментов во время начала дефицита Mg, обнаружили различные активности антиоксидантных ферментов, а также концентрации аскорбата, глутатиона или ROS в зависимости от времени после начала дефицита Mg (Anza et al., 2005; Альшарафа, 2017; да Силва и др., 2017). Следовательно, противоречивые результаты также могут быть объяснены различными экспериментальными установками и дополнительными зависимостями, например, от даты отбора проб или времени суток отбора проб, или возможны взаимосвязи с другими метаболическими циклами, такими как ассимиляция азота и фотодыхание.Хотя наш метаанализ является первым, который включил в себя общие эффекты дефицита магния на АФК и механизм удаления АФК, причины противоречивых результатов, особенно в отношении важного антиоксидантного СОД, остаются неясными, и необходимы дальнейшие исследования.

Критическая концентрация Mg для чистого CO

Концентрация питательных веществ в листьях – важный диагностический инструмент для эффективного управления питательными веществами на конкретном участке. На практике критические пороги концентраций питательных веществ определяют уровень питания, ниже которого следует ожидать значительных потерь урожая.Однако определение критических концентраций Mg является сложной задачей, поскольку концентрации Mg у конкретных видов могут варьироваться в зависимости от условий выращивания, стадии роста, генотипа / разновидности, наличия / отсутствия антагонистических питательных веществ (в основном, Ca и K) или возраста анализируемой ткани ( Гранзее и Фюрс, 2013). Различия в концентрациях Mg в листьях при дефиците Mg из-за возраста листьев наблюдались, например, у фасоли (Neuhaus et al., 2014), ячменя (Tränkner et al., 2016), шелковицы (Kumar Tewari et al., 2006) и Норвегии. ель (Mehne-Jakobs, 1996).Напротив, Austin et al. (1994) не обнаружили различий между старыми и молодыми листьями таро. Кроме того, кривые доза-ответ необходимы для определения критических концентраций Mg для ассимиляции или выхода CO ₂ . Возникает вопрос, могут ли эти кривые “доза-ответ” и, следовательно, соответствующие критические концентрации Mg зависеть от перечисленных выше факторов, то есть от условий выращивания, возраста отобранного листа, стадии роста и т. Д. В этом контексте Mehne- Якобс (Jakobs, 1996) построил график чистой ассимиляции CO ₂ ели обыкновенной по сравнению сконцентрации Mg в листьях и нашли физиологический порог для чистой ассимиляции CO ₂ 0,4 мг Mg г ^-1 сухой массы независимо от возраста листа (1-летняя хвоя и хвоя текущего года). Кроме того, в нашем исследовании мы объединили данные семи исследований, посвященных изучению различных видов Citrus (исследования различались экспериментальными условиями и стадиями выращивания растений), и обнаружили, что данные соответствуют той же модели, которую можно использовать для определения критического порогового значения Mg. для чистого CO ₂ ассимиляция Citrus (Рисунок 7).Это указывает на то, что возраст листа, условия роста или стадия роста растения могут иметь второстепенное значение для критических пороговых значений Mg чистой ассимиляции CO ₂ , поскольку фотосинтетические характеристики первичного листа зависят от концентрации Mg в тканях (с учетом других стрессов или питательных веществ недостатки можно исключить).

Хотя многочисленные исследования были посвящены физиологической и фенотипической реакции растений на дефицит Mg (например, Terry and Ulrich, 1974; Cakmak et al., 1994; Hermans et al., 2005; Ян и др., 2012; Фархат и др., 2015; Хуанг и др., 2016; Li et al., 2017), критические уровни Mg, сообщаемые для роста или фотосинтеза, либо относятся к конкретным исследованиям, либо вообще недоступны для многих видов. В настоящем исследовании мы объединили все научно опубликованные данные, которые связывают концентрации Mg с параметрами роста. Мы обнаружили критический диапазон содержания Mg в листьях для сухой массы от 0,1 до 0,2% для многих видов сельскохозяйственных культур, таких как пшеница, картофель, рис, кукуруза, сорго и ячмень (Таблица 3). Концентрации Mg в листьях, критические для образования сухого вещества видов с обычно более высокой потребностью в Mg, находятся в диапазоне от 0 до 0.2 и 0,3% (например, хлопок, соя или арахис) и даже более 0,35% для люцерны, подсолнечника и томатов. Причина различий в потребности в магнии по отдельным видам неясна. Лю и др. (2014) описали различия в концентрациях Mg между различными функциональными типами растений в карстовой экосистеме в Китае. Они обнаружили значительно более высокую концентрацию Mg в зеленых листьях лиственных кустарников, папоротников или разнотравья, чем в вечнозеленых деревьях или травах. В настоящем метаанализе мы попытались расширить критические пороговые значения Mg для конкретных видов на более широкие группы видов: поэтому данные были сгруппированы в e.g., бобовые и не бобовые, однодольные или двудольные, однолетние или многолетние. Однако объяснительная сила соответствующих моделей была низкой из-за ограниченного числа видов в группе (данные не показаны). Тем не менее, мы обнаружили, что виды бобовых имеют более высокие критические концентрации Mg в листьях, а однодольные более низкие критические концентрации в листьях, чем большинство других видов, соответственно.

Вместо критических пороговых концентраций иногда указываются оптимальные диапазоны Mg для роста сельскохозяйственных культур. Walworth и Muniz (1993) проанализировали влияние концентрации Mg в листьях на рост картофеля и сообщили об оптимальных уровнях между 0.26 и 1,25%, а низкие уровни от 0,15 до 0,25% – низкие, что означает, что растение будет реагировать на удобрения. Этот результат соответствует критическому уровню Mg для картофеля 0,14%, который был рассчитан в настоящем исследовании. В отличие от результатов Walworth и Muniz (1993), мы наблюдали снижение биомассы, а также чистую ассимиляцию картофеля при высоких концентрациях Mg, превышающих 1%. Аналогичным образом Gunes et al. (1998), которые стремились определить критические концентрации питательных веществ в растениях для роста растений томатов, обнаружили уменьшение сухого вещества с увеличением концентрации Mg.Однако в их исследовании концентрации Mg варьировались от 0,71 до 1,62%, что, скорее, находится в супероптимальном диапазоне по сравнению с сообщениями Kasinath et al. (2014), которые обнаружили критический уровень Mg для роста томатов на уровне 0,39%. Следовательно, концентрация Mg 1,62% в томатах может вызвать дефицит питательных веществ, которые антагонистичны Mg, поскольку высокое поглощение Mg может значительно снизить поглощение K и Ca (Fageria, 2001) и тем самым ограничить производство сухого вещества.

Интересно, что рассчитанные и приведенные критические уровни чистой ассимиляции CO ₂ были в основном выше, чем для биомассы или урожая (таблица 3), как также описано Терри и Ульрихом (1974).С одной стороны, это означает, что на физиологически важные процессы роста растений уже может быть оказано отрицательное воздействие, хотя поступление Mg не ограничивает биомассу или урожай. С другой стороны, это означает, что максимальная чистая ассимиляция CO ₂ не является предпосылкой для получения максимального количества сухого вещества или урожая. Однако критические уровни Mg в основном исследуются в лабораторных или тепличных условиях, где исключены сложные взаимодействия между различными биотическими и абиотическими стрессовыми ситуациями. Потребности растений в Mg особенно высоки при высокой интенсивности света в сочетании с высокими темпами вегетативного роста.В поле, где вероятно возникновение множества стрессовых факторов, даже небольшой дефицит Mg может повлиять на восприимчивость растений к стрессам окружающей среды и, следовательно, на образование биомассы. Следовательно, для определения Mg-статуса растений следует использовать критические уровни Mg для ассимиляции CO ₂ , а не для параметров роста сельскохозяйственных культур, поскольку это позволяет раннее распознавать стресс Mg до того, как это повлияет на формирование биомассы.

Наше исследование подтвердило, что растения – независимо от вида – реагируют на адекватное поступление Mg более низким уровнем окислительного стресса и более высокими скоростями чистой ассимиляции CO ₂ .На разделение биомассы между побегом и корнями влияла техника выращивания: соотношение побегов и корней значительно увеличивалось только в том случае, если растения изначально выращивались без поступления магния. Влияние поступления Mg на биомассу корней было таким же, как и на биомассу побегов в случае, если растения изначально выращивались с Mg, прежде чем подвергнуть их дефициту Mg.

В заключение, наша оценка может быть использована для оптимизации стратегий удобрения, поскольку она показывает особую потребность в Mg для различных культур и видов деревьев для поддержания физиологически важных процессов, таких как чистая ассимиляция CO ₂ , что важно для оптимального роста и продуктивности растений. .

Авторские взносы

MT. MH-J выполнила поиск литературы, извлечение данных, статистический анализ и представление данных. MT контролировала результаты этой работы. Все авторы внесли свой вклад в окончательную рукопись.

Финансирование

Источником финансирования является K + S Kali GmbH.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарны Балинту Якли за полезные комментарии к рукописи. Мы благодарим K + S Kali GmbH за финансирование.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.00766/full#supplementary-material

Список литературы

Альшарафа, К. Ю. (2017). Влияние дефицита минералов на листья томата: содержание пигментов, перекиси водорода и общих фенольных соединений. Завод Омикс 10, 78–87. DOI: 10.21475 / poj.10.02.17.pne386

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эндрюс, М., Спрент, Дж. И., Рэйвен, Дж. А., Иди, П. Е. (1999). Взаимосвязь между соотношением побегов и корней, ростом и концентрацией растворимого белка в листьях у Pisum sativum , Phaseolus vulgaris и Triticum aestivum при различных недостатках питательных веществ. Plant Cell Environ. 22, 949–958. DOI: 10.1046 / j.1365-3040.1999.00452.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Анза, ​​М., Рига, П., Гарбису, К. (2005). Динамика антиоксидантных реакций Capsicum annuum , подверженных прогрессирующему дефициту магния. Ann. Прил. Биол. 146, 123–134. DOI: 10.1111 / j.1744-7348.2005.04023.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Остин, М. Т., Константинидес, М., Миясака, С. К. (1994). Влияние магния на ранний рост таро . Commun. Почвоведение. Завод анальный. 25, 2159–2169. DOI: 10.1080 / 00103629409369179

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бласко, Б., Грэм, Н. С., Бродли, М. Р. (2015). Антиоксидантный ответ и метаболизм карбоксилатов в Brassica rapa , подвергшихся воздействию различных внешних поступлений Zn, Ca и Mg. J. Plant Physiol. 176, 16–24. DOI: 10.1016 / j.jplph.2014.07.029

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боулд, К. (1964). Анализ листьев как руководство по питанию плодовых культур клубники ( Fragaria spp.). V. ^* -песок культуры n, p, k, mg опыты .J. Sci. Продовольственное сельское хозяйство. 15, 474–481. DOI: 10.1002 / jsfa.2740150708

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боулд, К. (1969). Листовой анализ как руководство по питанию плодовых культур VIII. – Песчаные культуры N, P, K, Mg опыты с черной смородиной ( Ribes nigrum L.). J. Sci. Продовольственное сельское хозяйство. 20, 172–181. DOI: 10.1002 / jsfa.2740200310

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Боулд К., Парфитт Р. И. (1973). Листовой анализ как руководство по питанию плодовых культур X.эксперименты по культуре магния и фосфора на песке с яблоком. J. Sci Food Agricult. 24, 175–185. DOI: 10.1002 / jsfa.2740240210

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cakmak, I., Hengeler, C., Marschner, H. (1994). Разделение сухого вещества и углеводов побегов и корней у растений фасоли, страдающих дефицитом фосфора, калия и магния. J. Exp. Бот. 45, 1245–1250. DOI: 10.1093 / jxb / 45.9.1245

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чакмак, И., Киркби, Э. А. (2008). Роль магния в разделении углерода и уменьшении фотоокислительного повреждения. Physiol. Завод. 133, 692–704. DOI: 10.1111 / j.1399-3054.2007.01042.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чакмак И., Маршнер Х. (1992). Дефицит магния и высокая интенсивность света усиливают активность супероксиддисмутазы, аскорбатпероксидазы и глутатионредуктазы в листьях фасоли. Plant Physiol. 98, 1222–1227.DOI: 10.1104 / стр.98.4.1222

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чакмак И., Язычи А. М. (2010). Магний: элемент, о котором забывают в растениеводстве. Лучшие культуры 94, 23–25.

Google Scholar

Канизелла, Б. Т., Морейра, А., Мораес, Л. А. С., Фагерия, Н. К. (2015). Эффективность использования магния обычными сортами фасоли с точки зрения урожайности, физиологических компонентов и статуса питания растений. Commun. Почвоведение.Завод анальный. 46, 1376–1390. DOI: 10.1080 / 00103624.2015.1043452

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цао В., Тиббитс Т. В. (1992). Рост, обмен углекислого газа и накопление минералов в картофеле, выращенном при различных концентрациях магния. J. Plant Nutr. 15, 1359–1371. DOI: 10.1080 / 019209364403

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, К. Т., Ли, К. Л., Йе, Д. М. (2018). Влияние дефицита азота, фосфора, калия, кальция или магния на рост и фотосинтез Eustoma . ХортСайенс . 53, 795–798. DOI: 10.21273 / HORTSCI12947-18

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, З. К., Пэн, В. Т., Ли, Дж., Ляо, Х. (2018). Функциональное расслоение и механизм транспорта магния в растениях. Семин. Cell Dev. Биол. 74, 142–152. DOI: 10.1016 / j.semcdb.2017.08.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чой, Дж. М., Парк, Дж. Ю. (2008). Рост, симптомы дефицита и содержание питательных веществ в тканях периллы листа ( Perilla frutesens ) под влиянием концентрации магния в растворе для фертигации. Корейский J. Horticult. Sci. Technol. 26, 14–20.

Google Scholar

Кларк Р. Б. (1983). Различия генотипов растений в поглощении, перемещении, накоплении и использовании минеральных элементов, необходимых для роста растений. Почва растений 72, 175–196. DOI: 10.1007 / BF02181957

CrossRef Полный текст | Google Scholar

да Силва, Д. М., Брандао, И. Р., Алвес, Дж. Д., де Сантос, М. О., де Соуза, К. Р. Д., де Сильвейра, Х. Р. О. (2014). Физиологические и биохимические последствия дефицита магния в двух сортах кофе. Почва растений 382, ​​133–150. DOI: 10.1007 / s11104-014-2150-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

да Силва, Д. М., де Соуза, К. Р. Д., Вилас Боас, Л. В., Алвес, Ю. С., Алвес, Дж. Д. (2017). Влияние магниевого питания на антиоксидантную реакцию проростков кофе при тепловом стрессе. Sci. Hortic. 224, 115–125. DOI: 10.1016 / j.scienta.2017.04.029

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дебона, Д., Риос, Дж. А., Насименто, К.Дж. Т., Сильва, Л. К., Родригес, Ф. А. (2016). Влияние магния на физиологические реакции пшеницы, инфицированной Pyricularia oryzae . Plant Pathol. 65, 114–123. DOI: 10.1111 / ppa.12390

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дин, Ю., Ло, В., Сюй, Г. (2006). Характеристика магниевого питания и взаимодействия магния и калия в рисе. Ann. Прил. Биол. 149, 111–123. DOI: 10.1111 / j.1744-7348.2006.00080.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дин, Ю.К., Чанг, С. Р., Луо, В., Ву, Ю. С., Рен, X. Л., Ван, П. и др. (2008). Высокий уровень калия усугубляет окислительный стресс, вызванный дефицитом магния в листьях риса. Педосфера 18, 316–327. DOI: 10.1016 / S1002-0160 (08) 60021-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Доу А.И., Робертс С. (1982). Предложение: критические диапазоны питательных веществ для диагностики сельскохозяйственных культур. Агрон. J. 74, 401–403. DOI: 10.2134 / agronj1982.00021962007400020033x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эриксон Т., Кэр, М. (1995). Рост и питание саженцев березы при различных относительных дозах добавления магния. Tree Physiol. 15, 85–93. DOI: 10.1093 / treephys / 15.2.85

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фагерия, Н. К. (1976). Критическое содержание P, K, Ca и Mg в ботвах риса и арахиса. Почва растений 45, 421–431. DOI: 10.1007 / BF00011704

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фархат, Н., Элхуни, А., Зорриг, В., Смауи, А., Абделли, К., Рабхи, М. (2016a). Влияние дефицита магния на фотосинтез и распределение углеводов. Acta. Physiol. Завод. 38: 145. DOI: 10.1007 / s11738-016-2165-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фархат Н., Иванов А.Г., Крол М., Рабхи М., Смауи А., Абделли К. и др. (2015). Преимущественное повреждающее воздействие ограниченной биодоступности магния на фотосистему I у растений Sulla carnosa . Planta 241, 1189–1206.DOI: 10.1007 / s00425-015-2248-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фархат, Н., Зорриг, В., Салхи, Т., Абделли, К., Смауи, А., Рабхи, М. (2016b). Влияет ли средне- и долгосрочный дефицит магния на питание калия и кальция у Sulla carnosa? Агрохимика 60: 3180928. DOI: 10.12871 / 00021857201636

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фишер, Э. С., Лохаус, Г., Хайнеке, Д., Велдт, Х. У. (1998). Дефицит магния приводит к накоплению углеводов и аминокислот в исходных и поглощающих листьях шпината. Physiol. Завод. 102, 16–20. DOI: 10.1034 / j.1399-3054.1998.1020103.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Флорес, Р. А., Борхес, Б. М. М. Н., Алмейда, Х. Дж., Прадо, Р. Д. М. (2015). Нарушения роста и питания баклажанов, выращиваемых в питательных растворах с подавленными макроэлементами. J. Plant Nutr. 38, 1097–1109. DOI: 10.1080 / 017.2014.963119

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гечев Т.С., Ван Брейзегем Ф., Стоун, Дж. М., Денев, И., Лалои, К. (2006). Активные формы кислорода как сигналы, которые модулируют реакцию растений на стресс и программируемую гибель клеток. BioEssays 28, 1091–1101. DOI: 10.1002 / bies.20493

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Gerendás, J., Führs, H. (2013). Значение магния для качества урожая. Почва растений 368, 101–128. DOI: 10.1007 / s11104-012-1555-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Gonçalves, S.М., Гимарайнш, Р. Дж., Де Карвалью, Дж. Г., Ботрель, Э. П. (2009). Критические диапазоны содержания макроэлементов в листьях проростков кофе ( Coffea arabica L.), выращенных в пластиковых горшках. Ciência e Agrotecnologia 33, 743–752. DOI: 10.1590 / S1413-7054200

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гранзее, А., Фюрс, Х. (2013). Подвижность магния в почвах как проблема для анализа почвы и растений, внесения удобрений и корней в неблагоприятных условиях роста. Почва растений 368, 5–21. DOI: 10.1007 / s11104-012-1567-y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грундон, Н. Дж., Эдвардс, Д. Г., Таккар, П. Н., Ашер, К. Дж., Кларк, Р. Б. (1987). Нарушения питания зернового сорго. Austr. Center Int. Agric. Res. Monogr. 2:99.

Google Scholar

Grzebisz, W. (2013). Реакция сельскохозяйственных культур на внесение магниевых удобрений в зависимости от поступления азота. Почва растений 368, 23–39. DOI: 10.1007 / s11104-012-1574-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гюнес А., Алпаслан М., Инал А. (1998). Критические концентрации питательных веществ и антагонистические и синергетические отношения между питательными веществами молодых растений томатов, выращенных с помощью NFT. Дж. Завод Нутр . 21, 2035–2047. DOI: 10.1080 / 019809365542

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Го, В., Назим, Х., Лян, З., Ян, Д. (2016). Дефицит магния в растениях: актуальная проблема. Crop J. 4, 83–91. DOI: 10.1016 / j.cj.2015.11.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хейлс, К. Дж., Эйткен, Р. Л., Мензис, Н. В. (1997). Магний в тропических и субтропических почвах северо-востока Австралии. II. Реакция кукурузы, выращиваемой в теплице, на внесение магния. Aust. J. Soil Res . 35, 629–641. DOI: 10.1071 / S96082

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хоуксфорд, М., Хорст, В., Кичей, Т., Ламбер, Х., Шерринг, Дж., Moller, I. S., et al. (2012). «Функции макроэлементов», в Marschner’s Mineral Nutrition of High Plants, 3rd Edn , ed P. Marschner (Лондон: Academic Press, 135–189.

Google Scholar

Хазра, С., Хендерсон, Дж. Н., Лайлс, К., Хилтон, М. Т., Вахтер, Р. М. (2015). Регулирование активазы рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы / оксигеназы (Rubisco): ингибирование продукта, кооперативность и активация магнием. J. Biol. Chem. 290, 24222–24236. DOI: 10.1074 / jbc.M115.651745

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Херманс, К., Бургис, Ф., Фаучер, М., Штрассер, Р. Дж., Делро, С., Вербрюгген, Н. (2005). Дефицит магния в сахарной свекле влияет на распределение сахара и содержание флоэмы в молодых зрелых листьях. Planta 220, 541–549. DOI: 10.1007 / s00425-004-1376-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Херманс, К., Джонсон, Г. Н., Штрассер, Р. Дж., Вербрюгген, Н.(2004). Физиологическая характеристика дефицита магния в сахарной свекле: акклиматизация к низкому содержанию магния по-разному влияет на фотосистемы I и II. Planta 220, 344–355. DOI: 10.1007 / s00425-004-1340-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hole, C.C., Scaife, A. (1993). Анализ реакции роста проростков моркови на дефицит некоторых минеральных веществ. Почва растений 150, 147–156. DOI: 10.1007 / BF00779185

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Дж.-H., Xu, J., Ye, X., Luo, T.-Y., Ren, L.H., Fan, G.-C., et al. (2018). Дефицит магния влияет на вторичное одревеснение сосудистой системы проростков Citrus sinensis. Деревья . 33, 171–182. DOI: 10.1007 / s00468-018-1766-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуан Ю., Цзяо Ю., Наваз М. А., Чен К., Лю Л., Лу З. и др. (2016). Улучшение поглощения магния, фотосинтеза и активности антиоксидантных ферментов арбуза путем прививки на подвой тыквы с низким содержанием магния. Почва растений 409, 229–246. DOI: 10.1007 / s11104-016-2965-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Jezek, M., Geilfus, C.M., Bayer, A., Mühling, K.H., Struik, P.C. (2015). Фотосинтетическая способность, статус питательных веществ и рост кукурузы (Zea mays L.) при внесении листьев MgSO4. Перед. Plant Sci. 5, 1–10. DOI: 10.3389 / fpls.2014.00781

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Jin, X.-L., Ma, C.-L., Yang, L.-Т., Чен, Л.-С. (2016). Изменения физиологии и экспрессии генов из-за длительного дефицита магния различаются между листьями и корнями Citrus reticulata . Дж. Физиол растений . 198, 103–115. DOI: 10.1016 / j.jplph.2016.04.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонс, Дж. Б. Дж. (1967). «Интерпретация анализа растений для нескольких агрономических культур» в «Исследование почвы и анализ растений», часть II , изд. М. Стелли (Мэдисон, Висконсин: Американское почвенное общество, 49–58.

Google Scholar

Касинат, Б. Л., Ганешмурти, А. Н., Нагеговда, Н. С. (2014). Критический предел содержания магния в почве и растениях в почвах для выращивания томатов Южной Карнатаки. J. Horticult. Sci. 9, 209–212.

Google Scholar

Кобаяши Н. И., Огура Т., Такаги К., Сугита Р., Судзуки Х., Ивата Р. и др. (2018). Дефицит магния повреждает самый молодой зрелый лист риса из-за тканеспецифической токсичности железа. Почва растений 428, 137–152.DOI: 10.1007 / s11104-018-3658-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кобаяси, Н. И., Сайто, Т., Ивата, Н., Омае, Ю., Ивата, Р., Таной, К., и др. (2013). Старение листьев риса из-за дефекта скорости транспирации, опосредованного дефицитом магния, до накопления сахара и хлороза. Physiol. Завод. 148, 490–501. DOI: 10.1111 / ppl.12003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кох, М., Буссе, М., Науманн, М., Якли Б., Смит И., Чакмак И. и др. (2018). Дифференциальные эффекты разнообразного питания калия и магния на продукцию и распределение фотоассимилятов в растениях картофеля. Physiol. Завод. DOI: 10.1111 / ppl.12846. [Epub перед печатью]

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кумар Тевари, Р., Кумар, П., Нанд Шарма, П. (2006). Дефицит магния вызывал окислительный стресс и антиоксидантные реакции у тутовых растений. Sci.Hortic. 108, 7–14. DOI: 10.1016 / j.scienta.2005.12.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кумар Тевари, Р., Кумар, П., Тевари, Н., Шривастава, С., Шарма, П. Н. (2004). Дефицит макроэлементов и дифференциальные антиоксидантные реакции – влияние на активность и экспрессию супероксиддисмутазы в кукурузе. Plant Sci. 166, 687–694. DOI: 10.1016 / j.plantsci.2003.11.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кюпперс, М., Zech, W., Schulze, E.-D., Beck, E. (1985). CO ₂ – Ассимиляция, транспирация и вахстум от Pinus silvestris L. bei unterschiedlicher magnesiumversorgung. Eur. J. For. Res. 104, 23–36. DOI: 10.1007 / BF02740701

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лабате, Дж. А., Брекса, А. П. III., Робертсон, Л. Д., Кинг, Б. А., Кинг, Д. Е. (2018). Генетические различия в концентрации минеральных веществ макроэлементов между 52 исторически важными сортами томатов. Генетический ресурс растений. 16, 343–351. DOI: 10.1017 / S1479262117000417

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лэйнг, В., Грир, Д., Сан, О., Битс, П., Лоу, А., Пейн, Т. (2000). Физиологические последствия дефицита Mg у сосны Pinus radiata : рост и фотосинтез. N. Phytol. 146, 47–57. DOI: 10.1046 / j.1469-8137.2000.00616.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ласа, Б., Фречилла, С., Алеу, М., Гонсалес-Моро, Б., Ламсфус, К., Апарисио-Теджо, П. М. (2000). Влияние низкого и высокого уровня магния на реакцию растений подсолнечника, выращенных с использованием аммония и нитратов. Почва растений 225, 167–174. DOI: 10.1023 / A: 1026568329860

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, К. П., Ци, Ю. П., Чжан, Дж., Ян, Л. Т., Ван, Д. Х., Е, X. и др. (2017). Изменения газообмена, основных метаболитов и ключевых ферментов, вызванные дефицитом магния, различаются для разных корней, нижних и верхних листьев проростков Citrus sinensis . Tree Physiol. 37, 1564–1581. DOI: 10.1093 / treephys / tpx067

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю, К., Лю, Ю., Го, К., Ван, С., Ян, Ю. (2014). Концентрации и закономерности всасывания 13 питательных веществ в различных функциональных типах растений в карстовой области на юго-западе Китая. Ann. Бот. 113, 873–885. DOI: 10.1093 / aob / mcu005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макбул, Р., Персиваль, Д., Заман, К., Астатки, Т., Адл, С., Бушард, Д. (2017). Диапазон питательных веществ для листьев и оптимизация урожайности ягод в ответ на внесение в почву азота, фосфора и калия в дикой голубике (Vaccinium angustifolium Ait.). евро. J. Horticult. Sci. 82, 166–179. doi.org/10.17660/eJHS.2017/82.4.2

Google Scholar

Мен-Якобс, Б. (1996). Лечение дефицита магния приводит к снижению фотосинтеза хорошо питаемой ели обыкновенной. Деревья 10, 293–300.DOI: 10.1007 / BF02340775

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мельстед, С. У., Девиз, Х. Л., Пек, Т. Р. (1969). Важные значения состава питательных веществ для растений, полезные при интерпретации данных анализа растений. Агрон. J. 61, 17–20. DOI: 10.2134 / agronj1969.00021962006100010006x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Менгутай М., Джейлан Ю., Кутман У.Б., Чакмак И. (2013). Адекватное питание с магнием смягчает неблагоприятное воздействие теплового стресса на кукурузу и пшеницу. Почва растений 368, 57–72. DOI: 10.1007 / s11104-013-1761-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нойхаус, К., Гейлфус, К. М., Мюлинг, К. Х. (2014). Увеличение роста корней и листьев, а также урожайность фасоли фасоли с дефицитом магния (Vicia faba) путем внекорневой подкормки MgSO4. J. Plant Nutr. Почвоведение. 177, 741–747. DOI: 10.1002 / jpln.201300127

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пэн, Х. Ю., Ци, Ю. П., Ли, Дж., Ян, Л. Т., Го, П., Цзян, Х. Х. и др. (2015). Протеомный анализ корней и листьев Citrus sinensis в ответ на длительный дефицит магния. BMC Genomics 16, 1–24. DOI: 10.1186 / s12864-015-1462-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Полле, А., Оттер, Т., Мене-Якобс, Б. (1994). Влияние дефицита магния на антиоксидантные системы хвои ели европейской ( Picea abies (L.) Karst.), Выращенной с различным соотношением нитрата и аммония в качестве источников азота. N. Phytol. 128, 621–628. DOI: 10.1111 / j.1469-8137.1994.tb04026.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Puthiyaveetil, S., van OOrt, B., Kirchhoff, H. (2017). Динамика поверхностного заряда в фотосинтетических мембранах и структурные последствия. Nat. Растения. 3: 17020. DOI: 10.1038 / nplants.2017.20

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

R Основная группа (2018) R: Язык и среда для статистических вычислений .R Фонд статистических вычислений, Вена, Австрия. Доступно в Интернете по адресу: http://www.R-project.org/ (по состоянию на 22 января 2019 г.).

Google Scholar

Рехман, Х., ур Алхарби, Х. Ф., Альзахрани, Ю., Рэди, М. М. (2018). Комплексное применение магния и органических биостимуляторов вызывает физиологические и биохимические изменения растений подсолнечника и его урожая на песчаной почве. Plant Physiol. Biochem. 126, 97–105. DOI: 10.1016 / j.plaphy.2018.02.031

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рига, П., Анза, ​​М. (2003). Влияние дефицита магния на параметры роста перца: значение для определения критического значения магния. J. Plant Nutr. 26, 1581–1593. DOI: 10.1081 / PLN-120022367

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рига, П., Анза, ​​М., Гарбису, К. (2005). Пригодность антиоксидантной системы в качестве маркера дефицита магния у растений Capsicum annuum L. в контролируемых условиях. Регул роста растений. 46, 51–59.DOI: 10.1007 / s10725-005-5466-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Самборска, И. А., Каладжи, Х. М., Сечко, Л., Гольцев, В., Боруки, В., Джаджу, А. (2018). Структурно-функциональные нарушения фотосинтетического аппарата растений редиса при дефиците магния. Функц. Plant Biol. 45, 668–679. DOI: 10.1071 / FP17241

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шанг, В., Фейерабенд, Дж. (1999). Зависимость фотоинактивации каталазы в листьях ржи от интенсивности и качества света и характеристика инактивации, опосредованной хлоропластами, в красном свете. Photosyn. Res. 59, 201–213. DOI: 10.1023 / A: 1006139316546

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Смит, Г. С., Корнфорт, И. С., Хендерсон, Х. В. (1985). Критические концентрации листьев для дефицита азота, калия, фосфора, серы и магния в райграсе многолетнем. N. Phytol. 101, 393–409. DOI: 10.1111 / j.1469-8137.1985.tb02846.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Штельцер, Р., Леманн, Х., Крамер, Д., Lüttge, U. (1990). Рентгеноспектральный микрозондовый анализ вакуолей мезофилла, энтодермы и трансфузионных клеток паренхимы хвои ели в разное время года. Botanica Acta 103, 415–423. DOI: 10.1111 / j.1438-8677.1990.tb00183.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сан, О. Дж., Гилен, Дж. Дж., Сэндс, Р., Смит, Т. К., Торн, А. Дж. (2001). Рост, питание магнием и фотосинтетическая активность в Pinus radiata : свидетельство того, что добавление NaCl противодействует влиянию низкого предложения магния. Деревья Struct. Функц. 15, 335–340. DOI: 10.1007 / s004680100111

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сан, О. Дж., Пейн, Т. У. (1999). Магниевое питание и фотосинтез у сосны Pinus radiata : клональная изменчивость и влияние калия. Tree Physiol. 19, 535–540. DOI: 10.1093 / treephys / 19.8.535

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sun, X., Chen, J., Liu, L., Rosanoff, A., Xiong, X., Zhang, Y., и другие. (2018). Влияние магниевых удобрений на содержание сырого протеина в кормах зависит от доступного азота в почве. J. Agric. Food Chem. 66, 1743–1750. DOI: 10.1021 / acs.jafc.7b04028

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тан, Н., Ли, Ю., Чен, Л. С. (2012). Вызванное дефицитом магния нарушение фотосинтеза в листьях плодоносящих деревьев Citrus reticulata , сопровождающееся усилением антиоксидантного метаболизма во избежание фотооксидантного повреждения. J. Plant Nutr. Почвоведение. 175, 784–793. DOI: 10.1002 / jpln.201100329

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Toxopeus, M. R. J., Gordon, R. B. (1985). Реакция пастбищ на магниевые удобрения на желто-коричневой пемзовой почве. N. Z. J. Exp. Сельское хозяйство. 13, 39–45. DOI: 10.1080 / 03015521.1985.10426057

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Трэнкнер М., Якли Б., Тавакол Э., Гейлфус К. М., Чакмак И., Диттерт К. и др.(2016). Дефицит магния снижает эффективность использования воды биомассой и увеличивает эффективность использования воды листьями и окислительный стресс у растений ячменя. Почва растений 406, 409–423. DOI: 10.1007 / s11104-016-2886-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Трэнкнер, М., Тавакол, Э., Якли, Б. (2018). Функционирование калия и магния в фотосинтезе, транслокации фотосинтата и фотозащите. Physiol. Завод. 163, 414–431. DOI: 10.1111 / ppl.12747

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тролово, С.Н., Рид, Дж. Б. (2012). Какова критическая концентрация магния в листьях для выявления дефицита магния в лимоне Мейера? N. Z. J. Crop Hortic. Sci. 40, 139–146. DOI: 10.1080 / 01140671.2011.630739

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Троянос, Ю. Э., Хиппс, Н. А., Мурби, Дж., Ридаут, М. С. (1997). Влияние внешней концентрации магния на рост и скорость притока магния микроклональных подвоев вишни «F.12 / 1» ( Prunus avium L.) и «Кольт» ( Prunus avium L. × Prunus pseudocerasus L. ). Почва растений 197, 25–33. DOI: 10.1023 / A: 1004264806741

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ульрих А. (1952). Физиологические основы оценки пищевых потребностей растений. Annu. Rev. Plant Physiol. 3, 207–228. DOI: 10.1146 / annurev.pp.03.060152.001231

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ульрих А., Хиллс Ф. Дж. (1967).«Принципы и практика анализа растений», в Soil Testing and Plant Analysis, Part II , ed. М. Стелли (Мэдисон, Висконсин: Американское общество почвоведов, 11–24.

 импорт matplotlib
импортировать matplotlib.pyplot как plt
импортировать numpy как np

из данных импорта изображения
из skimage.filters импортировать threshold_multiotsu

# Установка размера шрифта для всех графиков.
matplotlib.rcParams ['font.size'] = 9

# Входное изображение.изображение = data.camera ()

# Применение порога мульти-отсу для значения по умолчанию, генерируя
# три класса.
thresholds = threshold_multiotsu (изображение)

# Используя пороговые значения, мы генерируем три региона.
регионы = np.digitize (изображение, ячейки = пороги)

fig, ax = plt.subplots (nrows = 1, ncols = 3, figsize = (10, 3.5))

# Построение исходного изображения.
ax [0] .imshow (изображение, cmap = 'серый')
ax [0] .set_title ('Оригинал')
ax [0] .axis ('выкл.')

# Построение гистограммы и двух пороговых значений, полученных из
# мульти-оцу.ax [1] .hist (image.ravel (), bins = 255)
ax [1] .set_title ('Гистограмма')
пороги обмолота:
    ax [1] .axvline (порог, цвет = 'r')

# Построение результата Multi Otsu.
ax [2] .imshow (регионы, cmap = 'jet')
ax [2] .set_title ('Результат мульти-отсу')
ax [2] .axis ('выкл.')

plt.subplots_adjust ()

plt.show ()