有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施對(duì)大白菜的產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用率的影響

夏全杰+王巧蘭+劉啟華+熊漢鋒+劉新偉+李鳴鳳+張煒+程威+趙竹青

摘要：肥料利用效率低是制約我國(guó)作物產(chǎn)量提高的重要因素。為了研究提高肥料利用效率的新方法，將有機(jī)水溶性肥以葉面噴施和灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配合施用，探討其對(duì)大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用率的影響。結(jié)果表明，有機(jī)水溶性肥以葉面噴施和灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)，比無(wú)機(jī)肥單施大白菜產(chǎn)量分別提高了7.3%和18.8%，包心率分別增加7.2%和4.7%，有機(jī)水溶性肥灌根增產(chǎn)效果明顯優(yōu)于其葉面噴施;有機(jī)水溶性肥以葉面噴施和灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施比單施無(wú)機(jī)肥硝酸鹽分別降低14.2%和12.7%，VC增加均不顯著;有機(jī)水溶性肥以葉面噴施和灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施比單施無(wú)機(jī)肥氮、磷、鉀肥利用率分別提高了12.1%、6.4%、3.4%和18.6%、16.2%、12.9%;有機(jī)水溶性肥以葉面噴施和灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)，其投入產(chǎn)出比分別為6.4、16.6，有機(jī)水溶性肥灌根經(jīng)濟(jì)效益高于其葉面噴施。

關(guān)鍵詞：有機(jī)水溶性肥;無(wú)機(jī)肥;配施;產(chǎn)量; 品質(zhì);養(yǎng)分吸收

中圖分類號(hào)：S634.106.2 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：0439-8114（2014）21-5087-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.009

Effects of Water-soluble Organic Fertilizer Combined with Inorganic Fertilizer on Production， Quality and Nutrient Utilization of Chinese Cabbage

XIA Quan-jie1，WANG Qiao-lan2，LIU Qi-hua3，XIONG Han-feng1，LIU Xin-wei1，LI Ming-feng1，

ZHANG Wei1，CHENG Wei1，ZHAO Zhu-qing1

（1. Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070，China;2.Military Economic Academy， Wuhan 430035， China;

3. Jiayu Xian Agriculture Bureau， Jiayu 437200， Hubei， China ）

Abstract： Low use efficiency of fertilizer is an important factor restricting yield increase of crop. In order to study new way to improve use efficiency of fertilizer， the impacts of water-soluble organic fertilizer combined with inorganic fertilizer form of spraying on the leaf and root on yield， quality and nutrient absorption of Chinese cabbage was investigated. The results showed that compared with the single application of inorganic fertilizer， water soluble organic fertilizer combined with inorganic fertilizer in the form of spraying on the leaf and root increased the production of Chinese cabbage by 7.3% and 18.8%， respectively. The package rate was increased by 7.2% and 4.7% respectively. Production effect of water soluble organic fertilizer was superior to spraying its on the leaf. Water soluble organic fertilizer combined with inorganic fertilizer in the form of spraying on the leaf and root reduced nitrate by 14.2% and 12.7% compared with the single application of inorganic fertilizer but not significantly increased VC. The fertilization of nitrogen， phosphorus and potassium increased by 12.1%， 6.4%， 3.4% and by 18.6%， 16.2%， 12.9%， respectively， compared with the single application of inorganic fertilizer in the condition of water soluble organic fertilizer combined with inorganic fertilizer in the form of spraying on the leaf and root. Water soluble organic fertilizer combined with inorganic fertilizer in the form of spraying on the leaf or root， the input and output ratio were ?6.4， 16.6， respectively. The irrigation economic effect of water-soluble organic fertilizer was higher than that of spraying it on the leaf.

Key words： water soluble organic fertilizer; inorganic fertilizer; combined application;production;quality;nutrient absorption

化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用，多年來(lái)大面積的研究結(jié)果充分證明，化肥對(duì)糧食作物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率均占到了50%左右[1]。2007年我國(guó)化肥施用量占全球用量高達(dá)35%左右[2]，雖然化肥用量一直持續(xù)高速增長(zhǎng)，糧食產(chǎn)量卻始終增加緩慢?；实氖褂脤?duì)提高作物產(chǎn)量發(fā)揮了巨大作用，但由于其用量的不斷增加和不合理施用等引發(fā)的與土壤質(zhì)量有關(guān)的問(wèn)題日益凸顯[3]。長(zhǎng)期單一施用無(wú)機(jī)肥造成了土壤肥力不均衡[4]、肥料利用率下降[5]等負(fù)面影響;朱兆良等[6]總結(jié)了中國(guó)782個(gè)田間試驗(yàn)得出，中國(guó)小麥、水稻和玉米對(duì)氮肥的利用率在28%～41%之間，肥料利用率低限制了作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。無(wú)機(jī)肥施用過(guò)量還可能引起農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染[7]，也不利于提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。有研究表明作物中硝酸鹽含量與氮素化肥的施用量呈正相關(guān)[8]，過(guò)量施用氮肥導(dǎo)致蔬菜硝酸鹽累積，影響人體健康。

在實(shí)際生產(chǎn)中為了提高肥料利用效率，節(jié)省肥料資源，往往將不同肥料進(jìn)行配施。有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配合施用的研究比較多，很多研究表明有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施能提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)[9]。有機(jī)水溶性肥料是一種新型水溶性肥料[10]，氮、磷、鉀養(yǎng)分含量高，并含有多種微量元素、高活性有機(jī)物質(zhì)、腐植酸等成分，具有活化養(yǎng)分、易吸收、見(jiàn)效快、施用方便等優(yōu)點(diǎn)[11]。但是單一施用有機(jī)水溶性肥料養(yǎng)分易損失，且肥力持久性差。將有機(jī)水溶性肥料和無(wú)機(jī)肥配施能否提高無(wú)機(jī)肥利用效率，增加經(jīng)濟(jì)效益目前還沒(méi)有明確的結(jié)論，相關(guān)的研究也比較少。

本研究將有機(jī)水溶性肥料與無(wú)機(jī)肥配施，探究其對(duì)大白菜產(chǎn)量、品質(zhì)、養(yǎng)分吸收的影響。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗(yàn)材料

1.1.1 ?試驗(yàn)地概況 ?試驗(yàn)于2013年在湖北省咸寧市嘉魚(yú)縣陸碼1號(hào)農(nóng)戶菜地進(jìn)行。供試土壤為潮土，土壤基本理化性狀為pH 6.5、有機(jī)質(zhì)24.4 g/kg、堿解氮108.9 mg/kg、速效磷27.4 mg/kg、速效鉀170.3 mg/kg。

1.1.2 ? 供試作物 ?供試大白菜品種為青雜3號(hào)，由當(dāng)?shù)赜缁剡x育，8月25號(hào)育苗，9月15號(hào)移栽，11月9日收獲。

1.1.3 ? 供試肥料 ?尿素、無(wú)機(jī)復(fù)合肥（15-15-15）為推薦施肥;有機(jī)水溶性肥料由武漢皓達(dá)農(nóng)業(yè)科技公司提供，其中主要成分為有機(jī)質(zhì)30 g/L，總養(yǎng)分含量（N+P2O5+K2O=60 g/L）。

1.2 ?試驗(yàn)方法

1.2.1 ?試驗(yàn)處理 ?設(shè)置4個(gè)施肥處理：T0（不施肥）;T1（單施無(wú)機(jī)肥，即推薦施肥）;T2 （T1+有機(jī)水溶性肥噴施，即在推薦的基礎(chǔ)上葉面噴施有機(jī)水溶性肥）;T3 （T1+有機(jī)水溶性肥根施，即在推薦施肥的基礎(chǔ)上用有機(jī)水溶性肥灌根）。

每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理小區(qū)面積為25 m2，每個(gè)小區(qū)移栽大白菜100株。各處理肥料用量如表1。無(wú)機(jī)肥（復(fù)合肥，15-15-15）作為基肥一次性施入，每667 m2用量50 kg;不足的氮肥用尿素追施，在幼苗期、蓮座期、結(jié)球期各追施一次，每次每667 m2用量5.43 kg;有機(jī)水溶性肥原液噴施和灌根均分3次進(jìn)行，在幼苗期、蓮座期、結(jié)球前期各一次，施用時(shí)用水稀釋1 000倍。

1.2.2 ? 取樣及測(cè)定方法 ?在大白菜結(jié)球前期用SPAD儀測(cè)定葉片葉綠素含量;收獲時(shí)按小區(qū)計(jì)產(chǎn)，取其地上部分測(cè)定平均單株鮮重;去掉沒(méi)有包心的葉片，測(cè)量單株包心重、包心周長(zhǎng)、包心高，計(jì)算其包心率及每667 m2產(chǎn)量（包心率=單株包心重/單株鮮重，每667 m2產(chǎn)量=單株包心重×100×667/25）。

取新鮮大白菜包心葉片，剪碎混勻，測(cè)定維生素C（采用2，6-二氯靛酚法測(cè)定）、硝酸鹽（采用水楊酸-硫酸比色法測(cè)定）含量。稱取不同處理的大白菜包心葉片105 ℃殺青30 min，在75 ℃烘干，記錄烘干前后葉片重量并計(jì)算含水率;稱取烘干樣品測(cè)定氮、磷、鉀含量（采用H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮法）;計(jì)算干物質(zhì)累積量和肥料利用率（干物質(zhì)累積量=產(chǎn)量×（1-含水率）;肥料利用率= （施肥處理植株養(yǎng)分累積量-不施肥處理植株養(yǎng)分累積量）/養(yǎng)分投入量×100%）。

1.3 ?數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行方差和相關(guān)分析，采用Excel 2007作圖。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施對(duì)大白菜產(chǎn)量及生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

施肥能顯著提高大白菜產(chǎn)量。由圖1可知，單施無(wú)機(jī)肥大白菜的產(chǎn)量為4 402 kg/667 m2，比不施肥產(chǎn)量提高89.6%。有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配合施用時(shí)，相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥進(jìn)一步提高了大白菜產(chǎn)量，有機(jī)水溶性肥施用方式不同增產(chǎn)效果不同。當(dāng)有機(jī)水溶性肥以葉面噴施的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)比單施無(wú)機(jī)肥增產(chǎn)7.3%，增產(chǎn)不明顯;當(dāng)其以根施方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)比單施無(wú)機(jī)肥產(chǎn)量提高18.8%，提高效果顯著;有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施方式不同增產(chǎn)效果不同，以根施的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)增產(chǎn)效果更明顯。

有機(jī)水溶性肥和無(wú)機(jī)肥配施比單施無(wú)機(jī)肥大白菜單株鮮重、單株包心重都有明顯提高（表1）。有機(jī)水溶性肥以葉面噴施和灌根的方式和無(wú)機(jī)肥配施時(shí)大白菜包心率分別為67.6%和65.1%，比單施無(wú)機(jī)肥分別提高了7.2和4.7個(gè)百分點(diǎn)，提高效果顯著。單施無(wú)機(jī)肥大白菜葉綠素含量相對(duì)不施肥提高效果顯著，有機(jī)水溶性肥以灌根方式和無(wú)機(jī)肥配施后葉綠素含量相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥有顯著的提高。施肥明顯提高了大白菜的含水率，有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)無(wú)機(jī)肥單施含水率變化不明顯。大白菜包心周長(zhǎng)、包心高和包心重變化趨勢(shì)一致。

2.2 ?有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施對(duì)大白菜養(yǎng)分含量和品質(zhì)指標(biāo)的影響

施用無(wú)機(jī)肥比對(duì)照顯著提高了大白菜氮、磷、鉀含量。有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥大白菜氮、磷含量有所提高，鉀含量有降低趨勢(shì)，尤其是當(dāng)有機(jī)水溶性肥以灌根形式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)，降低更明顯。由表2可以看出，施用無(wú)機(jī)肥大白菜氮含量為4.13%，相對(duì)不施肥增加效果顯著;磷、鉀含量分別為0.65%、4.69%，相對(duì)不施肥分別提高了0.11、0.57個(gè)百分點(diǎn)，提高效果明顯。有機(jī)水溶性肥以葉面噴施的方式與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)無(wú)機(jī)肥單施氮含量提高0.36個(gè)百分點(diǎn)，效果顯著;磷、鉀含量變化不顯著。有機(jī)水溶性肥灌根與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)無(wú)機(jī)肥單施氮、磷含量增加不顯著，鉀含量下降顯著。單施無(wú)機(jī)肥時(shí)，大白菜中VC含量比不施肥降低20.0%，降低顯著。有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)，相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥VC有所提高但是不顯著。當(dāng)有機(jī)水溶性肥以葉面噴施或灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施比單施無(wú)機(jī)肥硝酸鹽含量分別降低14.2%、12.7%，降低效果顯著，有機(jī)水溶性肥葉面噴施對(duì)硝酸鹽影響比其灌根的影響更明顯。

2.3 ?有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施對(duì)無(wú)機(jī)肥養(yǎng)分利用率的影響

施肥明顯促進(jìn)了大白菜干物質(zhì)的積累量。有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥大白菜氮、磷、鉀積累量和肥料利用率均有所提高（表3）。單施無(wú)機(jī)肥，純氮施用量為15 kg/667m2，其利用效率為29.1%;有機(jī)水溶性肥以葉面噴施或灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)氮素累積量分別為12.4、13.4 kg/667 m2，肥料利用率比單施無(wú)機(jī)肥分別提高了12.1、18.6個(gè)百分點(diǎn)。

有機(jī)水溶性肥以葉面噴施或灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)，磷素累積量分別為1.9、2.2 kg/667 m2，利用率分別為20.6%、30.4%，相對(duì)無(wú)機(jī)肥單施磷的利用率分別提高了6.4、16.2個(gè)百分點(diǎn)。不施肥，鉀素的積累量為8.9 kg/667 m2，施用無(wú)機(jī)肥后鉀素積累量為12.0 kg/667 m2，利用率高達(dá)49.7%;有機(jī)水溶性肥以葉面噴施或灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)，鉀素積累量分別為12.2、12.8 kg/667 m2，利用率比單施無(wú)機(jī)肥分別提高了3.2、12.9個(gè)百分點(diǎn)。有機(jī)水溶性肥以灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施比其以葉面噴施的方式和無(wú)機(jī)肥配施更能促進(jìn)大白菜養(yǎng)分的吸收累積。

2.4 ?有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施對(duì)大白菜經(jīng)濟(jì)效益的影響

有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)無(wú)機(jī)肥單施提高了大白菜經(jīng)濟(jì)效益（表4）。有機(jī)水溶性肥以葉面噴施的方式與無(wú)機(jī)肥配施比單施無(wú)機(jī)肥每667 m2平均增產(chǎn)320 kg，增值128元，產(chǎn)投比為6.4;有機(jī)水溶性肥以灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施比單施無(wú)機(jī)肥每667 m2平均增產(chǎn)827 kg，增值331元，產(chǎn)投比高達(dá)16.6。因此，有機(jī)水溶性肥灌根經(jīng)濟(jì)效益比其噴施高。

3 ?結(jié)論與討論

無(wú)機(jī)肥施入土壤短期內(nèi)能快速提高土壤養(yǎng)分，被作物吸收利用，但是容易損失[12]。有研究表明無(wú)機(jī)肥施用過(guò)量會(huì)降低白菜產(chǎn)量[13]和品質(zhì)[14]，而且肥料利用率、經(jīng)濟(jì)效益較低。有機(jī)水溶性肥作為一種新型的水溶性肥料，見(jiàn)效快、施用方便，與無(wú)機(jī)肥配施能進(jìn)一步提高大白菜的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。有機(jī)水溶性肥料以不同方式與無(wú)機(jī)肥配施，對(duì)產(chǎn)量的影響不同，灌根效果更為明顯，這可能是因?yàn)橛袡C(jī)水溶性肥能促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而促進(jìn)生物量的積累。從生長(zhǎng)指標(biāo)上看，與不施肥相比，施無(wú)機(jī)肥明顯提高了葉綠素含量，不施肥時(shí)大白菜葉片黃化明顯，葉綠素含量較低。有機(jī)水溶性肥葉面噴施對(duì)葉綠素的合成影響不顯著，灌根時(shí)葉綠素含量提高顯著。不施肥大白菜不易包心，包心率低，可食用部分少，經(jīng)濟(jì)效益比較低。含水率也會(huì)影響包心重，不施肥時(shí)包菜干黃失水，含水率較低;有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥大白菜含水率變化不明顯。

有研究表明肥料配施可以提高蔬菜的品質(zhì)[15]，如周柳強(qiáng)等[16]認(rèn)為有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施是提高包葉生菜產(chǎn)量和品質(zhì)、降低硝酸鹽積累的有效措施。適量施用氮肥能提高蔬菜產(chǎn)品中的VC含量，但用量過(guò)高通常會(huì)降低VC的含量[17]。當(dāng)?shù)亓?xí)慣施氮量為15 kg/667 hm2，氮肥施用過(guò)量，降低了大白菜的品質(zhì)，這與眾多研究結(jié)果一致。有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施會(huì)顯著降低大白菜硝酸鹽含量，對(duì)大白菜品質(zhì)具有改善作用。

合理施用肥料會(huì)提高作物養(yǎng)分含量，促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收和積累[18]。有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥氮含量有所提高，有機(jī)水溶性肥以灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥氮含量增加不明顯，而其以葉面噴施的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)相對(duì)無(wú)機(jī)肥單施氮含量增加顯著;但是從氮積累量上看，有機(jī)水溶性肥以灌根的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)氮積累量相對(duì)較大，氮素利用率高達(dá)47.7%，相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥提高18.6個(gè)百分點(diǎn)。有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥大白菜磷含量增加，磷積累量也有顯著提高。當(dāng)有機(jī)水溶性肥以根施的方式與無(wú)機(jī)肥配施時(shí)相對(duì)單施無(wú)機(jī)肥鉀含量降低顯著，但是鉀素累積量比單施無(wú)機(jī)肥增加，這是由于有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施產(chǎn)量高，吸收積累量大的原因。

從經(jīng)濟(jì)效益上分析，有機(jī)水溶性肥與無(wú)機(jī)肥配施方式不同，經(jīng)濟(jì)效益不同。有機(jī)水溶性肥灌根時(shí)產(chǎn)投比高達(dá)16.6，顯著提高了大白菜的經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的集約化、規(guī)?；l(fā)展，有機(jī)水溶性肥灌根更能適合水肥一體化的發(fā)展趨勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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[14] 胡承孝，鄧波兒，劉同仇.施用氮肥對(duì)小白菜、番茄中硝酸鹽積累的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1992，11（3）：239-243.

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[16] 周柳強(qiáng)，譚宏偉，黃美福，等.有機(jī)肥、化肥及其配施對(duì)生菜產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，39（2）：192-195.

[17] 王冰清，尹能文，王建武，等.化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（1）：242-247.

[18] 張鳳華，廖文華，劉建玲.過(guò)量施用氮磷和有機(jī)肥對(duì)大白菜產(chǎn)量和氮磷吸收的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2009（4）：60-63.

（責(zé)任編輯 ?鄭 ?威）

[4] 曾希柏，陳同斌，胡清秀，等.中國(guó)糧食生產(chǎn)潛力和化肥增產(chǎn)效益的區(qū)域分異[J].地理學(xué)報(bào)，2002，57（5）：539-546.

[5] 閆 ?湘，金繼運(yùn)，何 ?萍，等.提高肥料利用率技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（2）：450-459.

[6] 朱兆良，文啟孝.中國(guó)土壤氮素[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社， 1992.

[7] 李東坡，武志杰.化學(xué)肥料的土壤生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19（5）：1158-1165.

[8] 周寶庫(kù)，張喜林.長(zhǎng)期施肥對(duì)黑土磷素積累、形態(tài)轉(zhuǎn)化及其有效性影響的研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料報(bào)，2005，11（2）：143-147.

[9] 趙 ?明，蔡 ?葵，王文嬌，等.有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施對(duì)大白菜品質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（6）：86-88.

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（責(zé)任編輯 ?鄭 ?威）

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（責(zé)任編輯 ?鄭 ?威）