鄭福麗 李國生 李燕 魏建林 譚德水

摘要：通過日光溫室小區(qū)試驗(yàn)研究了不同有機(jī)-無機(jī)肥配施模式對設(shè)施辣椒產(chǎn)量、養(yǎng)分利用和土壤養(yǎng)分的影響，探索適宜設(shè)施辣椒的有機(jī)-無機(jī)肥配施模式，并對其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價(jià)。試驗(yàn)設(shè)置7個(gè)處理：常規(guī)用量化肥配施常量有機(jī)肥（FP+OM1），優(yōu)化用量化肥（OPT），優(yōu)化用量化肥配施低量有機(jī)肥（OPT+OM2），優(yōu)化用量化肥配施中量有機(jī)肥（OPT+OM3），優(yōu)化用量化肥配施高量有機(jī)肥（OPT+OM4），減施15%化肥配施中量有機(jī)肥（OPT1+OM3），減施30%化肥配施中量有機(jī)肥（OPT2+OM3）。結(jié)果表明：（1）等化肥用量條件下，辣椒產(chǎn)量隨有機(jī)肥用量增加而增加，OPT+OM4處理產(chǎn)量最高，比FP+OM1處理增產(chǎn)49.91%;OPT1+OM3和OPT2+OM3處理的辣椒產(chǎn)量仍持平或略高于FP+OM1處理。（2）辣椒NO-3-N含量隨有機(jī)肥用量的增加而增加，隨化肥用量的減少而降低，OPT+OM4處理NO-3-N含量最高，比FP+OM1處理高46.57%。（3）OPT+OM3和OPT+OM4處理的辣椒氮磷鉀累積量和氮磷鉀收獲指數(shù)居高，OPT2+OM3、OPT+OM4處理肥料偏生產(chǎn)力較高，分別比FP+OM1處理分別提高67.89%、65.66%。（4）不同施肥處理土壤養(yǎng)分差異很大，OPT+OM3處理土壤中全氮、速效鉀、有效磷和有機(jī)質(zhì)含量居高，速效鉀、有效磷含量分別比FP+OM1處理提高38.78%和22.20%。（5）OPT+OM4施肥模式的純收入最高，為44.50萬元/hm2，OPT+OM3處理的產(chǎn)投比最高，為4.90。在本試驗(yàn)條件下，綜合產(chǎn)量、效益和土壤培肥等因素，推薦每公頃施用2 422.5～2 850.0 kg化肥配合施用45 562.5 kg有機(jī)肥為較優(yōu)的施肥模式。

關(guān)鍵詞：有機(jī)-無機(jī)肥配施;設(shè)施辣椒;產(chǎn)量;養(yǎng)分利用;土壤肥力

中圖分類號：S641.306+.2：S147.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A? 文章編號：1001-4942（2020）11-0105-06

Effects of Different Organic-Inorganic Fertilizers Combined

Application Methods on Yield and Nutrient

Utilization of Capsicum in Greenhouse

Zheng Fuli， Li Guosheng， Li Yan， Wei Jianlin，Tan Deshui

（Institute of Agricultural Resources and Environment， Shandong Academy of

Agricultural Sciences/Key Laboratory of Wastes Matrix Utilization， Ministry of Agriculture

and Rural Affairs/ Shandong Provincial Key Laboratory of

Plant Nutrition and Fertilizer， Jinan 250100， China）

Abstract Through plot experiment in solar greenhouse， the effects of different combined application methods of organic fertilizer and chemical fertilizer on yield， nutrient utilization and soil nutrients of capsicum were studied to explore the suitable combined application method of organic and chemical fertilizers， and their economic benefits were also evaluated. Seven treatments were designed as conventional chemical fertilizer and conventional organic fertilizer （FP+OM1）， optimized chemical fertilizer （OPT）， optimized chemical fertilizer combined with low rate organic fertilizer （OPT+OM2）， optimized chemical fertilizer combined with medium rate of organic fertilizer （OPT+OM3）， optimized chemical fertilizer combined with high rate of organic fertilizer （OPT+OM4）， 15% reduction of OPT combined with medium rate of organic fertilizer （OPT1+OM3） and 30% reduction of OPT combined with medium rate of organic fertilizer （OPT2+OM3）. The results were as follows. （1） Under the conditions of equal chemical fertilizer， the yield of capsicum increased with the increase of organic fertilizer. The yield of OPT+OM4 treatment was the highest and increased by 49.91% compared with FP+OM1 treatment. Under the OPT1+OM3 and OPT2+OM3 treatments， the yield of capsicum was still same or slightly higher than that of FP+OM1 treatment. （2） The NO-3-N content in capsicum increased with the increase of organic fertilizer and decreased with the decrease of chemical fertilizer. The NO-3-N content under OPT+OM4 treatment was the highest， which was 46.57% higher than that of the FP+OM1 treatment. （3） The NPK accumulation and NPK harvest index of OPT+OM3 and OPT+OM4 treatments were higher;and OPT2+OM3 and OPT+OM4 treatments showed higher fertilizer productivity， which were 67.89% and 65.66% higher than that of FP+OM1 treatment respectively. （4） The soil nutrients were significantly different under different fertilization treatments. The contents of total nitrogen， available potassium and phosphorus and organic matter in soil were higher under OPT+OM3 treatment， and the contents of available potassium and phosphorus were 38.78% and 22.20% higher than those of FP+OM1 treatment. （5） The net income of OPT+OM4 mode was the highest as 445.0 thousand yuan per hectare， and the ratio of output to input under OPT+OM3 treatment was the highest as 4.90. Comprehensively considering yield， benefit and soil fertility， 2 422.5～2 850.0 kg chemical fertilizer combined with 45 562.5 kg organic fertilizer per hectare was recommended as the better fertilization mode under the conditions of this experiment.

Keywords Combined application of organic-inorganic fertilizers;Capsicum in greenhouse; Yield; Nutrient utilization; Soil fertility

設(shè)施蔬菜生產(chǎn)作為滿足我國北方地區(qū)冬春蔬菜供應(yīng)、促進(jìn)農(nóng)民增收的重要產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，然而設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中普遍存在化肥過量使用現(xiàn)象，長期過量施用化肥，不僅容易造成土壤鹽分積累，降低土壤酶活及蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)等[1-4]，而且還引起了一系列影響生態(tài)環(huán)境和人類健康的問題。

以往研究表明，有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用可平衡養(yǎng)分供應(yīng)，滿足作物整個(gè)生育期對養(yǎng)分的需求，對作物生長的效果較好[5，6]。孫利萍等[7]研究表明，施用羊糞和雞糞可以提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)。趙云霞等[8]在日光溫室條件下，研究了不同有機(jī)肥施用對沙培番茄生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，結(jié)果表明施用有機(jī)肥可以促進(jìn)番茄生長，提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。有機(jī)-無機(jī)肥配施在提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)、減少化肥浪費(fèi)、改善土地質(zhì)量方面均能產(chǎn)生有益影響。本研究以辣椒為試材，在魯西南潮土日光溫室開展不同模式有機(jī)-無機(jī)肥運(yùn)籌試驗(yàn)，研究不同梯度有機(jī)-無機(jī)肥配比對設(shè)施辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)以及節(jié)本增效、土壤質(zhì)量的影響，以確定當(dāng)?shù)卦O(shè)施辣椒生產(chǎn)條件下適宜的有機(jī)、無機(jī)肥料用量范圍，以期為設(shè)施蔬菜的有機(jī)替代和化肥節(jié)本增效施用提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)在山東省鄆城縣南趙樓村山東綠禾農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司設(shè)施大棚內(nèi)，位于鄆城縣城南24 km，地處東經(jīng)115°40′～116°08′、北緯35°21′～35°52′，屬溫帶季風(fēng)性大陸氣候，四季分明，年均氣溫13.3℃，年均無霜期208 d，日照時(shí)數(shù)2 479.7 h，降水量694.7 mm。土壤類型為壤質(zhì)潮土，成土母質(zhì)為黃河沖積物。試驗(yàn)地定植前0～30 cm土壤基本理化性質(zhì)：全氮0.64 g/kg，硝態(tài)氮40.44 mg/kg，有效磷20.98 mg/kg，速效鉀90.1 mg/kg，有機(jī)質(zhì)10.55 g/kg，pH 8.76，EC 289.0 μS/cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

試驗(yàn)設(shè)置7個(gè)處理：FP+OM1，常規(guī)用量化肥配施常量有機(jī)肥;OPT，優(yōu)化用量化肥;OPT+OM2，優(yōu)化用量化肥配施低量有機(jī)肥;OPT+OM3，優(yōu)化用量化肥配施中量有機(jī)肥;OPT+OM4，優(yōu)化用量化肥配施高量有機(jī)肥;OPT1+OM3，優(yōu)化用量基礎(chǔ)上減施15%化肥配施中量有機(jī)肥;OPT2+OM3，優(yōu)化用量基礎(chǔ)上減施30%化肥配施中量有機(jī)肥。各處理具體肥料用量見表1。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，共計(jì)21個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積24 m2，辣椒品種為瑞克斯旺，種植密度為30 000棵/hm2。

本試驗(yàn)所用有機(jī)肥為山東綠禾農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司自行堆積發(fā)酵的腐熟雞糞，雞糞施用量和養(yǎng)分均以干基計(jì)，養(yǎng)分含量為N 0.89%、P2O5 1.68%、K2O 0.54%、有機(jī)質(zhì)45.23%。施肥方式和常規(guī)化肥用量按照當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣調(diào)查確定，化肥以養(yǎng)分用量計(jì)，有機(jī)肥以實(shí)物干基用量計(jì)，所用底肥為芭田復(fù)合肥（氮磷鉀含量15-15-15），追肥所用肥料為芭田復(fù)合肥（15-15-15）和武漢瑞萊水溶肥（20-10-30）。

試驗(yàn)于2018年10月5日開始，施有機(jī)肥和底肥后旋耕起壟，灌水，10月8日移栽。水溶肥和復(fù)合肥交替追施，視辣椒生長情況每隔7～10 d追施一次，各追施5次;除追肥外，根據(jù)土壤水分和天氣情況進(jìn)行灌溉，每次灌溉量600～900 m3/hm2，其它田間管理措施各小區(qū)嚴(yán)格一致，無嚴(yán)重病蟲害發(fā)生。于2019年2月17日開始采摘，2019年5月31日拉秧，采摘期104 d。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

種植前和收獲后取0～90 cm土壤測定其硝態(tài)氮含量，取0～30 cm土壤測定pH值、有機(jī)質(zhì)、水溶性鹽、全氮、速效鉀、有效磷等基礎(chǔ)養(yǎng)分含量。

辣椒按小區(qū)分批采收計(jì)產(chǎn)，盛果期取長勢均勻的辣椒鮮樣測定果實(shí)和莖葉中NO-3-N和氮磷鉀（NPK）含量。拉秧后每小區(qū)選擇3株長勢均勻的辣椒植株計(jì)算植株重量和含水量，測定植株NPK含量。植株氮磷鉀含量和土壤養(yǎng)分測定，均參考土壤農(nóng)化分析方法[9]。

根據(jù)文獻(xiàn)[10]計(jì)算如下指標(biāo)：

氮磷鉀收獲指數(shù)=果實(shí)氮磷鉀吸收量/地上部氮磷鉀總吸收量;

肥料偏生產(chǎn)力（PFP）=產(chǎn)量/化學(xué)肥料施用量;

經(jīng)濟(jì)系數(shù)=辣椒產(chǎn)量/（辣椒產(chǎn)量+莖葉產(chǎn)量）;

產(chǎn)值=產(chǎn)量×產(chǎn)品單價(jià);

相對凈收益=產(chǎn)值-肥料成本-勞動成本;

產(chǎn)投比=產(chǎn)值/總成本。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用DPS 18.10軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對辣椒產(chǎn)量和生物量的影響

由表2可知，施肥處理對辣椒產(chǎn)量影響顯著，單施化肥的OPT處理辣椒產(chǎn)量、地上部總生物量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)均最低。等化肥用量下隨有機(jī)肥用量增加，辣椒產(chǎn)量增加，OPT+OM4處理的辣椒產(chǎn)量最高，比FP+OM1處理增產(chǎn)49.91%。同等有機(jī)肥用量下，降低化肥用量，辣椒產(chǎn)量降低，但OPT2+OM3處理的辣椒產(chǎn)量仍明顯高于FP+OM1處理的辣椒產(chǎn)量。

OPT+OM4、OPT+OM3、OPT1+OM3處理的莖葉產(chǎn)量較高，三者間差異不顯著，但均顯著高于其他處理;OPT和OPT+OM2處理莖葉產(chǎn)量較低，明顯低于FP+OM1處理。各處理辣椒的經(jīng)濟(jì)系數(shù)都在0.80左右，其中OPT+OM4處理的最高，為0.84，OPT處理的最低，為0.78。

2.2 不同施肥處理對辣椒硝酸鹽含量的影響

硝酸鹽作為辣椒品質(zhì)的重要指標(biāo)其含量變化與施肥量密切相關(guān)，從圖1可知，同等化肥用量下隨有機(jī)肥用量增加，辣椒NO-3-N含量顯著增加，OPT+OM4處理的辣椒NO-3-N含量最高，為222.71 mg/kg，與其他處理差異顯著。同等有機(jī)肥用量下，降低化肥用量，辣椒NO-3-N含量降低，OPT1+OM3和OPT2+OM3處理間差異不顯著。

2.3 不同施肥處理對辣椒養(yǎng)分積累與偏生產(chǎn)力的影響

由表3可知，同等化肥用量條件下，隨有機(jī)肥用量增加，果實(shí)NPK積累量、NPK收獲指數(shù)、肥料偏生產(chǎn)力增大，其中，OPT+OM4處理果實(shí)NPK積累量和NPK收獲指數(shù)最大，肥料偏生產(chǎn)力也較高。然而在同等有機(jī)肥用量下，減少化肥投入，辣椒中NPK的積累量明顯下降， OPT2+OM3處理的辣椒莖葉和果實(shí)中氮磷鉀積累量顯著低于OPT+OM3處理和OPT1+OM3處理。常規(guī)施肥處理（FP+OM1）的NPK積累量和肥料偏生產(chǎn)力顯著高于OPT和OPT+OM2處理。

2.4 不同施肥處理對土壤養(yǎng)分的影響

通過對0～30 cm土層土壤養(yǎng)分的分析可知，有機(jī)-無機(jī)肥配施可顯著提高0～30 cm土層土壤的全氮、速效鉀、有效磷含量和EC值，但對土壤pH值無顯著影響（表4）。各施肥處理都會增加土壤鹽度，與種植前土壤相比，EC值均顯著升高。OPT處理僅施用了化肥未配合施用有機(jī)肥，其有機(jī)質(zhì)含量明顯低于種植前水平，OPT+OM2處理的有機(jī)肥用量較低，對土壤有機(jī)質(zhì)的提升效果不明顯，與種植前有機(jī)質(zhì)含量基本持平。OPT+OM3和OPT1+OM3處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量居高，比常規(guī)施肥處理有機(jī)質(zhì)含量提高1個(gè)單位以上。在同等化肥用量下，隨著有機(jī)肥用量的增加，0～30 cm土層土壤中全氮、速效鉀、有效磷、有機(jī)質(zhì)含量均先升高后降低，均以O(shè)PT+OM3最高;而同等有機(jī)肥用量下，隨化肥用量降低，全氮、速效鉀、有效磷、有機(jī)質(zhì)含量均下降。

2.5 不同施肥處理對0～90 cm土層NO-3-N的影響

土壤中的硝態(tài)氮含量與施肥量密切相關(guān)，而且其移動性強(qiáng)，易隨水淋溶到下層土壤甚至地下水中，造成地下水硝酸鹽超標(biāo)。從圖2可以看出，F(xiàn)P+OM1處理的表層土壤NO-3-N含量為162.39 mg/kg，遠(yuǎn)高于其他處理。OPT+OM2、OPT+OM4和OPT1+OM3處理的表層土壤NO-3-N含量在100 mg/kg左右，其他處理的表層土壤NO-3-N含量在80 mg/kg左右。各處理NO-3-N含量隨土層增加迅速降低，OPT處理60～90 cm土層的NO-3-N累積最少，為33.17 mg/kg。FP+OM1處理由于化肥用量明顯高于其他處理，其土壤中殘留的NO-3-N量也最高。

2.6 不同施肥處理辣椒的經(jīng)濟(jì)收益分析

辣椒采摘期比較長，前期價(jià)格高，后期價(jià)格低，綜合平均價(jià)格6元/kg。不同施肥處理的肥料投入成本不同，投入成本越高，產(chǎn)量越大，其產(chǎn)值也越大，相對凈收入也高。從表5可知，肥料成本最高的是OPT+OM4處理， 每公頃投入肥料約9.3萬元，但其產(chǎn)值也最高，每公頃辣椒凈收入約44.50萬元，比其他處理的凈收益高4萬～20萬元不等;其次是OPT+OM3處理，凈收入40余萬元， OPT1+OM3處理凈收入約為37萬元，都明顯高于農(nóng)民習(xí)慣處理（FP+OM1）。從產(chǎn)投比看，產(chǎn)投比最高的是OPT+OM3處理，為4.90;其次是OPT1+OM3處理，產(chǎn)投比為4.75。

3 討論

3.1 不同施肥處理對土壤養(yǎng)分的影響

本研究結(jié)果表明，增加有機(jī)肥用量可以一定程度上提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，OM3和OM4有機(jī)肥處理（即每公頃施45 562.5 kg和72 900.0 kg有機(jī)肥的處理）土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于常規(guī)用量化肥配施OM1有機(jī)肥處理，提高幅度7.19%～12.05%，這與郭寧[11]、莊鐘娟[12]等的研究結(jié)果相似，即施用有機(jī)肥土壤有機(jī)質(zhì)分別提升4.98%和11.60%。本試驗(yàn)中土壤氮磷鉀含量隨有機(jī)肥用量增加呈先增加后降低的趨勢，當(dāng)有機(jī)肥用量為72 900.0 kg/hm2時(shí)，土壤氮磷鉀含量開始下降，降低的機(jī)理有待于進(jìn)一步研究，但仍明顯高于不施有機(jī)肥的OPT處理，說明在適量范圍內(nèi)施用有機(jī)肥可以提高土壤氮磷鉀的含量，這與唐宇等[13]的研究結(jié)果相似。

3.2 不同施肥處理對辣椒產(chǎn)量和硝酸鹽含量的影響

大量研究表明，有機(jī)肥和化肥配施能夠很好地維持或提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。郭寧等[11]研究發(fā)現(xiàn)增施有機(jī)肥減少化肥用量，番茄產(chǎn)量提高15.29%，并提高果實(shí)品質(zhì)，硝酸鹽含量降低3.82%。王冰清等[14]研究發(fā)現(xiàn)，化肥減量配施有機(jī)肥，對黃瓜、甘藍(lán)和苦瓜的產(chǎn)量沒有顯著影響，但提高了其可溶性糖、V[HT6]C含量，降低了硝酸鹽的含量。張國顯[15]、Manna[16]等研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥替代25%化肥進(jìn)行施肥，可達(dá)到化肥減施增產(chǎn)的效果，番茄增產(chǎn)28%。本研究結(jié)果表明，與常規(guī)用量化肥配施OM1有機(jī)肥相比，減少化肥用量增加有機(jī)肥用量可以提高辣椒產(chǎn)量，OPT+OM4處理（即每公頃施2 850.0 kg化肥+45 562.5 kg有機(jī)肥）的辣椒產(chǎn)量最高，比FP+OM1增產(chǎn)49.91%。但有機(jī)肥過量增加也提高了辣椒硝酸鹽積累的風(fēng)險(xiǎn)，而減少化肥用量則可明顯降低辣椒中硝酸鹽的積累，因此合理的有機(jī)-無機(jī)肥配施可以提高辣椒產(chǎn)量，減少辣椒中硝酸鹽的積累。

3.3 不同施肥處理的肥料偏生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)收益分析

節(jié)本增效是提高經(jīng)濟(jì)收益的重要途徑，而經(jīng)濟(jì)收益是實(shí)現(xiàn)化肥減量增效的重要目標(biāo)。本研究結(jié)果表明，配施適量有機(jī)肥基礎(chǔ)上優(yōu)化化肥用量可明顯提高肥料偏生產(chǎn)力，與常規(guī)施肥處理相比肥料偏生產(chǎn)力提高了47.35%～67.89%。OPT+OM4處理（即每公頃施2 850.0 kg化肥+72 900.0 kg有機(jī)肥）經(jīng)濟(jì)收益最高，與常規(guī)施肥模式相比凈收入增加57.41%，OPT+OM3處理（即每公頃施2 850.0 kg化肥+45 562.5 kg有機(jī)肥）的產(chǎn)投比最高，為4.90。這與前人的研究結(jié)果相近[17-19]。如高洪軍等[17]研究表明，有機(jī)肥替代化肥的有機(jī)-無機(jī)肥配施模式能夠提高玉米的氮素積累量，并提高玉米的偏生產(chǎn)力和氮收獲指數(shù)。岳超等[19]研究表明，馬鈴薯施用生物有機(jī)肥可以明顯提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收益，化肥減量10%和20%分別配施等量有機(jī)肥，較常規(guī)施肥增產(chǎn)13.3%和14.9%，增效11.5%和13.8%。柏瓊芝等[20]研究表明，常規(guī)化肥減量10%配施有機(jī)肥，馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益較常規(guī)增加3%。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下每公頃投入45 562.5 kg及以上有機(jī)肥處理的辣椒產(chǎn)量和肥料生產(chǎn)力都明顯高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理，優(yōu)化施用化肥基礎(chǔ)上減量15%條件下亦增產(chǎn)顯著，其中 OPT+OM4（每公頃施2 850.0 kg化肥+72 900.0 kg有機(jī)肥）和OPT+OM3處理（每公頃施2 850.0 kg化肥+45 562.5 kg有機(jī)肥）分別增產(chǎn)49.91%和33.31%。

有機(jī)-無機(jī)肥適宜配比可以有效增加表層土壤肥力，降低土壤中硝態(tài)氮的積累，試驗(yàn)結(jié)束后 OPT+OM3處理土壤全氮、速效鉀、有效磷和有機(jī)質(zhì)含量最高。

同一化肥養(yǎng)分條件下，辣椒硝酸鹽含量與有機(jī)肥投入量成正相關(guān)，而等有機(jī)肥用量下辣椒硝酸鹽含量隨化肥用量降低而降低。

OPT+OM4處理（優(yōu)化施肥配施72 900.0 kg·hm-2有機(jī)肥）產(chǎn)值最高、凈收益最大，但產(chǎn)投比最高的是OPT+OM3處理（優(yōu)化施肥配施45 562.5 kg·hm-2有機(jī)肥）。綜合土壤培肥、養(yǎng)分利用效率、辣椒產(chǎn)量、品質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)效益等方面，在本試驗(yàn)條件下每公頃施用2 422.5～2 850.0 kg化肥配施45 562.5 kg有機(jī)肥是較優(yōu)的有機(jī)-無機(jī)配施模式。

參 考 文 獻(xiàn)：

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