Saraiva, A. S. et. al., 240
Vol. 4, N.3: pp. 240-248, August, 2013 ISSN: 2179-4804
Journal of Biotechnology and Biodiversity
Growth and production of physic nut (Jatropha curcas L.) under phosphorus levels applied to the base.
Althiéris de Souza Saraiva1*, Diego Fernandes Dornelas1, Bruno Fernandes Mota Dornelas1, Rogério Cavalcante Gonçalves1, Eduardo Andrea Lemus Erasmo1, Renato de Almeida Sarmento1, Thomas Vieira Nunes 1
ABSTRACT
This study aimed to evaluate the influence of phosphorus on the growth and yield of physic nut (Jatropha curcas L.).
Physic nut seedlings, two months old were transplanted in February 2007. In June 2008 it was held in drastic pruning all plants in height of 80 cm of soil. The treatments consisted of P2O5 doses: 0, 50, 100, 150 and 200 g-1 pit.
The experimental design was a randomized block with four replications of eight plants, totaling 40 plants per block. The evaluation period of the experiment it was realized between October 2008 to October 2009 (corresponding to the 2nd year of assessment), and between October 2009 and October 2010 (corresponding to the 3rd year of assessment), and the evaluated variables: the number of branches prior to pruning, the number of branches after pruning, the number of branches in inflorescence, number of inflorescences plant 1, the number of branches with
clusters, the number of clusters plant-1 and productivity. Pruning stimulated the growth and production of physic
nut. The increase in phosphorus fertilization increased the productivity of physic nut, reaching a stable starting dose of 150 g ha-1 of P2O5. The cultivation of physic nut can be considered a species that responds to fertilization.
Key words: Biodiesel, oilseed, fertilization, renewable fuel .
Crescimento e produção de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) sob doses de fósforo.
RESUMO
O presente trabalho objetivou avaliar a influência da adubação fosfatada sobre o crescimento e produção do pinhão-manso (Jatropha curcas L.). Mudas de pinhão-manso, com dois meses de idade foram transplantadas no mês de fevereiro de 2007. No mês de junho de 2008 foi realizada poda drástica em todas as plantas na altura de 80
cm do solo. Os tratamentos foram constituídos pelas doses de P2O5: 0, 50, 100, 150 e 200 g cova-1. O delineamento
experimental utilizado foi em blocos casualizados, com quatro repetições de oito plantas, totalizando 40 plantas por bloco. O período de avaliação do experimento compreendeu-se entre o mês de outubro de 2008 a outubro de 2009 (correspondente ao 2° ano de avaliação), e entre o mês de outubro de 2009 a outubro de 2010 (correspondente ao 3° ano de avaliação), sendo as variáveis avaliadas:o número de ramos antes da poda, o número de ramos após a
poda,o número de ramos com inflorescência,o número de inflorescência planta-1,o número de ramos com cachos,o número de cachos planta-1 e a produtividade. A poda estimulou o crescimento e produção do pinhão-manso. O incremento na adubação fosfatada elevou a produtividade de pinhão-manso, alcançando uma estabilidade a partir
da dose de 150 g ha-1 de P2O5. A cultura de Pinhão-manso pode ser considerada uma espécie que responde à adubação fosfatada.
Palavras-chave: Biodiesel, oleaginosa, fertilização, combustível renovável.
*Autor para correspondência.
1Departamento de Ciências Agrárias e Tecnológicas; Universidade Federal do Tocantins; 77402-970; Gurupi - TO - Brasil, althierissaraiva@yahoo.com
J. Biotec. Biodivers. v. 4, N.3: pp. 240-248, Aug. 2013
https://doi.org/10.20873/jbb.uft.cemaf.v4n3.saraiva
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INTRODUÇÃO
O cenário atual da matriz energética mundial é
composto por fontes não renováveis, entre as quais se destacam o petróleo, o carvão e o gás natural (Peres et al., 2005). A crescente demanda
energética, atrelada à nova consciência da população mundial quanto à poluição ambiental,
tem provocado mudança no tipo de fonte de energia a se utilizar, dando-se mais importância àquelas provenientes de biomassa vegetal.
O biodiesel, por exemplo, tem crescido em importância como fonte de energia, uma vez que é combustível renovável e biodegradável
derivado de óleos vegetais ou de gorduras animais, que pode substituir parcial ou totalmente o óleo diesel de origem fóssil.
A utilização de biodiesel como combustível apresenta potencial promissor no mundo, sendo um mercado que cresce aceleradamente, haja vista sua enorme contribuição ao meio ambiente,
com redução qualitativa e quantitativa dos níveis
de poluição ambiental, principalmente nos grandes centros urbanos. Além disso, o biodie sel é fonte estratégica de energia renovável em
substituição ao óleo diesel e outros derivados do
petróleo, no entanto, a comercialização do biodiesel ainda apresenta alguns gargalos
tecnológicos, como o preço da matéria-prima e os custos operacionais (Ferrari et al., 2005) .
Existem diversas espécies vegetais produtoras de óleo que são adaptadas às condições tropicais
típicas na maior parte do território brasileiro .
Entre estas, a cultura do pinhão-manso tem merecido destaque, pois apresenta potencial de
rendimento de óleo com alta qualidade físico - química, podendo ser usado para produção de
biodiesel e bioquerosene (Durães et al., 2011).
O pinhão-manso é considerado uma cultura rústica, adaptada às mais diversas condições edafoclimáticas, que sobrevive bem em
condições de solos marginais de baixa fertilidade natural (Arruda et al., 2004;
Saturnino et al., 2005 ).
Segundo Teixeira (2005), o pinhão-manso pode atingir produtividade média de 5tha-1, sendo que ,
aproximadamente, 32% desse valor é convertido em óleo vegetal (1.600 l ha-1 ). Estas características tornam a oleaginosa alternativa de
complemento de renda para a agricultura
familiar (Martins et al., 2010). Contudo, para se obter alta produtividade de frutos, a planta exige
solos férteis e com boas condições físicas. Logo, a correção da acidez e da fertilidade do solo é
decisiva para o sucesso e lucratividade nessa cultura (Laviola& Dias, 2008).
No Estado do Tocantins,o cultivo de pinhão - manso tem sido realizado com a finalidade de
produção de Biodiesel. Considerando que quase a totalidade do estado é constituído pelo bioma
Cerrado, e que os solos dessa região caracterizam-se pela presença de argilas de
baixa atividade, elevada adsorção de fósforo e
baixa fertilidade, a exploração dessas áreas torna-se dependente da utilização de
ferti lizantes.
Sabe-se que a adubação é uma das principais
tecnologias usadas para aumentar a produtividade e a rentabilidade das culturas,
embora tenha alto custo e pode aumentar o risco
do investimento agrícola. Contudo, há escassez de recomendação de adubação para o pinhão - manso sob as diferentes condições de cultivo
(Limaet al., 2010).
Entre os elementos minerais essências das plantas limitantes em solos do Cerrado destaca - se o fósforo, que além dos baixos teores naturais (2 ppm em média) se torna limitante por sua afinidade por cátions e óxidos de ferro e alumínio, abundantes nestas regiões (Lopez , 198 4).
A adubação fosfatada torna-se, então, essencial para alcançar maiores produtividades em solos sob vegetação de Cerradoonde a sua falta pode
comprometer o crescimento e desenvolvimento vegetativo do pinhão-manso, bem como produção e teor de óleo.
Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as respostas do pinhão -
manso (Jatropha curcas L.) à adubação fosfatada, no 2° e 3° ano de crescimento.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi instalado na área experimental da Universidade Federal do Tocantins (UFT), Campus Universitário de
Gurupi, localizado na região Sul do Estado do Tocantins, a 280 m de altitude e em clima do
tipo Aw segundo classificação climática de Rubel e Kottek (2010), definido como equatorial e inverno seco. A temperatura média anual é de
29,5оC e precipitação média anual de 1804 mm.O plantio das mudas de pinhão-manso, com dois meses de idade,foi realizado em fevereiro
de 2007, sendo a área de plantio definitiva preparada por meio de aração e gradagem, e corrigida com base na análise do solo (Tabela 1).
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Tabela 1. Análise química do solo anterior ao preparo do solo e plantio do pinhão- manso.
cmolc.dm-1 mg.dm-3 (%) H2 O
Ca+Mg Ca2+ Mg2+ Al3+ H+Al3+ CTC (T) SB K P V M.O. pH
2,7 1,8 0,9 0,4 4,1 7 2,9 58 0,9 41 2,8 5,6
O dimensionamento das covas foi de 20 cm de diâmetro por 30 cm de profundidade, com
espaçamento de 2,5 m entre plantas e 3 m entre linhas.
O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, sendo oito plantas por parcela, totalizando 40 plantas por bloco. Os tratamentos constituíram-se de doses
de P2O5 : 0 (testemunha), 50, 100, 150 e 200 g cova-1. No primeiro ano, foram realizadas quatro
adubações de cobertura em intervalos de 30 dias , após 15 dias do pegamento das mudas, utilizando-se 25 g planta-1 da fórmula 20-00- 20. Durante o desenvolvimento das plantas, foi acompanhado a incidência de pragas e doenças,
sendo controladas quando necessário, com os
defensivos recomendados. Para o controle de plantas daninhas foi realizado capina manual.
O período de avaliação do experimento compreendeu-se entre o mês de outubro de 2008 a outubro de 2009 (correspondente ao 2° ano de avaliação), e entre o mês de outubro de 2009 a
outubro de 2010 (correspondente ao 3° ano de
avaliação). Considerou-se 2° e 3° ano da cultura o início do período chuvoso típico da região. É
importante ressaltar que, entre os meses de maio e setembro, nesta região não ocorre precipitação, período no qual a planta perde as folhas e entra em dormência.
No mês de junho de 2008, foi realizada a poda
das plantas a 80 cm do solo. Após, fo ram
realizadas quatro adubações de cobertura , depositando 50 g planta-1 da formula 20-00-20 .
As avaliações iniciaram-se a partir do mês de dezembro de 2008, sendo avaliados o número de ramos após a poda, o número de ramos com
inflorescência planta-1, o número de inflorescência planta-1, o número de ramos com cachos e o número de cachos planta-1. Tais
avaliações foram novamente realizadas no mês de abril de 2009. As duas avaliações referentes ao aspecto reprodutivo ocorreram em virtude da
cultura possuir dois ciclos reprodutivos nas condições edafoclimáticas do Estado do Tocantins (Figura 1).
Figura 1. Esquema representativo das datas dos eventos acontecidos desde o plantio do pinhão-manso até a última colheita descrita no trabalho.
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O início do florescimento das plantas foi acompanhado, sendo considerado quando 30% das flores estavam abertas. Foi contado o
número de inflorescência por planta.
Por ocasião do início do período reprodutivo ,
foram realizadas contagens do número de cachos planta-1, quando estes apresentavam frutos com
diâmetro superior a 10 m m.
Faz-se necessário destacar que a produção de
sementes apresentada neste trabalho é relativa ao primeiro ciclo de florescimento do terceiro ano
de produção (outubro de 2009 a janeiro de 2010), visto que a correspondente ao segundo
ano de produção (setembro de 2008 a junho de 2009) foi perdida, em virtude de ataque intenso
de papagaios. Para efeito da produção de
sementes por planta, os frutos foram colhidos quando apresentavam coloração marrom claro , sendo descascados e suas sementes colocadas a
secar em local seco e arejado e, posteriormente , determinado o peso seco das sementes .
Os dados de produtividade foram submetidos à análise de regressão, utilizando-se para isso a média das repetições dos parâmetros estudados.
A análise do nível de significância foi avaliad a pela média do ajuste do ponto. Assim, os ajustes dos modelos foram feitos com base na sua
significância e o coeficiente de determinação (R2). A análise regressão para produtividade foi
realizada utilizando o programa estatístico Microcal Origin 6.1. Os demais dados foram
analisados usando modelos lineares generalizados com efeitos mixtos-LMER (Bates and Maechler, 2010) com distribuição Poisson.
Para corrigir o efeito de pseudo repetição no
tempo em função da avaliação das mesmas plantas em mais de uma época, a variável 'Data de Avaliação' foi incluída como componente de
erro aleatório no modelo.Devido o desenho experimental em "split-plot", a variável 'Bloco' também foi incluída ao modelo como
componente de erro aleatório (Crawley 2007). Todas as análises foram realizadas usando o
programa R (R Development Core Team 2010). RESULTADOS E DISCUSSÃO
No segundo ano produtivo em relação ao número de ramos antes da poda, constatou- seque
não houve diferença significativa entre as doses de P2O5, sendo observada média de oito ramos
por planta (Figura 2).Erasmo et al. (2009) , avaliando o primeiro ano do desenvolvimento de
plantas de pinhão-manso em área de C errado,
não observaram influência no incremento da
adubação fosfatada, obtendo-se produção média de 5,71 ramos planta-1 .
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0gr 50gr 100gr 150gr 200gr Doses de P2O5 (gramas . planta-1 )
Figura 2. Número de ramos primários por planta de
pinhão-manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2008.Não houve diferença estatística pela distribuição Poisson.
Afigura3representa o número de ramos após a
realização da poda, sendo observado que esta incrementou cerca de três vezes o número de
ramos, quando comparado aos valores obtidos
antes da poda (Figura 2). Além disso, foi verificado que não houve diferenças
significativas no número de ramos em resposta a adubação fosfatada.
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36
31
b
a
a
a
a
20
18
16
a
26
21
16
11
6
1
14
12
10
8
6
4
2
0
c
b
b
b
0gr 50gr 100gr 150gr 200gr Doses de P2O5 (gramas . planta-1 )
Figura 3. Número de ramos secundários por planta de pinhão-manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez./2008.Médias seguidas de mesma letra, não diferem estatisticamente entre si, pela distribuição Poisson.
Em relação ao número de ramos com inflorescência planta-1 (Figura4),observou- se
aumento com o incremento das doses de P2O5 , com maior resposta quando utilizada a dose de 200 g de P2O5 planta-1 ,diferindo
significativamente dos demais tratamentos. A aplicação desta dose promoveu aumento na ordem de 41,09% o número de ramos com
inflorescência planta-1, quando comparado com a testemunha (0 g P2O5planta-1). Também foi
observado que os tratamentos de 50, 100 e 150 g de P2O5 planta-1 não diferiram significativamente
entre si.Tais doses de fósforo favoreceram a indução de ramos com inflorescência planta-1 e
comparadas com a testemunha promoveram incremento no número de ramos com inflorescência planta-1de 16,48; 15,08 e
12,13%respectivamente.
0gr 50gr 100gr 150gr 200gr Dose de P2O5 (grama . planta-1 )
Figura 4. Número de ramos com inflorescência por planta de pinhão-manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2008. Médias seguidas de mesma letra, não diferem estatisticamente entre si, pela distribuição Poisson.
A produção do número de ramos com cacho planta-1em função da adubação fosfatada está
representada na figura5, na qual se observa que não houve diferença significativa entre os
tratamentos .
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0gr 50gr 100gr 150gr 200gr Dose de P2O5 (grama . planta - 1)
Figura 5. Número de ramos com cacho por planta de pinhão-manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2008. Não houve diferença estatística pela distribuição Poisson.
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A produção de inflorescências em função da adubação fosfatada, relativo ao 3° ano de crescimento das plantas de pinhão está
P2O5planta-1). Também foi verificado que a s doses de 150 e 200 g de P2O5/planta aumentaram o número de cachos por plantas em relação à
representada na Figura 6. testemunha em 23,09 e 27,58 %,
A elevação da adubação fosfatada aumentou o número de inflorescências planta-1, sendo que o
maior valor foi identificado no tratamento 200 g de P2O5planta-1, o qual diferiu significa tivamente dos demais. Esta dose promoveu aumento de
56,76% no número de flores em relação à testemunha (0 g de P2O5planta-1 ).
As doses de 50, 100 e 150 g de P2O5planta-1 não
diferiram significativamente entre si, diferindo
da testemunha e da maior dose de fósforo aplicada. Comparadas à testemunha, estas doses promoveram incremento no número de
inflorescências planta-1 de 46,35, 41,30 e 41,72%, respectivamente.
25
a
b
20 b b
respectivamente.
30
25
20
d
15
10
5
0
c
b
a
a
15
10
5
c
0gr 50gr 100gr 150gr 200gr Dose de P2O5 (grama . planta-1 )
Figura 7. Número de cachos por planta de pinhão - manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2008. Médias seguidas de mesma letra, não diferem estatisticamente entre si, pela distribuição Poisson.
No terceiro ano produtivo (Outubro de 2009 a
0
0gr 50gr 100gr 150gr 200gr Dose de P2O5 (grama . planta-1 )
Figura 6. Número de inflorescências por planta de pinhão-manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2008.Médias seguidas de mesma letra, não diferem estatisticamente entre si, pela distribuição Poisson.
Quando se analisa o número de cachos por plantas em função da adubação fosfa tada (Figura7), observa-se que os tratamentos
diferiram significativamente entre si, com
exceção das duas maiores doses (150 e 200 g de P2O5planta-1 ).
O maior número de cachos por plantas foi encontrado na dose de 100 g de P2O5planta-1 , que promoveu aumento de 30,26% quando
comparada com a testemunha (0 g de
Janeiro de 2010), a produção de inflorescências planta-1 em função da adubação fosfatada está
representada na Figura8 .
Essa variável elevou-se em resposta ao
incremento da dose de adubação fosfatada,
sendo que, nas doses de 100, 150 e 200 g de P2O5planta-1, foram obtidos os maiores valores, não diferindo estes significativamente entre si,
mas dos demais tratamentos. Nestas doses ,
constataram-se incrementos no número de inflorescência planta-1, quando comparado com a testemunha (0 g de P2O5planta-1), na ordem de 47,82, 50,94 e 50,77%, respectivamente.
Silva et al.(2009), avaliando o florescimento e a
frutificação do pinhão-manso sob doses de fósforo no ecossistema Cerrado no Sul do
Estado do Tocantins, verificaram que em dose s de 150 g cova-1 de P2O5,são obtidos maiores valores absolutos de número total de
inflorescências, de botões florais, de flores, de
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flores masculinas, de flores femininas e de frutos, principalmente quando comparadas com plantas que não receberam adubação.
Figura 8. Número de inflorescências por planta de pinhão-manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2009. Médias seguidas de mesma letra, não diferem estatisticamente entre si, pela distribuição Poisson.
Na Figura9 pode-se observar o número d e cachos plantas-1 em função da adubação
fosfatada referentes ao terceiro ano de produção do pinhão-manso .
Constata-se que este respondeu de forma
crescente à elevação da adubação fosfatada até a dose de 150 g de P2O5planta-1, a partir do qual se
estabiliza promovendo aumento no número de cachos planta-1 na ordem de 63,95%, quando
comparado com a testemunha (0 g de P2O5planta-1 ).
O menor número de cachos planta-1 foi
verificado na testemunha, sendo que, quando
fornecido 50 e 100 g de P2O5/planta, este número aumentou em 49,23 e 50,83%,
respectivamente. Estes dois tratamentos não diferiram significativamente entre si.
Figura 9. Número de cachos por planta de pinhão-manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2009. Médias
seguidas de mesma letra, não diferem
estatisticamente entre si, pela distribuição Poisson.
Avaliando-se a produção de sementes ha-1 de pinhão-manso (terceiro ano de crescimento) em
função da adubação fosfatada (Figura 10 ),
constata-se que houve comportamento quadrático para essa variável, com alto
coeficiente de determinação (R²=0,95),
expressando incremento na produtividade com a elevação da adubação fosfatada, alcançando um ponto máximo após do qual ocorreu um
decréscimo.
Apesar da produtividade não ter sido tão expressiva, já que corresponde aos valores
obtidos no primeiro ciclo reprodutivo (Figura 1), ficou evidente que as plantas de pinhão- manso
responderam expressivamente a adubação fosfatada. O incremento da dose de P2O5planta- 1
aumentou à produção atingindo um máximo de
888,44 kg/ha, de acordo a equação ajustada na dose de 151,77 g de P2O5planta-1. O Fornecimento de 150 g de P2O5planta- 1
aumentou em 54,89% a produtividade, quando comparada ao tratamento sem aplicação de P2O5 .
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Figura 10. Produtividade de plantas de pinhão -
manso, em função das diferentes doses de fósforo. Gurupi/TO, Dez/2009. *(0,05>p ≥0,01)
significativo.
Silva et al.(2007), avaliando a resposta do
pinhão-manso à aplicação de nitrogênio e fósforo em solo de textura arenosa, observaram
resposta positiva a adubação, alcançando produção máxima de grãos (1.538 kg ha-1 ano-1 ) com a aplicação de 240 e 400 kg de N e P2O5ha- 1
ano-1, respectivamente. Já Souza et al.,(2009) ,
relatam que a adubação fosfatada influenciou
positivamente a produção de sementes de
pinhão-manso, alcançando maior produç ão quando utilizada a dose de 209 kg de P2O5ha-1 . Silva et al.(2009), citam que a cultura de pinhão -
manso pode ser considerada exigente em fósforo, uma vez que em trabalho desenvolvido por estes autores, em solo com alto teor d este
elemento, houve incremento na produção de sementes com a elevação da dose de P2O5. Este incremento foi até a dose de 191 kg de P2O5/ha ,
a partir do qual ocorre redução da produção , explicada pela resposta á interação da adubação
fosfatada com o fornecimento de nitrogênio.
No presente trabalho, ao contrário dos resultados obtidos por Silva et al. (2009),foi verificada
elevada produção de sementes quando utilizada a dose de 250 kg ha-1de P2O5,destacando-se que as condições do solo quanto ao elemento em
análise é considerado muito baixo .
De forma geral, observou-se resposta crescente nas variáveis avaliadas com destaque ao número
de inflorescências e o número de cachos planta-1 , sendo que no terceiro ano estas respostas foram , em média, três vezes superiores quando
comparadas ao segundo ano.
O fósforo é um importante participante na transformação, estocagem e aquisição energética
das plantas. Em relação às sementes não é diferente, pois o fósforo migra das folhas mais
velhas para esses órgãos, já que as sementes ,
geralmente, são ricas em proteínas.Além disso, o trifosfato de adenosina (ATP) promove
atividades metabólicas celulares através das enzimas, que se tornam maiores no período
reprodutivo (Taiz e Zeiger, 2004).
Incrementos na produção de sementes em
função da adubação fosfatada serão refletidos na elevação da produção de óleo ha-1, no entanto, se
faz necessário a realização de trabalhos específicos de pesquisas sobre a qualidade do
óleo de pinhão-manso, assim como do custo benefício de produção .
CONCLUSÕES
A poda estimula o crescimento e produção do pinhão-manso. O incremento na adubação fosfatada eleva a produtividade, alcançando o
máximo na dose de 151,77 g de P2O5 planta-1. O pinhão manso pode ser considerada uma espécie
responsiva à adubação fosfatada, sobretudo para o número de inflorescências e de cachos por
planta.
AGRADECIMENTOS
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, pelo apoio financeiro; Aos integrantes do grupo de
pesquisa que contribuíram na execução do
trabalho: Analú Guarnieri, Marciane Dotto, André Amaral e Jhansley Ferreira da Mata.
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Recebido: 24/04/201 3 Received: 04/24/201 3
Aprovado: 02/07 /2013 Approved: 07 /02/2013
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