Modelo

Riesgo de Fitosanitarios

PRORIPEST es un modelo de simulación que pronostica el riesgo ambiental del uso de fitosanitarios.

PRORIPEST no sólo incluye el peligro ecotoxicológico indicado por RIPEST sino que también incluye información de

1) clima,

2) suelo,

3) propiedades físico-químicas y ecotoxicológicas de los fitosanitarios y

4) manejo agronómico para definir valores de exposición ambiental y así calcular el riesgo ambiental de fitosanitarios.

PRORIPEST simula el riesgo ambiental de la aplicación de diversos fitosanitarios en

1) agua superficial,

2) agua subterránea,

3) suelo y

4) aire.

PRORIPEST expresa los valores de riesgo ambiental a través de 4 indicadores específicos:

1) Riesgo agua superficial,

2) Riesgo agua subterránea,

3) Riesgo suelo y

4) Riesgo aire.


PRORIPEST amplía la indicación del peligro ecotoxicológico que define RIPEST, incluyendo el impacto de los fitosanitarios sobre los peces. De esta manera, PRORIPEST expresa los valores de peligro ecotoxicológico a través de 4 indicadores específicos:

1) I (peligro sobre los insectos),

2) M (peligro sobre los mamíferos),

3) F (peligro sobre los peces) y

4) P (peligro global de los fitosanitarios).


Las simulaciones se ofrecen para varias localidades argentinas. PRORIPEST contiene una serie de módulos de simulación de los procesos principales que evalúan el destino de los fitosanitarios en el agua, el suelo y el aire. PRORIPEST está acoplado a través de una interfaz con pronósticos meteorológicos provenientes del modelo WRF (Weather Research and Forecasting) para pronosticar el riesgo ambiental en grillas de 15 x 15 km. Esta vinculación le permite a PRORIPEST generar pronósticos diarios y pronósticos horarios sobre el riesgo ambiental de fitosanitarios en una ventana futura de 3 días.

Adicionalmente, PRORIPEST contiene una serie de simulaciones de la dinámica anual del riesgo de fitosanitarios para las localidades disponibles.

Cómo valoriza el riesgo y el peligro PRORIPEST

Definiciones

A

Agua superficial: El agua superficial es la proveniente de las precipitaciones y que no se infiltra. En PRORIPEST se estima el riesgo sobre este compartimento ambiental a partir de la modelización del proceso principal de escorrentía. Volver

Agua subterránea: El agua subterránea es aquella que logra infiltrarse y reservarse en el espacio radicular de los cultivos y avanzar hacia profundidades mayores. En PRORIPEST se estima el riesgo sobre este compartimento ambiental a partir de la modelización del proceso principal  de lixiviación. Volver

Aire: PRORIPEST estima el riesgo de los fitosanitarios en el aire a partir de la modelización de los procesos principales de deriva y volatilización. Volver

Adsorción: La adsorción es la interacción superficial entre un elemento o molécula (adsorbato) y una fase sólida (adsorbente). Y como resultado la molécula del plaguicida queda retenida en el suelo. En PRORIPEST se modeliza su intensidad para estimar la magnitud de los procesos principales de lixiviación, adsorción y biodegradación. Volver

B

Biodegradación: La biodegradación es el consumo de sustancias por parte de microorganismos. En PRORIPEST se modeliza su intensidad para estimar la magnitud del proceso principal de biodegradación. Volver

C

Clase textural: En PRORIPEST, la clase textural indica el grupo al que pertenece cada suelo respecto al contenido relativo de partículas de diferente tamaño, como la arena, el limo y la arcilla. En PRORIPEST la clase textural de un suelo se usa para estimar los procesos principales de adsorción, escorrentía y lixiviación. Volver

Clima: Los factores del clima, para definir la exposición a fitosanitarios, que se incluyen en PRORIPEST son 1) humedad del suelo, 2) temperatura del aire, 3) humedad relativa del aire, 4) velocidad del viento, y 5) precipitaciones. Volver

Coeficiente de adsorción. En PRORIPEST, el coeficiente de adsorción (Koc) es una medida de la tendencia de un fitosanitario a ser adsorbido (retenido) por los suelos o sedimentos. PRORIPEST usa esta variable para estimar los procesos principales de adsorción y lixiviación. Volver

Constante Ley de Henry estándar. En PRORIPEST, la Constante Ley de Henry estándar (H) describe la tendencia de un fitosanitario a volatilizarse del agua o suelo húmedo. PRORIPEST usa esta variable para estimar los procesos principales de volatilización y deriva. Volver

Coeficiente partición octanol-agua: En PRORIPEST, el coeficiente de partición octanol- agua (Kow) proporciona un valor de la polaridad del fitosanitario que es la capacidad para distribuirse entre dos solventes inmiscibles como agua (solvente polar) y octano (solvente no polar). PRORIPEST usa esta variable para estimar los procesos principales de adsorción y lixiviación. Volver

Cultivo actual: PRORIPEST utiliza el cultivo actual para estimar la intercepción de los fitosanitarios que llegan al suelo y la magnitud del proceso principal de volatilización. Volver

Cultivo antecesor: PRORIPEST utiliza el cultivo antecesor para estimar la intercepción de los fitosanitarios que llegan al suelo a partir de la modelización de la cantidad de rastrojo remanente de cosecha. Volver

D

Deriva: En PRORIPEST, se entiende deriva al desplazamiento de la aspersión de un fitosanitario fuera del blanco y que es determinado por transporte de masas de aire o por falta de adherencia. Volver

Dinámica anual: PRORIPEST ofrece el historial de los pronósticos diarios de los riesgos de fitosanitarios en aire, agua superficial, agua subterránea y suelo y de los pronósticos horarios del riesgo de fitosanitarios en aire, en cada una de las localidades. El historial contiene los pronósticos de los 365 días anteriores al día actual, y se calcula sobre un escenario de referencia. Volver

DL50 ratas: La DL50 es la dosis de una sustancia necesaria para matar a la mitad de un conjunto de animales de prueba después de un tiempo determinado. Cada fitosanitario tiene un valor de DL50 para ratas (DL50 ratas). La DL50 ratas que usa PRORIPEST es la Oral Aguda y se expresa en mg kg⁻¹. Volver

DL50 abejas: La DL50 es la dosis de una sustancia necesaria para matar a la mitad de un conjunto de animales de prueba después de un tiempo determinado. Cada fitosanitario tiene un valor de DL50 para abejas (DL50 abejas). La DL50 abejas que usa PRORIPEST es la Oral Aguda y se expresa en μg abeja⁻¹. Volver

DL50 peces: La DL50 es la dosis de una sustancia necesaria para matar a la mitad de un conjunto de animales de prueba después de un tiempo determinado. Cada fitosanitario tiene un valor de DL50 para peces (DL50 peces). La DL50 peces que usa PRORIPEST es la Oral a las 96 horas y se expresa en mg l⁻¹. Volver

Dosis aplicada: En PRORIPEST, la dosis aplicada hace referencia a la cantidad de formulado aplicado y es la que determina las estimaciones de riesgo de los fitosanitarios, a partir de los valores de ecotoxicidad de cada uno de ellos. También participa en la estimación del riesgo del proceso principal de lixiviación. Volver

E

Ecotoxicológico: La ecotoxicología estudia el efecto de compuestos químicos tóxicos sobre los seres vivos, especialmente en cuanto a poblaciones, comunidades y ecosistemas. Los factores ecotoxicológicos, para definir la peligrosidad de los fitosanitarios, que se incluyen en PRORIPEST son 1) toxicidad aguda sobre mamíferos (DL50 ratas), 2) toxicidad aguda sobre insectos (DL50 abejas), y 3) toxicidad aguda sobre peces (DL50 peces). Volver

Escenario de referencia: PRORIPEST calcula la dinámica anual de los pronósticos diarios de riesgo de fitosanitarios sobre una aplicación estándar. La misma es la siguiente:

-Fitosanitario: GLIFOSATO
-Meses desde última aplicación: 2
-Cultivo actual: SOJA
-Estado ontogénico de cultivo: BARBECHO
-Cultivo antecesor: MAÍZ
-Fecha de cosecha antecesor: 90 días previos al DÍA ACTUAL
-Fecha de aplicación: DÍA ACTUAL
-Rendimiento de cultivo antecesor: 8500 kg/ha
-Sistema de labranza: DIRECTA
-Tamaño de gota: 250 MICRONES
-Tipo de aplicación: TERRESTRE
-Dosis: 7.5 l/ha
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Escorrentía:  En PRORIPEST, la escorrentía es un proceso físico que consiste en el escurrimiento superficial de los fitosanitarios en el agua de lluvia hasta alcanzar la red fluvial. En PRORIPEST se modeliza su intensidad para estimar la magnitud de los procesos principales de escorrentía y lixiviación. Volver

Estado ontogénico del cultivo actual: PRORIPEST utiliza el estado ontogénico del cultivo actual para estimar la intercepción de los fitosanitarios que llegan al suelo y la magnitud del proceso principal de volatilización. Volver

Exposición: La exposición es una medida directa (mediante mediciones) o indirecta (mediante modelizaciones) de la presencia real de un contaminante en el ambiente. En el caso del uso de fitosanitarios, un valor de presencia se define a partir de la evaluación del tiempo, la frecuencia, y la ruta principal de un fitosanitario en el ambiente. Volver

F

F (Peces): En PRORIPEST, el peligro ecotoxicológico de los fitosanitarios sobre los peces se evalúa a través del indicador F, que toma valores continuos desde 0 (mínimo peligro) hasta 1 (máximo peligro). El indicador F se construye a partir de la dosis aplicada y la DL50 peces de cada fitosanitario. El indicador F no se encuentra en RIPEST, pero su criterio de valorización sigue la misma lógica que los indicadores I y M.  puede cliquear aquí. En PRORIPEST el indicador F, se combina con los indicadores I y M para obtener un indicador global del peligro ecotoxicológico: el indicador P. Volver

Fecha de cosecha del cultivo antecesor: PRORIPEST utiliza la fecha de cosecha del cultivo antecesor para estimar la intercepción de los fitosanitarios que llegan al suelo a partir de la modelización de la cantidad de rastrojo remanente de cosecha. Volver

Fitosanitarios: Los fitosanitarios son productos químicos que se utilizan para combatir a los agentes que pueden enfermar o limitar el crecimiento de los cultivos. Incluyen a los herbicidas, insecticidas y fungicidas. Volver

Funciones: En PRORIPEST se utilizan funciones que relacionan una variable con la intensidad de un proceso principal u otros procesos intermedios. En estas funciones, y en las reglas, se representa el conocimiento sobre las relaciones entre el clima, suelo, propiedades físico-químicas y ecotoxicológicas de los fitosanitarios y manejo agronómico para definir valores de exposición ambiental y así calcular el riesgo ambiental de fitosanitarios. Volver

G

Grillas: El término grilla alude a una cuadrícula. En el modelo WRF de pronósticos meteorológicos que usa PRORIPEST la resolución de esta grilla es de 15 km x 15 km. Volver

H

Humedad del suelo: La humedad del suelo es la cantidad de agua por volumen de suelo y se expresa en porcentaje. En PRORIPEST tiene influencia en los valores de los procesos principales de biodegradación,  lixiviación, escorrentía y volatilización. Volver

Humedad relativa del aire: En PRORIPEST la humedad relativa del aire tiene influencia en los valores de los procesos principales de deriva y volatilización. Volver

I

I (Insectos): En PRORIPEST, el peligro ecotoxicológico de los fitosanitarios sobre los insectos se evalúa a través del indicador I, que toma valores continuos desde 0 (mínimo peligro) hasta 1 (máximo peligro). El indicador I se construye a partir de la dosis aplicada y la DL50 abejas de cada fitosanitario. Para más detalles sobre los criterios para valorar el peligro ecotoxicológico puede cliquear aquí. En PRORIPEST el indicador I, se combina con los indicadores M y F para obtener un indicador global del peligro ecotoxicológico: el indicador P. Volver

Interfaz: La interfaz es la conexión funcional entre dos sistemas. La interfaz de PRORIPEST lo conecta con el modelo WRF de generación de pronósticos climáticos.Volver

L

Lixiviación: En PRORIPEST, la lixiviación es el desplazamiento de los fitosanitarios solubles o dispersables que es causado por el movimiento de agua en el suelo. En PRORIPEST se modeliza su intensidad para estimar la magnitud de los procesos principales de lixiviación y de escorrentía. Volver

M

M (Mamíferos): En PRORIPEST, el peligro ecotoxicológico de los fitosanitarios sobre los mamíferos se evalúa a través del indicador M, que toma valores continuos desde 0 (mínimo peligro) hasta 1 (máximo peligro). El indicador M se construye a partir de la dosis aplicada y la DL50 ratas de cada fitosanitario. Para más detalles sobre los criterios para valorar el peligro ecotoxicológico puede cliquear aquí. En PRORIPEST el indicador M, se combina con los indicadores I y F para obtener un indicador global del peligro ecotoxicológico: el indicador P. Volver

Macroporosidad: En PRORIPEST, la macroporosidad (la porosidad drenable del suelo) es el porcentaje del volumen aparente del suelo constituido por poros de diámetro equivalente superior a 15 micrómetros, e incluyen conductos que facilitan la entrada de oxígeno al suelo. En PRORIPEST el porcentaje de arcillas de un suelo se usa para estimar el proceso principal de biodegradación. Volver

Manejo agronómico: Los factores de manejo agronómico, para definir la exposición a fitosanitario, que se incluyen en PRORIPEST son 1) meses desde la última aplicación, 2) cultivo actual, 3) estado ontogénico del cultivo actual, 4) cultivo antecesor, 5) fecha de cosecha del cultivo antecesor, 6) rendimiento de cultivo antecesor, 7) sistema de labranza, 8) tamaño de gota, 9) tipo de aplicación y 10) dosis aplicada. Volver

Materia orgánica: La materia orgánica del suelo se compone de compuestos orgánicos que provienen de los restos de organismos en descomposición. En PRORIPEST la materia orgánica del suelo se usa para estimar los procesos principales de escorrentía, adsorción, lixiviación y biodegradación. Volver

Meses desde la última aplicación: En PRORIPEST, el dato de los meses desde la última aplicación del fitosanitario considerado se usa para modelizar la capacidad de seleccionar una comunidad microbiana específica que interactúe en el proceso principal de biodegradación. Volver

Modelo de simulación: Un modelo de simulación es un conjunto de ecuaciones que representa procesos, variables y relaciones entre variables de un fenómeno del mundo real y que proporciona indicios aproximados de su comportamiento bajo diferentes manejos de sus variables. PRORIPEST es un modelo de simulación del riesgo ambiental que representa los procesos principales que explican la dinámica de fitosanitarios en el ambiente, a través de funciones y reglas, y que permite evaluar esos riesgos bajo condiciones reales de clima, suelo, y manejo agronómico. Volver

Modelo WRF: El Modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF, por sus siglas en inglés) es un modelo numérico diseñado tanto para investigar la temática de la atmósfera como para resolver las necesidades del pronóstico del tiempo. Para detalles de la estructura del modelo WRF hacer click aquí. Volver

Módulos de simulación: Los módulos de simulación en PRORIPEST son los conjuntos de funciones y reglas que se utilizan para calcular los procesos principales y que definen los valores de riesgo ambiental de los fitosanitarios. Volver

P

P (Fitosanitarios): En PRORIPEST, el valor global del peligro ecotoxicológico de los fitosanitarios se evalúa a través del indicador P, que  toma valores continuos desde 0 (mínimo peligro) hasta 1 (máximo peligro). El indicador P se construye a partir de la combinación, mediante una regla, de los valores parciales de los indicadores I, M y F. Para más detalles sobre los criterios para valorar el peligro ecotoxicológico global puede cliquear aquí. Volver Peligro: El peligro es una medida de la potencialidad de una acción de causar daño. En el caso del uso de fitosanitarios, un valor de peligro se define a partir de las propiedades físico-químicas y ecotoxicológicas de los productos usados. Volver

Pendiente: En PRORIPEST la pendiente de un suelo se usa para estimar los procesos principales de escorrentía y lixiviación. Volver

pH: El pH es la expresión cuantitativa de la acidez o alcalinidad de una solución. Un pH inferior a 7 indica acidez y uno superior a 7 indica alcalinidad, de modo que a menor pH, mayor acidez y a mayor pH, mayor alcalinidad. En PRORIPEST el pH del suelo se usa para evaluar la reacción de los fitosanitarios en la solución edáfica y así estimar los procesos principales de adsorción, lixiviación y biodegradación. Volver

Porcentaje de arcillas: En PRORIPEST el porcentaje de arcillas de un suelo se usa para estimar el proceso principal de lixiviación. Volver

Precipitaciones: PRORIPEST usa dos valores de precipitaciones. Por un lado los pronósticos diarios para la ventana futura de 3 días, que tienen influencia en los procesos principales de biodegradación, lixiviación, escorrentía y volatilización. Volver

Procesos principales: Los procesos principales en PRORIPEST representan la relaciones funcionales entre variables (clima, manejo agronómico, suelo) y que explican los riesgos de fitosanitarios en aire, agua superficial, agua subterránea y suelo. Estos procesos son escorrentía, lixiviación, deriva, volatilización, adsorción y biodegradación. Volver

Pronósticos diarios: PRORIPEST calcula pronósticos diarios de los riesgos de fitosanitarios en aire, agua superficial, agua subterránea y suelo usando el promedio de las 8 estimaciones intradiarias de las variables de clima (cada 3 horas) que produce el modelo WRF. PRORIPEST ofrece pronósticos diarios para una ventana futura de 3 días. Volver

Pronósticos horarios: PRORIPEST calcula pronósticos horarios del riesgo de fitosanitarios en aire usando 3 estimaciones intradiarias de las variables de clima que produce el modelo WRF. PRORIPEST ofrece pronósticos horarios para las 06:00, las 12:00 y las 18:00 para una ventana futura de 3 días. Volver

Propiedades fisicoquímicas: Las propiedades físico-químicas, para definir la exposición a fitosanitario, que se incluyen en PRORIPEST son 1) Reactividad ácido/base, 2) Vida media en suelo, 3) Coeficiente de adsorción, 4) Constante Ley de Henry estándar, 5) Volumen molar de principio activo y 6) Coeficiente partición octanol-agua. Volver

R

Riesgo agua superficial: En PRORIPEST, el riesgo ambiental de los fitosanitarios sobre el agua superficial se evalúa a través del indicador Riesgo agua superficial, que toma valores continuos desde 0 (mínimo riesgo) hasta 1 (máximo riesgo). Los procesos principales involucrados en el cálculo de Riesgo agua superficial son los vinculados a la exposición (escorrentía) y al peligro ecotoxicológico (toxicidad sobre organismos). Volver

Riesgo agua subterránea: En PRORIPEST, el riesgo ambiental de los fitosanitarios sobre el agua subterránea  se evalúa a través del indicador Riesgo agua subterránea, que toma valores continuos desde 0 (mínimo riesgo) hasta 1 (máximo riesgo). Los procesos principales involucrados en el cálculo de Riesgo agua subterránea son los vinculados a la exposición (lixiviación) y al peligro ecotoxicológico (toxicidad sobre organismos). Volver

Riesgo suelo: En PRORIPEST, el riesgo ambiental de los fitosanitarios sobre el suelo  se evalúa a través del indicador Riesgo suelo, que toma valores continuos desde 0 (mínimo riesgo) hasta 1 (máximo riesgo). Los procesos principales involucrados en el cálculo de Riesgo suelo son los vinculados a la exposición (escorrentía, volatilización, lixiviación) y al peligro ecotoxicológico (toxicidad sobre organismos). Volver

Riesgo aire: En PRORIPEST, el riesgo ambiental de los fitosanitarios sobre el aire  se evalúa a través del indicador Riesgo aire, que toma valores continuos desde 0 (mínimo riesgo) hasta 1 (máximo riesgo). Los procesos principales involucrados en el cálculo de Riesgo aire son los vinculados a la exposición (deriva y volatilización) y al peligro ecotoxicológico (toxicidad sobre organismos). Volver

Rastrojo: El rastrojo es el conjunto de restos de tallos y hojas que quedan en el terreno tras cosechar un cultivo. En PRORIPEST tiene influencia en los valores de los procesos principales de lixiviación, escorrentía y volatilización. Volver

Reactividad ácido/base: En PRORIPEST, la reactividad ácido/base de un principio activo es una variable que indica si un fitosanitario posee una reacción ácido-base en solución. Una reacción ácido-base o reacción de neutralización es una reacción química que ocurre entre un ácido y una base produciendo una sal y agua. PRORIPEST usa esta variable para estimar el proceso principal de adsorción. Volver

Reglas: En PRORIPEST se utilizan reglas que relacionan la intensidad de distintos procesos  intermedios para concluir sobre un proceso final. Los antecedentes y las conclusiones de estas reglas pueden ser resultados de otras reglas o de funciones. En estas reglas, y en las funciones, se representa el conocimiento sobre las relaciones entre el clima, suelo, propiedades físico-químicas y ecotoxicológicas de los fitosanitarios y manejo agronómico para definir valores de exposición ambiental y así calcular el riesgo ambiental de fitosanitarios. Volver

Rendimiento de cultivo antecesor: PRORIPEST utiliza el rendimiento junto a la  fecha de cosecha del cultivo antecesor para estimar la intercepción de los fitosanitarios que llegan al suelo a partir de la modelización de la cantidad de rastrojo remanente de cosecha. Volver

Riesgo:  El riesgo es una medida de la magnitud de los daños frente a una situación peligrosa. En el caso del uso de fitosanitarios, un valor de riesgo se define a partir de estimar el peligro y la exposición a los productos usados. Volver

Ruta principal de un fitosanitario: La principal es la vía predominante que sigue un fitosanitario a partir de sus distintas reacciones químicas. En PRORIPEST esa ruta se va definiendo a partir de las estimaciones de la magnitud de los procesos principales. Volver

S

Sistema de labranza: PRORIPEST utiliza el tipo de sistema de labranza para modelizar el grado de incorporación de la cantidad de rastrojo remanente en la cosecha del cultivo antecesor.  PRORIPEST usa esta variable en la estimación de los procesos principales de escorrentía y lixiviación. Volver

Suelo: Los factores del suelo, para definir la exposición a fitosanitarios, que se incluyen en PRORIPEST son 1) pH, 2) materia orgánica, 3) clase textural, 4) porcentaje de arcillas, 5) tipo de Marcadorestructura, 6) macroporosidad y 7) pendiente  Volver

Suelo: En PRORIPEST se usa este término para referir a la fracción mineral edáfica donde pueden quedar retenidos los fitosanitarios. En PRORIPEST se estima el riesgo de los fitosanitarios en el suelo a partir de la modelización de los procesos de adsorción y biodegradación. Volver

T

Tamaño de gota: El tamaño de gota es una variable clave en PRORIPEST para modelizar el riesgo de los fitosanitarios a partir de la estimación de los procesos principales de deriva y volatilización. Volver

Temperatura del aire: En PRORIPEST la temperatura del aire tiene influencia en los valores de los procesos principales de deriva y volatilización. Volver

Tipo de aplicación: PRORIPEST utiliza el tipo de aplicación de los fitosanitarios (aérea o terrestre) para modelizar el proceso principal de deriva. Volver

Tipo de estructura: En PRORIPEST, el tipo de estructura indica el grupo al que pertenece cada suelo respecto a la forma en que las partículas se reúnen para formar agregados. En PRORIPEST el porcentaje de arcillas de un suelo se usa para estimar los procesos principales de escorrentía y lixiviación. Volver

V

Velocidad del viento: En PRORIPEST la velocidad del viento tiene influencia en los valores de los procesos principales de deriva y volatilización. Volver

Ventana futura de 3 días: PRORIPEST ofrece pronósticos diarios de los riesgos de fitosanitarios en aire, agua superficial, agua subterránea y suelo para el día actual y los 2 días subsiguientes y pronósticos horarios del riesgo de fitosanitarios en aire para las 06:00, las 12:00 y las 18:00 del día actual y los 2 días subsiguientes. Volver

Vida media en suelo: En PRORIPEST, la vida media en el suelo de un fitosanitario indica el tiempo requerido (en días) para que la mitad del fitosanitario presente después de una aplicación se descomponga en productos de degradación. Volver

Volumen molar de principio activo. En PRORIPEST, el volumen molar representa cuánto espacio ocupa un mol de un determinado fitosanitario. PRORIPEST usa esta variable para estimar los procesos principales de volatilización y deriva. Volver

Volatilización: La volatilización se entiende como la capacidad de un fitosanitario líquido para pasar al estado gaseoso. En PRORIPEST se modeliza su intensidad para estimar la magnitud de los procesos principales de volatilización y deriva.

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