Tendencias en el consumo de fertilizantes en Puerto Rico · 2014. 8. 14. · 5/6/2011 1 Tendencias...
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Tendencias en el consumo de fertilizantes en Puerto Rico
David Sotomayor Ramírez1, M. Julio Barragán1, G. Lozada2, J. Caraballo1
1 ‐ Univ. de Puerto Rico; Colegio de Ciencias Agrícolas, Mayaguez; [email protected]
2 ‐ Panamerican Fertilizer Corp.
Bosquejo1. Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en
el concepto de sustentabilidad agrícola2. Tendencias en el consumo de fertilizantes3. ¿Cuán sustentable está siendo Puerto Rico
con relación al consumo de fertilizantes?4. Tendencias en los precios de fertilizantes5. Identificar algunos de los factores que han
influenciado los cambios en el consumo y en los precios
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¿Qué es la sustentabilidad?• Sostenibilidad agrícola – Sistema integrado de practicas de
producción vegetal o animal que a largo plazo: 1. Satisface necesidades de comida, alimento, fibra, energía (f-f-f-e)2. Aumenta calidad ambiental y la base del recurso natural del cual la
actividad económica depende 3. Hace el uso mas eficiente de recursos no renovables y ciclos
biológicos y químicos de nutrientes4. Sostiene la viabilidad económica de operaciones de la finca 5. Mejoran la calidad de vida de agricultores y la sociedad en general
i.e. Se trata de reponer lo que se usa, de modo que el mismo funcionamiento del sistema no se desgaste, ni deteriore el ambiente.
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¿Qué es la agricultura sustentable desde una perspectiva de manejo de
nutrientes?• Balance de nutrientes• Presupuesto de nutrientes• Costo, riesgo, beneficios
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Sostenibilidad y el balance de nutrientes, plátanos (Irizarry et al. 1981)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
N P2O5 K2O
Crop
removal (kg/ha
)
HarvestedportionBiomass
Roots
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
N P2O5 K2O
Relativ
e nu
trient extraction ratio
5
Sostenibilidad y presupuesto de nutrientes
5 Perdida
15Perdida
100
Entrada
Biomasa vegetativaReciclaje
60
6
Cosecha
40
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Sostenibilidad y costo/beneficio
Vanotti y Bundi. 1994. J. Prod. Agric. 7: 243‐2497
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Rol de la nutrición en la producción agrícola• Población mundial de 6,915,717,923 (1 mayo 2011)• Tendencias de aumento de 1%/año, principalmente en
paises de desarrollo • 900+ millones personas mal-nutridas, aunque el
porcentaje relativo ha disminuido• Proyecciones conservadoras estiman que se necesitará
producir entre 70 y 100% mas comida para el 2050• Se estima que entre un 20 y 30% de tierra adicional
puede ser convertido a agrícola• Capacidad de carga de tierra (personas/acre) 0.35 - 2.07• PR : 1.7 (area total), 8.5 (area agrícola) • La intensificación de la agricultura requerira de mayor
utilización de nutrientes y mayor sostenibilidad en el uso de recursos
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Rendimiento atribuible a fertilizante mineral (Stewart et al. 2005. Agron. J. 97:1‐6)
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Reducción de rendimientos sin fertilizantes
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IPNI, 2008. Fertilizer contributions to crop yield. http://www.ipni.net/Heilig, G.K. (1999): ChinaFood. Can China Feed Itself?. http://www.iiasa.ac.at/Research/LUC/ChinaFood/data/tech/tech_6.htm
Rendimiento en grano y uso de fertilizantes en China, 1950 ‐ 1993
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Relación entre la productividad agrícola y el consumo de fertilizantes, caso de Brazil
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Degradación ambiental (riesgo)• Degradación de calidad de aguas
• Principal causante de degradación en EEUU• Agricultura afectando calidad de aguas desde
principios 1900 y se ha intensificado con prácticas intensivas
• Eutroficación• Balance ecológico• Salud humana
• Flujos de gases de invernadero• N2O es aprox 4-5% de todos los gases de
invernadero• Agricultura contribuye 76% del total de N2O y uso de
fertilizantes contribuye 18 % del total
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Importancia (sostenibilidad del suelo)
Adaptado de Makooma et al. JSWC. 2008. 64: 44A - 48A
Fertilidad de suelos
Eficiencia de utilización de agua
+ / ‐Sinergísmo Cultivos
saludables
Agro‐ecosistema saludable
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Resumen: Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en el concepto de sustentabilidad agrícola• La producción agricola tendrá que aumentar para sostener
el incremento poblacional• El uso de nutrientes es necesario para mantener la
producción agrícola y su calidad• Su uso tiene un costo económico/ambiental
• Recursos no renovable• Exceso tiene un efecto negativo sobre le
medioambiente
Todo esto sugiere que el manejo moderno de nutrientes (fertilizantes) tiene que ser diferente a lo que era hace 25 años
Bosquejo1. Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en
el concepto de sustentabilidad agrícola2. Tendencias en el consumo de fertilizantes3. ¿Cuán sustentable está siendo Puerto Rico
con relación al consumo de fertilizantes?4. Tendencias en los precios de fertilizantes5. Identificar algunos de los factores que han
influenciado los cambios en el consumo y en los precios
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Consumo de fertilizantes a nivel mundial (FAO, 2011)
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (to
n)
0
20x106
40x106
60x106
80x106
100x106
120x106
140x106
160x106
180x106
200x106
NitrogenPhosphorusPotashTotal
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (to
n)
0
20x106
40x106
60x106
80x106
100x106
120x106
140x106
160x106
180x106
200x106
NitrogenPhosphorusPotashTotal
1.64 Mmton/yr (1.65%/yr)
0.75 Mmton/yr (1.85%/yr)
0.626 Mmton/yr (2.03%/yr)
3.03 Mmton/yr (1.76%/yr)
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Consumo de fertilizantes a nivel regional (FAO, 2011)
1990 1995 2000 2005 2010
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (to
n)
0
10x106
20x106
30x106
40x106
50x106
60x106
70x106
80x106
90x106
100x106AfricaAmericaAsiaEuropeOceania
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Tendencias mundiales futuras (2008-2012 en el consumo de fertilizantes (FAO, 2008)
• Consumo de fertilizantes aumentará en 2.5, 2.8 y 2.7%/año para N, P y K, respectivamente
• Consumo de fertilizantes en Norte America será de 1%/año (disminución de 15.5 a 13% de la totalidad mundial)
• Latinoamerica aumentará en 3.5%/año y será 10.7% de la totalidad mundial
• Asia oriental es la región que más consume y produce, con aumento de 2.7%/año (consumirá el 39% de la totalidad mundial)
FAO. 2008. Current world fertilizer trends and outlook to 2012. Food and Agriculture organization of the United Nations. Rome 2008. 34 pp.
China India
United Sta
tes of Am
erica Brazil
Indonesia
Pakistan Fran
ceCana
daPola
nd Egypt
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (to
nnes
)
0
10x106
20x106
30x106
40x106
50x106
60x106
Los diez paises de mayor consumo de fertilizante, 2008 (FAO, 2011)
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Consumo de fertilizantes en las Americas(FAO, 2011)
1990 1995 2000 2005 2010
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (to
n)
0
2x1064x1066x1068x106
10x10612x10614x10616x10618x10620x10622x10624x10626x10628x10630x106 North
SouthCentralCaribbean
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Consumo de fertilizantes en CentroAmerica y el Caribe, excluyendo
Puerto Rico (FAO, 2011)
1990 1995 2000 2005 2010
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (to
n)
0.0
250.0x103
500.0x103
750.0x103
1.0x106
1.3x106
1.5x106
1.8x106
2.0x106
2.3x106
2.5x106
2.8x106
3.0x106CentralCaribbean
Y = -25,686x + 5.166x106; r2 = 0.69
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Resumen del consumo de fertilizantes (FAO, 2011)
-----------------2002----------------- -----------------2008-------------
Fertilizantes Total Fertilizantes TotalMmton % Mmton %
Mundo 144.2 100.0 161.8 100.0Africa 4.1 2.8 4.8 3.0Asia 79.9 55.4 97.3 60.1Europa 22.2 15.4 20.7 12.8Oceanía 3.2 2.2 2.3 1.4Americas 34.8 24.1 36.7 22.7
Norte 22.1 15.3 20.1 12.5Central 1.90 1.31 1.6 1.02Caribe 0.182 0.13 0.208 0.13Sur 10.6 7.37 14.7 9.10
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Tendencias en el consumo de fertilizantes en Puerto Rico
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1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (s
hort
ton)
0
50000
100000
150000
200000
250000 Total fertilizer (mixed)Total fertilizer (unmixed) Y = 4.92x108 - 4.92x105x + 123.2x2; r2 = 0.92 y = -3,170x + 6.092x106; r2 = 0.91
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¿A que se debe la reducción en el consumo de fertilizantes en Puerto Rico?
• Reducción en área en producción agrícola• Menor niveles de aplicación en diferentes cultivos• Precio de fertilizantes• Subsidio e el precio de fertilizantes (algunos cultivos)
• Evaluar la contribución relativa de los niveles de fertilizacion en diferentes cultivos• Consumo = Σ Rcultivo, i x Areacultivo, i
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26
Café19.1%
Plátano20.5%
Raices y tubérculos3.1%
Vegetales16.2%Frutales
9.1%
Banano 4.6%
Ornamentales20.4%
Otros7.1%
Cultivos de mayor importancia económica Puerto Rico ‐ 2007 (USDA‐Censo)
• Valor en la finca de $325 x 106 (41% del ingreso bruto agrícola total)
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Clasificación de uso de terrenos en PR2002 2007------Cuerdas-----
Fuente: USDA CensusTotal terreno agrícola 690,687 557,530Terreno en cultivos cosechadas 199,225 120,000Area en cultivos fertilizada 89,555Area en pasturas fertilizada 39,552Area total en pasturas 178,663 204,624Fuente: FAOArea agrícola 563,880 474,980Terreno arable y cultivos permanentes 274,320 246,380Terreno arable 172,720 152,400Pasturas permanentes 289,560 228,600
27
28
1982 1987 1992 1998 2002 2007Census Year
0
100
200
300
1,00
0 C
uerd
a
HarvestedIdle
Cropland PastureNative Pasture
Woodland Other
Land UsePuerto Rico Census of Agriculture
-
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Tendencias en área agrícola en Puerto Rico (FAO, 2011)
Year
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Are
a (h
a)
0
50x103
100x103
150x103
200x103
250x103
300x103
350x103Total agricultural areaArable land and permanent cropsArable landPermanent meadows and pasturesY = -11,155x + 2.25x107; r2 = 0.89
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Estimado en el nivel de aplicación de fertilizantes
Year
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
App
licat
ion
rate
(ton
ne/h
a)
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
Fertilizer application rate (tonne/ha)Y = -0.0046x + 9.61; r2 = 0.4495% Confidence interval
30
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Relación entre consumo de fertilizante y area agrícola
31Area (ha)
0 200000 400000 600000
Ferti
lizer
con
sum
ptio
n (to
n/yr
)
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
Agricultural land areaArable land and permanent cropsy = 0.859x -18763; r2 = 0.91
Bosquejo1. Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en
el concepto de sustentabilidad agrícola2. Tendencias en el consumo de fertilizantes3. ¿Cuán sustentable está siendo Puerto Rico
con relación al consumo de fertilizantes?4. Tendencias en los precios de fertilizantes5. Identificar algunos de los factores que han
influenciado los cambios en el consumo y en los precios
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Consumo de fertilizante (N+P2O5+K2O) con relación a otros paises
CRIEG
YCH
LVN
MCO
LJP
NCH
NGB
RFR
ABR
AUS
APA
KES
PIN
DSL
VW
LDGT
MPE
RCA
N PRIPR
YME
XAR
GAU
SCU
BPA
N
Ferti
lizat
ion
rate
(kg/
ha)
0
200
400
600
800
33
Distribución relativa de 20,000 ton, 2010 (80% mixto)
34
Pasture27%
Fruits3%
Vegetables6%Farinaceous
22%
Coffee39%
Turf & Orn1%
Seeds1%
Others1%
-
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Rendimiento de cultivos y consumo de fertilizantes, 2006-2007
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Forraje
Platan
osGui
neos
Pina
Name
Yautia
Chinas
Papaya
s
Hortaliz
as
% R
endi
mie
nto
rela
tivo
al p
oten
cial
20
40
60
80
100
Con
sum
o %
del
reco
men
dado
0
20
40
60
80
100
120
Rendimiento relativoConsumo
Relación entre el rendimiento, consumo de fertilizante, y balance de nutrientes
• Existe incertidumbre con las estadisticas de rendimiento y consumo de fertilizantes
• Cuantificar remocion de nutrientes en la parte cosechada
• No sabemos si los suelos se estan minando o aumentanto en terminos de nutrientes
• Monitoreo de analisis de suelo para P y K
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Bosquejo1. Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en
el concepto de sustentabilidad agrícola2. Tendencias en el consumo de fertilizantes3. ¿Cuán sustentable está siendo Puerto Rico
con relación al consumo de fertilizantes?4. Tendencias en los precios de fertilizantes5. Identificar algunos de los factores que han
influenciado los cambios en el consumo y en los precios
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Precio de fertilizantes en EEUU, (USDA-ERS, 2011)
Year
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
$/to
n
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
NH3UreaAmonium sulfate
Year
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
$/to
n
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
TSP DAP KCl
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Precio de fertilizantes en Puerto Rico
Year
01-Ja
n-95
01-Ja
n-97
01-Ja
n-99
01-Ja
n-01
01-Ja
n-03
01-Ja
n-05
01-Ja
n-07
01-Ja
n-09
01-Ja
n-11
$/to
n
0100200300400500600700800900
10001100120013001400
Urea Ammonium sulphate
Year
01-Ja
n-95
01-Ja
n-97
01-Ja
n-99
01-Ja
n-01
01-Ja
n-03
01-Ja
n-05
01-Ja
n-07
01-Ja
n-09
01-Ja
n-11
$/to
n
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
TSPDAPKCL
Comparación precio PR y EEUU
Year
1995 2000 2005 2010
$/to
n
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
PR-UreaPR-DAP PR-KCl
Year
1995 2000 2005 2010
$/to
n
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
EEUU-UreaEEUU-DAPEEUU-KCl
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Comparación de precios de urea, PR vs otros; % diff = (PPR-Ppais)/PPR*100
1995 1996 1997 1998 2007--------------------------Precios ($)-------------------------------PR 22 21 21.4 21.4 21EEUU 13.3 13.9 12.85 9.75 23Rep Dom 13.55 15.8 19.29 14.73Costa Rica 17.79 16.42 15.14 11.27El Salvador 16.37 17.68 11.61Guatemala 14.47 14.27 18.36 9.91Honduras 13.44 14.22 12.57 7.97Nicaragua 18.2 16.46 14.89 9.93Argentina 23.25 14.4 18.45 15.05 18.7--Diferencia en precio entre PR y otros paises (% diferencia)----EEUU -40 -34 -40 -54 +10Rep Dom -38 -25 -10 -31Costa Rica -19 -22 -29 -47El Salvador -26 -16 -46Guatemala -34 -32 -14 -54Honduras -39 -32 -41 -63Nicaragua -17 -22 -30 -54Argentina 6 -31 -14 -30 -11
42
Relación entre precio de materias primas en EEUU y PR
Puerto Rico farm price index
100 200 300 400
USA
farm
pric
e in
dex
50
100
150
200
250
300
350
400
UreaAmmonium sulphatey = 1.215x + 0 ; r2 = 0.596y = 0.602 x + 46.50; r2 = 0.96
Puerto Rico farm price index
100 200 300 400 500 600
USA
farm
pric
e in
dex
0
100
200
300
400
500
600
DAPTSPKCly = 0.768 + 47.6; r2 = 0.68y = 0.856x + 14.4; r2 = 0.780Y = 0.967x + 26.7; r2 = 0.873
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Bosquejo1. Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en
el concepto de sustentabilidad agrícola2. Tendencias en el consumo de fertilizantes3. ¿Cuán sustentable está siendo Puerto Rico
con relación al consumo de fertilizantes?4. Tendencias en los precios de fertilizantes5. Identificar algunos de los factores que han
influenciado los cambios en el consumo y en los precios
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Razones por el incremento en precio
• Fluctuaciones en precio del gas natural• Capacidad de producción mundial versus demanda• Expansión de area de granos para aceites y
combustibles• Mejoría en el estandar de vida (mundial)• Disminución del valor del dolar• Incremento en costos de transporte
Issue 6; August 18, 2008IFDC Focus on Fertilizer and Food SecurityGlobal Potash Prices Threatened by Giant Sinkhole in Russia, Strike in Canadian Mines
-
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Resumen (precios)1995 - 2007• Precio ha sido mas o menos estable de 1995 a 2005 y
se debe usar como punto comparativo• Precio de urea en Puerto Rico ha sido mas caro que
en el resto de los paises de Centro- y Sur-America (30%) y EEUU (42%)
2007-2009• A partir de septiembre 2007, los precios comienzan a
incrementar hasta llegar a un valor máximo de julio 2008 a marzo 2009
• El incremento con relacion al periodo 1995-2007 fue de Urea (205%); SA (136%); DAP (317%), KCl (436), TSP (168%)
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Resumen (precios)• A nivel mundial, de enero 2007 a Nov-Dec 2008 fue el
periodo de incremento precio• Cambio mundo (FOB-Tampa): Urea 141%, DAP
167%, SFT 226%• Cambio EEUU%: Urea 134%, DAP 232%, SFT
230%, SA 112%; KCL 246%• Históricamente, el cambio en precio de urea en EEUU
ha sido 1.2x el valor de PR• El cambio en precio en EEUU ha sido SA (0.60x), DAP
(0.77x), KCl (0.97x) el valor de PR
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Factores que inciden en el precio de fertilizantes
• Precio internacional de venta• Costo de transporte a la isla• Costos variables de manipular, almacenar,
mezclar y distribuir • Costos fijos versus tamaño del mercado• El grado de competencia entre proveedores• Subsidios al precio de fertilizantes (algunas
cosechas)
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Conclusiones• Sin fertilizantes, dificilmente se pueden cumplir las
metas de producción agrícola a nivel mundial• Tiene que realizarse en un marco de sustentabilidad
(balance, presupuesto, y riesgo).• Tendencias en el consumo de fertilizantes en el
mundo son alcista mientras que es decreciente en PR– Se debe a la reducción en el area en produccción
(mayor parte) y en nivel de aplicación• Los costos ($) de los fertilizantes son mas del doble
de lo que era en 1995-2005 (Mundial, EEUU y PR)• Relacion cuantitativa entre el consumo de
fertilizantes en EEUU y PR, pero el cambio en precio en EEUU menor que en PR
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5/6/2011
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Últimas ideas• En los últimos 20 años, se le ha dado énfasis en los
aspectos adversos ambientales de la fertilización• El uso eficiente de nutrientes tiene que darse en todos los
tipos de agricultura• La fertilización no es un fin por si solo si no un medio para
lograr mayor producción de fibra y comida y mayor sustentabilidad
• Retos• Harmonizar la producción agrícola con demanda
cambiante por una sociedad con mayor poder adquisitivo• Hacerlo en forma sustentable ambiental y social• Eliminar la hambruna y malnutrición
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¿Existe sustentabilidad aquí?
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