JP3389017B2 - ピートモスを利用した培養土及びその製造方法並びに育苗用苗マット - Google Patents

ピートモスを利用した培養土及びその製造方法並びに育苗用苗マット

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  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水稲、花卉、野菜
等の苗類の種子から発芽及び植えつけに至る際に使用す
る吸水性を有する培養土及びその製造方法並びに育苗用
苗マットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、農業用及び園芸用に使用する
培養土としては山土が使用されてきた。その量は膨大な
ものであり、水稲栽培だけに限っても年間200万トン
を越える量の山土が使用されている。ところが、近年各
種産業廃棄物の投棄等に起因する土壌汚染の進行により
培養土に適する土壌が減少し、さらに環境破壊への配慮
等から培養土の入手が困難になってきた。そのため、培
養土の価格も当然に高騰し、農業生産物、花卉類の価格
に反映するばかりか、各種の公共的性格を有する緑化工
事等に要する費用にも影響を及ぼすことになる。このよ
うな理由から、安価で環境に影響を与えることがなく、
しかも常に安定した供給が可能な培養土が強く望まれて
いた。
【0003】このような背景から山土の不足を補うもの
として、ピートモスが培養土として利用されるようにな
ってきた。培養土として用いられるピートモスは、カナ
ダ、北欧、ロシア、ニュージーランド等で産出されるも
のであり、無尽蔵といわれており、安価にかつ安定して
供給することができ、しかも天然資源であることから安
全である等多くの利点を有する。そのため、我が国にお
けるピートモスの使用量は飛躍的に伸びている。現在輸
入されているピートモスは、3.8CF(キュービック
フィート)(=108リットル)、4CF(=113リ
ットル)、6CF(=170リットル)等の形式で輸入
されており、さらにタブレット、板状に加工されている
ものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ピートモス
にはその水分含有率が30%以下になると撥水性が現わ
れ、水分を吸収しにくくなるという性質を有するものが
多い。このため、元々撥水性を有しないピートモスを特
に選んで輸入したり、撥水性を有するピートモスの場合
には45〜50%の水分を常に維持する状態で輸入して
いた。この撥水性を有するピートモスの場合には、輸入
後においてもこの水分を維持するように努めなければな
らない。また、その使用に際しても撥水性を有するピー
トモスが単体で使用されることは少なく、山土と混ぜて
上記の水分値を維持するようにして使用されており、さ
らに、撥水性を有するピートモスに吸水性を持たせるた
めに吸水ポリマー、界面活性剤等で化学処理をしたもの
もあった。
【0005】ピートモスは、カナダ、北欧、ロシア、ニ
ュージーランド等の荒れ地に成育するコケ類であり、ス
ファグナム系(水ごけ−Sphagnum)とヒップナ
ム系(はいごけ−Hypnum)に大別することがで
き、水分含有率が30%以下となると撥水性が現われ、
水分の吸収が極端に悪くなるものが多い。特に、カナダ
産のスファグナム系のピートモスにはその性質が著し
い。
【0006】図1及び2から明らかなように顕微鏡(2
0〜200倍)で観察すると、ピートモスは幹(茎)が
凹凸のセル状(小部屋、筒)であることがわかる。ピー
トモスは、劣悪な環境において成育するために、このセ
ルの中に水分を蓄え、それを維持する構造となってお
り、この蓄えられる水分の量はピートモスの比重の6〜
8倍にも及ぶ。
【0007】ピートモスが乾燥状態になると、セル内に
は水分の代わりに空気が入り込むことになる。この入り
込む空気の量は水分の場合と同様に多量であり、セル内
に入り込んだ空気は内圧として作用するので、水の流入
が阻止される。その結果、乾燥したピートモスを水の中
に入れても全く水分を吸収しないので、単に水面を浮遊
するに過ぎず、水中に没することはない。このようなピ
ートモスの撥水性は、水分含有率が約30%以下となっ
た場合に現われ、水分含有率が下がるにしたがって著し
くなり、培養土としては全く実用に適しないものにな
る。乾燥したピートモスに水分を吸収させるには、人為
的にピートモスをもみほぐし、セル内の空気を強制的に
押し出し、内外圧のバランスを崩す方法が考えられる。
しかしながら、この方法は多くの手間を要することから
現実的ではない。
【0008】さらに、乾燥したピートモスを顕微鏡で観
察すると、幹(茎)に銀色に発色する個所を多くみるこ
とができる。この銀色に発色する個所に水滴を付着させ
るために針先に水滴を付け押し当てたが、全く受けつけ
られず、強い撥水性があることがわかった。上記の事実
から、乾燥したピートモスが水分を吸収しないのは、セ
ル内に入り込んだ空気による内圧と幹(茎)の銀色に発
色する個所の撥水性に起因するものと考えられる。さら
に、各種植物が本来的に有する微量の植物性油脂分も撥
水性を助長しているものと考えられる。また、ピートモ
スは酸性が強いことから、pH値の調整をしなければ培
養土としての使用は困難であるという問題もある。
【0009】このような撥水姓に起因する問題を解決す
ることができれば、ピートモスの水分含有率を5〜15
%という非常に乾燥した状態で固形(ブロック)化する
ことができることから、その流通コストを現在の3分の
1から10分の1に減ずることができるばかりか、撥水
性を有するが故に使用方法が限定されがちであったカナ
ダ産のものを使用することができる。特にカナダ産のピ
ートモスは、病原菌や雑物の混入が少なく良質であり、
しかも大量に安定して供給することができるものである
ことから、価格の低廉化にも大いに役立つこととなる。
【0010】さらに、稲作等において苗を育成するには
育苗箱に床土を敷きつめた苗床が従来より使用されてい
る。床土は焼土に肥料を加え混合した後、腐熟させるこ
とにより作られる。基土としては、水田や畑の土壌、赤
土等のうち焼成して病原菌を除去したものが用いられて
いる。この苗床で育った苗は、各苗の根が互いに絡み合
っていることから、苗床単位でマット状になる(通常、
苗マットとよばれる)。この苗マットは、苗床からマッ
ト状のまま剥がされ田植え機に移され、田植え機が苗マ
ットから苗を適宜数掻きとり本圃に植えつける。この従
来より使用されている苗マットは、重量が非常に重いも
のであった。たとえば、培土(焼土)を主原料とした苗
床にあっては、一つの箱が7〜8Kgもあり、苗床の運
搬や苗マットを田植え機にセットする作業等を困難にし
ていた。これは、近年農業従事者として婦人や高齢者が
多くなってきたことから、深刻な問題となっている。そ
のため、苗床や苗マットの軽量化の試みがなされ、ロッ
クウールを使用した苗マットが一部において採用されて
いる。しかしながら、このロックウールを使用した苗マ
ットにおいては、ロックウール繊維の結びつきが強過ぎ
ることから、田植え機の植えつけ爪で苗マットから苗を
かきとる際の一株当たりの苗数が一定しないという問題
があるばかりか、ロックウールは分解することがないの
で鉱砕としていつまでも残るという新たな問題が生ずる
こととなった。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の乾燥し
たピートモスの有する撥水性の問題を解決し、従来多く
使用されてきた山土に代わる培養土及びその製造方法を
提供することを目的とするとともに田植え機の植えつけ
爪が苗マットから苗をかきとる際の一株当たりの苗数を
ほぼ一定とし、しかも軽い重量の育苗用の苗マットを提
供することを目的とするものであり、以下の手段よりな
ることを特徴とする。ピートモスに吸水性の粘土質材で
あるベントナイトの皮膜を形成したことを特徴とし、吸
水性の粘土質材であるベントナイトの皮膜を形成したピ
ートモスを方形に圧縮成形したことを特徴とする。さら
に、吸水性を有する粘土質材であるベントナイトの微粉
末をピートモスによくまぶした後、全体を押圧し、ピー
トモスより滲み出た水分を前記ベントナイトに吸水させ
ることによりピートモスに吸水性の粘土質材の皮膜を形
成することを特徴とする。さらに、吸水性を有する粘土
質材であるベントナイトの界面活性化処理した水溶液と
ピートモスを混練した後、乾燥することにより該ピート
モスに吸水性の皮膜を形成することを特徴とし、界面活
性化処理したベントナイトの水溶液は電気電気石に水を
接触させたものであることを特徴とする。
【0012】
【実施の形態】本発明のピートモスが農業、園芸用の資
材として使用されるものであることから、ピートモスの
処理材としては環境への影響を配慮し、化学物質を除外
し天然資源によるものに限定するとともに、次の条件を
満たすものを選定した。 1.乾燥時においても効果を持続させるために、薄い皮
膜の形成が可能であること。 2.水に浸しても流失することがなく、皮膜の形成が容
易であり、しかもその効果を持続するために適度の粘性
を有すること。 3.普及を容易にするために安価なこと。安価に入手す
ることができれば、増量材としての使用も可能となる。 4.使用後は分解し、土壌汚染を発生させることがな
く、しかも植生に影響を及ぼさないこと。 5.ピートモスのpH値は通常3.5〜4あり、このま
までは使用することができない。そのため、pH調整剤
としても使用することができるものであること。 6.入手が容易で、しかも安定して供給することができ
るものであること。 7.固形化したときに強度を増加させることができるよ
うに、バインダーとしての機能を果たすことができるも
のであること。これらの条件を全て満足するものとして
種々の実験研究の結果、粘土としてのベントナイトがも
っとも優れたものであることが判明した。ベントナイト
は、火山岩または凝灰岩が変成して生じた粘土の一種で
モンモリロナイトを主成分とし、大きな膨潤力を有す
る。水田の漏水防止材としても使用されている。
【0013】このベントナイトを使用した本発明に係る
ピートモスを利用した培養土、その製造方法及び育苗用
の苗マットについて説明する。ピートモスを利用した培
養土は、ピートモスの表面に吸水性を有するベントナイ
トの被膜を形成したものである。育苗用の苗マットは、
ピートモスの表面に吸水性を有するベントナイトの被膜
を形成し、乾燥した後、適宜形状の金型に入れ、加圧成
形することにより得られる。使用する金型の形状によ
り、板状、タブレット状は勿論、植木鉢状等に成形する
ことも可能である。これらの培養土および苗マットの製
造方法はベントナイトの微粒子よりなる被膜をピートモ
スの表面に形成する第1の工程と、これを乾燥する第2
の工程よりなる。各工程の詳細は、以下の実施例により
さらに詳細に説明する。
【0014】実施例1 pH調整剤としても使用するベントナイトを45〜60
%の含水率のピートモスと攪拌混合し、ピートモスの表
皮にベントナイトの粉をまぶしつける。次に、ベントナ
イトの付着したピートモスにプレス機により圧力を加
え、乾燥する。ここで、プレス機により加圧するのはベ
ントナイトの付着をより強固にし、さらにピートモスが
保持する水分を絞り出し吸湿性のよいベントナイトに吸
水させ、固着させるためである。本実施例において使用
するピートモスは、その繊維質を傷めないためには45
〜60%の含水率のものが望ましい。60%を越えても
被膜の形成は可能であるが、乾燥工程に長時間を要する
ことから経済的に不利である。さらに、本実施例におい
て加えられる圧力はピートモスの含水率にも左右される
が、40%以下の場合には200Kg/cm2以上の圧
力が必要である。含水率が60%に近い場合には、50
Kg/cm2以下の圧力で充分である。
【0015】実施例2 水に界面活性化作用を持たせるために水(水道水)を電
気石(トルマリンともいわれる。)で濾過し、水槽に溜
める。次に、水槽に溜めた水内にベントナイトを溶解す
る。その濃度はpHの調整を行うことを考慮して決め
る。本実施例においては、水1リットルに対し50〜3
00gのベントナイトを混入し、5〜30%の濃度の水
溶液とした。このベントナイトの水溶液中にピートモス
を投入し、10〜20分間ミキシングし、ピートモスの
繊維の周囲に被膜を形成した後、乾燥する。上記におい
て、水を電気石で濾過する方法を示したが、水を溜めた
水槽内に電気石を投入してもよい。ここにおいて使用す
るピートモスは、カナダ産のもので、原袋開封直後の含
水率が比較的高い(45〜50%)場合には、ミキシン
グの時間は5分程度で充分である。含水率が30%以下
の乾燥したピートモスを使用する場合には、ミキシング
の時間はそれよりも30〜40%程度長くすることが望
ましい。ベントナイトの水溶液とピートモスをミキシン
グするのは、溶解したベントナイトの微粒子がピートモ
スの破断面及び表皮に付着し、呼び水の効果をもたらす
と同時に内外圧のバランスを崩れ易くするためである。
なお、上記ミキシング処理において使用される界面活性
処理される水としては通常の水道水を使用したが、35
〜45℃の微温湯を使用すれば、ミキシングの時間を通
常の約半分に短縮することができる。
【0016】界面活性効果を有する水を使用した場合、
その処理時間をより短縮することができることから、次
に界面活性剤による処理についての実施例について説明
する。これら実施例においても、ミキシングの処理時間
を短縮するために35〜45℃の微温湯を使用してい
る。 実施例3 界面活性剤としてのドバノール25エトキシレート(9
モル)を1000倍に薄めた溶液(水1リットルにドバ
ノール25エトキシレートを1gを希釈)にベントナイ
トを90g溶かし、これにピートモスを1リットル投入
し、ミキシングする。約5分のミキシングでベントナイ
トの被膜を形成することができる。
【0017】実施例4 界面活性剤としてのドバノール25エトキシレート(9
モル)を100倍に薄めた溶液(水1リットルにドバノ
ール25エトキシレートを1gを希釈)にベントナイト
を90g溶かし、これにピートモスを1リットル投入
し、ミキシングする。約3分のミキシングでベントナイ
トの被膜を形成することができる。
【0018】実施例及び4においては、界面活性剤と
してドバノール(商標名:三菱化学株式会社製)を使用
しているが、安全性及び植物への影響等を考慮すると天
然鉱石である電気石(トルマリン鉱石)の使用が望まし
いものと思われる。さらに、電気石(トルマリン鉱石)
の効果は半永久的といわれていることから、経済的にも
有利である。
【0019】次に本発明により得られたピートモスの吸
水性についての実験結果を表1に示し、ベントナイトの
被膜が形成されているピートモスの吸水性が優れている
ことを説明する。
【0020】
【表1】
【0021】表1、の実験に用いた撥水防止の被膜処理
は次のようにして行なわれた。まず、ペントナイトを水
に溶かす。この場合の濃度の基準はpH調整を行なうこ
とを考えピートモス1リットルに対して5〜30%(重
量率)の水溶液を作成し(水1リットルに対し50〜3
00gのベントナイトを混入)、ピ−トモス原袋開封直
後の材料(含永率47%)を混合し、10〜20分間充
分にミキシングした後、ピートモスの含水率が約17
になるまで乾燥した。この乾燥させたピートモス1gを
18℃の水100cc中に投入し、白く浮いたピ−トモ
スの量により、吸水性を評価した。表中100%は浮い
たピートモスが全くないことを示す。表中ペントナイト
水溶液の濃度が10〜30%の場合、給水時間が5秒で
浮いたピートモスが全くなく、5%水溶液の場合であっ
ても10秒間吸水させ町ば完全に吸水することが判明し
た。これらの実験から、ピートモス(含水率を17
の乾燥した状態にしても、高い吸水性を有することがわ
かる。すなわち、ビートモスの幹(茎)の切断面及び表
面に付着し、被膜となったペントナイトが吸水を促進
し、特にピートモスの幹(茎)の断面に付着したペント
ナイトは呼び水効果をもたらすことによりない外圧のバ
ランスを崩し易くし、高い吸水性をもたらすものと考え
られる。
【0022】表2は、ベントナイトによる被膜の処理を
施していないピートモスの吸水性についての表1と同様
な実験の結果を示す。なお、表2の値は、同種の実験を
5回くり返した結果の平均値である。
【0023】
【表2】
【0024】原袋開封直後の比較的含水率の高いピート
モス(含水率47%)であっても、3時間経過後の吸水
率が70〜80%であり、含水率30%以下である含水
22%のピートモスがなお吸水することなく、含水率
が数時間の後も数%しか水を吸水しないので水面に浮く
ようになる。このことは、ピートモスの含水率が低下す
ればより一層顕著となる。表1及び表2の実験から、ベ
ントナイトによる被膜処理を施したピートモスは乾燥状
態(その含水率が17%)のものであっても、被膜処理
していない天然のピートモスの含水率47%のものより
高い吸水効果を有することがわかる。
【0025】ベントナイトによる被膜処理を施したピー
トモスを顕微鏡で観察すると未処理のピートモスは図1
及び図2に示すようにの全体に幹(茎)の表面に銀色に
発色した個所が多く見られるのに対し、処理後のものは
図3及び図4のように全体に薄黒くなり目視によっても
発色個所が少なくなっていることがわかる。これは、ピ
ートモスの幹(茎)の表面にベントナイトの被膜が形成
されていることを示す。なお、図1及び図3は、倍率1
00倍の顕微鏡写真であり、図2及び図4は500倍の
顕微鏡写真である。さらに、針先に水滴をつけピートモ
スの表面に漬けると瞬時に水滴は表皮全体に吸収され、
ピートモスの表面がさらに黒っぽく変色することもわか
った。
【0026】次に上記の方法により製造され、成形され
た育苗用の苗マットの実際の使用について説明する。方
形の適宜な大きさに成形された育苗用の苗マットを育苗
箱に敷き充分に散水した後、種もみを蒔きつけ、覆土し
た後、通常の育苗と同様に充分な温度管理と灌水をし苗
床を作る。苗が適当な大きさに成育した苗マットは、田
植え機に移され本圃に移植される。この苗マットはピー
トモスの繊維と苗の根は適当に絡み合い適度な強度を有
していることから、苗マットを育苗箱から田植え機に移
す際に崩れにくく、しかもピートモスの繊維がロックウ
ールのように強靭なものではないので、田植え機の植え
つけ爪で苗を容易にかき取ることができ、かき取られる
苗数もほぼ一定である。
【0027】
【発明の効果】上記の構成よりなる本発明は以下に述べ
るような多くの効果を有することから、培養土及びその
製造方法並びに育苗用の苗マットとして従来の同種のも
のに比べ多くの利点を有するものである。撥水性を有す
るピートモスの周囲に吸水性を有する粘土質の被膜を形
成したものであることから、撥水性を有するピートモス
を吸水性を有するものに変えることができ、培養土の材
料として使用方法が限定されていた撥水性を有するカナ
ダ産等のピートモスを使用することができる。乾燥した
状態でのピートモスの輸入、運搬等が可能であることか
ら、運搬の経費を低減することができ、しかも従来のよ
うに含水率の維持に意を用いる必要がない。さらに乾燥
した状態での運搬が可能であることから、その梱包の単
位をより小型化することができる。従来より販売されて
いる育苗培土は通常苗床として4〜6枚であるが、ピー
トモスマットの場合、同じ重量にすれば50枚分であ
る。本発明により得られた培養土、苗マットはその使用
の際に水を含ませ膨潤させるため、使用前は軽量かつコ
ンパクトである(乾燥した状態の苗マットにおいては、
400〜500gである。)ことから広い保管場所を必
要とすることなく、しかも軽量であることから運搬作業
も容易である。特に苗マットに使用した場合、その重量
は従来の培土(焼土)を使用したものが灌水後7〜8K
gであるのに対し水を含んだ苗マットは2.5〜3Kg
で半分以下であることから、苗床の運搬作業や苗マット
を田植え機に移す作業が容易となる。
【0028】この苗マットで成育した苗は根がピートモ
スの繊維と適度な強さで絡み合うことから、苗マットを
田植え機に移す際に崩れにくい。この絡み合いの強度は
ピートモスの繊維がロックウールの場合のように強力で
はないので、田植え機の植えつけ爪が苗をかきとる際の
障害とならないことから、植えつけの一株単位の苗数に
ばらつきがなくほぼ一定となる。この培養土、苗マット
の吸水量は培土の場合に比べ2〜4倍であることから、
育苗中の灌水を従来の3分の1〜5分の1に減らすこと
ができる。乾燥状態のピートモスは通常細かくばらけて
いることから飛散し易く、風により粉塵として飛散す
る。従来のピートモスのみを固形化したものにあって
は、乾燥すると、飛散してしまうため、常に一定の水分
を保つようにしていた。その管理は甚だ面倒であった
が、本発明においてはピートモスに吸水性の皮膜を形成
しており、該皮膜がバインダーとしての作用も果たすこ
とから、そのようなおそれはない。このことは水稲の育
苗用の苗マット以外に使用する場合にも有利となる。す
なわち、花卉、野菜等の苗マットが花壇、畑等に植えつ
けられた後においてもピートモスが飛散することがない
ので、苗の根付きが極めて良好となる。さらに、山肌の
急斜面等の緑化工事の際に樹木の苗木が成育している苗
マットを、適宜手段により斜面に貼りつけ固定するだけ
で根付きのよい植林を行なうことができる。
【0029】ピートモスに吸水性の被膜を形成する際に
pH値の調整が容易であることから、酸性のピートモス
であっても使用することができる。さらに、ベントナイ
トの水溶液中等に植物成育に必要なチッ素、リン酸、カ
リウム等の栄養素を溶解しておけば、肥料の偏りの少な
い良質な培養土、苗マットを得ることができる。本発明
により得られた培養土においてベントナイトはバインダ
ーとしても作用することから、金型で加工する際に形崩
れのしにくい種々の形状のものを製造することができ
る。 たとえば、ポット状に成形し、その中に花卉の種
を植えつけておけば、水を与えるだけで発芽、開花させ
ることができることから手軽に栽培ができる園芸用品と
して使用することができる。さらに、本発明において使
用されるピートモスは天然の素材であり、分解し土壌化
することから、ロックウールのようにいつまでも残存す
ることはないので、環境の保全に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】ベントナイによる被膜処理を施す前のピートモ
スを100倍に拡大した顕微鏡写真である。
【図2】ベントナイによる被膜処理を施す前のピートモ
スを500倍に拡大した顕微鏡写真である。
【図3】ベントナイによる被膜処理を施した後のピート
モスを100倍に拡大した顕微鏡写真である。
【図4】ベントナイによる被膜処理を施した後のピート
モスを500倍に拡大した顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−69706(JP,A) 特開 昭53−2205(JP,A) 特開 昭54−15808(JP,A) 特開 平2−124037(JP,A) 特開 昭53−81340(JP,A) 特開 平7−241139(JP,A) 特開 昭64−55124(JP,A) 特開 昭63−52821(JP,A) 特開 平4−91722(JP,A) 実開 昭48−10914(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01G 1/00 A01G 9/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸水性の粘土質材のベントナイト微粉末を
    ピートモス表面によくまぶした後、このピートモスに圧
    力をかけて押圧して内部のピートモスより滲み出た水分
    を表面にまぶしたベントナイトに吸水させることにより
    ベントナイトの皮膜をピートモス表面に形成させること
    を特徴とするピートモスを利用した培養土の製造方法
  2. 【請求項2】界面活性化処理した水に吸水性の粘土質材
    のベントナイトを溶かし、この水溶液にピートモスを添
    加して混練し、これを乾燥することによりピートモス表
    面にベントナイトの皮膜を形成させすることを特徴とす
    るピートモスを利用した培養土の製造方法。
  3. 【請求項3】電気石に接触させて界面活性化処理を施し
    た水に吸水性の粘土質材のベントナイトを溶解し、この
    水溶液にピートモスを添加して混練し、これを乾燥する
    ことによりピートモス表面にベントナイトの皮膜を形成
    させ、吸水性のピートモスとすることを特徴とするピー
    トモスを利用した培養土の製造方法
  4. 【請求項4】請求項1乃至請求項3記載のいずれかの製
    造方法によって製造したピートモスを利用することを特
    徴とするピートモスを利用した培養土
  5. 【請求項5】請求項1乃至請求項3に記載のいずれかの
    製造方法によって製造したピートモスを圧縮成形したこ
    とを特徴とする育苗用苗マット
JP19853096A 1995-07-10 1996-07-10 ピートモスを利用した培養土及びその製造方法並びに育苗用苗マット Expired - Fee Related JP3389017B2 (ja)

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