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新型魚菜共生系統(tǒng)項(xiàng)目申報(bào)單位:麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所地址:麗水市麗陽(yáng)街郵政編碼:323000電話:傳真:申報(bào)日期:2007年5月目錄一、項(xiàng)目概要二、項(xiàng)目的意義及必要性三、研發(fā)內(nèi)容、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及技術(shù)流程四、建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、地點(diǎn)、期限五、項(xiàng)目承擔(dān)單位概況六、投資估算與資金籌措七、效益分析八、項(xiàng)目結(jié)論一、項(xiàng)目概要新型魚菜共生系統(tǒng)是將蔬菜、糧食、藥草等作物的栽培與魚養(yǎng)殖相結(jié)合的生態(tài)系統(tǒng),通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)魚菜共生管理的自動(dòng)化智能化。該系統(tǒng)以生態(tài)循環(huán)和資源互補(bǔ)共生為特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)魚糞為植物提供營(yíng)養(yǎng)液,經(jīng)植物凈化后的水可返回養(yǎng)殖水中,形成生態(tài)互利關(guān)系。該技術(shù)是一種仿自然生態(tài)而勝于自然的人工系統(tǒng),符合生態(tài)綠色環(huán)保理念,是當(dāng)前與未來可持續(xù)循環(huán)型有機(jī)農(nóng)業(yè)的最佳生態(tài)模式。二、項(xiàng)目的意義和必要性傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)被以農(nóng)業(yè)內(nèi)部生態(tài)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)鏈條循環(huán)為特征的可持續(xù)循環(huán)型農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)所取代。新型魚菜共生系統(tǒng)的運(yùn)用,將養(yǎng)魚業(yè)與蔬菜種植有機(jī)地結(jié)合起來,形成一種互生共促的生態(tài)關(guān)系,讓產(chǎn)業(yè)鏈得以延伸完善,同時(shí)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)排污最小化,符合生態(tài)綠色環(huán)保理念。三、研發(fā)內(nèi)容、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及技術(shù)流程該技術(shù)涉及微生物、植物和魚三者共營(yíng)共生,通過生態(tài)關(guān)系實(shí)現(xiàn)能量物質(zhì)間的可循環(huán)可持續(xù)動(dòng)態(tài)發(fā)展,達(dá)到最佳的生態(tài)組合,實(shí)現(xiàn)魚菜生產(chǎn)的高效益。項(xiàng)目規(guī)劃用地1000平方米,年可產(chǎn)無(wú)公害時(shí)鮮蔬菜100噸,魚類10噸,預(yù)計(jì)產(chǎn)值52萬(wàn)元,上繳稅金約13萬(wàn)元,投資利潤(rùn)率達(dá)76%,投資回收期年。四、建設(shè)內(nèi)容、規(guī)模、地點(diǎn)、期限麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所擬建立新型魚菜共生系統(tǒng)基地,項(xiàng)目規(guī)劃用地1000平方米,建設(shè)期從2007年1月至2007年12月。五、項(xiàng)目承擔(dān)單位概況麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所是承擔(dān)該項(xiàng)目的單位,具有豐富的農(nóng)業(yè)科學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)實(shí)力。六、投資估算與資金籌措該項(xiàng)目投資估算為XX萬(wàn)元,資金將通過政府撥款、銀行貸款、企業(yè)自籌等方式籌措。七、效益分析新型魚菜共生系統(tǒng)項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)循環(huán)型經(jīng)濟(jì)模式,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)排污最小化,符合生態(tài)綠色環(huán)保理念。預(yù)計(jì)年產(chǎn)值52萬(wàn)元,上繳稅金約13萬(wàn)元,投資利潤(rùn)率達(dá)76%,投資回收期年。八、項(xiàng)目結(jié)論新型魚菜共生系統(tǒng)項(xiàng)目是當(dāng)前與未來可持續(xù)循環(huán)型有機(jī)農(nóng)業(yè)的最佳生態(tài)模式,具有廣闊的前景。麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所將積極推進(jìn)該項(xiàng)目的實(shí)施,為推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。過去,養(yǎng)魚專業(yè)戶大多通過承包魚塘或建造池塘來進(jìn)行人工放養(yǎng)。無(wú)論采用何種方式,都是以單一的生態(tài)物種——魚為主體。然而,根據(jù)生態(tài)學(xué)理論研究結(jié)果,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種越單一,該系統(tǒng)的生態(tài)穩(wěn)定性就越差,生態(tài)環(huán)境受損破壞的機(jī)率也就越大。這會(huì)導(dǎo)致生態(tài)下游物種的不可持續(xù)性斷絕,形成大量污染物的積累與外排,對(duì)環(huán)境造成很大的環(huán)保壓力。因此,人們開始關(guān)注農(nóng)業(yè)排污與環(huán)保問題。傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式大多依托大水體進(jìn)行自然加人工放養(yǎng)相結(jié)合,其單位水體的生產(chǎn)效率低,占用的水資源量大,不能體現(xiàn)集約化與工業(yè)化的特點(diǎn),更受自然環(huán)境與氣候的局限,難以實(shí)現(xiàn)大跨度空間地域及不適環(huán)境下的養(yǎng)殖。相反,采用工業(yè)化及閉鎖型系統(tǒng)的陸上養(yǎng)殖技術(shù)能夠打破空間與氣候場(chǎng)所等因子的限制,實(shí)現(xiàn)與形成大棚養(yǎng)殖、城市養(yǎng)殖甚至是室內(nèi)與地下室的工廠化養(yǎng)殖格局。這種模式讓農(nóng)民實(shí)現(xiàn)一具兩得的收入與經(jīng)營(yíng),可以讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化程度及工業(yè)化程度大大提高。通過集中管理,養(yǎng)殖與種植依托生態(tài)互存關(guān)系建立良好的物質(zhì)能量循環(huán)利用系統(tǒng)。以投喂飼料作為物質(zhì)及能量的初始投入,其排泄物與渣滓則作為微生物的分解利用能源與繁衍基礎(chǔ),再通過植物的根系吸收,形成了魚菜共生共獲的良性有機(jī)系統(tǒng)。這樣農(nóng)民在經(jīng)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)及規(guī)劃時(shí)可以兩者綜合地進(jìn)行,既產(chǎn)魚又出菜,形成一個(gè)完整的菜籃子工程。為了充分發(fā)揮空間與吸附吸收水中的營(yíng)養(yǎng),蔬菜栽培基本上采用無(wú)土栽培的人工基質(zhì)培、水培及氣培,使種植系統(tǒng)的構(gòu)建簡(jiǎn)易化,空間化與管理方便化。通過各種種植系統(tǒng)的構(gòu)建,形成了以微生物分解、植物根系吸收的循環(huán)水系統(tǒng),讓水資源的利用率得以最大化的提高,讓水在養(yǎng)殖及種植系統(tǒng)中進(jìn)行閉鎖型的循環(huán)。養(yǎng)殖與種植技術(shù)采用高度集約與自動(dòng)控制管理,使農(nóng)民養(yǎng)魚與種菜變得極為簡(jiǎn)單與高效。新型種植系統(tǒng)讓農(nóng)民更加便捷高效地進(jìn)行農(nóng)事生產(chǎn),同時(shí)生產(chǎn)的蔬菜符合綠色有機(jī)無(wú)公害的要求,市場(chǎng)效益得以大幅提高。這種種植系統(tǒng)在水培或氣培等營(yíng)養(yǎng)液水環(huán)境下,生產(chǎn)變得簡(jiǎn)單、快速,品質(zhì)也得以大幅度提高。在農(nóng)田或大棚規(guī)劃共生系統(tǒng)時(shí),養(yǎng)殖桶的面積與種植面積以1:5為佳,這樣可以把工廠化高密度養(yǎng)殖過程中的排污處理掉,為魚的生長(zhǎng)創(chuàng)造適合的水質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境。通過創(chuàng)新模式,我國(guó)的農(nóng)業(yè)可以真正實(shí)現(xiàn)有機(jī)耕作,特別是蔬菜更需要用有機(jī)綠色產(chǎn)品所取代,否則人類的健康和未來環(huán)境將成為人類持續(xù)發(fā)展的主要障礙。建立種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)超越常規(guī)的綜合性魚菜共生系統(tǒng)進(jìn)行深度生態(tài)綜合功能研發(fā)將具有戰(zhàn)略性的發(fā)展意義。它不僅提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)水平,更重要的是為我國(guó)創(chuàng)建生態(tài)環(huán)保綠色的城市和國(guó)家作出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的巨大貢獻(xiàn)。在當(dāng)前自然可利用水體及漁業(yè)資源日益受到限制情況下,采用魚菜共生系統(tǒng)生產(chǎn)適銷對(duì)路的魚產(chǎn)品,將是一項(xiàng)意義重大的生態(tài)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。研發(fā)內(nèi)容包括通過微生物、植物、魚三者間的共營(yíng)共生關(guān)系并結(jié)合計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng),使三者間的生態(tài)關(guān)系實(shí)現(xiàn)能量物質(zhì)間的可循環(huán)持續(xù)動(dòng)態(tài)發(fā)展。對(duì)魚菜共生系統(tǒng)進(jìn)行深度生態(tài)綜合功能研發(fā),以尋求三者間生物種類、生物量之比例,以達(dá)到一種最適的生態(tài)平衡與最佳的經(jīng)濟(jì)回報(bào),這也是該系統(tǒng)最核心的技術(shù)基礎(chǔ)。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括建立一個(gè)1000平方米的鋼架塑料大棚,裝備現(xiàn)代化的設(shè)施設(shè)備及計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)。年可產(chǎn)各種時(shí)鮮無(wú)公害蔬菜100噸,魚類10噸,以滿足本市及城郊居民生活之需。建設(shè)計(jì)算機(jī)智能管理控制室,安裝農(nóng)業(yè)智能控制計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化自動(dòng)化智能化網(wǎng)絡(luò)化。項(xiàng)目實(shí)施流程包括在光照充足、水源保障、電力交通方便的地方選擇基地。最適宜在郊區(qū)或城市空曠地帶,可以更貼近市場(chǎng),便于產(chǎn)品的直銷上市,減少中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)。這也可以改變傳統(tǒng)長(zhǎng)途運(yùn)輸對(duì)魚菜產(chǎn)品新鮮度及質(zhì)量的影響,得以發(fā)揮近郊農(nóng)業(yè)的地域優(yōu)勢(shì)與市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),也是對(duì)城市農(nóng)業(yè)水資源運(yùn)用的最經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式。第二步,確定種養(yǎng)殖的面積與比例是魚菜共生系統(tǒng)成功運(yùn)行的關(guān)鍵。物種間的生態(tài)平衡關(guān)系取決于物質(zhì)能量循環(huán)利用的最佳比例。例如,需要確定多少魚能夠?yàn)槎嗌俨颂峁B(yǎng)分,以及哪種微生物的培育能夠?qū)λ|(zhì)凈化產(chǎn)生最佳的生態(tài)效果。這些是三者間共生關(guān)系建立的前提,也是該系統(tǒng)最為核心的技術(shù)基礎(chǔ)。第三步,鋪設(shè)管道并安裝相關(guān)設(shè)備與設(shè)施,形成科學(xué)的水循環(huán)系統(tǒng)。魚菜共生系統(tǒng)中,最為科學(xué)的設(shè)計(jì)是將水培用水與養(yǎng)殖用水之間形成一體化的循環(huán)體系。這種循環(huán)體系的構(gòu)建需要通過合理的管道鋪設(shè)與設(shè)計(jì),再加上智能化或自動(dòng)化的控制設(shè)備與部件,組成自動(dòng)化的水循環(huán)水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括養(yǎng)殖池的排廢吸污管、加入新水的進(jìn)水管與經(jīng)循環(huán)處理后的回流管、以及鋪于池底的爆氣增氧管。這些管道組成了養(yǎng)殖池的管道系統(tǒng)。此外,還需要噴霧管道或者澆灌管道,以及經(jīng)植物根系吸收后的回收回流管道。這些管道的設(shè)計(jì)讓栽培蔬菜的水與養(yǎng)殖的水之間形成了一體循環(huán),達(dá)到彼此的生物生態(tài)效果。魚池底部的飼料殘?jiān)蛘唪~糞便經(jīng)吸污管抽吸到硝化床,經(jīng)過硝化床流過后,一部分經(jīng)石礫過濾,一部分經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化與分解,再流入微生物處理池。該池是由生物綿為載體并接種多種微生物的處理池,它可以把硝化處理后的污水進(jìn)行數(shù)十種類微生物的再處理,把一些蔬菜難吸收的大分子有機(jī)物分解為易被根系吸收的礦質(zhì)離子。經(jīng)微生物礦化池后,再流溢到另一個(gè)貯液池。該池的作用相當(dāng)于蔬菜水培的營(yíng)養(yǎng)液池,需經(jīng)過再次過濾,供給生長(zhǎng)著的瓜果蔬菜等植物,可以是水培供液,也可以是氣霧培的噴霧供液。這些處理后的水再供到下一個(gè)植物處理系統(tǒng)(即栽培系統(tǒng)),形成了多道多環(huán)節(jié)綜合處理體系。通過植物根系吸收后,回流的水可重新注入養(yǎng)殖池,形成了微生物、植物、魚間的共生共存關(guān)系。這也是魚菜共生能夠勿需增添大量高昂水處理設(shè)備的關(guān)鍵所在。將處理功能最為強(qiáng)大的植物、微生物科學(xué)地引入到養(yǎng)殖系統(tǒng)中,是該技術(shù)最大的創(chuàng)新所在。在魚菜共生系統(tǒng)中,蔬菜的栽培是非常重要的。為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,必須培育根系發(fā)達(dá)、處理能力強(qiáng)的蔬菜瓜果植株。蔬菜瓜果的種植技術(shù)是成功養(yǎng)殖的主要技術(shù)流程之一。在魚投放入池前,就應(yīng)該提前分批種植各種蔬菜瓜果或其他植物,以確保系統(tǒng)運(yùn)行后具備處理水質(zhì)的功能。蔬菜瓜果或經(jīng)濟(jì)植物的育苗可以采用播種法或無(wú)性育苗法。待生根或成苗后,就可以移栽到栽培床上。栽培床分為三種類型,其中硝化床為基質(zhì)培。只需把苗栽入礫質(zhì)培的基質(zhì)中即可,利用基質(zhì)過濾附著的有機(jī)物和硝化分解的各種礦化元素為營(yíng)養(yǎng),維持菜果的生長(zhǎng)。漂浮栽培床的植株需要以泡沫定植板為載體,把苗或種子直接播入有海綿固定的定植孔中即可。隨著萌芽生長(zhǎng),根系就自然進(jìn)入水體中,吸收水中的肥份來供植株生長(zhǎng),從而起到凈化作用。氣霧栽培的區(qū)域與漂浮水培同樣的方法定植,只是它是依賴霧化的水來滿足生長(zhǎng)需要。氣霧培過濾法比水培來說,植株生長(zhǎng)更快,種植方式更易實(shí)施立體化,可以讓有限的空間利用面積數(shù)倍的提高。同時(shí),它還起到水體的霧化增氧效果,是魚菜共生系統(tǒng)中較為先進(jìn)的結(jié)合配套技術(shù)。這種以養(yǎng)殖水為營(yíng)養(yǎng)液的栽培方法,減少了常規(guī)無(wú)土栽培的營(yíng)養(yǎng)配制技術(shù)環(huán)節(jié)。雖然有其優(yōu)越性,但也存在不足。由于魚養(yǎng)殖種類和飼料配方的不同,導(dǎo)致水中營(yíng)養(yǎng)元素種類和比例的差異。有些飼料因動(dòng)物源配料的不足,會(huì)導(dǎo)致栽培蔬菜缺乏微量元素。此時(shí)需要在飼料配方中加入魚粉、貝殼粉或海藻類配料,以解決微量元素不足的問題。如果還出現(xiàn)缺素癥,可以在水體中加入微量元素。最好使用微量元素的螯合物,因?yàn)檫@樣更利于吸收和穩(wěn)定。在種植蔬菜開始生長(zhǎng)后,可以往池中養(yǎng)魚。如果蔬菜缺乏營(yíng)養(yǎng),可以先進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液栽培,待生長(zhǎng)至一定大小后再采用養(yǎng)殖水循環(huán)栽培。在共生系統(tǒng)運(yùn)行前,可以利用回流池進(jìn)行營(yíng)液配制,以供蔬菜生長(zhǎng)。投放魚苗前,應(yīng)對(duì)魚池進(jìn)行消毒,最好使用雙氧水消毒。投放的魚密度應(yīng)根據(jù)魚種而定,一般為鯉魚80-100尾/立方水體,羅非魚200-300尾/立方水體。飼料應(yīng)少喂多餐,以魚總體重的3-5%為宜。投喂的飼料以浮料為好,有利于水質(zhì)的保持。在養(yǎng)殖過程中,只需定期投料、定期換水,不需要向水體中加入抗生素及魚病防治的化學(xué)藥品。這是一個(gè)完美的生態(tài)平衡系統(tǒng),不要輕易地向系統(tǒng)投入化學(xué)藥品,否則會(huì)打破原有的平衡關(guān)系。注入新水的操作可以利用水位傳感器進(jìn)行自動(dòng)添加,這樣就形成了所有水循環(huán)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行,包括排污、水培循環(huán)、添加新水等。該項(xiàng)目規(guī)劃用地1000平方米,并配備國(guó)內(nèi)最為先進(jìn)的集成魚菜共生智能控制系統(tǒng)1套,建設(shè)期為1年,建設(shè)地點(diǎn)為麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所內(nèi),總投資25萬(wàn)元,其中固定資產(chǎn)投資20萬(wàn)元,流動(dòng)資金5萬(wàn)元。預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)年銷售收入52萬(wàn)元人民幣。項(xiàng)目承擔(dān)單位為麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,是我省唯一的山區(qū)農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)?,F(xiàn)有科研人員60人,其中高級(jí)職稱8人,中級(jí)職稱20人。下設(shè)種子種苗、生態(tài)農(nóng)業(yè)、食用菌、園藝、農(nóng)牧產(chǎn)品加工、農(nóng)業(yè)智能化6個(gè)中心和后勤服務(wù)中心等機(jī)構(gòu)。擁有10公頃由本所興建的“生態(tài)農(nóng)業(yè)科技園”和主要參與建設(shè)的150多公頃的“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園”,配有電腦20多臺(tái)、科技圖書資料5多萬(wàn)冊(cè)。重點(diǎn)生物實(shí)驗(yàn)室和昆蟲標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室,累計(jì)固定資產(chǎn)達(dá)1500余萬(wàn)元。主要從事農(nóng)業(yè)智能化、農(nóng)作物優(yōu)良品種、生態(tài)農(nóng)業(yè)、食用菌、花卉、果樹及農(nóng)產(chǎn)品深加工等技術(shù)的研究開發(fā)及推廣工作。魚菜共生系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)方面的效益主要體現(xiàn)在節(jié)水方面。當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨高溫干旱的威脅,這對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量都有嚴(yán)重影響,甚至?xí)?dǎo)致顆粒無(wú)收。雖然田園排灌系統(tǒng)建設(shè)迅速,但自然的土壤灌溉不可避免地存在地下滲漏、土壤蒸騰和徑流損失,水資源成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的瓶頸,制約了產(chǎn)業(yè)化和非耐旱植物的生長(zhǎng)。養(yǎng)殖也面臨著水資源的問題,水污染問題也日益嚴(yán)重。因此,魚菜共生系統(tǒng)的出現(xiàn)為缺水環(huán)境下的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了重要的解決方案。它能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的閉鎖循環(huán)重復(fù)利用,僅需傳統(tǒng)種植和養(yǎng)殖的十分之一的用水量,對(duì)環(huán)境的保護(hù)和計(jì)劃利用發(fā)揮了重要作用。同時(shí),新型的耕作和養(yǎng)殖方式可以大大減少化學(xué)物質(zhì)的使用量,基本上可以做到免化肥純有機(jī)生產(chǎn),少用或免用農(nóng)藥,這種純有機(jī)免化學(xué)的生產(chǎn)方式對(duì)環(huán)境來說是最好的保全措施,是傳統(tǒng)耕作與養(yǎng)殖所做不到的。全新的水氣耕作方式還可以減輕土壤流失問題。目前,由于人為破壞和常年翻耕,土壤流失問題日益嚴(yán)重,很多地方的河流一遇雨天就會(huì)發(fā)生洪水和山體滑坡,這些都是水土流失造成的危害。采用魚菜共生系統(tǒng)可以在不耕作的情況下實(shí)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn),保護(hù)土壤。除了環(huán)境效益,魚菜共生系統(tǒng)還具有商業(yè)運(yùn)作效益。要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的糧食蔬菜農(nóng)作物,需要有肥沃的土壤和充足的水,甚至需要進(jìn)行土壤改良和深翻等工作,投入和勞動(dòng)力都很大。而魚菜共生系統(tǒng)在任何地方都可以生產(chǎn),與土壤和氣候條件無(wú)關(guān),城市排水經(jīng)過處理或地面徑流儲(chǔ)存的雨水都可以用于生產(chǎn)用水。因此,魚菜共生系統(tǒng)不僅可以保護(hù)環(huán)境,還可以帶來經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式需要投入大量的機(jī)械、農(nóng)具和燃料等資源,這對(duì)于許多大型農(nóng)場(chǎng)來說是一筆巨大的成本。然而,采用魚菜共生系統(tǒng)可以有效地降低經(jīng)營(yíng)管理成本,從而間接提高商業(yè)和經(jīng)濟(jì)效益。此外,這種模式還可以減少中間環(huán)節(jié)所需的各種物資成本和勞力成本。從農(nóng)業(yè)商業(yè)模式

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