全 文 ：第20卷 第3期
Vol.20 No.3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 5月
May. 2012
淋雨和添加剂对苜蓿青贮品质的影响
王永新1,蒙淑芳1,许庆方1*,玉 柱2,王保平1,高文俊1,贾微微1,吴 璇1
(1.山西农业大学动物科技学院,山西 太谷 030801;2.中国农业大学动物科技学院,北京 100193)
摘要:为研究淋雨和添加剂对苜蓿(Medicagosativa)青贮品质的影响,试验设新鲜和淋雨苜蓿青贮2个因素,添加
剂分别为对照、甲酸、绿汁发酵液、改良绿汁发酵液、玉米粉、绿汁发酵液+玉米粉、改良绿汁发酵液+玉米粉7个
水平,共14个处理。青贮90d后,测定各处理的pH、氨态氮、有机酸、营养成分和硝基化合物含量。结果表明:淋
雨和添加剂均极显著降低苜蓿青贮饲料pH、氨态氮、乳酸和乙酸含量(P<0.01)。改良绿汁发酵液+玉米粉组的
乳酸含量显著高于对照和其他处理组(P<0.05)。淋雨和添加剂显著影响苜蓿青贮饲料的干物质、酸性洗涤纤维、
中性洗涤纤维含量和缓冲能值(P<0.05),添加剂对粗灰分、粗蛋白、粗脂肪和水溶性碳水化合物含量有显著影响
(P<0.05)。淋雨、添加剂及其交互作用极显著影响苜蓿青贮饲料的硝酸盐和亚硝酸盐含量(P<0.01)。添加剂可
改善淋雨苜蓿青贮的发酵品质,其中改良绿汁发酵液+玉米粉组合效果最明显。
关键词:苜蓿;淋雨;添加剂;青贮;品质
中图分类号:S816.53;S541 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)03-0565-06
EffectofRainandAdditivesonQualityofMedicagosativaSilage
WANGYong-xin1,MENGShu-fang1,XUQing-fang1*,YUZhu2,
WANGBao-ping1,GAOWen-jun1,JIAWei-wei1,WUXuan1
(1.ColegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu,ShanxiProvince030801,China;
2.ColegeofAnimalScienceandTechnology,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)
Abstract:TheeffectofrainandadditivesonthequalityofMedicagosativasilageforfreshandrainedalfal-
fasilagearereported.Additivetreatmentsincludecontrolgroup(CK),formicacid(FA),previousfer-
mentedjuice(PFJ),improvedpreviousfermentedjuice(IPFJ),cornflour(CF),andPFJ+CF,IPFJ+
CF.ThepHvalue,ammonia-N,organicacid,nutrientsandnitrylcompoundcontentsof14treatments
weredeterminedafter90densilingperiod.ResultsshowedthatthepH,ammonia-N,lacticacidandacetic
acidcontentsofalfalfasilageweresignificantlyaffectedbyrainandadditives(P<0.01).Lacticacidcon-
tentofIPFJ+CFwassignificantlyhigherthanthatofCKandothertreatments(P<0.05).Therewas
significanteffectofrainandadditivesonDM,NDF,ADFandbuffercapacityofalfalfasilage(P<0.05).
Ash,CP,EEandWSCofalfalfasilageweresignificantlyaffectedbyadditives(P<0.05).Therewere
highlysignificanteffectsofraining,additivesandinteractiononnitrateandnitritecontentsofalfalfasilage
(P<0.01).Additivescanimprovefermentationqualityofrainedalfalfasilage.TheIPFJ+CFwasthe
bestadditivecomparedtoaltestedones.
Keywords:Medicagosativa;Raining;Additives;Silage;Quality
紫花苜蓿(Medicagosativa)简称苜蓿,蛋白质
含量高,含有动物所需的多种矿物质和维生素,叶量
大,抗性强,是我国栽培面积最大、饲用价值最好的
豆科牧草之一[1]。目前苜蓿干草是我国主要的苜蓿
草产品,但是在干草晒制过程中,由于受叶片脱落、
植物呼吸作用、微生物繁殖及天气等影响,营养物质
损失高达30%左右,适口性和消化率降低[2-4]。研
究表明,调制苜蓿青贮操作机械化程度高、劳动强度
低、收获速度快,不仅保持了苜蓿的营养成分,而且
改善了适口性,提高了采食量与消化率,饲喂家畜可
收稿日期:2012-01-05;修回日期:2012-03-15
基金项目:山西省科技攻关计划项目(20100311052);“十二五”国家科技支撑计划(2011BAD17B02);国家牧草产业技术体系(CARS-35);
山西省高等学校教学改革项目(J2011027);山西农业大学科技创新基金(200109)资助
作者简介:王永新(1975-),男,山西平定人,硕士,讲师,主要从事牧草生产与草地管理研究,E-mail:yongxwang@126.com;*通信作者
Authorforcorrespondence,E-mail:xqfsx@sohu.com
草 地 学 报 第20卷
提高生产性能[5-6]。然而,苜蓿的水溶性碳水化合物
含量和干物质含量低,缓冲能高,直接单独青贮难以
调制优质青贮饲料。目前,苜蓿与玉米(Zeamays
L.)等禾本科饲草混贮[7-8];添加蔗糖等高糖物
质[9-10];添加甲酸等有机酸[11-12];添加绿汁发酵液等
乳酸菌剂[13-14]均能成功调制苜蓿青贮,而且提高苜
蓿青贮品质。通常适宜青贮原料的干物质含量为
30%~40%,苜蓿生长期本身水分含量就很高,青贮
期间遭受雨淋,大大降低了苜蓿的干物质含量,增加
青贮难度,然而有关雨淋对苜蓿青贮品质及硝基化
合物含量的影响鲜见报道。本试验在新鲜和雨淋苜
蓿青贮中添加甲酸、绿汁发酵液、玉米粉和绿汁发酵
液与玉米粉组合等添加剂,研究其对苜蓿青贮发酵
品质、营养成分和硝基化合物的影响,为指导雨季调
制苜蓿青贮提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于山西省太谷县山西农业大学动物
科技试验站内,海拔799m。土壤为淡褐土,pH值
7.5。年平均气温9.5~10.5℃,年平均降水量450
~490mm。
1.2 试验材料
青贮原料取自初花期刈割的苜蓿。在青贮之前
提前2d制作绿汁发酵液和改良绿汁发酵液。
绿汁发酵液(previousfermentedjuice,PFJ)的
制备:将苜蓿刈割后,立即带回室内,切碎。用苜蓿
5倍(V/W)的蒸馏水打浆,浸泡0.5h,2层粗纱布
过滤。以滤液的2%添加蔗糖,混匀后,装500mL
棕色玻璃瓶中密封,避光,30℃恒温厌氧发酵48h。
改良绿汁发酵液 (improvedpreviousfermented
juice,IPFJ)的制备:用本试验的苜蓿经榨汁、加入
2%的蔗糖、加入乙酸调节pH 为4.2后进行密封,
30℃恒温厌氧发酵48h制成。
甲酸为分析纯,浓度>99.5%。
1.3 试验设计
试验采取完全随机设计,将苜蓿适时刈割,设置
为新鲜苜蓿青贮和淋雨苜蓿青贮2个因素。不同添
加剂分别为对照(CK)、甲酸(formicacid,FA,6
mL·kg-1)、绿汁发酵液(PFJ,0.2%)、改良绿汁发
酵液(IPFJ,0.2%)、玉米粉(cornflour,CF,10%)、绿
汁发酵液+玉米粉(PFJ+CF,0.2%+10%)、改良绿
汁发酵液+玉米粉(IPFJ+CF,0.2%+10%)7个水
平。共14个处理,每个处理3个重复。
1.4 试验方法
1.4.1 青贮饲料的调制 苜蓿在初花期刈割。用
镰刀将牧草刈割留茬5cm左右。将刈割后的苜蓿
分成2组,其中一组苜蓿堆成60cm×60cm的草
堆,用喷壶喷洒900mL的水量。然后将2组苜蓿
分别带回实验室制作青贮。
将带回来的苜蓿分别用铡刀切碎至2~3cm,
每组中选一份不添加任何添加剂作为对照组,剩余
的按照试验设计分别添加甲酸、绿汁发酵液、改良绿
汁发酵液、玉米粉、绿汁发酵液+玉米粉、改良绿汁
发酵液+玉米粉,混合均匀后装入青贮袋(45cm×
26cm),每袋500g左右,最后用真空封口机(DZ-
280/2SD,东莞市金桥科技电器制造有限公司)将青
贮袋封口,置室内避光保存,贮藏期为90d。
1.4.2 苜蓿青贮和原料营养成分的测定 按试验
要求进行苜蓿青贮和原料取样,置于105℃的烘箱
中杀青30min后,再65℃烘干48h,将所得到的风
干样用粉碎机粉碎,过40目筛后保存在自封袋中,
作为待测样品。
苜蓿青贮和原料干物质(drymatter,DM)含量
是将样品在105℃烘干3h至恒重下测定;粗灰分
(Ash)含量是将样品在茂福炉550℃下灼烧3h后,放
入干燥器冷却30min称重测定;粗蛋白质(crudepro-
tein,CP)含量采用凯氏定氮法测定;粗脂肪(ethanol
extract,EE)含量采用乙醚浸提法测定;中性洗涤纤维
(neutraldetergentfiber,NDF)和酸性洗涤纤维(acid
detergentfiber,ADF)含量采用 VanSoest方法测
定[15]。水溶性碳水化合物(watersoluablecarbohy-
drate,WSC)采用蒽酮-硫酸比色法测定[16];缓冲能值
(buferingcapacity,BC)采用滴定法[17];硝酸盐(ni-
trate)采用水杨酸-浓硫酸法测定[18];亚硝酸盐(ni-
trite)采用盐酸萘乙二胺法测定[19]。
1.4.3 苜蓿青贮饲料发酵品质的测定 取青贮饲
料样品20g,加入180mL蒸馏水,均质30s,经4层
纱布过滤后,用 pH 计测定 pH 值。滤液 3500
r·min-1离心15min,取上清液,0.45μm滤膜过滤
后在 HPLC 上测定乳酸(lacticacid,LA)、乙酸
(aceticacid,AA)、丙酸(propionicacid,PA)、丁酸
(butyricacid,BA)[20]。氨态氮(ammonia-N,AN)
含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[21]。
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第3期 王永新等:淋雨和添加剂对苜蓿青贮品质的影响
1.5 统计分析
采用SAS8.1统计软件对试验数据进行方差
分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 苜蓿青贮原料的营养成分
苜蓿淋雨后降低了DM,Ash和 NDF含量,但
提高了CP,EE,ADF和 WSC含量(表1)。苜蓿的
缓冲能值经淋雨明显降低,但硝酸盐含量有所升高,
亚硝酸盐含量没有太大变化。
2.2 不同处理对苜蓿青贮饲料的发酵品质的影响
如表2所示,淋雨和添加剂极显著降低苜蓿青
贮饲料pH、氨态氮、乳酸和乙酸含量(P<0.01),添
加剂对丙酸和丁酸含量有极显著影响(P<0.01),
淋雨对其却无显著影响。淋雨和添加剂的交互作用
对氨态氮、乳酸和丙酸含量有显著影响(P<0.05),
对pH、乙酸和丁酸含量的影响不显著。除PFJ和
IPFJ组外,各添加剂处理组pH均明显低于CK组。
各添加剂组的氨态氮含量均显著低于CK组,FA组
与其他添加剂组间差异显著(P<0.05)。IPFJ+CF
组的乳酸含量显著高于CK和其他处理组,其他各
组间差异显著(P<0.05)。CK组的乙酸含量明显
高于各添加剂组。IPFJ组的丙酸含量显著高于CK
和其他添加剂组(P<0.05)。CK组的丁酸含量显
著高于FA,PFJ和IPFJ处理组(P<0.05)。
表1 苜蓿原料和玉米粉的营养成分
Table1 Nutrientcontentsofalfalfaandcornflourbeforeensiled
项目
Items
新鲜苜蓿
Freshalfalfa
淋雨后苜蓿
Rainedalfalfa
玉米粉
Cornflour
干物质Drymatter/% 21.85±0.01 15.36±0.01 84.91±0.01
粗灰分Ash/%DM 11.48±0.02 10.78±0.01 1.29±0.01
粗蛋白Crudeprotein/%DM 17.87±0.04 18.35±0.45 8.95±0.43
粗脂肪Etherextract/%DM 3.70±0.01 3.95±0.02 2.56±0.01
中性洗涤纤维Neutraldetergentfber/%DM 42.87±0.12 42.45±0.11 23.58±0.08
酸性洗涤纤维Aciddetergentfber/%DM 27.73±0.03 28.33±0.01 6.15±0.02
水溶性碳水化合物 Watersoluablecarbohydrate/%DM 9.22±0.00 9.31±0.01 29.65±0.52
缓冲能值Bufferingcapacity/mE·kg-1DM 472.21±0.19 459.29±0.52 -
硝酸盐Nitrate/mg·kg-1DM 1097.62±6.20 1105.12±4.41 -
亚硝酸盐Nitrite/mg·kg-1DM 1.09±0.01 0.99±0.01 -
注:“-”表示未检出
Note:“-”showsnotdetected
2.3 不同处理对苜蓿青贮饲料营养成分的影响
由表3可知,淋雨和添加剂显著影响苜蓿青贮
饲料 DM,NDF,ADF的含量和缓冲能值(P<0.
05),添加剂对Ash,CP,EE和 WSC的含量也有显
著影响,淋雨却对这些营养成分无显著影响。淋雨
和添加剂的交互作用显著影响Ash,CP,NDF,ADF
含量和缓冲能值(P<0.05),但对DM 和EE含量
无显著影响。与CK相比,各处理组DM 含量有升
高趋势,CF,PFJ+CF和IPFJ+CF处理组显著高
于CK组和其他处理组(P<0.05)。PFJ和IPFJ组
的CP含量显著高于CK和其他处理组(P<0.05)。
和CK组相比,各添加剂处理组NDF含量呈降低趋
势,各组之间差异显著(P<0.05)。添加剂处理组
ADF含量和缓冲能值显著低于CK组,WSC含量
显著高于CK组(P<0.05)。
2.4 不同处理对苜蓿青贮饲料硝基化合物含量的
影响
由表4可知,淋雨、添加剂及其交互作用极显著
影响苜蓿青贮饲料的硝酸盐和亚硝酸盐含量(P<
0.01)。与CK组相比,FA,PFJ和IPFJ组的硝酸
盐含量显著提高,而CF,PFJ+CF和IPFJ+CF组
显著降低,各组间也差异显著(P<0.05),其中,添
加CF组硝酸盐含量最低,比CK组下降48.63%。
除FA组外,各处理组亚硝酸盐含量均显著低于CK
组(P<0.05)。FA组亚硝酸盐含量显著高于CK
组(P<0.05),是CK组的4.3倍。
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草 地 学 报 第20卷
表2 不同处理对苜蓿青贮饲料发酵品质的影响
Table2 Effectofdifferenttreatmentsonfermentationqualityofalfalfasilages
原料
Materials
处理
Treatments
pH值
pHvalue
氨态氮/总氮%
Ammonia-N/Total-N
乳酸/DM%
Lacticacid
乙酸/DM%
Aceticacid
丙酸/DM%
Propionicacid
丁酸/DM%
Butyricacid
新鲜苜
蓿青贮
Fresh
alfalfa
silage
对照CK 5.03±0.27a 3.02±0.10a 4.37±0.32cde 1.49±0.17a 0.58±0.15ab 0.22±0.09a
甲酸Formicacid 4.53±0.16bc 1.77±0.02c 4.36±0.64cde 1.30±0.15abc 0.47±0.11bcd 0.11±0.08bc
绿汁发酵液PFJ 4.93±0.67a 1.61±0.32cd 4.47±0.68cde 1.30±0.31abc 0.55±0.08abc 0.05±0.01cde
改良绿汁发酵液IPFJ 4.98±0.12a 1.13±0.07e 4.72±0.36cd 1.15±0.10bcd 0.71±0.13a 0.03±0.00de
玉米粉CF 4.49±0.10bcd 1.35±0.42de 4.33±0.21de 1.26±0.25abc 0.57±0.27ab -
绿汁发酵液+玉米粉PFJ+CF 3.93±0.07g 1.25±0.16e 4.12±0.11e 1.08±0.27abc 0.38±0.08cd -
改良绿汁发酵液+玉米粉IPFJ+CF 4.13±0.05defg 1.11±0.20e 6.33±0.08a 1.01±0.24def 0.43±0.16bcd -
淋雨苜
蓿青贮
Rained
alfalfa
silage
对照CK 4.77±0.08ab 2.38±0.39b 4.75±0.27cd 1.29±0.06abcd 0.58±0.01ab 0.22±0.02a
甲酸Formicacid 4.28±0.33cdef 1.38±0.11d 4.63±0.25cde1.22±0.08abcd 0.47±0.04bcd 0.07±0.01bcd
绿汁发酵液PFJ 4.77±0.13ab 1.26±0.11de 4.89±0.14bc 1.30±0.03abc 0.40±0.03bcd 0.09±0.01bc
改良绿汁发酵液IPFJ 4.41±0.11bcde 1.19±0.19e 4.58±0.17cde1.06±0.04cdef 0.67±0.02ba 0.12±0.00b
玉米粉CF 4.04±0.07efg 1.30±0.16de 4.64±0.29cde 1.12±0.05bcde 0.37±0.03cd -
绿汁发酵液+玉米粉PFJ+CF 3.90±0.07g 1.02±0.14e 5.35±0.14b 0.81±0.03f 0.32±0.04d -
改良绿汁发酵液+玉米粉IPFJ+CF 3.89±0.02g 1.32±0.18de 6.39±0.26a 0.86±0.15ef 0.48±0.06bcd -
显著性
Significance
淋雨 Raining ** ** ** ** NS NS
添加剂 Additives ** ** ** ** ** **
交互Interactions NS * * NS * NS
注:PEJ:Previousfermentedjuice,IPFJ:Improvedpreviousfermentedjuice,CF:Cornflour;*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01),NS表
示无显著差异;同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05);下表同
Note:*meanP<0.05,**meanP<0.01,NSmeansnosignificance;differentsmallettersinthesamecolumnmeansignificantdifference(P<0.05).The
sameasbelow
表4 不同处理对苜蓿青贮饲料硝基化合物含量的影响
Table4 Effectsofdifferenttreatmentsonnitrylcompoundsofalfalfasilages
原料 Materials 处理Treatments 硝酸盐Nitrate/mg·kg-1DM 亚硝酸盐Nitrite/mg·kg-1DM
新鲜苜蓿青贮
Freshalfalfasilage
对照CK 556.12±12.85f 9.73±0.46cd
甲酸Formicacid 682.68±22.23d 52.49±6.86a
绿汁发酵液PFJ 844.26±19.52b 6.33±0.32def
改良绿汁发酵液IPFJ 486.81±13.63g 3.33±0.99fg
玉米粉CF 252.81±0.77j 3.96±0.78fg
绿汁发酵液+玉米粉PFJ+CF 433.47±18.99h 7.56±0.41cde
改良绿汁发酵液+玉米粉IPFJ+CF 493.75±14.53g 8.73±0.36cde
淋雨苜蓿青贮
Rainedalfalfasilage
对照CK 315.47±6.35i 10.43±0.37c
甲酸Formicacid 784.37±14.93c 44.94±2.84b
绿汁发酵液PFJ 923.70±13.54a 2.83±0.21g
改良绿汁发酵液IPFJ 588.56±20.20e 2.50±0.40g
玉米粉CF 162.04±16.93h 7.86±0.07cde
绿汁发酵液+玉米粉PFJ+CF 432.41±18.27k 9.35±0.18cd
改良绿汁发酵液+玉米粉IPFJ+CF 434.01±19.54h 5.82±0.21efg
显著性
Significance
淋雨Raining ** **
添加剂Additives ** **
交互Interactions ** **
3 讨论
青贮原料中适当的含水量(一般以30%~40%
为宜),是保证乳酸菌正常活动的重要条件。淋雨后
苜蓿含水量(84.64%)高于新鲜苜蓿(78.15%)而且
都超过了75%,制作青贮时,很难调制成功。碳水
化合物含量是制作青贮最重要指标之一,适宜的碳
水化合物含量应该是8%~10%之间,新鲜和淋雨
苜蓿的水溶性碳水化合物含量(9.22%和9.3%)符
合其要求,但是2种原料的缓冲能值均在 450
mE·kg-1DM以上。玉米粉、甲酸、绿汁发酵液及
改良绿汁发酵液均可改善青贮饲料发酵条件,利于
制作优良青贮[12,14]。
青贮原料经青贮调制后发酵产物主要是氨态氮
865
第3期 王永新等:淋雨和添加剂对苜蓿青贮品质的影响 965
草 地 学 报 第20卷
及乳酸为主的有机酸(不良发酵可产生较多丁酸)。
青贮饲料的pH、氨态氮和有机酸含量是评价青贮
质量的主要指标[22]。新鲜和淋雨苜蓿青贮各处理
组pH均低于CK组,这是由于甲酸的酸化作用及
绿汁发酵液和玉米粉利于乳酸发酵的结果。各处理
组的氨态氮和乙酸含量显著低于CK组,降低的顺
序依次是IPFJ+CF>PFJ+CF>IPFJ>PFJ>CF
>FA,表明添加添加剂有利于改善青贮发酵条件,
减少蛋白质和氨基酸分解,提高青贮质量[23]。IPFJ
+CF组的乳酸含量显著高于其他各组,这是由于添
加绿汁发酵液和玉米粉,不仅增加了乳酸菌种类和
数量,而且乳酸菌的发酵底物水溶性碳水化合物增
加,产生大量乳酸;FA组乳酸含量与CK组差异不
明显,表明添加FA不能增加青贮乳酸含量。苜蓿
青贮饲料添加FA,PFJ和IPFJ均显著降低丁酸含
量,表明添加剂有效抑制了丁酸菌和其他有害微生
物的活性;CF,PFJ+CF和IPFJ+CF组的丁酸含
量未测出,说明玉米粉与绿汁发酵液组合处理对丁
酸菌的抑制效果优于单独添加绿汁发酵液,该结果
与Shao等[24]的结果一致。
淋雨苜蓿青贮的DM 含量显著低于新鲜苜蓿
青贮,各添加剂处理显著高于CK组,绿汁发酵液和
玉米粉组合效果最明显,表明添加剂不仅可增加苜
蓿青贮的 DM 含量,而且可减少淋雨对苜蓿青贮
DM的损失。各添加剂处理组的CP含量高于CK
组,添加剂处理减少青贮时蛋白质的分解。各处理
组NDF含量呈减少趋势,ADF含量和缓冲能值显
著低于 CK 组,WSC含量显著高于 CK 组,添加
CF,PFJ+CF和IPFJ+CF效果尤其明显,这可能
是由于提高了乳酸菌的发酵利用效率,部分 NDF
和ADF分解为 WSC,改善了青贮品质。
牧草中的硝酸盐本身对动物无毒害作用,反刍
动物采食后在瘤胃内转化为亚硝酸盐,影响家畜健
康。亚硝酸盐对牛、羊等家畜致死量为 6~34
mg·kg-1体重[25]。制作青贮可降低牧草中的硝酸
盐含量。与CK组相比,FA,PFJ和IPFJ组的硝酸
盐含量显著提高,而CF,PFJ+CF和IPFJ+CF处
理组显著降低,表明添加玉米粉、绿汁发酵液和玉米
粉组合降低苜蓿青贮硝酸盐含量效果明显。FA组
亚硝酸盐含量显著高于CK组,其他各处理组则比
CK组低,但不会影响家畜健康。
4 结论
淋雨提高苜蓿青贮的含水量,显著影响苜蓿青
贮品质和营养成分含量。甲酸、绿汁发酵液、改良绿
汁发酵液、玉米粉及其组合等添加剂显著影响苜蓿
青贮品质和营养成分,可以改善淋雨苜蓿青贮的品
质,其中改良绿汁发酵液+玉米粉组合效果最明显。
淋雨与添加剂极显著影响苜蓿青贮饲料的硝酸盐和
亚硝酸盐含量,但苜蓿青贮饲料的硝酸盐含量处于
家畜的安全范围之内。
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(责任编辑 刘云霞)
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