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ENCICLOPDIA BIOSFERA, Centro Cientfico Conhecer - Goinia, v.11, n.20; p. 2015

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AVALIAO E POTENCIAL FISIOLGICO DE SEMENTES DE Crotalaria juncea L EM TRS PERODOS DIFERENTES DE ARMAZENAMENTO

Taline Cunha Silva1, Maria da Conceio Sampaio Alves 2, Mauro Sergio Teodoro3 Mairla Nascimento de Lacerda4

1 Eng. Agrnoma pela Universidade Estadual do Piau ([email protected]) Parnaba-Brasil

2 Profa Doutora do Departamento de Biologia da Universidade Estadual do Piau, Parnaba-Brasil

3 Eng. Agrnomo e Analista Embrapa Meio-Norte, Parnaba-Brasil 4 Eng. Agrnoma pela Universidade Estadual do Piau, Parnaba-Brasil

Recebido em: 20/02/2015 Aprovado em: 10/03/2015 Publicado em: 30/03/2015

RESUMO A Crotalaria juncea L. uma leguminosa de rpido crescimento inicial, eficiente na cobertura do solo e na competio com plantas espontneas, por essas e outras caractersticas, destaca-se sua utilizao na adubao verde. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar o potencial fisiolgico de sementes de C. juncea armazenadas durante 03, 12 e 24 meses. O ensaio foi desenvolvido de setembro a dezembro de 2014, na Embrapa Meio-Norte. Foram utilizados 03 lotes de sementes de Crotalaria juncea L. produzidas localmente e armazenadas em garrafas plsticas sob condies de temperatura e umidade relativa do ar no controlada. O Delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 3 tratamentos e 4 repeties. As sementes foram avaliadas quanto ao ndice de Velocidade de Emergncia (IVE), Comprimento de Parte Area (CPA) e Comprimento da Raiz (CR), Massa Fresca da Parte Area (MFPA), Massa Fresca da Raiz (MFR), Massa Seca Parte Area (MSPA) e Massa Seca Raiz (MSR), Condutividade Eltrica, e Teste de Germinao. O armazenamento pelo perodo de 03 e 12 meses apresentou o melhor desempenho de germinao no apresentando diferenas significativas entre os lotes para esse parmetro. Para o teste de condutividade eltrica observou-se que os valores so maiores para as amostras armazenadas durante 24 meses (0,25S/cm/g) diferindo estatisticamente dos demais lotes. Conclui-se que o armazenamento de sementes de C. juncea pelo perodo de 24 meses sob condies naturais e acondicionadas em garrafa PET provocam a perda do vigor, viabilidade e poder germinativo das sementes. PALAVRAS-CHAVE: Deteriorao. Plntulas normais. Qualidade de sementes.


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EVALUATION AND PHYSIOLOGICAL POTENTIAL OF CROTALARIA JUNCEA SEEDS IN THREE DIFFERENT PERIODS OF STORAGING

ABSTRACT The Crotalaria juncea L. is a fast of initial growth leguminous, it is efficient ground cover and competition with spontaneous plants, for these and other features, and we highlight its use in green manuring. In this context, the objective of this study was to evaluate the physiological potential of Crotalaria juncea L. seeds stored for 03, 12 and 24 months. The experiment was conducted from September to December 2014, at Embrapa Mid-North. 03 plots, with Crotalaria juncea L. seeds produced locally and stored in plastic bottles under conditions of temperature and relative humidity uncontrolled of the air, were used The Experimental design was completely randomized with 3 treatments and 4 replications. The seeds were evaluated by emergence rate index (ERI), length of aerial part (LAP) and root length (RL), fresh weight of aerial part (FWAP), fresh root mass (FRM), dry mass of air (DMA) and root dry mass (RDM), electrical conductivity, and germination test. The storage period of 03 and 12 months had the best germination performance with no significant differences among the lots for this parameter. For the electrical conductivity test was observed that the values were higher for samples stored during 24 months (0,25S / cm / g differing from the other lots. It was concluded that the 03 month storage time provided the best quality of Crotalaria juncea L. seeds in natural conditions. KEYWORDS: Deterioration. Normal seedlings. Seed quality.

INTRODUO A Crotalria juncea L uma espcie de grande utilizao na adubao verde.

A principal vantagem sua velocidade inicial de crescimento, promovendo rpida cobertura do solo, aliado a um importante efeito supressor e/ou aleloptico s invasoras. Alm disso, eficiente no controle de nematides (SARTORI, 2011).

Os principais entraves para sua disponibilidade so a dificuldade ao acesso e os altos custos das sementes de qualidade, aliado a situao financeira dos pequenos agricultores assentados, juntamente com a quase ausncia de assistncia tcnica. Tais entraves fazem da produo comunitria de sementes uma sada vivel, tanto para as lavouras de subsistncia, quanto para facilitar a comercializao dos excedentes (DIDONET, 2007). Dessa forma, imprescindvel o manejo adequado ps-colheita, priorizando manter o potencial fisiolgico, uma vez que existem fatores que comprometem a qualidade das sementes e consequentemente o estabelecimento da produo. Portanto, adotar medidas que contribuam para preservar as caractersticas fisiolgicas das sementes, principalmente quando armazenadas, passo essencial para sua conservao e garantia de lotes de sementes de alto vigor que proporcionara o mximo de rendimento da produo nos plantios futuros.

O armazenamento um procedimento que permite manter as boas condies vitais da semente de um cultivo para o outro, podendo este acondicionamento ser prolongado por vrios perodos. O armazenamento das sementes se inicia no momento em que a maturidade fisiolgica atingida no campo, sendo este o ponto de maior qualidade (SILVA et al., 2010). A partir desse ponto as sementes esto sujeitas a perdas gradativas da qualidade fisiolgica (germinao e vigor) que podem ser observadas em plantios subsequentes.


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As condies de armazenamento podem ter grandes influncias na conservao e expresso da qualidade das sementes, mantendo-as. Porm no elimina a perda do potencial fisiolgico de sementes deterioradas e que foram armazenadas. Uma vez, que depois de atingida a maturidade fisiolgica as sementes podem sofrer deterioraes desde a colheita, limpeza, beneficiamento, tipo de embalagens utilizadas no acondicionamento ou ainda por caractersticas intrnsecas da prpria semente. Dessa forma, as tcnicas modernas de conservao permitem apenas prolongar a vida til da semente durante o armazenamento (SOUZA, 2013).

Cabe ressaltar que o processo de deteriorao inevitvel, mas pode ser retardado, dependendo das condies de armazenamento e das caractersticas da semente (CARDOSO et al.,2012). Alm das condies ambientais e das caractersticas de cada espcie, o perodo em que a semente permanece armazenada, pode afetar sensivelmente a sua longevidade (LIMA, 2010).

Devido s escassas informaes na literatura, esse trabalho teve como objetivo avaliar o potencial fisiolgico de sementes de C. Juncea em trs perodos diferentes de armazenamento.

MATERIAL E MTODOS O ensaio foi desenvolvido durante o perodo de setembro a dezembro de

2014, na Embrapa Meio-Norte, unidade de execuo e pesquisa de Parnaba Piau, que apresenta clima do tipo AW, tropical chuvoso segundo classificao de Koppen, com umidade relativa do ar em torno de 75%, precipitao mdia de aproximadamente 725 mm, com uma temperatura mdia de 27,8 C.

Amostragem e Acondicionamento das sementes Os lotes de sementes utilizados para avaliao foram produzidos na rea

experimental da Embrapa Meio-Norte, unidade de execuo de pesquisa na cidade de Parnaba, Foram utilizadas sementes com dois a tres anos de armazenamento e para compor o teste, tambm foram produzidas sementes durante o inicio de 2014. As sementes de C. juncea foram colhidas aleatoriamente em um plantio instalado no local do experimento, extradas manualmente das vagens, beneficiadas e acondicionas em garrafas PET de dois litros sob condies naturais. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado contendo trs tratamentos e quatro repeties. Os resultados foram submetidos analise de varincia utilizando-se para a comparao das mdias o teste de Tukey (p0,05) de probabilidade ,e adotados os procedimentos estatsticos realizados por meio do programa ASSISTAT verso 7.7 beta(SILVA & AZEVEDO 2002)

Ensaios Para avaliao dos parmetros de ndice de velocidade de emergncia,

comprimento da parte area e raiz, massa fresca e seca da parte area e raiz foram utilizadas a casa de vegetao construda com estrutura de madeira possuindo 18 m de comprimento, 5 m de largura e p direito de 2,5 m, com paredes laterais de tela antiafdica e teto com telado do tipo sombrite (50%), correspondendo a uma rea de 90 m2. A semeadura foi realizada em canteiros preparados manualmente, com uma camada de areia lavada e peneirada.

Os sulcos para o semeio foram abertos manualmente a uma profundidade de trs centmetros. Utilizaram-se como densidade de semeadura 25 sementes por


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repetio. O sistema de irrigao utilizado foi o manual com o uso de regador com fornecimento de gua duas vezes ao dia.

Germinao Para a realizao do teste de germinao utilizaram-se quatro repeties de

50 sementes por tratamento, em rolo de papel Germitest, umedecidos com quantidade de gua destilada equivalente a 2,5 vezes o peso do papel seco em cmara de germinao (BOD) temperatura 25C1.

Primeira contagem de germinao Foi feita concomitante com o teste de germinao, de acordo com BRASIL

(2009), considerando as plntulas normais aps quatro dias da semeadura.

ndice de Velocidade de Emergncia Foi determinado pela frmula proposta por MAGUIRE (1962), que avalia o

nmero de plntulas emergidas (formadas) por nmero de dias de semeadura.

IVE = E1 + E2... + En / N1+ N2... + Nn, Onde: IVE = ndice de velocidade de emergncia; E1, E2,... En = nmero de plntulas emergidas; N1, N2,... Nn = nmero de dias da semeadura.

Comprimento da parte area Foi avaliado no dcimo dias aps a semeadura, medindo-se as plntulas

normais da altura do coleto ao pice da parte area, com o auxlio de uma rgua graduada em mm.

Comprimento da raiz Foi avaliado no dcimo dias aps a semeadura de cada repetio. O

comprimento do sistema radicular foi obtido medindo-se do coleto a extremidade da raiz, com auxilio de uma rgua graduada em mm.

Massa fresca da parte area Para determinao da massa fresca, a parte area das plntulas normais foi

pesada em uma balana de preciso, os resultados foram expresso em grama plntula -1

Massa fresca da raiz Para determinao da massa fresca, a raiz das plntulas normais foi pesada

em uma balana de preciso, os resultados foram expresso em grama plntula -1

Massa seca da parte area A parte area das plntulas normais foram colocadas em saco de papel e

mantidas em estufa de ventilao forada a 65 C, por 48 horas at atingir peso constante, para determinao da produo de biomassa seca

Massa seca da raiz


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As razes das plntulas normais foram colocadas em saco de papel e mantidas em estufa de ventilao forada a 65 C, por 48 horas at atingir peso constante, para determinao da produo de biomassa seca.

Condutividade eltrica Foram pesadas quatro repeties de 25 sementes para cada lote,

previamente escolhidas para remoo das sementes danificadas, e colocadas em copos plsticos contendo 75 mL de gua destilada e mantidas temperatura de 25o C por 24 horas. Aps este perodo, a condutividade eltrica da soluo foi medida em condutivmetro cd-20 Digimed e os dados obtidos para cada lote foram expressos em S/cm/g de sementes.

RESULTADOS E DISCUSSO As diferenas na qualidade fisiolgica dos lotes de sementes podem ser

observadas pelos resultados do teste de germinao (Figura 1). Verifica-se que a porcentagem de germinao para plntulas normais de lotes de sementes armazenados durante 03 (44%) e 12 (41%) meses apresentou um melhor desempenho de germinao, no havendo entre esses lotes, diferenas estatsticas para esse parmetro de qualidade.

FIGURA 1: Teste de germinao de sementes de Crotalaria juncea L. avaliando a porcentagem de plntulas normais (PN) e anormais (PANOR) submetidas a diferentes perodos de armazenamento, Parnaba/PI 2014. Mdias seguidas da mesma letra no diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%.

Para a germinao de sementes de plntulas normais, o lote de sementes armazenadas por 24 meses obteve a menor porcentagem de germinao (9,8%), indicando menor qualidade fisiolgica desse lote de sementes. A esse fato pode ser atribudo fatores intrnsecos das sementes como uma menor quantidade de substncia de reserva, que provavelmente, foram consumidas durante o processo vital de germinao ao longo do tempo de armazenamento das sementes. Dessa forma, evidenciou-se a influencia do tempo de armazenamento sobre a conservao

a a b

a

a

a

12 24 03 12 24


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das sementes, havendo a perda do poder germinativo das sementes de C. Juncea devido ao processo de deteriorao.

Compondo o teste padro de germinao tambm foram notificadas sementes dormentes, duras e mortas que possivelmente contriburam para o baixo ndice germinativo de plntulas normais durante o ensaio em laboratrio. A porcentagem de sementes dormentes (Figura 2) atingiu um ndice mximo de 24,0% correspondente ao tempo de armazenamento de 24 meses, tendo este lote diferido estatisticamente do lote armazenado por 12 meses (1,25%).

Para todos os perodos de armazenamento foram observadas porcentagens de sementes duras, que no diferiram estatisticamente entre si. Quanto porcentagem de sementes mortas, os lotes de sementes armazenadas por perodo de 03 (1%) e 12 (1,75%) no diferiram estatisticamente, todavia, para o lote de sementes armazenadas por 24 meses a porcentagem de sementes mortas apresentou maior ndice (15,5%) dentre os lotes avaliados.

FIGURA 2: Teste de germinao de sementes de Crotalaria juncea L avaliando o percentual de sementes dormentes (SDOR), duras (SDURA) e mortas (SMORTA) submetidas a diferentes perodos de armazenamento, Parnaba/PI 2014. Medias seguida da mesma letra no difere estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%.

De acordo com Nascimento (2002), o vigor das sementes perdido progressivamente aps a maturao fisiolgica das sementes enquanto que a perda da germinao, ou seja, a morte das sementes a ltima consequncia da deteriorao das sementes.

Pelos dados da (Figura 3) observa-se que o ndice de velocidade de emergncia das plntulas (IVE), foi reduzido proporcionalmente, conforme o avano do perodo de armazenamento sendo que menor ndice ocorreu aos 24 meses (5,0).

a

c ba a

a

a

bb

SDOR SDURA SMORTA


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FIGURA 3: ndice de velocidade de emergncia (IVE) de plntulas de Crotalaria juncea L oriundas de sementes submetidas a diferentes perodos de armazenamento, Parnaba/PI 2014. Medias seguida da mesma letra no difere estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%.

Durante o armazenamento sob condies naturais as sementes armazenadas por um perodo de 24 meses pode ter apresentado maior intensidade no processo de deteriorao, que pode ter sido agravado pelas condies de armazenamento (temperatura e umidade relativa do ar), umidade inicial das sementes e o uso das embalagens plsticas utilizadas para o acondicionamento das sementes, prejudicando no somente o vigor como a viabilidade e a longevidade das sementes.

O IVE um teste que determina o vigor de um lote de sementes avaliando a velocidade de emergncia de plntulas e tanto mais vigoroso ser um lote de sementes quanto mais rpida for a emergncia das plntulas (OLIVEIRA et al., 2009). Nesse sentido o lote de sementes de C. juncea L armazenadas por um perodo de 24 meses (5,0) avaliado neste trabalho foi menos vigoroso quando comparado aos lotes armazenados por 03 (143,60) e 12 meses (98,44). MARCOS FILHO (2005) associa a deteriorao s caractersticas dos recipientes que contm as sementes dependendo da maior ou menor facilidade para as trocas de vapor dgua entre as sementes.

Todavia os lotes de sementes armazenadas durante os perodos de 03 e 12 meses mantiveram-se mais vigorosos desencadeando uma rpida emergncia de plntulas. Essa caracterstica segundo MARTINS et al., (1999), torna as plntulas menos vulnerveis s condies adversas do meio por passarem menos tempo nos estdios iniciais de desenvolvimento.

NETO et al., (2012), evidenciaram em seu trabalho com armazenamento e qualidade fisiolgica de sementes de abbora, diferenas estatsticas quanto ao IVE das sementes armazenadas em condio ambiente e em cmara fria pelo perodo de trs meses. Segundo os mesmos autores a partir do terceiro ms as sementes armazenadas em cmara fria atingiram o equilbrio higroscpio, e em condies ambientais, apesar das sementes apresentarem oscilaes em funo dos ganhos e perdas da umidade relativa do ar e da temperatura, o IVE no foi alterado.

Quanto aos comprimentos da parte area e raiz (Figura 4) foi possvel verificar a superioridade de desempenho das sementes pertencentes aos lotes armazenados durante 03 meses (16,38 cm e 4,77 cm da parte area e raiz,

a

c

b

03 12 24


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respetivamente) e 12 meses (12,53 cm e 4,43cm da parte area e raiz, respetivamente) indicando que essas sementes so mais vigorosas.

FIGURA 4: Comprimento da parte area e raiz de plntulas de Crotalaria juncea L oriundas de sementes submetidas a diferentes perodos de armazenamento, Parnaba/PI 2014. Medias seguida da mesma letra no difere estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%.

De acordo com DAN et al., (1987), o fato das sementes mais vigorosas originarem plntulas com maior taxa de crescimento, ocorre em funo da maior translocao das reservas dos tecidos de armazenamento para o crescimento do eixo embrionrio. O teste revelou ainda um decrscimo de comprimento de raiz e da parte area aos 24 meses (6,90 cm e 2,7 cm da parte area e raiz, respectivamente) de armazenamento, confirmando os resultados encontrados por BEZERRA et al.,(2004) que avaliando a qualidade das sementes de Moringa oleifera LAM durante o armazenamento de 0 a 24 meses ,verificaram que houve uma resposta quadrtica para o comprimento de raiz com o decorrer do tempo de armazenamento, e em condies no controladas.

Quanto massa fresca da parte area de C. Juncea (Figura 5) houve diferena significativa, sendo que a mxima massa ocorreu quando armazenadas durante 03 meses (21,93g/plntula), decrescendo at (2,53 g/plntula) 24 meses de armazenamento, confirmando dessa maneira a manuteno da qualidade fisiolgica desse lote de sementes. Segundo NAKAGAWA (1994), durante a germinao, as sementes vigorosas proporcionam maior transferncia de massa seca de seus tecidos de reserva para o eixo embrionrio, originando plntulas com maior peso, em razo do maior acmulo de matria.

03

a

24 12

a

aba

b

b


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FIGURA 1: Massa fresca da parte rea e raiz de plntulas de Crotalaria juncea oriundas de sementes submetidas a diferentes perodos de armazenamento, Parnaba/PI 2014. Mdias seguidas da mesma letra no diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%.

Quando as plntulas foram avaliadas para massa fresca da raiz, no houveram diferenas significativas entre os perodos de armazenamento correspondentes aos 03 (4,69 g) e 12 meses (3,83 g). Nas avaliaes de PINHEIRO et al., (2013), as mdias da massa fresca das plntulas de feijo de porco no variaram significativamente para os perodos estudados entre 0 a 16 meses de armazenamento em ambiente natural.

Com relao massa seca da parte area (Figura 6), o lote de sementes correspondente ao perodo de 24 meses, apresentou o menor valor de massa (1,94g/plntula) quando comparado aos demais perodos de armazenamentos. Para esse mesmo parmetro, observou-se que as sementes provenientes do lote 03 de armazenamento apresentaram maior mdia (5,90 g/plntula).De acordo com SCHUCH et al., (2000), o comportamento das plntulas originadas de sementes de alto vigor produzem maior quantidade de matria seca do que as de mdio vigor, aumentando essas diferenas com o avano no crescimento das plntulas.

FIGURA 2: Massa seca da parte area e raiz de plntulas de Crotalaria juncea oriundas de sementes submetidas a diferentes perodos de armazenamento, Parnaba/PI 2014. Mdias seguidas de mesma letra no diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%.

a

a

b

a

24 12

c b

03

a

a b

ab b c

24 12 03


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Para a massa seca da raiz tambm foi evidenciado discrepncia significativa entre os meses de armazenamento com variao de 1,83 g/plntula, 3,15g/plntula e 3,96 g/plntula respectivamente para os lotes armazenados durante 24,12 e 03 meses. NETO et al., (2012), observaram que a partir de 12 meses de armazenamento, os resultados da matria seca apresentaram diferenas significativas para os locais (cmara fria e condies ambiente) e embalagens (saco de papel e recipiente de plstico) utilizadas para acondicionar as sementes de abbora.

BEZERRA et al., (2004), na avaliao de qualidade de sementes de moringa constataram que em ambiente natural as plntulas mantiveram a sua massa seca Inicial por um perodo de 06 meses de armazenamento, apresentando uma queda drstica aos 24 meses.

No teste de condutividade eltrica (Figura 7), observou-se que os valores foram maiores para as amostras que foram armazenadas por um perodo de 24 meses (0,24 S/cm-1/g-1) demostrando que h reduo na qualidade fisiolgica de semente de C. Juncea, com o aumento do tempo de armazenamento. Essa reduo na qualidade pode ser explicada pela deteriorao das membranas celulares das sementes. Sendo assim, menor ser o vigor destas sementes, afetando consequentemente o potencial de emergncia e a uniformidade das plntulas, uma vez que foram liberados grandes quantidades de lixiviados pelas sementes.

O resultado do teste de condutividade confirmou a teoria de BEWLEY & BLACK (1985), onde descreveram que nas sementes deterioradas, o mecanismo de reparo est ausente ou ineficiente, ou ainda as membranas esto completamente danificadas, permitindo a lixiviao de quantidades maiores de eletrlitos.

TAYLOR et al., (1995), consideram que sementes de baixo vigor geralmente apresentam menor velocidade para reestabelecer a integridade das membranas celulares. Esse fato explica o que provavelmente aconteceu com as sementes de Crotalaria juncea acondicionadas pelo perodo de 24 meses de armazenamento, provocando dessa forma a reduo do potencial de armazenamento.

FIGURA 3: Condutividade eltrica de sementes de Crotalaria juncea submetidas a diferentes perodos de armazenamento, Parnaba, 2014. Mdias seguidas de mesma letra no diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%.

Segundo FESSEL et al., (2006) a condutividade das sementes baseada no fato de que quando embebidas, desde a imerso em gua exalam ons, acares e outros metablitos devido as alteraes na integridade das membranas celulares.

a

12 03

c

b

24


50

Essa perda tambm inclui aminocidos, cidos graxos, protenas, e ons inorgnicos (K+, Ca+2,Mg+2, Na+, Mn+2).

CONCLUSES A velocidade de deteriorao foi diferente para os lotes de sementes

avaliados e armazenados sob as mesmas condies, sendo que o armazenamento de sementes de Crotalaria juncea L. pelo perodo de 24 meses sob condies naturais e acondicionadas em garrafa PET provocam a perda do vigor, viabilidade e poder germinativo das sementes, a melhor qualidade das sementes sob condies naturais foram expressas pelo lote de tres meses de armazenamento. recomendado ao agricultor familiar armazenar as sementes de C. juncea em garrafas PET pelo perodo de at um ano em condies naturais de ambiente.

AGRADECIMENTOS A Professora Dra Maria da Conceio Sampaio Alves e o analista Mauro

Sergio Teodoro pela orientao, ensinamentos e pela disponibilidade no desenvolvimento do trabalho.

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