秸稈顆粒有機(jī)肥對(duì)設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)及土壤理化性狀的影響

中圖分類(lèi)號(hào) S147.5；S158.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1007-7731（2025）14-0033-06

DOI號(hào)10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.14.008

Effects of straw particle organic fertilizer on the growth of facility vegetables and soil physical and chemical properties

GE Yuanying1NI Jinzhuang2SHAO Yujing2 SONG Yunwei1WANG Daoze1 （ ¹ Hangzhou Rural Revitalization Service Center，Hangzhou 31Oo2O， China; 2Hangzhou Manshanhong Vegetables and Fruits Professonal Cooperative，Hangzhou 311115， China）

AbstractThedisposal，processing，and production of organic fertilizer fromoff-fieldrice straw，followed by its application back to the field，isoneoftheeffctiveapproach forstraw ferilizerutilization.Toclarify the field applicationeffectsofricestraw fiberizationanddecay-promoting fertilizer technologyinpreparingstrawgranular organic fertilizer，experimentswere conducted ongreenhouse greenvegetablesunderequal nitrogen conditions with dierent organic fertilizers and application rates.The treatments included SOF1 （straw organic fertilizer 3750kg/hm²+ （204號(hào) compound fertilizer 525kg/hm² ）， SOF2 （straw organic fertilizer 7500kg/hm²+ compound fertilizer 300kg/hm² ）， SOF3 （straworganic fertilizer 11250kg/hm²+ compound fertilizer 75kg/hm² ），COF（commercial organic fertilizer 4500kg/hm²+ compound fertilizer 525kg/hm² ），BOF（biological organic fertilizer 1200kg/hm²+ compound fertilizer 0kg/hm² ），and pure chemical fertilizer（ 750kg/hm² of compound fertilizer） as the control （CK）. Indicators such as vegetableyield（plantheight，singleplant weight，etc.），quality（solublesugar，vitamin C，nitrate），andsoilphysicaland chemical indicators （organic matter，humus，total nitrogen，etc.）were measuredtoanalyze theeectsof strawparticle organic fertilizer on the growth offacility vegetable and soil physical and chemical properties.Theresults showed that compared with theapplicationof pure chemical fertilizer，the treatmentswith straworganic fertilizer，commercial organic fertilizer，andbiologicalorganicfertilizerasbasefertilizers allincreasedthechlorophyllcontentandsingleplant weight offacilityvegetabletovarying degrees，demonstrating certainyield-increasingefects;thecontentsof soluble sugarandvitamin Cwerealsoincreased，whiletheformationof nitrate was inhibited.Comparedwithsolechemical fertilizeraplication，thetreatments withbaseapplication oforganic fertilizershowed varyingdegrees of increase in soil organic mater，humus，and total nitrogencontent.It indicates thatstraworganic fertilizercanpartlyreplace commercial organicfertizer，achievestrawfertilizerutilization，and playaroleinimprovingsoilqualityandenhancingsoilfertility. Based on the comprehensive asessments of yield and quality indicators of green vegetables，a fertilization mode of using 11250kg/hm² of straw organic fertilizer or 1200kg/hm² of bio-organic fertilizeras base fertilizer can achieve relatively stable crop yield and improve vegetablequalitywhilereducing the consumptionofchemical fertilizers.This approach demonstrates significant benefits in fertlizer usage while increasing eficiency，making it a viable option forpromotion and application in agricultural production.

Keywordsstraw organic fertilizer; facility vegetables; soil fertility; yield; quality

設(shè)施蔬菜可以實(shí)現(xiàn)以 10% 的蔬菜種植面積達(dá)到30% 的蔬菜產(chǎn)量和 45% 的蔬菜產(chǎn)值。近年來(lái)，設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，成為有效保障蔬菜周年平衡供應(yīng)、提高菜農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益的重要產(chǎn)業(yè)之一。由于設(shè)施蔬菜栽培長(zhǎng)期處于高集約化、高復(fù)種指數(shù)、高肥料投入的狀態(tài)，普遍存在化肥施用過(guò)量等現(xiàn)象，可能會(huì)引發(fā)土壤養(yǎng)分失衡、次生鹽漬化、土壤酸化等一系列連作障礙問(wèn)題[2-3]，影響蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)，制約設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。針對(duì)上述問(wèn)題，越來(lái)越多的學(xué)者指出采用有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配合施用措施，對(duì)于改善設(shè)施菜地土壤質(zhì)量，減輕次生鹽漬化和連作障礙，維持可持續(xù)發(fā)展具有積極作用[4-6。有機(jī)肥替代部分化肥作為化肥減量增效的重要技術(shù)路徑之一，已在糧油、蔬菜等大田作物上進(jìn)行了大量研究[7-10]，普遍認(rèn)為有機(jī)肥替代部分化肥能夠有效提升土壤肥力，增加土壤微生物群落多樣性，改善土壤環(huán)境，從而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，是提高肥料利用率、減少化肥施用量的重要途徑。目前，關(guān)于畜禽糞便有機(jī)肥或生物有機(jī)肥的應(yīng)用效果報(bào)道較多，而針對(duì)秸稈有機(jī)肥在蔬菜生產(chǎn)上部分替代化學(xué)氮肥的施用效果有待進(jìn)一步明確。

農(nóng)作物秸稈是生產(chǎn)有機(jī)肥料的重要資源之一，可通過(guò)覆蓋、翻壓、堆區(qū)、生物反應(yīng)堆等方式直接還田或離田處置，實(shí)現(xiàn)肥料化利用，形成秸稈粉碎還田、快速腐熟還田、過(guò)腹還田、離田堆腐制肥等多種技術(shù)模式[12]。實(shí)際生產(chǎn)中，秸稈直接還田主要用于水田、旱地或果園，設(shè)施栽培則以施用商品有機(jī)肥或堆腐制肥還田為主。然而，受秸稈自身碳氮比高，以及纖維素、木質(zhì)素等難降解有機(jī)物含量高、養(yǎng)分含量低等因素的影響[13]，其綜合利用成本較高、效率低，離田肥料化利用率不高，秸稈肥料化利用生產(chǎn)有機(jī)肥的研究還有待進(jìn)一步深入。

為探討秸稈離田處置和肥料化利用技術(shù)，本試驗(yàn)應(yīng)用秸稈纖維化促腐制肥技術(shù)工藝[4]，將水稻秸稈纖維化攪融處理后，制備秸稈顆粒有機(jī)肥，并進(jìn)行秸稈有機(jī)肥替代化肥的田間應(yīng)用試驗(yàn)，研究其在設(shè)施蔬菜上施用對(duì)作物產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響，為秸稈離田肥料化利用提供技術(shù)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地設(shè)在浙江杭州余杭區(qū)瓶窯鎮(zhèn)南山村（30^°22^′N，119^°56^′E ），位于杭嘉湖平原南端，屬中亞熱帶氣候，氣候濕潤(rùn)，四季分明，雨量充沛，光照充足，年平均氣溫 16.2^°C 年平均降水量 1 550mm ，年雨日數(shù)140d左右，常年無(wú)霜期 240d 。試驗(yàn)點(diǎn)土壤為培泥砂田，質(zhì)地為黏質(zhì)壤土。試驗(yàn)前土壤理化性狀：土壤 pH4.42 ，有機(jī)質(zhì)32.2g/kg ，全氮 0.241% ，有效磷 396.5mg/kg ，速效鉀427mg/kg 。

1.2 肥料種類(lèi)

以水稻秸稈為原料的秸稈顆粒有機(jī)肥由杭州互利糧油專(zhuān)業(yè)合作社加工而成。采用秸稈攪融加工設(shè)備及纖維化促腐制肥工藝，水稻秸稈經(jīng)旋切攪融機(jī)械進(jìn)行纖維化預(yù)處理 40min 、快速堆腐發(fā)酵30d后，按物料質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加復(fù)合肥 （N：P₂O₅：K₂0 為 15：15 ：15）2%+ 尿素 2% ，經(jīng)二次攪融、輥壓造粒制備秸稈顆粒有機(jī)肥[有機(jī)質(zhì)含量 65.3% pH8.5 ，總氮（N）含量

1.77% ，總磷 （P₂O₅） 含量 1.28% ，總鉀（ 含量2.07% 1，作為作物基肥。

其他肥料，以豬糞為原料、木屑為輔料的商品有機(jī)肥由杭州綠寶有機(jī)化肥有限公司（余杭）生產(chǎn)，有機(jī)質(zhì)含量 38.6%，pH 8.4 ，總氮（N）含量 1.70% ，總磷（P₂O₅） 含量 2.66% ，總鉀 （K₂0） 含量 1.79% ；生物有機(jī)肥由山東雷力綠色肥業(yè)有限公司生產(chǎn)，總養(yǎng)分含量25%（N：P₂0₅：K₂0 為 15：4：6 ： 40% 復(fù)合肥 （N：P₂O₅ ：K₂O 為 22：5：13， 由比利時(shí)A-PLANTS能源化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn)。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在蔬菜基地單體大棚中進(jìn)行。在等氮條件下，根據(jù)不同有機(jī)肥種類(lèi)和化肥施用量，設(shè)6個(gè)處理（表1），分別為青菜移栽前施底肥秸稈有機(jī)肥（SOF）3750，7500，11250kg/hm² ，商品有機(jī)肥（COF）4 500kg/hm² ，生物有機(jī)肥（BOF）1 200kg/hm² ，以不施有機(jī)肥作為對(duì)照（CK）。按田間小區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理1個(gè)小區(qū)，面積為 20m² ，隨機(jī)排列，3次重復(fù)。青菜品種為上海青，前茬為葉菜。2023年4月10日播種，5月6日施肥后翻耕整地，5月8日移栽，6月2日采收。青菜移栽密度 18cm×18cm 。有機(jī)肥和復(fù)合肥作底肥一次性施入，不同處理除底肥種類(lèi)和施用量外，其他田間管理措施均一致。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1青菜產(chǎn)量和品質(zhì) 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，分別對(duì)各小區(qū)青菜地上、地下部分稱(chēng)重測(cè)產(chǎn)。各小區(qū)取10株考察單株重、株高性狀，并采用分光光度比色法測(cè)定葉綠素含量。取3株送檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，參照《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》15，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定；硝酸鹽含量采用水楊酸硝化比色法測(cè)定；維生素C含量采用2，4-二硝基苯胖比色法測(cè)定。

1.4.2土壤理化性質(zhì) 試驗(yàn)前后分別采集各小區(qū)0～20cm 耕層土樣，分析土壤理化性質(zhì)。土樣用常規(guī)方法預(yù)處理后，采用風(fēng)干土常規(guī)法測(cè)定土壤理化指標(biāo)[。土壤pH采用土水質(zhì)量比1：2.5浸提—酸度計(jì)測(cè)定；陽(yáng)離子交換量采用乙酸銨交換一氧化鎂蒸餾法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化一容量法測(cè)定；全氮含量采用自動(dòng)定氮儀法測(cè)定；有效磷含量采用氟化銨一鹽酸溶液浸提一鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提一火焰光度法測(cè)定；腐殖質(zhì)含量測(cè)定方法參照標(biāo)準(zhǔn)NY/T1867—2010《土壤腐殖質(zhì)組成的測(cè)定焦磷酸鈉一氫氧化鈉提取重鉻酸鉀氧化容量法》。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2020軟件處理，統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS12.0軟件完成，采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1有機(jī)肥施用對(duì)青菜生長(zhǎng)的影響

2.1.1葉綠素含量 蔬菜的生長(zhǎng)狀況可通過(guò)植株的葉綠素含量間接得到體現(xiàn)。由圖1可知，底肥施用有機(jī)肥的青菜葉綠素含量比CK（不施有機(jī)肥）處理均有所提高，增幅在 12.35%～65.84% ；隨著秸稈有機(jī)肥施用量的增加，葉綠素含量呈增加趨勢(shì)，SOF3處理最高，為 1.34mg/g 。統(tǒng)計(jì)分析表明，SOF2、SOF3、COF、BOF與CK差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義中 （Plt;0.05） ，可見(jiàn)有機(jī)肥等氮量替代化學(xué)氮肥，有利于青菜的葉綠素含量增加。

不同小寫(xiě)字母表示處理間差異在0.05水平具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.1.2植株性狀 比較不同底肥處理的青菜生物性狀差異（圖2），底肥施用有機(jī)肥的處理與CK相比，青菜平均單株重表現(xiàn)出一定的正向效果，增幅在7.73%～27.90% ，尤以SOF3和BOF處理的增幅最明顯，分別較CK增加 27.90%.23.25% 。統(tǒng)計(jì)分析表明，SOF2、SOF3、COF、BOF與CK差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （Plt;0.05） 。平均株高除SOF1處理較CK略降低外，其他處理均有一定增幅，其中SOF2、SOF3增幅分別為 5.17%.8.31% ，與對(duì)照差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05） ?？梢?jiàn)，青菜移栽前基施秸稈有機(jī)肥7500～11250kg/hm² 作底肥，有利于青菜生產(chǎn)，提高作物株高和單株重。

2.1.3產(chǎn)量 比較不同底肥處理的產(chǎn)量差異（圖3），底肥施用有機(jī)肥的處理與CK相比，均表現(xiàn)出一定的增產(chǎn)效果，增產(chǎn)幅度在1107.6＼～2 672.7kg/hm² ，增幅 4.21%～10.15% ，尤以 SOF3、BOF和SOF2處理增產(chǎn)最明顯，分別較CK增產(chǎn)10.15% 、 9.35% 和 7.43% 。統(tǒng)計(jì)分析表明，SOF2、SOF3、BOF的產(chǎn)量與CK差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ Plt;0.05）?？梢?jiàn)，青菜移栽前基施秸稈有機(jī)肥 7500～ 11 ∣250kg/hm²"或生物有機(jī)肥 1 200kg/hm²"作底肥，有利于青菜生產(chǎn)，提高作物產(chǎn)量。本試驗(yàn)僅以基施秸稈有機(jī)肥 11 250kg/hm²"作為最大施用量，繼續(xù)提高秸稈有機(jī)肥用量對(duì)青菜產(chǎn)量的影響，有待進(jìn)一步試驗(yàn)。

2.2有機(jī)肥施用對(duì)青菜品質(zhì)的影響

2.2.1可溶性糖含量 可溶性糖含量是反映植物體內(nèi)碳素營(yíng)養(yǎng)狀況及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由表2可知，不同底肥處理對(duì)青菜可溶性糖含量有一定影響，施用一定量的有機(jī)肥可增加植株可溶性糖含量，隨著秸稈有機(jī)肥施用量的增加，可溶性糖含量呈上升趨勢(shì)。底肥施用有機(jī)肥的處理，青菜中可溶性糖含量均高于CK處理，增幅在 11.24% ＼～34.11% ，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ Pgt;0.05. 。

2.2.2維生素C含量 維生素C含量是衡量青菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由表2可知，底肥施用有機(jī)肥的處理青菜中維生素C含量均高于CK，增幅在19.94%～36.86% ，其中SOF3、COF、BOF與CK差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （Plt;0.05） 。青菜中維生素C含量隨秸稈有機(jī)肥施用量的增加呈上升趨勢(shì)，施用商品有機(jī)肥和生物有機(jī)肥也可促進(jìn)青菜中維生素C含量的增加。

2.2.3硝酸鹽含量 硝酸鹽含量是蔬菜衛(wèi)生品質(zhì)中的一個(gè)限制指標(biāo)。由表2可知，底肥施用有機(jī)肥的處理青菜中硝酸鹽含量均低于CK，降幅在16.97%～23.93% ，其中SOF2、SOF3、COF、BOF與CK差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ Plt;0.05 。這表明純化肥施用一定程度上促進(jìn)了青菜體內(nèi)硝酸鹽的積累，而有機(jī)肥的施用對(duì)硝酸鹽的生成有一定的抑制作用。

2.3有機(jī)肥施用對(duì)土壤理化性狀的影響

不同底肥處理的青菜地土壤理化性狀相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。底肥施用有機(jī)肥后，土壤 pH 較CK略有上升，增幅在 0.06～0.19 個(gè)單位；不同底肥處理的土壤陽(yáng)離子交換量變化不大；土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和腐殖質(zhì)含量較CK分別提高 1.54%～7.41% 、2.24%～7.62% 和 1.75%～5.26% ，其中SOF3處理的增幅最大。綜合來(lái)看，青菜移栽前施用秸稈有機(jī)肥、商品有機(jī)肥和生物有機(jī)肥作底肥，可以提高土壤 pH 以及有機(jī)質(zhì)、全氮和腐殖質(zhì)含量，起到改良王壤、提升土壤肥力的作用；隨著秸稈有機(jī)肥施用量的增加，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和腐殖質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)。設(shè)施蔬菜地常年施肥水平較高，有效磷、速效鉀含量比較豐盈，因此不同施肥種類(lèi)、用量對(duì)單季青菜栽培后土壤中磷、鉀含量變化的影響不大。

3結(jié)論與討論

秸稈顆粒肥含有豐富的有機(jī)質(zhì)及植物生長(zhǎng)所需的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，特別是含有較高的鉀素，能夠有效補(bǔ)充土壤中作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。楊玲[17研究認(rèn)為，秸稈堆腐有機(jī)肥對(duì)改善酸化王壤具有顯著作用，施用后有利于增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成，降低土壤容重，提高土壤通透性，加速土壤淋鹽，降低表層鹽分積累，促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，從而提高產(chǎn)量。金梅娟等18研究表明，秸稈源土壤調(diào)理劑耦合化肥減量措施可有效減輕設(shè)施菜地次生鹽漬化障礙、緩解土壤酸化程度，促進(jìn)葉菜的正常生長(zhǎng)及產(chǎn)量的提高與品質(zhì)的提升。潘亞杰等研究表明，秸稈有機(jī)肥替代化學(xué)氮肥有利于土壤氮素的維持和提高，施用蔬菜秸稈肥對(duì)菜心產(chǎn)量提高較為明顯[19]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，秸稈有機(jī)肥具有較好的土壤培肥作用，可以提高土壤pH以及有機(jī)質(zhì)、全氮和腐殖質(zhì)含量，起到改良土壤、提升土壤肥力的作用；此外，促進(jìn)了青菜根系的生長(zhǎng)發(fā)育，增強(qiáng)了植株對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收能力，使青菜地上部分生物量明顯增加。

研究表明，有機(jī)肥替代化肥施用可提高蔬菜品質(zhì)。王冰清等20研究表明，化肥減量及配施不同比例的有機(jī)肥可顯著提高黃瓜、苦瓜和甘藍(lán)3種蔬菜的可溶性糖、維生素C及蛋白質(zhì)含量，降低蔬菜中的硝酸鹽含量。梁樂(lè)繽等21研究表明，在小青菜生產(chǎn)中施用有機(jī)肥能夠明顯增加土壤中堿解氮、有效磷和速效鉀含量，降低土壤容重；施用有機(jī)肥后小青菜中維生素C、可溶性糖含量明顯提高，硝酸鹽積累顯著降低，有效提高了青菜品質(zhì)。齊維強(qiáng)等22研究表明，施用不同配比的秸稈有機(jī)肥可明顯促進(jìn)番茄產(chǎn)量與品質(zhì)提升。本試驗(yàn)中，不同有機(jī)肥處理的青菜中可溶性糖、維生素C含量均高于純化肥處理，表明施用有機(jī)肥有助于提高青菜中可溶性糖和維生素C含量；隨著秸稈有機(jī)肥施用量的增加，可溶性糖、維生素C含量呈上升的趨勢(shì)；純化肥處理的青菜中硝酸鹽積累量最多，而施用有機(jī)肥的青菜中硝酸鹽含量有所下降。這與劉麗鵑等23和羅佳等24的研究結(jié)論一致。

秸稈有機(jī)肥作為一種有機(jī)物料，可有效替代部分化肥，在減少化肥用量的情況下，為作物生長(zhǎng)提供必要的養(yǎng)分，同時(shí)提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和改善土壤理化性狀，其與化肥配施可提高農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)利用效率及肥料利用率[25]。武星魁等5研究提出，葉菜類(lèi)蔬菜有機(jī)肥氮替代化肥氮的比例在 25% 左右時(shí)可實(shí)現(xiàn)較佳的增效減排效果。潘亞杰等1研究表明，利用秸稈有機(jī)肥等氮量替代 10%～25% 化學(xué)氮肥是維持和提高菠菜產(chǎn)量及氮肥利用效率的適宜比例。羅佳等24研究表明，與單施化肥相比，配施 20% 有機(jī)肥處理顯著提高了生菜產(chǎn)量，配施 40% 有機(jī)肥時(shí)生菜產(chǎn)量與單施化肥無(wú)差異。本試驗(yàn)中，由于有機(jī)肥中含有較高的速效氮、磷、鉀養(yǎng)分，秸稈有機(jī)肥施用量11 250kg/hm² 、商品有機(jī)肥施用量 4 500kg/hm² 時(shí)，化肥配施量可降至常規(guī)用量的 10%.70% ，生物有機(jī)肥施用量 1200kg/hm² 時(shí)，可不需要施用化肥。

本研究結(jié)果表明，與單施化肥相比，基肥施用秸稈有機(jī)肥和商品有機(jī)肥、生物有機(jī)肥的處理，其土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)及全氮含量均有不同程度的增加，表明秸稈有機(jī)肥可以部分替代商品有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)秸稈肥料化利用，起到改良土壤、提升土壤肥力的作用。綜合青菜的產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)，設(shè)施青菜基施秸稈有機(jī)肥 11 250kg/hm² 或生物有機(jī)肥 1200kg/hm² 作底肥的施肥模式，可以在化肥減量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)較穩(wěn)定的作物產(chǎn)量，并提高蔬菜品質(zhì)，具有較好的化肥減量增效作用，值得在生產(chǎn)上推廣和應(yīng)用

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