Verfahren zur Förderung von Wachstum und Gesundheit von Nutzpflanzen
专利汇可以提供Verfahren zur Förderung von Wachstum und Gesundheit von Nutzpflanzen专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且Wachstum und Gesundheit von Nutzpflanzen wird dadurch gefördert, daß man bei stabilen mikrobiellen Mischbiozönosen der Phizosphäre durch Zugabe von Supplinen und/oder Hemmstoffen, ggf. unter Zusatz von Nährstoffen, unerwünschte Bakterienarten durch erwünschte Arten ersetzt.，下面是Verfahren zur Förderung von Wachstum und Gesundheit von Nutzpflanzen专利的具体信息内容。
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Förderung von Wachstum und Gesundheit von Nutzpflanzen.
In der Wurzelzone von Nutzpflanzen bildet sich in Abhängigkeit von der Pflanzenart eine typische mikrobielle Mischbiozönose (eine mikrobielle Mischbiozönose ist die Lebensgemeinschaft verschiedener Mikroorganismen). Es ist bekannt, daß sich Mischbiozönosen in einem sehr langen Zeitraum - in Vergleich zur Generationszeit der einzelnen Arten - zu sehr stabilen (reifen, protektiven) Biozönosen entwickeln, bei denen die Organiationshöhe, die z. B. als Verhältnis von Biomasse zur Produktivität ausgedrückt werden kann, groß ist.
Stabile Biozönosen weisen im allgemeinen eine Vielzahl von Regelungsmechanismen auf, die durch die Änderungen der äußeren Bedingungen abgefangen werden. Artenspektrum und Individuenzahl einer Biozönose pendeln in ihrem Klimaxstadium um einen Optimumpunkt. Erhöht sich beispielsweise das Nahrungsangebot, so vermehren sich vorübergehend fast nur die ubiquitären allochthonen Mikroorganismen, während die hochspezialisierten autochthonen fast konstant bleiben.
Diese autochthonen Mikroorganismen haben sich häufig so spezialisiert, daß sie zum Leben Suppline benötigen. Suppline sind Stoffe, die zum Grundbestand der Zelle gehören und von einzelnen Organismen nicht aus den einfachen Bausteinen synthetisiert werden können. Es handelt sich dabei um Aminosäuren, Purine, Pyrimidine, organische Säuren, Kohlenhydrate, sowie Vitamine. Von ihrer Funktion und Konzentration her unterscheiden sich Suppline deutlich von Nährstoffen. Sie entsprechen den Vitaminen bei der tierischen und menschlichen Ernährung. In mikrobiellen Mischbiozönosen dienen häufig End- oder Zwischemprodukte des Stoffwechsels einer Art der anderen als Suppline, wodurch sich ein Regelmechanismus ergibt (vgl. Schlegel, Allgemeine Mikrobiologie, 5. Auflage l98l, Stuttgart, Verlag Thieme, S. l69). Ein weiterer Regelmechanismus besteht darin, daß die einzelnen Mitglieder einer mikrobiellen Biozönose unterschiedlich empfindlich auf Hemmstoffe reagieren, die entweder von anderen Mitgliedern der mikrobiellen Biozönose oder aber auch von einem höheren Symbiosepartner, z. B. einer Wirtspflanze, stammen.
Die Wechselwirkung, die sich in der Wurzelzone von Nutzpflanzen zwischen mikrobieller Mischbiozönose und dem Symbiosepartner Nutzpflanze ausbildet, kann z. B. darin bestehen, daß die Wurzel der Nutzpflanze Aminosäuren und Hemmstoffe ausscheiden, wodurch bestimmte Mikroorganismen gehemmt oder gefördert werden. Die Pflanze ihrerseits kann mit bestimmten Stoffen, die sie nicht oder in zu geringem Maße selbst synthetisiert, durch die Mikroorganismen als Symbiosepartner versorgt werden.
Im Stand der Technik wurde versucht, bestimmte Bodenbakterien, insbesondere Azotobacter, zuzusetzen oder zu fördern, um den Stickstoffgehalt des Bodens zu verbessern. Hierdurch wird eine instabile mikrobielle Biozönose erzeugt, deren positive Wirkung auf die Nutzpflanzen bei Kulturböden schon nach kurzer Zeit verschwindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Pflanzenproduktion über die Steuerung mikrobieller Mischbiozönosen während der gesamten Vegetationsperiode zu fördern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man bei stabilen mikrobiellen Mischbiozönosen der Rhizosphäre in eine oder mehreren ökologischen Nischen dieser Biozönose unerwünschte Bakterienarten durch erwünschte Arten dadurch ersetzt, daß man Suppline und/oder Hemmstoffe für einzelne Arten der Mischbiozönose zusetzt.
Die Stabilität der Biozönose verändert sich durch das vorgeschlagene Verfahren nicht oder nur unwesentlich, was ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Zusatz von Probiotika, künstlich gezüchteten, erwünschten Mikroorganismen (engl.: probiotics), ist.
Als Stoffe, die von der Pflanze selbst nicht oder nicht in genügendem Maße synthetisiert werden können, die in der Rhizosphäre von Nutzpflanzen wirken und durch Mikroorganismen erzeugt werden, sind zahlreiche Vitamine, Aminosäuren, Auxine, Cytokinine, Gibberelline usw. bekannt. Hemmstoffe für bestimmte Mikroorganismen der mikrobiellen Mischbiozönose, die aus Wurzelausscheidungen der Nutzpflanze oder aus mikrobiellen Umsetzungen solcher Ausscheidungen stammen sind z. B. Alkaloide (Berberin, Chelerythrin), Cumarin, eventuell auch Antibiotika. Viele Hemmstoffe sind chemisch noch nicht identifiziert. Beson ders wirksam erfolgt die Steuerung durch Zugabe von Supplinen und/oder Hemmstoffen, wenn gleichzeitig oder zeitlich unabhängig von der Zugabe von Supplinen und/oder Hemmstoffen bestimmte Nährstoffe für einzelne oder mehrere Mikroorganismenarten der Mischbiozönose zugesetzt werden.
Häufig können Suppline einer Art in bestimmten Konzentrationen auf andere Arten hemmend wirken. Das gleiche Supplin kann je nach Konzentration auf die gleiche Art sowohl hemmend als auch fördernd wirken.
Als Nutzpflanzen, die über die Steuerung der mikrobiellen Mischbiozönosen ihrer Rhizosphäre ein besseres Wachstum und/oder bessere Gesundheit aufweisen, werden folgende Arten un Artengruppen beispielhaft aufgeführt:
Es sind keine Nutzpflanzen bekannt, die nicht von der Steuerung der mikrobiellen Mischbiozönose profitieren. Daher lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich alle Nutzpflanzen fördern.
Nährstoffe für die Mikroorganismen der Mischbiozönose der Wurzelzone von Nutzpflanzen, die sich grundsätzlich von Supplinen unterscheiden, sind an sich bekannt (vgl. H. G. Schlegel, Allg. Mikrobiologie, Thieme Stuttgart l980, 5. Auflage, S. l76 ff). Als Beispiel sind Ammonium-, Nitrat-, Phosphationen und Glucose zu nennen. Kohlenhydrate können sowohl Supplin sein (seltene Kohlenhyrate) als auch den Charakter von Nährstoffen annehmen. Besonders bevorzugt werden beim erfindungsgemäßen Verfahren in Ver bindung mit Getreide und Maisarten Algenextrakte und Mycelienrückstände der Antibiotikaproduktion als Dünger zugesetzt. Bei Mais hat sich die Zugabe eines stickstoffarmen organischen Düngers (alkalischer Extrakt aus Laminaria digitata und Ascophyllum nodosum: 70-73 % organische Best.i.T; l5-30 % Alginsäure i.T.; 7-9 % Zellulose i.T.; 7-9 % Protein i.T.; 3-4 % Fett i.T.; l2-l4 % Fucoidin i.T.: 3-7 % Laminarin i.T.; 6-l2 % Mannit i.T.;) als besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Steuerung der Mischbiozönose herausgestellt. Andere stockstoffarme organische Dünger, die eingesetzt werden können sind gesiebte Reifekomposte, Baumrindenpulver (auch kompostierte), desgleichen Pulver oder deren Komposte von Comfrey, Rainfarn, Zwiebel, und Knoblauch sowie Magermilch, Molke, Humus, Humussäuren, Humate.
Die Suppline können den Kulturpflanzen zu verschiedenen Zeiten zugegeben werden. Vorteilhaft ist die Verabreichung der Suppline während der Keimung der Pflanzensamen.
Zweckmäßig ist daher die Zugabe der Suppline zum Pflanzensamen vor der Aussaat z. B. durch Pillieren (Zugabe zur Hüllmasse) wie bei der Zuckerrübe, Kohl, Radies, Poree, Kopfsalat, Selerie, Rote Beete, Zwiebel, Kohlrabe, Gewürzpflanzen, Gras, Blumen, Raps, Rübsen, Brassicaarten. Außer in die Hüllmasse beim Pillieren ist eine Zugabe zur Hüllmasse bei sogenannten künstlichen Samen (nackter Embryo) möglich.
Andere Samen wie Weizen, Gerste, Roggen, Hafer, Mais, Ackerbohne, Erbse, Wicke, Lupine, Soja, Sonnenblume, Reis werden angefeuchtet und in einem Suppline enthaltenden Pulver gewälzt (inkrustiert). Eine andere Möglichkeit der Inkrustierung ist die Zugabe des Pulvers zu einer slurry-Beize.
Kartoffeln und andere Knollenfrüchte werden vor dem Setzen der Saatknollen in eine wässrige Suspension von Supplinen (zusammen mit Klebern und Trägermaterial) getaucht. Andere Möglichkeiten der Anwendung sind die Zugabe zu Torfquelltöpfen und Saatplatten für die Aussaat, das Einmischen in Kultursubstrate auch für solche in paper-pots, die Zugabe als Lösung oder Suspension in das Wasser einer Hydrokultur oder zu inerten Trägerstoffen für die Anzucht (Blähmineralien, Steinwolle).
Außerdem ist die Anwendung als Suspension in der Flüssigsaat (z. B. von Gras; hydraulische Begrunung) möglich ebenso wie die Beimischung zum flüssigen Unterfußdünger bei der Aussaat.
Außer Saatgut können die Suppline auch bei der Stecklings- und Rißlingsvermehrung eingesetzt werden.
Die Supplinmischung wird dem Saatgut je nach Art ihrer Verabreichung zusammen mit Träger- und Hilfsstoffen zugesetzt. Trägerstoffe sind an sich bekannt, z. B. tone (Bentonit (Montmorillonit), Illit, Kaolinit), thermisch behandelte (geblähte) Mineralien, Gips, Gesteinsmehl, Torf, Sägemehl, Kieselgur, Aluminiumoxid, magnisiumoxid, -carbonat, -silikat, Zinkkarbonat, Calziumoxalat, Calziumkarbonat, Talk, Silicagel, Kohlestaub, Bariumsulfat. Als Hilfsstoffe werden Klebstoffe (Cellulosederivate (Methyl-, Ethyl-, Hydroxiethyl-, Na-Carboxyzellulose), Dextrine, Störke und Stärkederivate, Alginsäure und derer Salze, Tragant, Gummi arabicum, Gelatine, Wsserglas, Polyvinylpyrollidon, Lecithin) eingesetzt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
Eine Zeacoll genannte Supplinkombination der folgenden Zusammensetzung wirde hergestellt:
500 g Montmorillonit (Träger)
l,25 g Methylzellulose (Kleber)
45 mg LACOBIOS (l)
l00 mg Talkum (Träger)
l 6 mg MgSO₄ × 7 H₂O p.a. (Dünger)
45 mg BIOSOL® (2)
27 mg Asparagin p.a.
27 mg Threonin p.a.
27 mg Alanin p.a.
27 mg Glutamin p.a.
27 mg Valin p.a.
27 mg Na-Citrat × 2 H₂O p.a.
27 mg Maleinsäure p.a.
27 mg Gluconsäure p.a.
27 µl Milchsäure (30%ig) z.S.
- (l) Produkt der Fa. Probios Biotechnologie GmbH D-8490 Cham aus verarbeitetem Tang von Ascophyllum nodosum und Laminaria digitata (enthält Alginate)
- (2) Produkt der Fa. Biochemie Ges.m.b.H. A6250 Kundl, in der BRD vertrieben durch Gebr. Friedrich D-332l0 Salzgitter;
getrockneter Filterkuchen aus Mycelien der Antibiotikaproduktion
Die Supplinmischung wurde zusammen mit einer Repellentbeize (Mesurol®) in unterschiedlichen Mengen kurz vor der Aussaat auf das Saatgut aufgebracht. Hierzu wird Zeacoll der slurry-Beize zugesetzt. Pro Hektar werden 22 kg Saatgut eingesetzt.
Eine Supplinkombination für Mais entheilt außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen für l000 g Pulver die folgenden Verbindungen:
30 mg Glycin p.a.
30 mg Serin p.a.
30 mg Cystin p.a.
30 mg Alanin p.a.
30 mg Guanin p.a.
30 mg Adenin p.a.
30 mg Xylose p.a.
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l.
Eine Supplinkombination für Mais enthielt auf l000 g Pulver aus einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
30 mg Glycin p.a.
30 mg Serin p.a.
30 mg Cystin p.a.
30 mg Alanin p.a.
30 mg Guanin p.a.
30 mg Adenin p.a.
30 mg Ribitol p.a.
30 mg Rhamnose p.a.
30 mg Fucose p.a
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l.
Eine Supplinkombination für Mais enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
900 mg Guanin
60 mg Leucin
60 mg Isoleucin
550 mg Valin
2 g Lysin
2 g Xylose
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l.
Eine Supplinkombination für Mais enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
20 mg Uracil
20 mg 5-Hydroxymethyluracil
20 mg Thymin
20 mg Cytosin
20 mg Carbamylphosphat
20 mg Orotat
20 mg Uridylat
20 mg L-Tyrosin
20 mg L-Phenylalanin
20 mg L-Tryptophan
20 mg L-Glutaminsäure
20 mg L-Arginin-HCl
20 mg Asparaginsäure
20 mg Prolin
20 mg Vitamin C
20 mg Biotin
20 mg Tocopherol
20 mg Phyllochinon
20 mg Menadion
20 mg D-Arabinose
20 mg D-Glucose
20 mg D-Glucosamin
20 mg Sorbitol
20 mg Na-(D)-Gluconsäure
20 mg K-(D)-Glucarsäure
20 mg D-Mannose
20 mg D-Galactose
20 mg D-Galacturonsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l.
Eine Triticoll genannte Supplinkombination wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
l000 g Montmorillonit (Träger)
5 g Methylzellulose (Kleber)
0,2 mg Isoleucin
0,2 mg Valin
0,l5 mg Tyrosin
0,l5 mg Phenylalanin
0,l5 mg Tryptophan
0,2 mg Brenztraubensäure
0,2 mg Milchsäure
0,4 mg Maleinsäure.
Die Supplinmischung wurde gut gemischt und getrocknet. Winterweizen wurde mit dieser Supplinkombination inkrustriert in einer Menge von 200 mg Supplinpulver/l0 g Saatgut. Hierzu wurde das Saatgut angefeuchtet und in einer Trommel zusammen mit dem triticoll gewälzt.
Im Keimungsversuch im Labor während l0 Tagen ließ sich ein Zuwachs der oberirdischen Substanz gegenüber einem Vergleichsversuch um 5 % feststellen, während die unterirdische Substanz einen Zuwachs zwischen 29 und 38 % gegenüber dem unbehandelten Winterweizen aufwies.
Eine Supplinkombination für Weizen enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
0,5 mg Glycin
0,5 mg Serin
0,5 mg Cystin
0,5 mg Alanin
0,5 mg Leucin
0,5 mg Isoleucin
0,5 mg Valin
0,5 mg Threonin
0,5 mg Lysin
0,5 mg Brenztraubensäure
0,5 mg Milchsäure
0,5 mg Oxalsäure
0,5 mg Äpfelsäure
0,5 mg Bernsteinsäure
0,5 mg Malonsäure
0,5 mg Propionsäure
0,5 mg Fumarsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel 6.
Eine Supplinkombination für Weizen enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
0,5 mg Glycin
0,5 mg Serin
0,5 mg Cystin
0,5 mg Alanin
0,5 mg Leucin
0,5 mg Isoleucin
0,5 mg Valin
0,5 mg Threonin
0,5 mg Lysin
0,5 mg Brenztraubensäure
0,5 mg Milchsäure
0,5 mg Ketoglutarsäure
0,5 mg Glutarsäure
0,5 mg Nicotinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel 6.
Eine Supplinkombination für Weizen enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
0,5 mg Glycin
0,5 mg Serin
0,5 mg Cystin
0,5 mg Alanin
0,5 mg Leucin
0,5 mg Isoleucin
0,5 mg Valin
0,5 mg Threonin
0,5 mg Lysin
0,5 mg Brenztraubensäure
0,5 mg Milchsäure
0,5 mg Maleinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel 6.
Eine Supplinkombination für Weizen enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
0,5 mg Glycin
0,5 mg Serin
0,5 mg Cystin
0,5 mg Alanin
0,5 mg Leucin
0,5 mg Isoleucin
0,5 mg Valin
0,5 mg Threonin
0,5 mg Lysin
0,5 mg Oxalsäure
0,5 mg Äpfelsäure
0,5 mg Bernsteinsäure
0,5 mg Malonsäure
0,5 mg Propionsäure
0,5 mg Fumarsäure
0,5 mg Ketoglutarsäure
0,5 mg Glutarsäure
0,5 mg Nicotinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel 6.
Eine Supplinkombination für Weizen enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
0,5 mg Glycin
0,5 mg Serin
0,5 mg Cystin
0,5 mg Alanin
0,5 mg Leucin
0,5 mg Isoleucin
0,5 mg Valin
0,5 mg Threonin
0,5 mg Lysin
0,5 mg Oxalsäure
0,5 mg Äpfelsäure
0,5 mg Malonsäure
0,5 mg Propionsäure
0,5 mg Fumarsäure
0,5 mg Maleinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel 6.
Eine Supplinkombination für Weizen enthielt auf l000 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
0,5 mg Glycin
0,5 mg Serin
0,5 mg Cystin
0,5 mg Alanin
0,5 mg Leucin
0,5 mg Isoleucin
0,5 mg Valin
0,5 mg Threonin
0,5 mg Lysin
0,5 mg Ketoglutarsäure
0,5 mg Glutarsäure
0,5 mg Nicotinsäure
0,5 mg Malonsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel 6.
Eine Betacoll genannte Supplinkombination der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
93,3 g Montmorillonit (0,5 % Methylzellulose)
400 mg Glycin
400 mg Serin
400 mg Cystin
400 mg Alanin
400 mg Glutaminsäure
400 mg Arginin-HCL
400 mg Asparaginsäure
400 mg Prolin
600 mg Alpha-Ketoglutarsäure
600 mg Glutarsäure
600 mg Nicotinsäure
l700 mg Maleinsäure
Diese Grundmischung wird mit l00 mg auf l0 g Pilliermasse aufgegeben. Da 3 g Pilliermasse für l g Zuckerrübensamen ausreicht, bedeutet dies die Zugabe von 6,7 mg Wirksubstanz (Suppline) auf 53 g Zuckerrübensamen. Im Labor werden Keimversuche mit den erfindungsgemäß behandelten Samen durchgeführt. Dabei ergibt sich nach siebentägiger Versuchsdauer ein Zuwachs der oberirdischen Keimlinge zwischen 34 und 94 %, während der Zuwachs der unterirdischen Wurzellänge zwischen l0 und 72 % beträgt.
Eine Supplinkombination für Zuckerrüben enthielt auf l00 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
l g Serin
l g Cystin
l g Glutaminsäure
l g Asparaginsäure
l g Prolin
l g Glutarsäure
l g Nicotinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l3.
Eine Supplinkombination für Zuckerrüben enthielt auf l00 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
l g Glycin
l g Serin
l g Cystin
l g Alanin
l g Leucin
l g Isoleucin
l g Valin
l g Threonin
l g Lysin
l g Brenztraubensäure
l g Milchsäure
l g Oxalsäure
l g Bernsteinsäure
l g Malonsäure
l g Propionsäure
l g Fumarsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l3.
Eine Supplinkombination für Zückerrüben enthielt auf l00 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
l g Glycin
l g Serin
l g Cystin
l g Alanin
l g Leucin
l g Isoleucin
l g Valin
l g Threonin
l g Lysin
l g Brenztraubensäure
l g Milchsäure
l g Ketoglutarsäure
l g Glutarsäure
l g Nicotinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l3.
Eine Supplinkombination für Zückerrüben enthielt auf l00 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
l g Glycin
l g Serin
l g Cystin
l g Alanin
l g Leucin
l g Isoleucin
l g Valin
l g Threonin
l g Lysin
l g Oxalsäure
l g Äpfelsäure
l g Bernsteisäure
l g Malonsäure
l g Propionsäure
l g Fumarsäure
l g Ketoglutarsäure
l g Glutarsäure
l g Nicotinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l3.
Eine Supplinkombination für Zuckerrüben enthielt auf l00 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
l g Glycin
l g Serin
l g Cystin
l g Alanin
l g Leucin
l g Isoleucin
l g Valin
l g Threonin
l g Lysin
l g Oxalsäure
l g Äpfelsäure
l g Bernsteinsäure
l g Malonsäure
l g Propionsäure
l g Fumarsäure
l g Maleinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l3.
Eine Supplinkombination für Zuckerrüben enthielt auf l00 g Pulver außer einem oder mehreren Träger- und Kleberstoffen die folgenden Verbindungen:
l g Glycin
l g Serin
l g Cystin
l g Alanin
l g Leucin
l g Isoleucin
l g Valin
l g Threonin
l g Lysin
l g Ketoglutarsäure
l g Nicotinsäure
l g Maleinsäure
Die Anwendung erfolgte wie in Beispiel l3.
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