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作物施肥原理

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第六章作物施肥原理

全世界的人口,年年增加,为使人类免陷於肌饿,并能进一步改善生活,农业必需增产。施用肥料为达到作物增产目的最有效而迅速的方法。不过达到施肥增产的目的,必需农民因施肥而获利,才愿投资施用。为达到农民获利的目的,在技术上施肥必须合理;在经济上肥料价格应低廉,以及农产品价格应该稳定。

合理的施肥应考虑作物种类、肥料种类、施肥量以及施肥方法。这四项之考虑并非各自独立,而有相互的关系存在。施肥量可因供应的肥料不同而改变;肥料用量与肥料种类的不同,施肥方法亦有所不同;作物种类不同其施用种类、用量及方法都需调整。

一、化学肥料贮运要点

秋季是果农大量用肥的季节。化肥贮运中若不能妥善保管,常会造成肥效降低,人的身体健康受损,乃至不应有的事故发生。因此,化肥贮运中要注意防止以下十点:

(一)防露天堆放

化肥不能露天堆放,如碳酸铵露天放置在20℃气温下,氨损失率是l天%,5天48%,10天损失达74%。因此,化肥应放在屋内的阴凉乾燥处。

(二)防潮湿

硝酸汰氮肥、过磷酸钙受潮会结成硬块难溶。因此,化肥应用塑胶或油毛毡包严,最好架空不接触湿源而防潮。

(三防受热

温度愈高,化肥的潮解挥发和结块愈严重(稳定性愈差),因此要适时调节贮存房屋的温度,保持在30℃以下。

(四)防挥发

碳酸铵稳定性差,易分解挥发,当气温高於20℃时,它会分解成氨气、二氧化碳和水而流失。因此,要检查包装是否破损,轻搬轻放,用多少拿多少。

(五)防火灾

硝酸铵、硝酸钾等有助燃性,贮存时不能和易燃物如煤油、汽油、槁秆、木屑等堆放在一起,以免引起火灾。

(六)防爆炸

硝酸铵、硝酸钾等容易爆炸,若与铜、铁等金属粉末混在一起,一旦摩擦撞击,就易引起爆炸事故。所以这些化肥结块硬化後,不要用金属物猛击,要用重物碾碎。

(七)防腐蚀

过磷酸钙中含有游离酸,对贮存器具和人体皮肤都有腐蚀作用,贮存时尽量不要直接接触,或裸露放置於金属容器内,也不能和作物种子及衣物等放在一起,以免影响发芽率及腐蚀物品。

(八)防混放

化肥有酸性和硷性,有一般化肥和茵肥之分等,这些都应分门别类,按産地、种类、性质分别放置和保管,以免降低肥效。

(九)防中毒

在搬运有毒和腐蚀性化肥时,如碳酸铵有明显刺激气味,会挥发一种有毒物质?氰氨化物,最好戴上口罩、手套、护目镜以防中毒,搬运後应洗乾净裸露皮肤。

(十)防误用

肥料不能和农药、人畜药品、食用物品(如白糖、食盐)等混放,以免误用。特别要防止小孩在贮藏场所玩耍误食等,以免造成不应有的事故。

二、化学肥料施用禁忌

(一)忌氮肥浅施

氮肥施用在浅层,受太阳光照射後,很容易使氮素分解挥发,其中碳酸氢铵的挥发性尤为突出。因此,要改变表层撒施的习惯,采取开沟深埋的方式,以防氮素的挥发。

(二)忌单施一种化肥

单施一种化肥会导致土壤团粒结构被破坏,质地变硬,引起土壤变酸或变硷,严重破坏其理化性质。而且单施一种化肥还会影响土壤有益微生物的繁衍活动,降低土壤活性。

(三)忌温室内施用氨水或碳酸氢铵

温室环境处在高温状态和封闭环境下,氨水和碳酸氢铵在高温条件下极易挥发,温度越高,“氨”挥发越快,挥发量越多,这样会使氨气熏伤植株,妨碍正常生长。

(四)忌一次多量施用高浓度化肥

不论是氮化肥还是有机化肥都不要一次施用过量,如尿素含氮量高达46%,若一次大量施用,浓度过高,会使作物根系出现脱水现象,致使根受到损伤,出现烂根死亡。

(五)忌不顾肥料性质,乱配混施两种肥料

如铵态氮类肥料,忌与草木灰、石灰、磷肥等硷性肥料混合施用,否则,酸硷中和,不仅加速了氮素挥发,而且其生成物会使土壤板结。

(六)忌在豆科类作物上过量施用氮素化肥

大豆、花生、绿豆等豆科作物,其根部可着生根瘤,若氮素化肥施用过多过猛,就会直接损伤根瘤菌的固氮活性能力,降低固氮能力。若种植豆科作物的土壤里极度缺氮肥,可与磷肥配合施用少量氮肥,可收到平衡施肥的效果。

(七)忌含氯化肥过多施用於敏感作物

如烟草、柑桔、薯类、葡萄等作物,对含氯化肥十分敏感,切忌一次大量对这类作物施用过多氯肥。

(八)忌撒施磷素化肥

磷肥在土壤中移动性很小,撒施使磷肥停留於表面,不能到达土壤深层,作物根系无法吸收,因而大大降低施磷的肥效。

(九)忌夏秋晴天中午进行叶面喷肥

夏秋晴天中午气温高,若在此时进行叶面喷肥,不仅肥分蒸发快,而且附着幼嫩枝叶上的肥料易灼伤作物,既浪费肥料,又妨碍作物正常生长。最佳喷肥时间,应在早晨或傍晚。

(十)忌大雨之前施肥

暴雨或降雨来临前施肥,极易被冲走,特别是水溶性强的尿素、过磷酸钙等氮、磷肥更不要在大暴雨前施用。

三、肥料的选择

选择肥料必需考虑下面几项因数:价格、主成分、副成分、施用方法,以及作物需求特性。

(一)价格

施用肥料的目的是为获利,因此肥料价格必需便宜。肥料价格系指某单位要素而言。常用肥料之成分及市售价格如表47及48。

以尿素和硫酸铵为例,提供1公斤氮素的价格分别为及元,可见尿素较硫酸铵便宜。

现今制造肥料均以制造纯度高者,因为纯度愈高,无论运输、包装以及贮藏等费用均相对降低。有机肥料之所以贵的原因即因其单价与化学肥料无大差异,但成分含量百分率低很多,致运输成本太高,不易大规模推广。

(二)主成分的效应

主成分的意义即主要要素的化合态或性质,如硫酸铵中的主成分是氮,其为铵态,硝酸钙中的主成分亦是氮,然其为硝酸态。过磷酸钙的主成分是磷的化合物,其为水溶性。效应的意义为在一定时间内被作物吸收的量。施於土壤的肥料,部分被作物吸收利用,未被吸收的养分可能遗留在土壤中,亦可能流失。氮、钾肥容易流失,磷肥则否,所以磷肥的效应仅迟速的问题。一般而论在酸性土壤中,水溶性与可溶性磷肥无多大区别;在中性以上土壤则水溶性优於可溶性。氮肥为作物吸收时不是铵态氮就是硝酸态氮,故无论施用任何氮肥若非上述化合态时,必转变为该种离子後才能被作物吸收,故肥效有缓速的不同。

(三)副成分

肥料种类主成分含量包装价格*价格*

N-P2O5-K2O-CaO-MgO kg/包元/包元/公斤尿素46- 0- 040221粒状过磷酸钙 0-18- 040148

粉状过磷酸钙 0-18- 040136

氯化钾 0- 0-6040192

硫酸钾 0- 0-5040342

硫酸铵21- 0- 040184

硝酸钙20- 0- 040220

硝酸钾 0- 0-3340104026硝酸铵钙20-0-040203

苦土石灰 0- 0- 0-48- 840268

台肥 1号20-5-1040264

台肥 2号11-9-1840248

台肥 4号40256

台肥 5号16-8-1240260

台肥39号12-18-1240331

台肥42号23-5-540264

台肥43号15-15-15-440399

黄豆饼

黄豆粕

状元肥0-10-20-21-32040020

海贼肥

腐植酸20 L6000300

根宝20 L

米糠

鸡粪

牛粪

一色肥13-0-44-26三井有机肥6-6-6-14骨粉4-20-02036018

鱼精0-10-10-330海草精-300麻粕

年作者查访。

肥料中主成分以外的成分称为副成分,如硫酸铵的副成分为硫酸根,硝酸钠为钠。这些副成分对土壤及作物均有影响,尤其同种肥料长期间连续施用可改变土壤性质,如用硫酸铵由於铵被吸收而遗留酸根,可使土壤逐渐变为酸性;用硝酸钠,由於硝酸根被吸收而使土壤趋硷,并且由於钠离子的絮散作用,导致土壤构造变坏排水变差。对作物的影响最宜用钾肥为例,以氯化钾及硫酸钾供应钾肥,以主成分效应而论,根本无任何区别,但是於菸草、凤梨及块根类作物,氯化钾的副成分氯对其品质不利,增加纤维的含量,而使菸草的耐燃时间较短(表49),凤梨及块根类作物之纤维增多,口感变差,故应使用硫酸钾。然而对纤维作物琼麻等而言,氯可使纤维增多,因此,施用氯化钾效果较佳。

表49 硫酸钾与氯化钾对菸草耐燃时间(秒)之比较

肥料钾肥施用量 (lb/acre)

种类2448168

硫酸钾

氯化钾

(四)施用便利性

因肥料性质不同,施用有方便与否之别,与施用性有关之性质主要有吸湿性与毒性。硝酸态氮肥料及尿素等具吸湿性,贮藏期间与其他肥料混合时有结块之虑,影响将来施用之不便,因此必需有良好的包装袋,以阻绝与大气接触。尿素、氰氨基化钙等浓度高时对作物会造成氨的毒害,施用时必需适量,否则非但肥效差,可能尚对作物有害。

如选用肥料将配成溶液施於叶面或灌注於土壤,则必需选用溶解度大的肥料。几种肥料混合施用可以省工并顾及均匀性,但必需注意是否容易造成溶解度低的化合物的沈淀或形成气态挥失。例如硫酸镁(MgSO4·7H2O)与氯化钾(KCl)混合施用,於配成液体施用极易有K2SO4的沈淀产生,於配成固体施用,容易产生MgCl2潮解性大的化合物,因此,肥料施用必须注意其混合施用後所造成的便利性及肥效的改变。图19为一些常用肥料能否混合施用的指示图。

MgSO4·7H2O +2KCl → K2SO4+ MgCl2+ 7H2O

溶解度低有潮解性

根据图19将肥料不能混合的规则,条列如下:

1.铵态氮不能与硷性肥料混合,因易形成氨的挥失,而降低氮肥的有效性。

2.硝酸态氮不能与过磷酸钙混合,因易产生无水硝酸而挥失。

3.硝酸态氮不能与未腐熟堆肥混合,因硝酸还原菌的活性因碳源的增加而增

进,致使硝酸还原成氮氧化物或氮素而脱氮损失。

4.过磷酸钙不能与硷性肥料混合,因将形成磷酸三钙而降低磷肥的溶解度及

磷肥效应。

(五)作物需求特性

作物生育期短者,如蔬菜、豆科作物,应以施用速效性肥料为主,生育期长者,如多年生果树、草坪,宜速效与持久肥料并重。

深根性作物所施肥料尽可能达根系伸展深度,氮肥宜用硝酸态氮,磷钾肥尽量深施;浅根性作物以铵态氮为佳,磷肥宜浅施。

图19 常用肥料能否混合施用的指示图

四、肥料量

(一)决定肥料用量的方法(养分缺乏的诊断技术)

1.肥料试验

决定施用量的最正确方法为举办当地田间肥料试验,但每地举行田间试验,事实上人力物力花费太大,并无法如愿。因此,只有借用土壤调查的结果,藉以了解各地土壤特性,再同时举办土壤测定及盆栽肥料试验。

盆栽试验可粗略定量需肥量及测知养分的交感效应。盆栽培育的过成中可控制土壤环境与气候条件,使其变异变小,以利较复杂的试验设计,同时在较短的期间便有结果。不过盆栽试验无法完全模拟田间环境条件,且无底土的影响,因此,试验数据仅能做为参考标准。

2.目视诊断法

此法较为粗放,且必需有相当经验者方能胜任,否则极易判断错误。并且植物在外表未呈现养分缺乏的症状前,施肥就可能对植物的生长发生效用,所以仅靠症状呈现来断定植物养分是否不足,往往错失最佳时机,尤其是对生长期短者,当徵状发生时再施肥,为时已晚;但对多年生果树则非常实用,可由经验施肥及目视诊断,经多年修正,可有良好效果。因此,农民的经验分享相当重要。

3.土壤分析法

测定土壤养分含量,按种植作物种类的需要而补充之。

4.植体分析法

直接分析作物营养要素成分,并据以补充养分。此法对长期的果树可行,对短期的作物,如蔬菜、玉米、大豆等,当分析後再补救,时效上已来不及,但仍可为下作参考之依据。如果希望利用植体分析做为植物养分不足的诊断工具,则需找到植体的临界浓度,当植体低於此临界浓度时,施肥必能显着的提高产量。反之,高於此临界浓度,则施肥无效。表50为常见作物的诊断标准。

(二)不同作物对肥料量的需求

不同作物或同一作物不同品种之间,需要营养元素的区别,主要在於用量、比例、时期,以及对某些特殊元素的须求方面。

表50 常见作物的诊断标准

作物不同,吸收养分能力有异,如小麦吸收力较大麦强,施肥量可较少。豆科作物能固定空气中的游离氮素,仅需施用少量氮素基肥即可,但磷、钾及石灰需充分补充。

各种作物对养分吸收利用量见表51。收获方式不同养分从田间被作物移除之量亦有差异,全株收获移除量最多,假如是仅收获谷粒,那麽,约有65-75%总量之氮磷被移除,而钾镁被移除量较少。由表51及52可以发现,块根类作物、菸草及甘蔗,钾肥需求量高,禾谷类作物、叶菜类、牧草、茶较需氮肥。

表50 数种作物之养分利用概量

作物种类部位产量N P2O5K2O Mg S

/A??????????lb/A ?????????

玉米粒 200bu150 87 57 18 15秆8000lb116 27209 47 18高粱粒8000lb120 60 30 14 22秆8000lb130 30170 30 16

青刈玉米 32t266114266 65 33

花生荚4000lb140 22 35 5 10蔓5000lb100 17150 20 11

马铃薯块茎 500cwt173 73280 14 15蔓 300cwt 96 96265 65 7甘薯块根 300cwt 73 34169 8-

蔓 83 30144 10-水稻谷7000lb 77 46 28 8 5莴7000lb 35 14120 6 7大豆籽 60bu240 45 84 17 12秆7000lb 84 16 58 10 13蕃茄果 30t100 23216 8 21

秆4400lb 80 25120 20 20甘蔗茎 100t160 90335 40 54渣200 66275 60 32甜菜块根 30t125 15250 27 10地上部 16t130 25300 53 35

表52 蔬菜之产量与其养分吸收量

作物产量吸收量 (kg/ha)

种类(kg/ha)N

CaO MgO

P2O5K2O

蕃茄 9320

黄瓜 8340

茄子 5040

甘蓝菜 4750

白菜 5550

莴苣 4910

草莓 3220--

萝卜 5490

玉米10250

甘薯 8467

花椰菜 4500

芦笋 500

小麦 620

同一种作物施肥量亦有差别,如凤梨单位面积种植株数多,则施肥量亦增加,或新植与宿根之间,新植要多施肥料,宿根则较少;亦有如果树树龄大小不同,其施肥量亦异,树小,养分吸收量少,肥料亦少,树大,养分吸收多,肥料需多施。事实上目标产量亦影响施肥量甚巨。

为期达到农民因施肥而获利的目的,必需有肥料要素对各种作物之增产值可供参考。依报酬渐减率,在一般情形下,收获量虽依肥料施用量之增加而渐次增产,惟每单位肥料所增产之量依肥料用量增加而逐渐减低。

某些作物需要一些特殊元素,如甜菜需要钠,大豆需要钴,水稻需要矽等,必需特别注意,酌量补充,但需求量不多,勿过量施用。

(三)土壤性质对肥料量的影响

土是农作物生长的基础条件,种田的人都知道,即使不施肥,土里也能长出庄稼,当然产量低些。也就是说土壤中原有的养分可以满足做物部分需求。由於吐壤形成的母质不同,形成年代、条件各异,使土壤本身的性质千差万别。不仅表现在养分的种类、数量、有效程度方面,亦表现在土壤物理、化学及生物性的差异,这些和肥料用量都有密切关连。因此,施肥必需考虑原来土壤的潜在肥力、速效性养分数量、释放的难易及吐壤对养分的保肥性能等。

砂质土壤排水良好,阳离子交换容量小,肥料流失多,因此,必需分少量多次施用。粘质土壤CEC较大,肥料流失较少,可一次多量施用。

土壤对养分的吸附力与腐植质和粘粒有关,腐植质吸附养分的能力较粘土大7倍,当土壤的阳离子交换容量大时,可溶性肥料多施无妨,反之,CEC 意小的土壤,肥料易流失且易造成毒害,不可多施。

当土壤pH值适宜(在间),水分含量适当(田间容水量),且土壤通气良好的状况下,植物生长较快,养分吸收较多,施肥当然也必需提高了。

(四)气候对肥料量的影响

气候条件指温度及雨量。温度高作物的生长较速,肥料的分解与溶解较快,肥料施用量要多,反之,气候寒冷,作物生长停顿,肥料需求当然较少了。大部分的养料都必需溶解在水里,方能为作物所吸收利用,因此雨量的多寡及均匀与否都影响肥料的施用与效果,雨量均匀适量,肥料效果佳,作物生长旺盛需肥亮较多。雨量集中强度不均,可能造成肥料流失,或过分乾旱,肥料根本无法为作物所吸收利用。

五、施肥方法

构成作物的器官中,根为吸收器官,叶为同化器官,故作物养分吸收以根为主体,长久以来,人类施用肥料都以土壤施肥为主。施肥方法主要为施肥时期与施肥位置的决定。

适当时期与位置的意义,是在施肥於土壤时,应对种子或作物受害最少,而使作物在最需要养分的时期,在根部范围内存有为达高产量可被吸收之适当养分。为能达到这两条件,随很多因数而定,作物、土壤、气候以及肥料性质均为

其重要因数。试验某种作物施肥方法时,首先宜了解该作物生长期间养分吸收时期与量,以及根部分布情形。

(一)施肥时期

1.依作物吸收高峰期决定施肥适期

作物不同的生长发育阶段,对营养要素需要的数量、浓度和比例有不同的要求。某种营养条件,在某个生育期内是正常的,但在另一个生育期可能就不正常了。以玉米为例,其对养分的吸收量,随植龄而有差异,生育初期吸收量高,生育後期相对较低,对所有元素都是如此(表54和55),因此,对玉米而言,基肥显得特别重要,氮钾追肥也要在生育40天内施肥完毕,如此才能提高肥效,配合植物生长态势。

表53 各种作物三要素推荐量及其养分移去量

作物种类施用范围 (kg/ha)推荐量 kg/ha移去量 kg/ha 水稻 60-120- 0- 80- 0- 8065-20- 75甘薯 30- 90- 0- 50- 50-200 60- 30-12070-20-110甘蔗150-225- 0-150- 0-300

小麦 60-100- 20-120- 20- 60 80- 60- 60

玉米 80-200- 0- 50- 0- 75110- 60- 40

大豆 0- 30- 40- 60- 30- 60 10- 60- 40

茶 70- 90- 0- 20- 20- 90 70- 20- 40

香蕉新植150-250-150-250-200-650200-200-600

宿根200-560- 50-140-200-560

柑橘 40-340- 40-340- 40-340200- 70-150

黄麻 60-120- 20- 60- 60-240100- 40-120

棉花 80- 60- 60

烟草 50- 50-150

蔬菜140- 70-120

油菜150-100-100

甘蓝250- 70-120

腐熟堆肥10000

菠菜150- 90-120

腐熟堆肥10000

大蒜150- 50- 70

表54 不同生长期玉米对各种营养要素之吸收量

植龄养分吸收量

(天)N P K Ca Mg B Cu Mn Zn Fe ????? μg/g/day ?????????μg/g/day×100 ????

20571 30

40

50

60

70-

80-

90-- 100-

2.依肥料之移动性决定施肥适期

土壤中肥料的移动性NO3->NH4+>K>P,而固定性P>NH4+>K>NO3--N。

磷在土壤中不易移动,不会淋洗损失,因此可一次以基肥施用,氮、钾肥移动性大,固定性弱,宜分多次施用,如此可以减少淋洗损失,且不会因浓度太高而抑制种子发芽。

3.依施肥时期而将肥料分为

(1)基肥

凡在作物播种或移植之前施入土壤中并结合土壤耕作的肥料均是,基肥施用的目的是为作物生长发育创造良好的土壤环境,满足作物整个生育期对养分的需求。通常全部有机肥,磷肥的大部分,氮钾肥的一部分当基肥施用。

a.不同肥料深浅有别

基肥的施用方法是结合耕作将肥料施在作物主要根系分布层,以利於整个生育期所需。对於有机肥和钾肥来说,由於它们在土壤中的移

动性较小,浅施与作物根系不能很好街触,故应深施。

对於挥发性氮肥(硷性土壤易有氨的挥失,水田易有脱氮作用)来说,浅施易使养分损失,故亦应以深施为宜。

对於磷肥来说,由於磷肥易被土壤所固定,不易流失,且移动性缓慢,若深施则多数作物苗期吸收不到,故磷肥以浅施、条施为宜。

b.结合开沟集中施肥

c.多种肥料混合施用

表55 三种粮食作物不同生长期之三要素吸收百分率

作物生育日数三要素吸收百分率

天N P K 玉米0-25849

26-50352744

51-75313631

76-100202514

100-115682大豆0-40323

41-80464153

81-100373

101-120242521

121-140242420高粱0-20537

21-40332340

41-60323433

61-85152615

86-9515145

(2)追肥

凡在作物生长期中施入土壤中的肥料,称为追肥,追肥的目的是补充作物生长发育过程中所需的养分。氮与钾在土壤中较易移动,较容易流失,多分次施用。将追肥施用方法简述如下:

a.条施、穴施并覆土:条施、穴施肥料集中,覆土可减少肥料流失并兼

具除草功能。

b.表层撒施需结合灌水:结合灌水,在土壤表层撒施肥料,使肥料溶於

灌溉水之中,肥料随水渗入土壤及根际附近,很快被作物吸收利用。

c.叶面施肥:叶面施肥为快速有效解决缺乏问题的方法。

(二)施肥位置

肥料施入土壤以後,被土壤中水分溶解,变成土壤溶液中的养分。根至吸收这些养分通过质流、扩散和截取等方式进行。

一般而言条施为最适宜之施肥方法,条施较撒施肥效高,其原因有二:

1.条施与土壤接触面较少,固定量亦较少,尤其是磷肥;

2.条播作物若用撒施,在作物吸收前氮素容易因渗滤而损失。

磷肥因移动性低,需靠根之伸展截取,故施肥应条施接近根部;氮钾肥溶解度高,移动性大,条施可增加肥效,但必需注意浓度,不可太高,否则极易造成肥伤。

依施肥位置而将肥料分为

1.撒施:将肥料均匀撒布於土壤表面。此法多用於密植作物,如稻、草皮、

撒播叶菜。

2.条施:将肥料以条状施於土中,适用於条播作物栽培。

3.穴施:将肥料置於作物或种子旁的土壤中,采点状方式施肥。高冷地高丽

菜栽培之追肥常用此法。

4.环施:以作物为中心,在距离若干的土壤处,以环状方式施肥。一般果树

施肥多采此法。

(三)施肥深度

1.种肥

作为种肥一般是预先将所施的化肥埋施在种子下部或侧下部,肥料与种子应保持适当的距离,一般为3-5 cm,以避免烧伤种子。所以用作种肥的化肥,施肥深度以5-6 cm为宜。

2.追肥

施追肥时植株根系已初步发育形成,如采用机械追肥,应尽量减少伤根。一般情况下,行间追肥,窄行作物如小麦等的追肥深度为6-8 cm,宽行作物如玉米等的追肥深度以8-12 cm为宜,侧距以10-15 cm为宜。

3.底肥

底肥的作用期是在作物生长的後期,这时作物的根系已经成熟,植株高大密集,根区追肥较难操作,主要靠播种前整地时施入的底肥发挥作用。底肥深施常为15-20 cm或更深。而犁底施肥是一种简便易行的好办法。主要方法有两种:一种是先将肥料撒於地表再用犁耕翻入土;另一种是犁耕作业的同时将肥料施入犁沟。两者相比,後者为优,应大力提倡。

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