劉鷹昊,劉興波,格根圖,都 帥,孫 磊,劉庭玉,賈玉山
(1 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 生態(tài)環(huán)境學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018;2 內(nèi)蒙古民族大學 農(nóng)學院,內(nèi)蒙古 通遼 028043)
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加工方式對天然牧草青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響
劉鷹昊1,劉興波1,格根圖1,都帥1,孫磊1,劉庭玉2,賈玉山1
(1 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 生態(tài)環(huán)境學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018;2 內(nèi)蒙古民族大學 農(nóng)學院,內(nèi)蒙古 通遼 028043)
【目的】 研究不同加工方式對草甸草原天然牧草青貯品質(zhì)的影響?!痉椒ā?在內(nèi)蒙古呼倫貝爾鄂溫克旗草甸草原選擇代表性樣地,取其天然牧草,采用雙因素(添加不同水平甲酸及包膜種類)試驗設計進行青貯處理,青貯草樣壓縮密度為255 kg/m3,甲酸設0,2,6和10 mL/kg 4個添加水平,包膜種類包括塑料袋、鋁袋、海拉爾膜。待青貯成功后每處理取樣3份,測定其粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF )含量?!窘Y(jié)果】 (1)甲酸添加水平對天然牧草青貯料的CP、EE、Ash、ADF、NDF含量無顯著影響(P>0.05),而包膜種類對CP、EE和NDF含量有顯著影響(P>0.05)。(2)包膜種類對天然牧草青貯料CP含量的影響表現(xiàn)為海拉爾膜>鋁袋>塑料袋 (P<0.05);海拉爾膜青貯料EE含量顯著大于塑料袋和鋁袋青貯料(P<0.05);塑料袋和鋁袋青貯料NDF含量顯著高于海拉爾膜青貯料?!窘Y(jié)論】 添加甲酸對草甸草原天然牧草青貯料營養(yǎng)品質(zhì)影響不大,而包膜種類對草甸草原天然牧草青貯料營養(yǎng)品質(zhì)影響較大。
包膜種類;甲酸添加量;天然牧草;青貯料營養(yǎng)品質(zhì)
天然牧草加工方式很多,而現(xiàn)在廣為人們接受的還是天然牧草的干草調(diào)制,但這種加工方式營養(yǎng)損失大,在18%~30%,其原因一是由于晾曬、雨淋等自然條件造成的損失,二是調(diào)制加工過程中機械等物理作用破壞天然牧草組織結(jié)構(gòu)等造成營養(yǎng)流失[1]。青貯可以有效地保存牧草的營養(yǎng)成分,天然牧草青貯后總養(yǎng)分損失較小,為3%~10%,并且青貯既可以有效地保存天然牧草中的維生素和蛋白質(zhì),又可提高家畜的采食率。青貯天然牧草具有65%~75%的含水量,汁液具有很受家畜歡迎的酸香味,既能增強家畜的食欲,還可提高牧草的適口性和消化率[2-3]。研究表明,天然牧草青貯調(diào)制成功率為82.46%,禾本科牧草青貯飼料、豆科牧草青貯飼料、羊草青貯飼料調(diào)制的成功率均在90%以上,針茅青貯飼料調(diào)制的成功率達到100%[4]。然而,直到今天,天然牧草青貯還沒有被廣泛推廣和利用,天然牧草青貯的很多優(yōu)點還不為人們所了解,天然牧草青貯方法一直是草原飼草業(yè)發(fā)展的新方向之一,也是現(xiàn)代草原畜牧業(yè)發(fā)展的重大前沿性研究課題之一[5]。本試驗研究了不同加工方式對天然牧草青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響,以期為天然牧草的青貯提供參考。
1.1試驗地概況
內(nèi)蒙古呼倫貝爾鄂溫克旗草甸草原地處東經(jīng)115°31′~126°04′、北緯47°05′~53°20′,屬中溫帶半干旱大陸性氣候,冬季漫長而寒冷,春季干燥多風,夏季溫和短促,降水較集中,春秋兩季氣候變化劇烈,晝夜溫差大,降水少,多大風,天氣復雜多變。整個區(qū)域的熱量地勢走向由東向西逐漸增加,年極端高溫37.7 ℃,極端低溫-42~-45 ℃,年平均氣溫為-2.4~2.2 ℃。無霜期100~120 d,最長年份140 d,最短年份不到100 d。初霜日一般在9月中旬。境內(nèi)降雨從東南向西北遞減。年平均降水量350 mm,多集中于7-8月份,年平均蒸發(fā)量 1 466.6 mm。光熱資源豐富,年均日照長達2 900 h,大于等于0 ℃積溫2 354.9 ℃,夏季最長日照可達16 h。
1.2試驗方法
在內(nèi)蒙古呼倫貝爾鄂溫克旗草甸草原選擇代表性樣地,重復3次,取其天然牧草,采用雙因素(添加不同水平甲酸及包膜種類)試驗設計進行青貯處理,青貯草樣壓縮密度為255 kg/m3,甲酸設0,2,6和10 mL/kg 4個添加水平,包膜種類包括塑料袋、鋁袋、海拉爾膜,試驗設計如表1所示。青貯成功后,每個處理分別取樣3份,進行營養(yǎng)物質(zhì)含量分析。
粗蛋白質(zhì)(CP)含量利用FOSS Kjeltec 8400全自動凱氏定氮儀測定:稱取0.5 g天然牧草青貯樣于消煮管中,加按一定比例混合的硫酸鉀和硫酸銅作為催化劑,再加10 mL濃硫酸,在420 ℃的消煮爐內(nèi)消煮2 h后,用FOSS Kjeltec 8400全自動凱氏定氮儀測定CP含量。粗脂肪(EE)含量采用索氏脂肪提取法[6]測定。酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)含量利用ANKOM全自動纖維分析系統(tǒng)測定。粗灰分(Ash)含量采用GB 6439-92燃燒法[6]測定。所測指標含量均以干物質(zhì)計。
表 1 添加劑甲酸與包膜種類對天然牧草青貯品質(zhì)影響的雙因素試驗設計Table 1 Double-factor experiment design for effect of additive and film type on nutrition of grass
1.3數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行整理和分析,采用SAS 8.0軟件對相關數(shù)據(jù)進行雙因素方差分析。
2.1天然牧草青貯樣品營養(yǎng)成分的測定
不同加工方式天然牧草青貯樣品營養(yǎng)成分測定結(jié)果詳見表2。
2.2不同加工方式對草甸草原天然牧草青貯料粗蛋白含量的影響
天然牧草青貯料粗蛋白質(zhì)含量方差分析結(jié)果見表3。由表3可知,方差模型和包膜種類均通過了顯著性檢驗(P<0.01),而甲酸水平未通過顯著性檢驗(P>0.05),這說明雙因素方差分析中存在對天然牧草青貯料粗蛋白質(zhì)含量影響顯著的因素,且證實包膜種類是比較重要的影響因素。均方表示單位自由度的變異程度。由表3可知,本研究各因素變異程度由大到小依次為包膜種類>方差模型>甲酸水平>誤差,這表明試驗比較合理,有效地控制了誤差效應,或者說因素的處理效應大于誤差效應。
表 2 甲酸添加水平與包膜種類對天然牧草青貯料營養(yǎng)品質(zhì)的影響Table 2 Effects of additive and file type on nutritive indexes of natural grass silage
表 3 天然牧草青貯料粗蛋白質(zhì)含量的方差分析結(jié)果Table 3 Variance analysis on CP of natural meadow steppe grass silage
圖 1 不同包膜制備的天然牧草青貯料粗蛋白含量的差異圖柱上標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下圖同F(xiàn)ig.1 Effect of film type on CP of natural grass silage Lowercases letters mean significant difference (P<0.05).The same below
由圖1可知,塑料袋包膜青貯天然牧草的粗蛋白質(zhì)含量顯著低于海拉爾膜包膜青貯天然牧草(P<0.05),根據(jù)誤差線可知,塑料袋包膜試驗得到的數(shù)據(jù)較為集中,而海拉爾膜試驗得到的數(shù)據(jù)較為分散;鋁袋包膜青貯天然牧草的粗蛋白質(zhì)含量顯著低于海拉爾膜包膜(P<0.05),誤差線顯示的規(guī)律與前者相同。就變化趨勢而言,粗蛋白質(zhì)含量由低到高的順序為塑料袋<鋁袋<海拉爾膜,因此從包膜種類上講,海拉爾膜對提高青貯天然牧草粗蛋白質(zhì)含量更為有利。
2.3不同加工方式對草甸草原天然牧草青貯料粗脂肪含量的影響
天然牧草青貯料粗脂肪含量方差分析結(jié)果見表4。由表4可知,方差模型和包膜種類均通過了顯著性檢驗(P<0.05),而甲酸水平未通過顯著性檢驗(P>0.05),這說明雙因素方差分析中存在對天然牧草青貯料粗脂肪含量影響顯著的因素,且證實包膜種類是比較重要影響因素,而甲酸水平對粗脂肪含量不存在顯著性影響。均方表示單位自由度的變異程度。由表4可知,本研究各因素變異程度由大到小依次為包膜種類>方差模型>甲酸質(zhì)量濃度>誤差,這表明試驗比較合理,有效地控制了誤差效應,或者說因素的處理效應大于誤差效應;但由于甲酸水平的處理效應與試驗的誤差效應比較接近,導致甲酸水平這一因素未通過顯著性檢驗。
表 4 天然牧草青貯料粗脂肪含量的方差分析結(jié)果Table 4 Variance analysis on EE of natural grass silage from meadow steppe
圖 2 不同包膜制備的天然牧草青貯料粗脂肪含量的差異Fig.2 Effects of film type of EE of natural grass silage
由圖2可知,塑料袋包膜青貯天然牧草的粗脂肪含量顯著低于海拉爾膜包膜青貯的天然牧草(P<0.05),根據(jù)誤差線可知,塑料袋包膜試驗得到的數(shù)據(jù)較為集中,而海拉爾膜試驗得到的數(shù)據(jù)較為分散;同樣,鋁袋包膜青貯天然牧草的粗脂肪含量也顯著低于海拉爾膜包膜青貯的天然牧草(P<0.05),誤差線顯示的規(guī)律與前者相同。就變化趨勢而言,青貯天然牧草粗脂肪含量由低到高的排序為塑料袋<鋁袋<海拉爾膜,因此從包膜種類上講,海拉爾膜對青貯天然牧草粗脂肪含量的提高更為有利。
2.4不同加工方式對草甸草原天然牧草青貯料酸性洗滌纖維含量的影響
天然牧草青貯料酸性洗滌纖維含量方差分析結(jié)果見表5。由表5可知,方差模型、包膜種類和甲酸水平均未通過顯著性檢驗(P>0.05),這說明雙因素方差分析中不存在對酸性洗滌纖維含量影響顯著的因素。由表5可知,本研究各因素變異程度由大到小依次為誤差>甲酸水平>方差模型>包膜種類,這表明試驗得到的結(jié)果誤差效應大于處理效應,或者說各因素不同水平的差異是由抽樣誤差造成的,并非是試驗的處理效應引起的。因此,甲酸水平和包膜種類對酸性洗滌纖維含量不存在顯著性影響。
表 5 天然牧草青貯料酸性洗滌纖維含量的方差分析結(jié)果Table 5 Variance analysis on ADF of natural grass silage from meadow steppe
2.5不同加工方式對草甸草原天然牧草青貯料中性洗滌纖維含量的影響
天然牧草青貯料中性洗滌纖維含量的方差分析結(jié)果見表6。從表6可知,方差模型和包膜種類通過了顯著性檢驗(P<0.05),而甲酸水平未通過顯著性檢驗(P>0.05),這說明雙因素方差分析中存在對中性洗滌纖維含量影響顯著的因素,且證實包膜種類是比較重要的影響因素。從表6可知,本研究各因素變異程度由大到小依次為包膜種類>方差模型>甲酸水平>誤差,這表明試驗比較合理,有效地控制了誤差效應,或者說因素的處理效應大于誤差效應。
由圖3可知,塑料袋包膜青貯天然牧草中性洗滌纖維含量顯著高于海拉爾膜包膜青貯天然牧草(P<0.05),根據(jù)誤差線可知,塑料袋包膜試驗得到的數(shù)據(jù)較為集中,而海拉爾膜試驗得到的數(shù)據(jù)較為分散;同樣,鋁袋包膜青貯青貯天然牧草的中性洗滌纖維含量也顯著高于海拉爾包膜青貯天然牧草(P<0.05),誤差線顯示的規(guī)律與前者相同。就變化趨勢而言,中性洗滌纖維含量由高到低的排序為塑料袋≈鋁袋>海拉爾膜,因此從包膜種類上看,選擇塑料袋或鋁袋對中性洗滌纖維含量的提高更為有利。
表 6 天然牧草青貯料中性洗滌纖維含量的方差分析結(jié)果Table 6 Variance analysis on NDF of natural grass silage from meadow steppe
圖 3 不同包膜制備的天然牧草青貯料中性 洗滌纖維含量的差異Fig.3 Effect of film type on NDF of natural grass silage
2.6不同加工方式對草甸草原天然牧草青貯料粗灰分含量的影響
天然牧草青貯料粗灰分含量的方差分析結(jié)果見表7。從表7可以看出,雙因素方差分析模型、甲酸水平和包膜種類均未通過顯著性檢驗(P>0.05),這說明雙因素方差分析中不存在對粗灰分含量影響顯著的因素。從表7可知,本研究各因素變異程度由大到小依次為誤差>包膜種類>方差模型>甲酸水平,這表明試驗得到的結(jié)果誤差效應大于處理效應,或者說各因素不同水平的差異是由抽樣誤差造成的,并非是試驗的處理效應引起的。因此,甲酸水平和包膜種類對天然牧草青貯料粗灰分含量不存在顯著性影響。
表 7 天然牧草青貯料粗灰分含量的方差分析結(jié)果Table 7 Variance analysis on ash of natural grass silage from meadow steppe
3.1甲酸添加劑對天然牧草青貯料品質(zhì)的影響
在天然牧草青貯時添加甲酸可以抑制牧草中蛋白酶和酪酸菌等微生物的活性,減少牧草中蛋白質(zhì)的分解,從而提高天然牧草青貯后的蛋白質(zhì)含量[7-9]。同時,甲酸被認為是一種有效的防腐劑,能夠使青貯料中ADF和NDF含量顯著降低[10-11]。本研究結(jié)果顯示,呼倫貝爾天然牧草添加甲酸青貯后,粗蛋白質(zhì)含量沒有顯著增加,而且當甲酸添加量小于6 mL/kg時,天然牧草青貯后的粗蛋白質(zhì)含量隨著甲酸添加量的增加呈小幅下降的趨勢,這與馮驍騁[12]和郭金雙等[7]的研究結(jié)果不同,筆者認為這可能是不同草地類型植物種群組成不同所致。
呼倫貝爾草甸草原天然牧草青貯料中ADF含量受甲酸添加量影響不大,NDF含量受甲酸添加量影響不顯著且規(guī)律不明顯。這一結(jié)果與田瑞霞等[11]和王瑩等[13]的研究結(jié)果并不一致,原因可能是他們研究的是豆科牧草苜蓿,而本試驗研究的是天然草地牧草,以禾本科為主,且存在著混合草樣的影響。因此,單一草樣和混合草樣青貯后的養(yǎng)分變化以及添加劑對其的影響結(jié)果值得深入研究。
3.2包膜種類對天然牧草青貯料品質(zhì)的影響
拉伸膜在裹包青貯飼料的生產(chǎn)中起著至關重要的作用,膜的厚度、顏色、材料、包裹層數(shù)是近年來拉伸膜的研究熱點,因為這些因素直接關系到牧草青貯品質(zhì)的好壞和生產(chǎn)成本的高低。Field等[14]報道,目前使用較多的吹塑薄膜和擠塑薄膜都不是最理想的裹包材料,它們都各有優(yōu)缺點,而最適合裹包的膜材料還有待研究。Degroot等[15]提出在選擇裹包膜時,膜的氧阻隔能力與膜的機械性能同樣重要,Borreani等[16]采用普通聚乙烯膜(PE膜)和氧通透性僅為PE膜1/20的氧阻隔膜(OB膜)對紫花苜蓿進行裹包青貯,結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用OB膜青貯料外層pH值較PE膜青貯料低,被霉菌污染的青貯料也較PE膜青貯料少15%,差異極顯著(P<0.001),并且這種OB膜可以保存高品質(zhì)的青貯料長達11個月。Forristal等[17]通過試驗發(fā)現(xiàn),采用新型薄膜E(厚度為14 μm,拉伸率為15%)纏繞的裹包青貯料中含有比傳統(tǒng)薄膜S(厚度為25 μm,拉伸率為70%)更低的CO2濃度和更高的N2濃度,這表明用E膜包裹的青貯料與外界進行了氣體交換,表現(xiàn)出更差的青貯密封性。Borreani等[18]研究發(fā)現(xiàn),氧阻隔OB膜可以明顯降低全株玉米青貯料中羧酸菌的數(shù)量,提高青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)。
從營養(yǎng)成分綜合看,本試驗3種包膜的使用性最好的是海拉爾膜,其次為塑料袋膜,鋁膜最差??紤]經(jīng)濟成本,海拉爾膜生產(chǎn)成本低,使用效果好,可推廣并大批量的長期使用。
[1]海龍,于艷萍,包玉杰.青干草的調(diào)制方法 [J].草原與飼料,2006(2):29-30.
Hai L,Yu Y P,BaoY J.Green hay modulation method [J].Grassland and Turf,2006(2):29-30.
[2]沙文鋒,朱娟.飼料霉菌毒素的危害及其預防措施 [J].中國牧業(yè)通訊,2008(2):32-34.
Sha W F,Zhu J.The harm of feed mycotoxins and its preventive measures [J].China Animal Husbandry Bulletin,2008(2):32-34.
[3]溫學飛,王峰,黎玉瓊.檸條顆粒飼料開發(fā)利用技術研究 [J].草業(yè)科學,2005,22(3):26.
Wen X F,Wang F,Li Y Q. Studies on development and utilization techniques ofCaraganapelletfeed [J].Pratacultural Science,2005,22(3):26.
[4]薛燕林.典型草原主要植物及群落青貯特性 [D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學院,2014.
Xue Y L.Typically the characteristics of main plant and community silage [D].Beijing:The Chinese Academy of Agricultural Sciences,2014.
[5]孫鵬舉.制作青貯飼料的關鍵措施 [J].中國飼料,2003(11):30.
Sun P J.The key measures to produce silage [J].China Feed,2003(11):30.
[6]楊勝.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術 [M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學出版社,1993,15-98.
Yang S.Feed and feed quality detection technology [M].Beijing:Beijing Agricultural University Press,1993:15-98.
[7]郭金雙,趙廣永,馮仰廉.甲酸對大麥青貯品質(zhì)及中酸洗滌纖維瘤胃降解率的影響 [J].中國畜牧雜志,2000,30(6):21-22.
Guo J S,Zhao G Y,Feng Y L.Formic acid in the barley silage quality and acid washing the influence of fiber rumen degradation rate [J].Chinese Journal of Animal Science,2000,30(6):21-22.
[8]鄧艷芳.添加不同生物制劑對苜蓿青貯品質(zhì)的影響 [D].西寧:青海大學,2007.
Deng Y F.Add the influence of different biological agent on alfalfa silage quality [D].Xining:Qinghai University,2007.
[9]許慶方,韓建國,玉柱.達烏里胡枝子青貯的研究 [J].牧草與飼料,2010,4(3):43-46.
Xu Q F,Han J G,Yu Z.The studies of theLespedezadahuricaSilage [J].Forage and Fodder,2010,4(3):43-46.
[10]蔡義民.乳酸菌劑對青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的改善效果 [J].中國農(nóng)業(yè)科學,1995,28(2):73-82.
Cai Y M.Effect on the improvement of the quality of silage fermentation lactic acid bacteria agent [J].Scientia Agricultura Sinica,1995,28(2):73-82.
[11]田瑞霞,安淵,梁金鳳.添加劑對紫花苜蓿青貯品質(zhì)的影響 [J].中國草地,2005,27(4):10-14.
Tian R X,An Y,Liang J F.The influence of additives on the quality of alfalfa silage [J].Grassland of China,2005,27(4):10-14.
[12]馮驍騁.天然牧草調(diào)控機理及品質(zhì)調(diào)控研究 [D].呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,2014.
Feng X C.Study on mechanism and quality control of natural grassland forage silage [D].Huhhot:Inner Mongolia Agricultural University,2014.
[13]王瑩,玉柱.不同添加劑對紫花苜蓿青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響 [J].中國草地學報,2010,32(5):80-84.
Wang Y,Yu Z.The influence of different additives on alfalfa silage fermentation quality [J].Chinese Journal of Grassland,2010,32(5):80-84.
[14]Field G L,Micic P,Bhattacharya S N.Melt strength and film bubble instability of LLDPE/LDPE blends [J].Polymer International,1999,48(6):461-466.
[15]Degroot J A,Doughty A T,Stewart K B,et al.Effects of cast film fabrication variables on structure development and key stretch film properties [J].Journal of Applied Polymer Seienee,1994,52(3):365-376.
[16]Borreani G,Tabacco E.New oxygen barrier stretch film enhances quality of alfalfa wrapped silage [J].Agronomy Journal,2008,100(4):942-948.
[17]Fornstal P D,O’Kiely P,Lenehan J J.The influence of polythene film type and level of cover on ensiling conditions in baled silage [J].Agricultural Research Dorum,2002,12(3):82.
[18]Borreani G,TabaccoE.Low permeability to oxygen of a new barrier film prevents butyric acid bacteria spore formation in farm corn silage [J].Journal of Dairy Science,2008,91(11):4272-4281.
Effects of processing method on nutritional quality of natural grass silage
LIU Yinghao1,LIU Xingbo1,GE Gentu1,DU Shuai1,SUN Lei1,LIU Tingyu2,JIA Yushan1
(1CollegeofEcologyandEnvironmentScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Huhhot,InnerMongolia010018,China;2CollegeofAgronomy,InnerMongoliaUniversityfortheNationalities,Tongliao,InnerMongolia028043,China)
【Objective】 The purpose of this paper was to study the effects of different processing methods on quality of natural grass silage from meadow steppe. 【Method】 This experiment collected mixed grass samples of meadow steppe in Hulunbeier with different formic acid concentrations (0,2,6,and 10 mL/kg) and filming types (hailaer film,plastic film,and aluminum film).After silage,3 samples from each process were used to analyze the contents of CP,EE,Ash,ADF,and NDF.【Result】 (1) Adding formic acid had no significant effects on CP,EE,Ash,ADF and NDF (P>0.05),while film had significant effects on CP,EE and NDF (P<0.05).(2)The effects of film on CP were in the decreasing order of hailaer film>aluminum film>plastic film (P<0.05).The hailaer film had much larger effects on EE than other two film types (P<0.05),while NDF contentsof plastic film and aluminum film were significantly higher than that ofhailaer film (P<0.05).【Conclusion】 Film type had great effects on natural grass silage quality in meadow steppe,while formic acid had less influence.
film type;formic acid concentration;native grass;silage nutritional quality
網(wǎng)絡出版時間:2016-07-1208:4510.13207/j.cnki.jnwafu.2016.08.004
2015-12-21
國家自然科學基金項目(31360585)
劉鷹昊(1989-),男,內(nèi)蒙古赤峰人,在讀博士,主要從事飼草料加工與貯藏研究。E-mail:610480018@qq.com
賈玉山(1962-),男,內(nèi)蒙古赤峰人,教授,博士,主要從事飼草料加工與貯藏研究。E-mail:Jys_nm@sina.com
S816.15
A
1671-9387(2016)08-0019-06
網(wǎng)絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160712.0845.008.html