CN109593008A - 含有海藻酸钠的油茶树专用控释肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，所述肥料为控释肥包括：海藻酸钠、尿素、碳酸铵、磷酸二铵、硫酸钾、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌、包膜材料；所述控释肥采用配方施肥的方法进行施用。本发明提供的油茶控释肥是依据油茶树营养吸收利用特性、土壤应用林木全树营养法，精准采样分析油茶树体根、茎、叶、花、果等各器官的生物质量以及各器官的氮、磷、钾的含量，从而科学计算出氮、磷、钾等大量养分在树体中的吸收储存绝对值和相对比例，从而计算出油茶施肥所需大量元素养分肥料(N、P和K)的科学配比，平均提高产量19.4％以上；本发明制备的含有海藻酸钠的控释肥，能促进油茶树的生长，提升出油率。

Description

含有海藻酸钠的油茶树专用控释肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及肥料制备领域，特别是涉及一种含有海藻酸钠的控释肥及其制备方法。
背景技术
油茶，又称茶籽树、茶油树，是中国南方特有的木本食用油料植物。油茶树一次栽种，多年受益，从栽种第三年开始有少量挂果，抚育管理较好的6年以后可达盛果期，收益期可达数十年。油茶具有生长范围广、耐干旱贫瘠、抗逆性强等特点，主要分布于我国南方的14个省区，湖南、江西、广西是重点产区。
广西是全国油茶重点产区之一，据最新二类调查结果统计，全区现有油茶林面积29.37万hm，种植面积在江西、湖南之后，位列全国第三名。广西现有油茶林分布于72个县。其中，种植面积0.67万hm以上的县(市、区)有15个，种植面积在0.34～0.67万hm的县(市、区)有6个，种植面积在0.07—0.33万hm的县(市、区)有17个，种植面积0.07万hm以下的县(市、区)有34个。但现有油茶林面积中，80％以上为低产林分，距亩产25～30公斤油的标准还有很大差距，改造任务艰巨，增产提效空间较大。此外，广西适宜种植油茶的土壤多为酸性的红壤和黄红壤，此类土壤氮、磷、钾养分和有机质比较贫乏，中量元素含量不足，而微量元素尤其是Zn、B和有效二价铁含量水平低；加之油茶花果同期，有“抱子怀胎”之说，树体需肥特性明显，需肥量大；而且油茶种植普遍管理粗放，施肥水平低，树体生长缺素病症和虫害发生严重，产量较低。研究开发和推广应用具有养分齐全、配方科学、防虫杀菌等油茶专用肥，对于提高油茶产量和品质，有着重大的意义。
配方施肥是油茶低产林综合改造的主要技术措施。通过采集油茶林地的土壤和植株叶片进行养分分析，了解土壤的供肥性能，根据油茶树体的养分含量及其生长发育的需肥特性，制定出常量元素N、P、K和微量元素Cu、Zn、B等的适宜比例，按照配方加工成颗粒状的油茶专用肥进行施用。
缓控释肥料具有减少施肥次数，提高肥料利用率，降低农林业生产成本的优点，包膜型肥料主要是将肥料造粒后，在其外层包裹一层包膜，当膜溶解或者降解后，肥料缓慢释放出来，为作物提供营养。目前常用的包膜材料有聚烯烃、乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、酸醇树脂、硫粉，壳聚糖、聚乙烯醇、腰果酚醛树脂等。随着石油资源的减少，价格不断上升，利用合成聚合物包膜肥料价格昂贵的问题。这些方法普遍存在控释效果较差、生产工艺复杂，生产成本过高等缺陷。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明目的在于提出一种精准施肥、管理油茶树生长的油茶配方控释肥，以解决油茶树施肥用量不当、造成各种土壤问题等技术问题。
为此，本发明提出一种含有海藻酸钠的油茶专用控释肥及其制备方法，具体的技术方案如下：
一种含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，所述肥料为控释肥，以重量份数为单位包括：海藻酸钠、尿素、碳酸铵、海藻酸钠8-20份、尿素80-200份、碳酸铵50-100份、磷酸二铵80-200份、硫酸钾80-170份、苏云金芽孢杆菌0.2-3份、地衣芽孢杆菌0.2-2份、毕赤酵母菌0.5-2份、包膜材料5-20份；所述控释肥采用配方施肥的方法进行施用。
优选地，所述的含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，所述的控释肥以重量份数为单位包括：海藻酸钠10-20份、尿素100-200份、碳酸铵50-80份、磷酸二铵100-180份、硫酸钾80-160份、苏云金芽孢杆菌0.5-3份、地衣芽孢杆菌0.5-2份、毕赤酵母菌0.5-1.5份、包膜材料8-20份。
优选地，所述的含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，所述的控释肥以重量份数为单位包括：海藻酸钠12-18份、尿素150-200份、碳酸铵60-80份、磷酸二铵120-180份、硫酸钾90-150份、苏云金芽孢杆菌1-2.5份、地衣芽孢杆菌0.5-1.5份、毕赤酵母菌0.8-1.5份、包膜材料10-20份。
优选地，所述的含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，所述的控释肥的包膜材料为糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸，重量比为1:1.5:1.2:0.8:1.1。
优选地，所述的油茶高效种植方法，所述的控释肥还含有微量元素为B、Cu、Mn、Zn、Fe、Se，各微量元素的重量比为0.5-2:0-0.8:0.2-1:1-3:0-1:0.04-0.06。
优选地，所述的油茶高效种植方法，所述配方施肥的步骤包括：
S1:应用林木全树营养法，分别采样测定油茶的树根、主干、树枝和树叶各器官的生物量干重及各器官的氮、磷、钾的含量；
S2:测定油茶林土壤中的氮、磷、钾养分的含量，再结合氮、磷、钾各养分的肥料利用率，根据以下公式分别计算出油茶肥料中氮、磷、钾各养分的需求量；
式中：
Y—肥料中氮、磷、钾各养分需求量，kg/hm2；
W根—树根生物量干重，t/hm2；
X根—树根氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
W干—主干生物量干重，t/hm2；
X干—主干氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
W枝—树枝生物量干重，t/hm2；
X枝—树枝氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
W叶—树叶生物量干重，t/hm2；
X叶—树叶氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
C—土壤中氮、磷、钾各养分的含量，mg/kg；
D—土壤容重，g/cm3；
H—根系深度，cm；
A—林木覆盖度；
T—土壤中氮、磷、钾各养分的利用率，％；
F—肥料中氮、磷、钾各养分利用率，％。
优选地，所述的油茶高效种植方法，所述控释肥在2月、6月撒施2次，用量为300g/株·次。
一种所述的油茶高效种植配方控释肥的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照比例称取控释肥原料海藻酸钠、尿素、碳酸铵、五氧化二磷、氧化钾、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌，粉碎后搅拌混合均匀，干燥、制粒；
S2：将糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸按照比例称取好，45-50℃溶于三氯甲烷中，制得包膜材料；
S3：将包膜材料喷涂在S1中制备的肥料颗粒上，干燥，即得。
优选地，所述的油茶高效种植的配方控释肥的制备方法，所述的步骤S1中的粉碎至过40-60目筛。
优选地，所述的油茶高效种植的配方控释肥的制备方法，所述的步骤S3中的肥料造粒的粒径为0.1-0.5cm。
本发明在传统药肥的基础上，经深入研究作出了的重大创新，与现有技术相比，主要体现在以下几方面：
(1)本发明提供的油茶控释肥是依据油茶树营养吸收利用特性、土壤应用林木全树营养法，精准采样分析油茶树体根、茎、叶、花、果等各器官的生物质量以及各器官的氮、磷、钾的含量，从而科学计算出氮、磷、钾等大量养分在树体中的吸收储存绝对值和相对比例，从而计算出油茶施肥所需大量元素养分肥料(N、P和K)的科学配比，平均提高产量19.4％以上；本发明制备的含有海藻酸钠的控释肥，能促进油茶树的生长，提升出油率。
(2)本申请以糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸作为控释肥的包膜，可以增加包膜材料在土壤中降解的速度，由于明胶易降解、廉价易得，且易于交联，具有凝胶性，为控释肥料的包膜材料，在控制控释肥释放速度、提高肥效等方面具有重要的作用。
(3)本发明的油茶控释肥含有苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌，苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、可以降低油茶的病虫害发生率，毕赤酵母菌对于土壤中的有毒蛋白、作用，提早油茶结果的时间。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
一、具体实施例
实施例1
本实施例以4年生的油茶树为配方控释肥的实施对象。
2015年11月在百色市某油茶种植基地选取4年生的油茶树进行采样调查，每组设置3个重复试验，每个调查样方(20m×20m)用围尺和测高仪测定样地内各树木的胸径和树高，选择1株标准木，然后伐倒，然后按Monsic分层切割法，每2m为一区分段，应用林木全树营养法，按照树根、主干、树枝、树叶分别称整株树体各器官的鲜重，并按照各器官分别取少量代表性样品，称其鲜重，带回室内，在烘箱中烘至恒重后称干重，计算各器官的水分含量，再根据各器官总鲜重和水分含量计算标准木各器官的生物量干重。
油茶树的树根、主干、树枝、树叶各器官的测定方法为：全氮根据标准LY/T1269-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全氮的测定》采用蒸馏法测定；全钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰根据标准LY/T1270-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硅、铁、铝、钙、镁、钾、钠、磷、硫、锰、铜、锌的测定》采用常规硝酸-高氯酸消煮，原子吸收分光光度法测定，全磷采用硝酸-高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定；全硼根据标准LY/T1273-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硼的测定》采用干灰化－甲亚胺比色法测定:测定结果如表1所示。
表1油茶树各器官的养分含量
采集油茶树的土壤样品通过常规方法测定土壤中的氮、磷、钾等养分的含量，并测定土壤容重和根系分布，通过以下公式分别计算油茶肥料中的氮、磷、钾等有效养分的供给量：
式中：
Y—肥料中氮、磷、钾等养分需求量，kg/hm2；
W根—树根生物量干重，t/hm2；
X根—树根氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
W干—主干生物量干重，t/hm2；
X干—主干氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
W枝—树枝生物量干重，t/hm2；
X枝—树枝氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
W叶—树叶生物量干重，t/hm2；
X叶—树叶氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
C—土壤中氮、磷、钾等各养分的含量，mg/kg；
D—土壤容重，g/cm3；
H—根系深度，cm；
A—林木覆盖度；
T—土壤中氮、磷、钾等各养分的利用率，％；
F—肥料氮、磷、钾等各养分利用率，％。
通过测得广西砖红壤的土壤容量为1.2g/cm3，根系深度为40cm，林木覆盖度为0.3，土壤速效氮、有效磷和速效钾均值为110.7mg/kg、1.98mg/kg和35.4mg/kg，土壤中氮磷钾利用率为37％、20％和37％，肥料中氮磷钾的利用率为36％、20％和50％。利用上述公式计算出油茶氮磷钾各养分的需求量如下表所示。
表2油茶各养分的含量需求
树龄(y) 氮g/kg 磷g/kg 钾g/kg
4 43.29 30.67 25.79
根据上述方法计算出油茶肥料中氮、磷、钾等各养分的需求量，再结合氮:五氧化二磷:氧化钾＝YN:Yp×2.29:YK×1.205计算出油茶肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾等配制油茶专用肥，通过计算得知油茶专用肥配比为9:15:6：
海藻酸钠、尿素、碳酸铵、磷酸二铵、硫酸钾、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌、包膜材料＝15:160:70:180:100:2：1:1：15；所述包膜控释材料糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸的质量比为1:1.5:1.2:0.8:1.1；所述微量元素B、Cu、Mn、Zn、Fe、Se的重量比为1:0.2:0.5:0.3:0.2：0.05。
所述油茶配方控释肥的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照比例称取控释肥原料海藻酸钠、尿素、碳酸铵、磷酸二铵、硫酸钾、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌，粉碎后过40-60目筛，搅拌混合均匀，干燥、制粒；
S2：将糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸按照比例称取好，45-50℃溶于三氯甲烷中，制得包膜材料；
S3：将包膜材料喷涂在S1中制备的肥料颗粒上，干燥，即得。
实施例2
本实施例以6年生的油茶树为配方控释肥的实施对象。
2015年11月在百色市某油茶种植基地选取6年生的油茶树进行采样调查，每组设置3个重复试验，每个调查样方(20m×20m)用围尺和测高仪测定样地内各树木的胸径和树高，选择1株标准木，然后伐倒，然后按Monsic分层切割法，每2m为一区分段，应用林木全树营养法，按照树根、主干、树枝、树叶分别称整株树体各器官的鲜重，并按照各器官分别取少量代表性样品，称其鲜重，带回室内，在烘箱中烘至恒重后称干重，计算各器官的水分含量，再根据各器官总鲜重和水分含量计算标准木各器官的生物量干重。
油茶树的树根、主干、树枝、树叶各器官的测定方法为：全氮根据标准LY/T1269-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全氮的测定》采用蒸馏法测定；全钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰根据标准LY/T1270-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硅、铁、铝、钙、镁、钾、钠、磷、硫、锰、铜、锌的测定》采用常规硝酸-高氯酸消煮，原子吸收分光光度法测定，全磷采用硝酸-高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定；全硼根据标准LY/T1273-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硼的测定》采用干灰化－甲亚胺比色法测定:测定结果如表3所示。
表3油茶树各器官的养分含量
器官 生物量干重t/hm<sup>2</sup> 氮g/kg 磷g/kg 钾g/kg
树根 6.42 7.86 0.58 4.54
树干 5.58 3.27 0.45 3.27
树枝 3.54 5.71 0.73 4.41
树叶 7.44 11.42 0.70 5.82
采集油茶树的土壤样品通过常规方法测定土壤中的氮、磷、钾等养分的含量，并测定土壤容重和根系分布，通过以下公式分别计算油茶肥料中的氮、磷、钾等有效养分的供给量：
式中：
Y—肥料中氮、磷、钾等养分需求量，kg/hm2；
W根—树根生物量干重，t/hm2；
X根—树根氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
W干—主干生物量干重，t/hm2；
X干—主干氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
W枝—树枝生物量干重，t/hm2；
X枝—树枝氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
W叶—树叶生物量干重，t/hm2；
X叶—树叶氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；
C—土壤中氮、磷、钾等各养分的含量，mg/kg；
D—土壤容重，g/cm3；
H—根系深度，cm；
A—林木覆盖度；
T—土壤中氮、磷、钾等各养分的利用率，％；
F—肥料氮、磷、钾等各养分利用率，％。
通过测得广西砖红壤的土壤容量为1.2g/cm3，根系深度为60cm，林木覆盖度为0.5，土壤速效氮、有效磷和速效钾均值为112.3mg/kg、2.01mg/kg和37.9mg/kg，土壤中氮磷钾利用率为37％、20％和42％，肥料中氮磷钾的利用率为37％、20％和50％。利用上述公式计算出油茶氮磷钾各养分的需求量如下表所示。
表4油茶各养分的含量需求
树龄(y) 氮g/kg 磷g/kg 钾g/kg
6 131.38 65.81 86.21
根据上述方法计算出油茶肥料中氮、磷、钾等各养分的需求量，再结合氮:五氧化二磷:氧化钾＝YN:Yp×2.29:YK×1.205计算出油茶肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾等配制油茶专用肥，通过计算得知油茶专用肥配比为10:12:8：
海藻酸钠、尿素、碳酸铵、磷酸二铵、硫酸钾、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌、包膜材料＝15:160:60:160:130:2:1:1.2:16；所述包膜控释材料糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸的质量比为1:1.5:1.2:0.8:1.1；所述微量元素B、Cu、Mn、Zn、Fe、Se的重量比为2:0.2:0.6:0.5:0.5:0.05。所述油茶配方控释肥的制备方法，包括以下步骤：
S1：按照比例称取控释肥原料海藻酸钠、尿素、碳酸铵、五氧化二磷、氧化钾、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌，粉碎后过40-60目筛，搅拌混合均匀，干燥、制粒；
S2：将糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸按照比例称取好，45-50℃溶于三氯甲烷中，制得包膜材料；
S3：将包膜材料喷涂在S1中制备的肥料颗粒上，干燥，即得。
二、应用实施
试验组：2016年2月将实施例配制的油茶配方控释肥，连根清除以油茶树中心为1.3m×1.3m的周围杂草、灌木，开环沟，距离油茶树中心为10-15cm，沟宽20-30cm，沟深为20-25cm，培土育肥，按照配方撒施控释肥，施肥量为500g/株，将肥料埋入环沟中，用土掩埋踩实。2016年6月施肥一次后，于2017年1月测量油茶树的产量及出油率，结果如表5所示。
对照组：撒施复合肥，肥料中的N:P2O5:K2O比例为10:10:10，施肥操作同试验组。
表5不同肥料对油茶树产量及出油率的影响
由上述表5的试验结果可知，试验组实例1、2比对照组的产量分别高出21.30％、19.44％，出油率分别高出15.83％、14.32％，可见本发明的控释肥对于油茶的产量、出油率有显著的有益效果，达到精准施肥的目的，明显增加种植户的经济效益。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，其特征在于，所述肥料为控释肥，以重量份数为单位包括：海藻酸钠8-20份、尿素80-200份、碳酸铵50-100份、磷酸二铵80-200份、硫酸钾80-170份、苏云金芽孢杆菌0.2-3份、地衣芽孢杆菌0.2-2份、毕赤酵母菌0.5-2份、包膜材料5-20份；所述控释肥采用配方施肥的方法进行施用。
2.如权利要求1所述的含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，其特征在于，所述的控释肥以重量份数为单位包括：海藻酸钠10-20份、尿素100-200份、碳酸铵50-80份、磷酸二铵100-180份、硫酸钾80-160份、苏云金芽孢杆菌0.5-3份、地衣芽孢杆菌0.5-2份、毕赤酵母菌0.5-1.5份、包膜材料8-20份。
3.如权利要求2所述的含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，其特征在于，所述的控释肥以重量份数为单位包括：海藻酸钠12-18份、尿素150-200份、碳酸铵60-80份、磷酸二铵120-180份、硫酸钾90-150份、苏云金芽孢杆菌1-2.5份、地衣芽孢杆菌0.5-1.5份、毕赤酵母菌0.8-1.5份、包膜材料10-20份。
4.如权利要求1-3任一项所述的含有海藻酸钠的油茶专用控释肥，其特征在于：所述的控释肥的包膜材料为糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸，重量比为1:1.5:1.2:0.8:1.1。
5.如权利要求1-3任一项所述的油茶高效种植方法，其特征在于：所述的控释肥还含有微量元素为B、Cu、Mn、Zn、Fe、Se，各微量元素的重量比为0.5-2:0-0.8:0.2-1:1-3:0-1:0.04-0.06。
6.如权利要求1所述的油茶高效种植方法，其特征在于：所述配方施肥的步骤包括：
S1:应用林木全树营养法，分别采样测定油茶的树根、主干、树枝和树叶各器官的生物量干重及各器官的氮、磷、钾的含量；
S2:测定油茶林土壤中的氮、磷、钾养分的含量，再结合氮、磷、钾各养分的肥料利用率，根据以下公式分别计算出油茶肥料中氮、磷、钾各养分的需求量；
式中：
Y—肥料中氮、磷、钾各养分需求量，kg/hm2；
W根—树根生物量干重，t/hm2；
X根—树根氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
W干—主干生物量干重，t/hm2；
X干—主干氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
W枝—树枝生物量干重，t/hm2；
X枝—树枝氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
W叶—树叶生物量干重，t/hm2；
X叶—树叶氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；
C—土壤中氮、磷、钾各养分的含量，mg/kg；
D—土壤容重，g/cm3；
H—根系深度，cm；
A—林木覆盖度；
T—土壤中氮、磷、钾各养分的利用率，％；
F—肥料中氮、磷、钾各养分利用率，％。
7.如权利要求1-5任一项所述的油茶高效种植方法，其特征在于：所述控释肥在2月、6月撒施2次，用量为300g/株·次。
8.一种如权利要求1-4任一项所述的油茶高效种植配方控释肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按照比例称取控释肥原料海藻酸钠、尿素、碳酸铵、磷酸二铵、硫酸钾、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、毕赤酵母菌，粉碎后搅拌混合均匀，干燥、制粒；
S2：将糖醛酸、沸石粉、硅藻土、明胶、羧甲基纤维素接枝丙烯酸按照比例称取好，45-50℃溶于三氯甲烷中，制得包膜材料；
S3：将包膜材料喷涂在S1中制备的肥料颗粒上，干燥，即得。
9.如权利要求8所述的油茶高效种植的配方控释肥的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中的粉碎至过40-60目筛。
10.如权利要求8所述的油茶高效种植的配方控释肥的制备方法，其特征在于：所述的步骤S3中的肥料造粒的粒径为0.1-0.5cm。
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