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相似文献
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1.
为了明确填闲作物对棚室蔬菜土壤NO3--N的消减潜力, 揭示不同填闲作物消减土壤剖面累积NO3--N的特征, 并为探索阻控棚室蔬菜土壤氮素淋溶损失机制及预防地下水污染提供理论依据, 本研究以华北平原传统的棚室蔬菜轮作体系作为研究对象, 在蔬菜休闲期采用种植深根型填闲作物甜玉米、甜玉米+牛膝间作和白菊花的田间原位修复技术。结果表明:甜玉米和甜玉米+牛膝处理的总含氮量和吸氮量较高, 分别为20.11、19.62 t·hm-2和240.34、287.56 kg·hm-2, 显著高于白菊花的5.81 t·hm-2和57.13 kg·hm-2;根长密度和根干重均随土壤剖面深度的加深而降低, 其中白菊花处理的根长密度与根干重在0~30 cm土层显著高于其他处理, 30 cm土层以下的根干重在各处理间无差异, 根长密度在数值上表现为间作甜玉米> 甜玉米> 白菊花> 间作牛膝;甜玉米对土壤剖面0~200 cm土层的消减量高达907.87 kg·hm-2, 显著高于白菊花的891.16 kg·hm-2和甜玉米+牛膝间作的879.93 kg·hm-2。因此, 在蔬菜作物轮作的间歇期, 种植填闲作物能有效地降低硝态氮在土壤中的累积, 控制土壤剖面硝态氮向下淋溶。  相似文献   

2.
我国设施菜地表观氮平衡分析及其空间分布特征   总被引:3,自引:0,他引:3  
为定量评估区域设施菜地土壤氮素的输入输出平衡状况,探明土壤中氮素的基本去向和氮素潜在污染,从CNKI中文数据库和Web of Science等英文数据库中检索筛选出针对设施菜地氮循环研究的可用数据648组,对我国设施菜地表观氮素平衡进行了分析,并根据《全国设施蔬菜重点区域发展规划(2015—2020年)》中的蔬菜分区,探索了不同区域的氮平衡分布特征。结果表明,我国设施菜地每一生长季总体上表观氮平衡为正值,盈余量为49~1154 kg N·hm-2,均值为324 kg N·hm-2,氮肥利用率平均为18.6%。从氮素的输入途径来看,每季氮素总投入约为863 kg N·hm-2,以化肥和有机肥投入为主,分别为471、306 kg N·hm-2,灌溉水带入的氮也不容忽视,达到86 kg N·hm-2。从氮素的支出途径来看,每季氮素总支出为539 kg N·hm-2,其中除了作物生长从土壤中吸取大量的氮素(230 kg N·hm-2)外,以淋溶、硝化反硝化和氨挥发等形式损失的氮达到309 kg N·hm-2,占输出量的57.4%,超过了作物吸收带走的氮(42.6%)。每季区域氮平衡差异显著,其中,黄淮海与环渤海暖温区氮素盈余最高,达到441 kg N·hm-2,其较高氮投入和较低的作物吸收是造成农田土壤氮素大量盈余的主要原因,同时也存在较高的氮素损失,通过淋溶流失的氮达到186 kg N·hm-2。总体上,当前我国设施菜地整体表观氮平衡为正盈余,主要由于化肥和有机肥投入量大,但同时存在较高的氮素损失风险。降低氮素投入水平和提高作物的吸收利用率是有效的氮优化管理途径,尤其是在黄淮海与环渤海暖温区,应减少氮素投入,重点关注氮素淋溶损失。  相似文献   

3.
为从氮素平衡的角度研究河套灌区氮素潜在污染风险,本文以河套灌区主要种植作物玉米和向日葵为研究对象,分析了传统种植模式下玉米和向日葵收获期农田土壤无机氮残留现状,并从氮素平衡角度利用氮素盈余、氮素潜在损失对玉米和向日葵种植的环境污染风险进行了分析。结果表明:河套灌区农田土壤残留无机氮随着施氮量的增加而增加,玉米田和向日葵田0~90 cm土壤无机氮(以N计)平均残留量分别为66.11 kg·hm-2和45.53 kg·hm-2。灌区中部的五原县玉米田土壤无机氮残留量最高,可达336.93 kg·hm-2,向日葵田以东部乌拉特前旗最高,残留量达273.66 kg·hm-2。玉米田和向日葵田平均氮素年输入总量分别为514.81 kg·hm-2和314.73 kg·hm-2,以化肥氮为主,占总氮素输入的85%以上。氮素输出主要是作物吸收带走,玉米和向日葵平均氮素年输出总量为362.10 kg·hm-2和209.65 kg·hm-2。过高的氮素输入导致玉米和向日葵年平均氮素盈余分别高达235.71 kg·hm-2和168.08 kg·hm-2,并伴随着每年169.60 kg·hm-2和122.55 kg·hm-2潜在损失的氮素。通过氮素平衡的综合分析得出,内蒙古河套灌区保持现有产量水平的玉米氮肥推荐用量约为280 kg·hm-2,向日葵为150 kg·hm-2,与目前河套灌区玉米和向日葵氮肥投入相比,分别节约198 kg·hm-2和128 kg·hm-2,同时该施用量也可以显著降低潜在损失的氮,降低环境压力。  相似文献   

4.
为了明确宁夏引黄灌区设施菜田在夏休闲期种植填闲作物的土壤培肥效应和土壤残留硝态氮的消减效应。通过田间试验,在夏休闲常规大水漫灌下,研究了常规裸地休闲、种植饲料玉米和种植甜玉米处理对土壤硝态氮累积、填闲作物地上部生物量及氮磷吸收量的影响,同时探讨了填闲作物直接还田对下茬设施番茄产量和土壤理化性质的影响。结果表明,饲料玉米、甜玉米的干物质累积量和氮磷养分固定均无显著差异,都可以作为设施菜田的填闲作物;种植填闲作物能够对0~120 cm土壤残留硝态氮进行生物固定和淋洗阻控;填闲作物还田还能提高下一茬蔬菜产量,对设施菜田土壤起到很好的改良和培肥效果。因此,综合考虑土壤培肥效应、土壤残留硝态氮的消减及对下茬蔬菜产量的影响,饲料玉米和甜玉米都可作为宁夏引黄灌区设施菜田夏休闲期的填闲作物。  相似文献   

5.
填闲种植对棚室菜田累积氮素消减及黄瓜生长的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
【目的】在中国集约化蔬菜种植区,传统的高水肥投入导致土壤氮素大量累积,致使氮素淋洗到土壤深层或进入地下水,造成地下水硝酸盐污染。种植填闲作物可控制和减少土壤深层硝态氮的累积,因此,本研究探讨不同填闲作物种类对消减土壤剖面累积硝态氮及下季作物生长的影响,筛选出适宜的填闲作物种类。【方法】以华北平原传统棚室黄瓜菜田为对象,在蔬菜休闲期通过种植深根型填闲作物,利用其根系发达、生长迅速、吸氮量大的特点,促使土层中硝态氮大量消耗,以消减土壤剖面根层NO3--N累积和降低土壤剖面NO3--N淋失。以此为目标,设置甜玉米、苋菜、甜高粱及休闲田间小区试验,采集测定土壤、植株及根系样品,分析不同填闲作物的消减效果。【结果】在这3种填闲作物中,甜玉米的生物量和吸氮量最大,整体根长密度大于其它填闲种类。从对土壤剖面NO3--N的消减能力来说,甜玉米的消减能力最高。2008、2009及2010年,甜玉米对0-200 cm土层土壤NO3--N的消减量分别为153.8、605.7和56.3 kg·hm-2。3年休闲期后,第一季前茬休闲处理的黄瓜产量、生物量及吸氮量均最高,在产量、吸氮量上与其他处理差异显著;第二季、第三季,前茬休闲的产量、生物量和吸氮量与其他处理差异不显著;填闲作物的种植并没有对黄瓜产量造成影响,并且黄瓜收获后土壤NO3--N含量明显降低。氮素表观平衡中0-200 cm土层,甜玉米-黄瓜的氮素亏缺量较大,说明甜玉米能显著降低土壤NO3--N的残留。种植填闲作物能够达到经济效益和生态效益的双赢,甜玉米、苋菜与甜高粱可分别为农民带来39 467、497和16 522元/hm2的净收入。【结论】棚室菜田夏季种植填闲作物不仅可以消减土壤剖面根层NO3--N累积,而且对下茬黄瓜产量未造成显著影响,黄瓜收获后土壤NO3--N含量也会明显降低;在设施蔬菜轮作体系中引入填闲作物具有可行性,甜玉米为较佳的填闲作物。  相似文献   

6.
通过华北小麦和玉米田已发表文献分析,明确不同施氮量、氮肥基追比及氮素调控措施对土壤N2O排放和作物产量的影响。结果表明:高氮水平下减少氮肥用量并调整基追比有助于减少土壤N2O排放;添加硝化抑制剂双氰胺(DCD)对小麦和玉米产量的提高和土壤N2O的减排效果均较好。兼顾华北粮田N2O减排和作物产量,小麦季推荐合理施氮量167~174 kg·hm-2,基追比1∶1,添加DCD,土壤N2O总排放量为 0.31 kg·hm-2,籽粒产量6200 kg·hm-2以上;玉米季推荐合理施氮量177~181 kg·hm-2,基追比2∶3~1∶2,添加DCD,土壤N2O总排放量1.70 kg·hm-2,籽粒产量9000 kg·hm-2以上。  相似文献   

7.
为探讨典型乌龙茶产区氮素平衡状况及温室气体减排潜力,基于2015-2017年在福建省安溪县和武夷山市茶园开展的355户农户调研数据和207个土壤数据,采用Boundary line方法,分析了典型乌龙茶产区的氮肥施用特征、氮素平衡状况以及温室气体减排潜力。结果表明:安溪县茶园平均氮肥投入量509.4 kg·hm-2,主要来源于复合肥和尿素,全年氮盈余量479.1 kg·hm-2;武夷山市茶园平均氮肥投入量218.1 kg·hm-2,主要来源于复合肥,全年氮盈余量189.8 kg·hm-2;氮素投入与氮养分盈余量之间具有极显著的正相关关系;随着氮素盈余量的增加,土壤全氮含量也随之增加,并且安溪茶园的土壤全氮含量比武夷山茶园更高;基于Boundary line方法,安溪县和武夷山市茶园的氮肥优化用量分别为411.3 kg·hm-2和157.7 kg·hm-2;通过优化氮肥投入和管理水平可分别实现安溪县和武夷山市茶园温室气体减排62.0%和68.0%。在安溪县和武夷山市乌龙茶产区中,氮肥施用严重过量,导致氮素盈余量和温室气体排放量较高,应通过优化氮肥用量达到减少氮素过量盈余和降低茶园温室气体排放的目的。  相似文献   

8.
为研究辽河三角洲单季稻区合理氮肥投入阈值,于2012、2014、2016、2018年依托长期田间定位试验,借助不同的分析方法,即产量-效应曲线法和土壤氮素平衡法,研究不同施氮水平(纯氮0~420 kg·hm-2)对水稻产量、氮肥利用率以及土壤氮素平衡的影响。结果表明:采用产量-效应曲线法得出辽河三角洲地区的理论施氮量为217 kg·hm-2,采用土壤氮素平衡方法得出的理论施氮范围为221~235 kg·hm-2。当施氮量为210~260 kg·hm-2时,水稻产量(10 071~10 227 kg·hm-2)及氮肥利用率(36%~43%)均较高,施氮量超过260 kg·hm-2时,水稻氮肥利用率显著降低。综合考虑水稻产量、氮肥利用率以及土壤氮素平衡三个指标,目标产量超过10 000 kg·hm-2时,辽河三角洲地区氮肥施用推荐阈值为217~235 kg·hm-2。本研究得到的推荐氮肥用量比当地农民常规用量(270~300 kg·hm-2)降低了13%~28%,有效减少了氮素在土壤中的盈余与淋失风险,为该地区水稻减氮高产栽培提出了切实可依的理论依据。  相似文献   

9.
过量施肥及盲目灌溉导致宁夏引黄灌区水稻种植中氮素淋失严重,氮肥利用率低下.探索能够在保障水稻产量前提下减少氮素淋失、提高氮素利用率的环保型施肥技术是该区域实现农业可持续发展的现实需求.本研究在前期研究的基础上,就不同施肥技术对灌区水稻生育期内氮素淋失、氮素利用率及水稻产量的影响效果进行比对,旨在为后续工作中技术筛选及推广提供依据.试验共设置4个处理,分别是(1)无肥对照(CK):不施氮肥;(2)常规施肥(FP):施用氮肥300 kg N·hm-2, 60%作为基肥,分蘖和孕穗期各追肥20%;(3)侧条施肥(SD):施用水稻专用控释肥120 kg N·hm-2,水稻插秧时将肥料一次性施入;(4)育苗箱全量施肥(NB):施用水稻专用控释肥,用量为120 kg N·hm-2,育秧时一次性全量施入育秧盘.结果表明,采用SD和NB在氮素用量较FP降低60%的情况下,水稻产量都不会下降.SD可以显着降低稻田氮素淋溶损失,FP水稻生育期内可溶性总氮(TN)、硝态氮(NO3-N)和铵态氮(NH4+-N)淋失量分别为39.89、26.22 kg·hm-2和5.49 kg·hm-2,SD和FP相比,TN、NO3-N和NH4+-N的淋失量分别减少18.97、11.18 kg·hm-2和2.27 kg·hm-2;同时SD可以显着提高宁夏灌区水稻氮素利用率,较FP提高21.4%. NB和FP相比,TN、NO3-N和NH4+-N淋失量分别减少14.36、10.14 kg·hm-2和1.84 kg·hm-2,氮素利用率亦提高15.7%,但是TN、NO3-N和NH4+-N淋失量较SD处理分别增加4.61、1.04 kg·hm-2和0.43 kg·hm-2,同时氮素利用率亦减少5.7%.综合考虑水稻产量和环境效益,SD更适合在宁夏灌区水稻种植中推广应用.  相似文献   

10.
4种填闲作物对设施菜田土壤次生盐渍化的改良效果   总被引:2,自引:0,他引:2  
由于设施生产中不合理施肥,设施土壤次生盐渍化的现象十分普遍。为了探讨设施菜田行之有效的土壤次生盐渍化改良措施,在夏季常规休闲期种植籽粒苋、苏丹草、甜高粱和甜玉米4种填闲作物,研究其改良土壤次生盐渍化的效果。结果表明:C4类的作物是理想的填闲作物,具有短期内生物量大,耐高温的特点;与对照相比,种植填闲作物后土壤速效养分含量和土壤各盐分离子大幅减少,土壤EC值降低;填闲作物翻压还田,能为下茬提供数量可观的养分来源。京郊日光温室菜田在常规休闲期种植甜玉米,结合揭膜淋伏雨的措施,可显著降低土壤养分的积累,延缓土壤次生盐渍化的形成。  相似文献   

11.
To reduce nitrate leaching, the effects of three N-catch crops of sweet corn (Zea mays L.), amaranth (Amaranthus spp.), and sweet sorghum (Sorghum Linn.) on nitrate-N accumulation in the soil profile were examined using an incubation experiment. Results showed that the biomass and N absorbed by sweet corn were the largest compared with the other two N-catch crop treatments. Root length density for sweet corn, amaranth, and sweet sorghum in the 0–150 cm soil layer was 0.66, 0.34 and 0.46 cm/cm3, respectively, and root dry weight was 0.065, 0.021 and 0.038 mg/cm3, respectively. In the 0–200 cm soil layer, nitrate-N accumulation for fallow, mature sweet sorghum, amaranth, and sweet corn was 1124.7, 899.4, 867.4 and 794.2 kg/hm2, respectively, where the treatment of sweet corn had the smallest N-accumulation. The nitrate-N leachability of fallow, sweet corn, amaranth, and sweet sorghum treatment was 3.6, 1.9, 2.4 and 2.6 kg/hm2, respectively, indicating that cropping of sweet corn, amaranth, and sweet sorghum could reduce the leachability by 47%, 35% and 28% in comparison with fallow treatment. Therefore, the cultivation of N-catch crops can reduce nitrate leaching in seasonal soil, and the sweet corn might be the most suitable catch crop.  相似文献   

12.
【目的】以甜玉米作为填闲作物,探讨不同的根层调控措施对消减土壤剖面累积硝态氮及下茬黄瓜生长的影响。【方法】在华北平原传统棚室蔬菜的休闲季种植甜玉米,针对甜玉米设置添加土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控措施,以甜玉米传统种植作为对照,进行田间小区试验。试验于2008年5月至2011年5月进行,共3次甜玉米-黄瓜轮作,6季作物。每年6月初至9月底种植甜玉米,10月初至次年1月底扣棚育黄瓜苗,当年2月初种植黄瓜。在甜玉米季,共3个处理,随机排列,重复3次。小区面积为4 m×2 m,小区间隔0.3 m,区组之间布设1 m的保护行。【结果】甜玉米种植季,调理剂处理的玉米籽粒产量最高,2008、2009和2010年的产量分别为6.2、7.4和7.9 t·hm-2;土壤调理剂和秸秆还田2种根层调控处理的甜玉米总吸氮量高于传统种植。秸秆还田和调理剂处理能够促进20-60 cm土层根系的生长发育,促使根系吸收更深层的土壤养分。2种根层调控措施均能降低土壤剖面NO3--N的累积,尤其对100-200 cm的作物根区NO3--N的消减能力更强,NO3--N消减趋势大致为:调理剂>秸秆还田>传统种植。3季黄瓜种植季,不同前茬处理的黄瓜产量、生物量和吸氮量差异均不显著;3季平均土壤NO3--N在0-200 cm土层的残留量为秸秆还田<调理剂<传统种植。3个轮作季后,传统种植、调理剂和秸秆还田处理在0-200 cm土层的氮素盈余量分别为1 911.6、1 966.3和1 930.2 kg·hm-2,调理剂处理显著高于传统种植。【结论】在硝态氮高累积的设施土壤上,随着种植年限的增加,加入土壤调理剂和适当的秸秆还田对100-200 cm的作物根区土壤剖面NO3--N的消减能力更强。填闲作物种植第二年对下茬黄瓜土壤NO3--N的消减作用最为明显。土壤调理剂和秸秆还田措施能够显著提高甜玉米对土壤剖面NO3--N的消减能力,减缓土壤NO3--N 的淋失,提高经济效益。  相似文献   

13.
填闲作物防治保护地土壤硝酸盐淋溶损失的研究进展   总被引:3,自引:1,他引:2  
填闲作物在设施蔬菜生产轮作体系中的应用是近年防治土壤氮素损失和土壤硝酸盐淋溶的新兴措施.研究表明,这一措施的应用,能有效地控制氮素的淋溶,对设施蔬菜生产产生了显著的经济效益和生态效益,同时对设施蔬菜可持续生产具有重要的意义.根据国内外文献资料,概述了填闲作物在保护地蔬菜种植中的作用、土壤硝酸盐淋溶的阻控机制及影响填闲作物阻控硝酸盐淋溶的因素.  相似文献   

14.
 【目的】本研究以甜玉米(Zea mays L.)作为填闲作物,探讨根层调控措施对填闲作物消减土壤剖面累积NO3--N的影响。【方法】通过设置休闲、传统种植、土壤调理剂和秸秆还田4个处理,进行田间小区试验。【结果】在本试验条件下,施用土壤调理剂的甜玉米总生物量最大,其吸氮量与秸秆还田处理没有差异,但均明显高于传统种植;填闲季结束后0—100 cm土层NO3--N消减量显著高于100—200 cm土层,2种根层调理处理0—100 cm土层残留NO3--N显著低于传统种植,100—200 cm三者之间未表现差异,休闲导致土壤NO3--N高量残留且下移趋势严重;秸秆还田、土壤调理剂处理的30—60 cm和60—100 cm土层根长密度和根干重显著高于传统种植,根长密度与NO-3-N消减量极显著相关;土壤调理剂和秸秆还田处理在100 cm处NO3--N淋失量分别比传统种植减少68.4%和52.6%。【结论】在硝态氮高累积的设施土壤上,填闲作物可以通过土壤调理剂和秸秆还田根层调理措施实现土体NO3--N的快速消减。  相似文献   

15.
【目的】研究填闲作物对植烟土壤残留氮素吸收利用的影响,为浏阳市植烟土壤科学轮作制度提供科学依据。【方法】通过防雨棚内大棚桶栽试验,模拟旱地和水田环境,研究植烟红壤及紫色土上种植水稻、萝卜、小白菜、红薯、大白菜、玉米等6种填闲作物时不同深度土壤氮转化迁移的动态变化,及不同填闲作物对土体残留氮素吸收利用的影响;收获后取植株样测定植株全氮含量,并测定作物产量、经济效益等指标。【结果】旱地红壤上填闲作物干重、全氮含量和总吸氮量均显著高于紫色土。不同土壤类型,作物吸氮规律存在差异,红壤上小白菜吸氮量最高,为68.52kg/ha,大白菜总吸氮量最低,为43.93kg/ha;紫色土上萝卜总吸氮量最高,为48.78kg/ha,大白菜总吸氮量最低,为24.22kg/ha。6种填闲作物经济效益从高到低依次为:萝卜〉大白菜〉红薯〉小白菜〉玉米〉水稻。【结论】适宜与烤烟轮作作物为萝卜,其全氮吸收量和经济效益均高于其他作物。  相似文献   

16.
不同水氮处理对棉田氮素平衡及土壤硝态氮移动的影响   总被引:7,自引:1,他引:6  
 【目的】探讨不同水氮管理策略对高产棉田氮素平衡及氮素移动的影响。【方法】设置田间小区试验,研究了常规灌水+常规施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+优化施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+不施氮处理条件下的棉田氮素平衡和土壤硝态氮动态。【结果】在常规水氮管理条件下,收获后表观损失量高达163—294 kg?hm-2,60—200 cm土层中硝态氮含量较播前有大幅增加,增量与表观损失的比值达到0.39—0.69;优化水氮管理条件下表观损失量仅为19—87 kg?hm-2;常规水氮处理不同层次土壤剖面上均呈现出硝态氮的积累,而且随灌水量加大累积峰下移,优化水氮管理土壤剖面硝态氮累积程度较小。【结论】在常规施氮体系中氮素的表观损失率达52%—68%,氮素随水移动到根层以下是重要的损失途径之一;本试验中采用的优化水氮管理方法显著减少了硝态氮的淋移损失。  相似文献   

17.
不同植物轮作提取深层土壤累积硝态氮的效果   总被引:1,自引:1,他引:1  
张永利  巨晓棠 《中国农业科学》2012,45(16):3297-3309
【目的】利用不同植物轮作,通过生物修复耗竭深层土壤剖面的累积硝态氮,从而控制集约化粮田过量施氮造成的硝酸盐淋洗。【方法】通过田间试验,比较小麦-玉米轮作、休闲-玉米、小麦-休闲、紫花苜蓿连作、紫花苜蓿+苇状羊茅间作、黑麦-苋菜轮作、黑麦-高丹草轮作、黑麦-甜高粱轮作对土壤剖面硝态氮累积和淋洗的降低效果。【结果】紫花苜蓿、高丹草、黑麦1-2 m土体根系占0-2 m土体总根系的比例最高;黑麦-苋菜、黑麦-高丹草和黑麦-甜高粱处理具有较高的年吸氮量(330-390 kgN•hm-2);与小麦-玉米传统轮作相比,夏季休闲增加了土壤硝态氮淋洗。经过1年的田间试验,5个修复植物处理0-1 m、1-2 m的硝态氮累积量分别降低124.3和81.2 kgN•hm-2,其中苋菜、甜高粱、高丹草对深层土壤中硝态氮的消减作用较大;甜高粱、高丹草、苋菜种植下1 m处土壤溶液中硝态氮浓度一直处于最低水平,平均仅8.6 mg•L-1。【结论】在本试验条件下,黑麦-高丹草轮作是一年内提取深层土壤累积硝态氮效果最好的种植模式。  相似文献   

18.
通过在砒砂岩与沙不同比例混合形成的复配土上种植玉米,研究复配土中硝态氮、铵态氮的分布及运移情况。结果表明,土壤硝态氮容易被水分淋洗,且复配土中沙的比例越大,土壤硝态氮淋洗的速度越快、淋洗的深度越深;复配土中铵态氮含量普遍偏低,复配土含沙量越高,铵态氮变化越大。因此,在含沙量较高的复配土中应采取适当措施,减小养分流失造成的肥力浪费。  相似文献   

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