广西农业灌溉用水定额修订方法

苏冬源, 何令祖, 莫明珠, 刘宗强

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节水灌溉
节水灌溉 ›› 2025 ›› (3) : 100-104. DOI: 10.12396/jsgg.2024362
农业水管理

广西农业灌溉用水定额修订方法

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Revision Methods for Guangxi Agricultural Irrigation Water Quota

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摘要

为提高农业灌溉用水定额合理性和实用性，在总结广西现行农业灌溉用水定额（2019年版）存在问题基础上，结合国家定额及相关规程规范的新要求开展广西农业灌溉用水定额修订，综合考虑自然条件、用水条件、工程条件、田间措施构建用水定额指标框架，补充20种农作物种类，局部调整定额分区，新增75%水文年型，调整用水定额统计界面位置；分析研究灌溉试验站、灌溉水有效利用系数测算的作物长系列灌溉用水规律以及各分区综合单位灌溉面积用水水平差异，提出不同水文年型、不同分区的净灌溉用水定额比例系数，提出不同分区规定位置以下灌溉水有效利用系数并在此基础上分级制定60种主要作物的灌溉用水定额先进值、通用值，建立了规定位置处与渠首、田间的灌溉用水定额换算通道，为计量设施配套不全、数据资料缺乏地区开展灌溉用水定额制定提供了方法借鉴。评估修订后用水定额在覆盖性、合理性、实用性、先进性等方面均有提升，同时提出了进一步完善用水定额修订方法的建议。

Abstract

In order to improve the rationality and practicality of agricultural irrigation water quotas, based on the limitations of the current quotas (Guangxi 2019 version) , combined with the latest national quotas and relevant regulations，the Guangxi agricultural irrigation water quotas revision has been carried out. The natural conditions, water use conditions, engineering facilities and field measures have been considered to construct the water quotas framework. In the revision, 20 new crop types were added, the quotas zoning was partially adjusted, also, a 75% hydrological year type was appended, and the statistical interface position of water quotas was modified. Through studying the long-term irrigation water use patterns of crops at various irrigation stations and the effective utilization coefficient of irrigation water data, as well as the water use per unit irrigated area in each region, the proportional coefficient of irrigation water quotas for different hydrological years and different regions was proposed. Effective utilization coefficients of irrigation water below designated locations in different zones were proposed. Based on this, advanced and standard values for agricultural irrigation water quotas for 60 major crops were formulated. At the same time, the conversion of the quotas between the specified location and the head of the canal and the field was established, which provides a method for calculating quotas in areas with incomplete measurement and lack of data. The revised water quotas were improved in terms of coverage, rationality, practicality, and progressiveness. Recommendations for further improving the methods for revising water quotas are also provided.

关键词

农业 / 灌溉用水定额 / 修订方法 / 广西

Key words

agriculture / quota of irrigation water / revise method / Guangxi

基金

广西重点研发计划项目(桂科AB23026021)

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苏冬源 , 何令祖 , 莫明珠 , 刘宗强. 广西农业灌溉用水定额修订方法[J].节水灌溉, 2025(3): 100-104 https://doi.org/10.12396/jsgg.2024362
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0 引 言

用水定额是用水管理的重要指标，《中华人民共和国水法》第四十七条规定“国家对用水实行总量控制和定额管理相结合的制度”，《节约用水条例》第十一条明确提出“国务院水行政、标准化主管部门组织制定全国主要农作物、重点工业产品和服务业等的用水定额”、“省、自治区、直辖市人民政府根据实际需要，可以制定严于国家用水定额的地方用水定额”；2019年，广西发布实施《农林牧渔业及农村居民生活用水定额》（DB45/T 804-2019，简称2019年版定额），其中制定了40种农作物规定位置为田间取水口的灌溉用水定额。近年来，国家定额及相关规程规范对农业灌溉用水定额指标制定提出了新要求，2021年，水利部《灌溉用水定额编制导则》（征求意见稿）明确了灌溉用水定额定义为“在规定位置和规定水文年型下核定的某种作物在备耕期及作物全生育期内单位面积的灌溉水量”，这里的规定位置一般是大中型灌区斗口、小型灌区渠首和井灌区井口；2020-2022年，水利部印发了水稻等14项灌溉用水定额，要求定额按先进值、通用值分级制定。目前，全国仅江西、广东、海南、甘肃等少数省份实施分级定额[1,2]，江西等11个省份按规定位置制定定额[1-3]，但也存在作物种类覆盖不全，定额指标框架不统一、体系不完整，规定位置处用水计量缺失、数据资料不齐、用水定额指标确定困难等问题。
本文以正在修订的广西《农林牧渔业及农村居民生活用水定额》（2023-2024年）修订过程及成果为依据，结合现行2019年版定额存在问题以及国家定额、相关规程规范对灌溉用水定额制定新要求，开展广西农业灌溉用水定额修订方法研究，特别是针对规定位置处计量设施缺失、灌溉水量数据获取困难、基础数据支撑不足等问题，探索提出可实现的灌溉用水定额修订方法。

1 广西农业灌溉用水定额评估及现状问题

经全面评估和深入分析，广西现行农业灌溉用水定额存在以下问题：
（1）农作物种类覆盖不全，分类不够细致。2019年版定额作物播种面积覆盖率达90%以上，但行业类别数量仅占《国民经济行业分类与编码》（GB/T 4754-2017）行业分类的65%，主要集中在播种面积占比较大的水稻、蔬菜、甘蔗、玉米等作物，蔬菜分类较为笼统；《广西统计年鉴》播种面积占比较小的作物如油菜籽、芝麻、黄红麻、苎麻，地方特色经济作物如柿子、柚子、粉葛、百香果、茉莉花和已单独制定国家定额的作物如大白菜、黄瓜、番茄等尚未制定灌溉用水定额，因此，需进一步细分和补充作物种类，提高作物覆盖率。
（2）定额分区局部不合理。2019年版定额分区重点考虑了片区和市级行政边界的完整性，对于分区内局部降雨、用水差异较大的县级区域没有按跨区处理。如，原分区的来宾市用水需求量是同片区的南宁市、贵港市、崇左市用水需求量平均值的1.3倍以上，崇左市的扶绥县、宁明县处于桂南十万大山背风区，百色市右江区、乐业县、田林县处于桂西右江河谷及以西，在广西降雨等值线图上处于降水低区，与该市所属分区降雨差异较大，可能会造成灌溉用水定额与实际用水偏差较大，应调整原定额分区局部不合理地方，相同市的各县级区域根据气象条件归入不同分区。
（3）用水定额指标形式与国家定额规定不一致。2019年版定额仅制定50%、85%水文年，统计界面为田间取水口，未区分先进值、通用值，需按照国家定额和相关规程规范要求补充制定75%水文年定额，并制定大中型灌区斗口、小型灌区渠首、井灌区井口位置的灌溉用水定额先进值、通用值[4,5]。
（4）部分用水定额指标与现状水平不符或宽于国家定额。水稻、花生、糖料蔗、柑橘等作物用水定额宽于国家定额，应按严于国家定额原则修订；秋玉米、火龙果等作物灌溉用水定额与实际用水有差异，需及时修订。

2 农业灌溉用水定额修订方法及过程

2.1 用水定额指标框架构建

用水定额指标框架构建是开展用水调查和编制用水定额的前提和基础。农业灌溉用水定额受多种因素影响，可大致归类为自然条件、用水条件、工程条件、田间措施等4方面。为完整表征灌溉用水定额指标，将不同影响因素进行归类并构建用水定额框架，明确各项指标及内容，在此基础上确定灌溉用水定额指标表现形式，见表1。
表1 用水定额指标框架表

Tab.1 Framework table of water quota indicators

项目 影响因素 框架指标 指标内容
自然条件 气候 水文年 50%、75%、85%
地形地貌、土壤类型、水资源条件 定额分区 Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅴ区
用水条件 用水水平及习惯、作物用水特点 及分布 定额分区 Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅴ区
工程条件 灌区规模、水源类型、输水工程状况 定额分级 先进值、通用值
输水方式 输水方式 渠道输水灌溉、管道输水灌溉
田间措施 灌溉方式 田间灌溉方式 格田灌溉、淹灌、沟灌、管道淋灌、喷灌、微灌、微喷灌、滴灌、涌泉灌
农艺措施 栽培方式 露地、设施、避雨棚、露地横种、露地竖种

2.2 定额分区及典型县选取

（1）定额分区。按照“归纳相似性、区别差异性、照顾行政区界”总原则，将广西14个市111个县分为5个分区，总体上以市级行政单元为分区基本单元，考虑局部县级区域自然条件、用水条件差异较大情况，按照条件相似原则调整，如桂中来宾市根据用水相似原则从原Ⅲ区调整到Ⅴ区，桂南十万大山背风区、桂西右江河谷及以西降雨量少的局部县区根据气候条件相似性调整到降雨及用水需求相似的分区。总体上，广西用水定额分区基本符合气候条件、水资源条件、地形地貌、土壤类型、作物用水特点及分布、用水水平及习惯基本一致原则，调整后分区更加合理，见表2和图1。
表2 定额分区及特性表

Tab.2 Quota partition and characteristic table

分区

区域

分布

 市 气候-降雨/ mm 水资源条件 地形地貌 土壤类型 作物结构
Ⅰ区 桂东 梧州市、玉林市、贺州市 1 530~1 693 水资源丰富 微丘陵和河流冲积 平原为主 水稻土、红壤 水稻、蔬菜、柚子、柑橘、油料、木薯
Ⅱ区 桂西 河池市、百色市（其他县） 1 300~1 473 水资源相对紧缺且开发程度较低，石山岩溶区渗漏较大 丘陵山地为主，岩溶 地质发育 水稻土、石灰岩土 水稻、玉米、甘蔗、蔬菜、烟叶
Ⅲ区 桂中 南宁市、贵港市、崇左市 （其他县） 1 299~1 542 水资源丰富 河流冲积平原和大型盆地为主 水稻土、红壤 水稻、玉米、甘蔗、蔬菜、油料、柑橘、火龙果
Ⅳ区 桂南 北海市、钦州市、防城港市 1 656~2 239 水资源丰富 微丘陵和小型平原 为主 水稻土、赤红壤和滨海盐，土壤疏松，含沙量较大 水稻、甘蔗、蔬菜、木薯、油料
Ⅴ区

桂中

桂北

桂西

 ①柳州市、桂林市、来宾市；②百色市（右江区、乐业县、田林县）、崇左市（扶绥县、宁明县）

①1 675~1 786

②1 051~1 252

 水资源丰富，石山岩溶区渗漏较大；降水低区 丘陵和小台地为主，右江河谷百色地区以山间河谷平原为主 水稻土、红壤 水稻、甘蔗、蔬菜、柑橘、芒果、葡萄、柿子
图1 广西农业灌溉用水定额分区

Fig.1 Guangxi agricultural irrigation water quota zone

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（2）典型县选取。每个定额分区宜选择不少于4个具有代表性的县作为典型县，每个典型县应根据水资源特点、作物种植、灌溉工程条件等，合理选择大型、中型、小型灌区作为典型灌溉单元[5]，各典型灌溉单元应代表不同田间措施的作物，作为调查、计算、校核单位面积灌溉水量等数据的采样点。广西农业灌溉用水定额数据采样点共覆盖78个典型县的11个大型、65个中型、233个小型灌区，灌区水源类型覆盖提水、自流两种类型，输水方式覆盖渠道输水灌溉、管道输水灌溉，灌溉方式包括常规地面灌溉、高效节水灌溉，栽培方式覆盖露地、设施以及其他，作物种类包括水田作物、旱作物、蔬菜、果树等，数据采样点覆盖面广，具备代表性，为用水调查和数据收集提供重要基础。

2.3 用水调查和数据资料收集

农业灌溉用水定额修订需要充分的数据资料基础，而用水调查和数据资料收集是获取数据的重要途径。数据来源主要方法有：①开展用水调查。组织在78个典型县的大中型、小型灌区范围内分别按作物种类选取农业种植户，由农户根据实际灌溉用水情况填报调查表方式获取数据，由于农业用水计量设施配套不全，需要专业技术人员指导农户填表并加强数据现场复核。通过用水调查收集近100种作物种类单位面积灌溉用水指标。②实施灌溉试验。在广西代表不同分区的玉林灌溉试验站（Ⅰ区）、南宁灌溉试验站（Ⅲ区）、北海灌溉试验站（Ⅳ区）、钦州灌溉试验站（Ⅳ区）、桂林灌溉试验中心站（Ⅴ区）开展粮食作物、蔬菜等近20种作物的灌溉试验来获取可靠数据。③收集现有资料。收集2012-2022年共230个灌区18种作物的农田灌溉水有效利用系数测算单位面积净灌溉水量数据，收集近3年用水统计调查数据和灌溉试验站主要作物灌溉试验资料（1960-2023年），作为用水调查重要补充数据；收集全国30个省份已有农业用水定额和水利部发布的水稻等14种主要作物灌溉用水定额资料作为比对参照。

2.4 用水定额符合性复核

用水定额符合性复核是用水定额合理性评估的重要方式，很大程度保持了原有合理定额的稳定性，减少调整范围，使修订范围和方向更加明确。主要是根据用水调查和收集的数据资料，对现行用水定额进行符合性复核，当同一水文年型的单位面积净灌溉水量小于现行用水定额平均值的样本数占总样本数比例在〔50%，85%〕范围内时，说明现行用水定额水平与现状实际水平比较符合，无需调整，范围之外的核实后列入修订范围。复核发现，现行定额中的水稻、玉米、糖料蔗、香蕉、火龙果、柑橘等10种农作物（作物种类占比25%）灌溉用水定额与实际调查数据相比差异较大，需及时修订调整，其他75%农作物用水定额值在合理范围内。

2.5 用水定额修订过程及方法

根据国家定额和相关规程规范的新要求，农业灌溉用水定额要制定不同分区和水文年型下某类农作物在大中型灌区斗口、小型灌区渠首、井灌区井口位置的先进值、通用值。计算公式如下：
M=Ki Kj mη
式中：M为某种作物灌溉用水定额；m为某种作物基准年净灌溉用水定额；Ki 为第i个分区（i=Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）相对所有分区净灌溉用水定额平均值比例系数；Kj 为不同水文年（j=50%、75%、85%）相对P=25%水文年（本文基准年水文年）净灌溉用水定额比例系数；η为大中型灌区斗口、小型灌区渠首、井灌区井口位置以下的灌溉水有效利用系数，η按基准年取值时，M为通用值，η按节水灌溉技术的灌溉水有效利用系数取值时，M为先进值。
由于农业灌溉用水尚未建立对作物用水的统计调查制度，大中型灌区斗口、小型灌区渠首计量配套不齐全，特别是斗口位置以简易水尺为主，灌水数据无专人负责采集。除水稻、甘蔗、蔬菜、玉米等少数主要作物有长系列灌溉数据，其他作物大都只有近几年数据，且主要是田间净灌溉定额数据，很难直接根据现有数据直接确定多种作物不同分区和水文年型在规定位置的用水定额。因此，广西通过对灌溉试验站和水资源公报、广西统计年鉴等长系列可靠数据[6-8]进行分析研判，寻找数据规律，建立了不同分区、不同水文年间用水定额数量关系，以此换算确定作物不同分区、水文年在规定位置处的定额值。

2.5.1 不同分区净灌溉用水定额比例系数确定

广西水稻种植以双季稻为主，水稻是主要的耗水作物，其灌溉用水可反映各分区的自然条件、用水条件等，一定程度上可反映在相同灌溉区域上其他农作物用水情况。首先，按照相同分区作物灌溉用水相似性，以代表不同分区的双季水稻基准年净灌溉定额为基础，确定各分区双季水稻净灌溉定额相对全区平均值的比例系数。另外，根据水资源公报[7]耕地灌溉水量、主要作物灌溉面积、灌溉水有效利用系数计算的各分区综合净灌溉定额，确定各分区综合净灌溉定额相对全区平均值的比例系数。综合以上两种比例系数，考虑缺水地区保障用水、促进用水高区节水进行适当调整，确定广西各分区净灌溉用水定额比例系数，见表3。
表3 不同分区净灌溉用水定额比例系数表

Tab.3 Tabe of net irrigation water quota proportionality coefficients for different zones

分区 ①综合平均净灌溉定额比例系数计算 ②双季水稻净灌溉定额比例系数计算 比例系数值确定
耕地灌溉 水量/ 亿m³ 主要作物 灌溉面积/ km2 灌溉水有效利用系数 耕地净灌溉水量/ 亿m³ 净灌溉定额/(m³·hm-2) 综合平均净灌溉定额 比例系数 平均净灌溉定额/ (m³·hm-2) 平均净灌溉定额比例 系数 ①、② 平均值 调整后 取值
Ⅰ区 35.01 7 794 0.515 18.01 2 310 0.95 5 910 0.81 0.88 0.90
Ⅱ区 22.6 4 781 0.514 11.62 2 430 1.00 7 305 1.00 1.00 1.00
Ⅲ区 47.59 10 794 0.520 24.74 2 295 0.94 7 110 0.97 0.96 0.96
Ⅳ区 18.81 4 067 0.516 9.71 2 385 0.98 7 710 1.06 1.02 1.02
Ⅴ区 47.91 9 330 0.536 25.68 2 760 1.13 8 445 1.16 1.14 1.11
平均 171.92 36 766 0.521 89.57 2 430 1.00 7 290 1.00 1.00 1.00
注：灌溉水量数据来源于2022年广西水资源公报，灌溉水有效利用系数来源于2022年广西农田灌溉水有效利用系数测算成果。

2.5.2 不同水文年型净灌溉用水定额比例系数确定

广西Ⅰ区、Ⅲ区、Ⅴ区均有灌溉试验站点，且有1965年以来双季稻长系列净灌溉定额灌溉试验数据，计算双季稻不同水文年净灌溉定额[6]比例系数，以此为基础确定水田作物、蔬菜、旱作物、果树不同水文年型净灌溉用水定额比例系数参考范围，见表4。
表4 不同水文年型净灌溉用水定额比例系数参考范围表

Tab.4 Reference range table for proportion coefficient of net irrigation water quota for different hydrological year

水文年 双季稻 水田、蔬菜（露地） 果树、 旱作物 （露地）

蔬菜、 旱作物

（设施）

净灌溉 定额/ (m³·hm-2) 比例 系数
丰水年 （P=25%） 5 800 1.00 1.00 1.00 1.00
平水年 （P=50%） 7 366 1.27 1.20~1.40 1.20~1.40 1.20
枯水年 （P=75%） 9 106 1.57 1.50~1.70 1.50~1.60 1.40
较枯水年 （P=85%） 1.70~1.85 1.60~1.70 1.50

2.5.3 净灌溉用水定额确定

根据基准年用水调查和收集数据资料，分作物制定不同分区或者某一分区的净灌溉用水定额，然后按照不同分区、不同水文年比例系数计算确定各分区和水文年型作物净灌溉用水定额。根据基础数据情况选择以下方法：①灌溉试验数据整编法。对于有长系列灌溉试验资料的作物（如水稻），直接计算不同水文年型下作物净灌溉用水定额[6]。②调查样本平均法。以基准年（丰水年）的用水调查数据、灌溉试验数据、灌溉水有效利用系数测算资料为基础，如各分区调查样本满足至少5个，以各分区样本作物单位面积净灌溉水量平均值作为丰水年各分区净灌溉用水定额；如各分区样本数量不足，则以所有样本单位面积净灌溉水量平均值作为全区净灌溉用水定额平均值。③典型样本法。以用水管理好、计量设备配套完整的典型用水户单位面积净灌溉水量作为该样本所在分区的作物净灌溉用水定额。

2.5.4 灌溉用水定额先进值、通用值制定

灌溉用水定额设置先进值、通用值。通用值是指根据灌区现状水平，在规定水文年，满足区域用水供需平衡，某种作物在规定位置的单位面积灌溉用水量，由净灌溉用水定额和规定位置以下基准年灌溉水有效利用系数（见表5）计算确定。先进值由净灌溉用水定额和规定位置以下、按照《节水灌溉工程技术标准》（GB/T 50363-2018）规定相关节水灌溉技术的灌溉水有效利用系数最低值（见表6）计算确定。规定位置为大中型灌区斗口、小型灌区渠首、井灌区井口，由于广西尚未测定大中型灌区斗口以下灌溉水有效利用系数，但测定了小型灌区灌溉水有效利用系数，通过市级区域小型灌区灌溉水有效利用系数和相应灌溉水量加权平均计算得到各分区规定位置以下灌溉水有效利用系数。
表5 不同分区规定位置以下基准年灌溉水有效利用系数

Tab.5 The current year effective utilization coefficient of irrigation water below the designated location in different zones

输水方式 分区 平均值
Ⅰ区 Ⅱ区 Ⅲ区 Ⅳ区 Ⅴ区
渠道输水 0.514 0.514 0.519 0.516 0.543 0.522
注：数据来源于2022年广西农田灌溉水有效利用系数测算成果。
表6 不同输水方式、田间灌溉方式的节水灌溉水有效利用系数

Tab.6 Effective utilization coefficient of water-saving irrigation water for different water delivery methods and field irrigation methods

输水方式 渠道防渗输水 管道输水
田间灌溉 方式

地面

灌溉

地面

灌溉

管道

淋灌

 喷灌 涌泉灌 微灌（微喷灌、滴灌）
灌溉水有效利用系数 0.70 0.80 0.80 0.80 0.80 0.85
注：地面灌溉含沟灌、格田灌溉、淹灌等灌溉方式。
当灌溉用水定额用于确定水资源配置农业用水总量、灌区取水许可水量、水资源论证农业灌溉水量时，需按照规定位置处的灌溉用水定额和规定位置以上渠系水利用系数折算到渠首，以此建立规定位置用水定额与渠首、田间的灌溉用水定额换算通道。

3 农业灌溉用水定额修订成果评价

对修订后用水定额进行评价[9-12]：①覆盖性。共制定18种行业小类60种作物3 345个用水定额先进值、通用值，其中新增20种作物种类，作物播种面积覆盖率达92%以上，作物种类更丰富，覆盖面更广。②合理性。根据降雨分布、用水水平及习惯差异局部调整定额分区，新增75%水文年型，根据现状调查资料复核现行灌溉用水定额，有75%农作物种类定额值在合理范围；用水定额制定基础数据翔实，修订后定额分区及指标合理性更强。③实用性。用水定额统计界面由田间取水口修订为大中型灌区斗口、小型灌区渠首、井灌区井口，与国家定额及灌溉用水定额编制相关规范要求位置一致，与灌区用水计量安装位置要求一致，为实施农业水费征收、农业用水量分配及总量控制提供依据；用水定额区分不同输水方式、田间灌溉方式、栽培方式，并分先进值、通用值两级制定，用水定额计量周期根据作物生长周期不同区分茬、年制定用水定额，用水定额分类更加细致，在取用水管理工作中实用性更强。④先进性。修订后用水定额严于国家定额，介于南方区域广东、云南和湖南、贵州等相邻省份用水定额之间，修订成果具备一定的先进值。

4 结论和建议

（1）本文以广西农业灌溉用水定额修订为实例，构建了用水定额指标框架，重点从定额分区及典型县选取、用水调查和数据资料收集、用水定额符合性复核、用水定额修订等方面提出具体操作方法，并对用水定额修订成果进行了评价。特别是提出了不同水文年型、不同分区的灌溉用水定额比例系数确定方法，提出了不同分区规定位置以下灌溉水有效利用系数确定方法及数据值，为规定位置计量设施配套不全以及长系列数据资料缺乏地区开展灌溉用水定额制定提供了方法借鉴。
（2）为提高农业灌溉用水定额制定方法科学性，保证定额应用实效，提出以下建议：①提高农业用水计量设施配套率，除灌区渠首外，大中型灌区斗口配备符合精度要求的量水设施，为确定规定位置处的作物灌溉用水定额和灌溉水有效利用系数提供真实有效的基础数据。②灌溉试验站将除水稻以外的蔬菜、甘蔗、玉米、果树等主要作物列入常规灌溉试验任务，为确定蔬菜、旱作物、果树等作物不同水文年用水定额比例系数提供长系列可靠翔实的灌溉实验数据。

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