土壤含水率的计算公式（土壤含水量曲线的解读）

现在各地都有在种植区安装土壤水分自动监测系统，就是埋设土壤水分的传感器，自动记录并上传数据，一般是每小时一次的上传土壤含水量变化数据。然而从这些数据绘制的含水量曲线，看到的是什么，有什么实际的意义吗？

下面是一条实测数据的曲线：

首先你从10Cm层的水分变化曲线中看到奇怪的水分变化，它上下变化相对任性，根本是出乎人类能够想到原因和估计值范围之外，完成属于不可理解。个人认为，10Cm层的水分，它不是作物的水分消耗引起的数据变化，它只能是一种随机的因素影响的变化，注意10Cm土层数据，及其变化是因它太靠近土壤表面了，其水分变化并不是作物吸水的结果，多数是水分被晒受热后从土壤表面散发的结果或者是传感器对地表层土壤空洞孔隙太多造成的测不准。

其数据完全没有代表性，只能是仅供参考。

如何从曲线上看，从作物喜欢吸收水分或者说根系活跃层的潜力上，哪个土层的水分变化率比较大，我们就可以说这个变化率比较大的土层，它有可能是作物重要的根系活动层，如果它不是作物根系的活动层，至少会是水分变化影响大的土层。当然要确定是否是根系活跃层也可以通过开挖土层去看根系的发达程度，以及所谓的毛细根的发达程度来判断，这个是另外专业的题外话。我们找到了土壤水分变化比较大的土壤储存水层，就说明我们灌水的时候能够满足这些层的土壤水分要求就能够实现实时地的给作物供水功能，这一点至少说明可以及时满足作物的水分需求了。

从给作物灌水这件事看，及时地满足这一个关键土层的水分要求，是我们灌溉的追求目标，也就是说不管它是真的还是假的毛细根系所在土层，它已经成为了我们灌溉的水分达到能够满足作物给水需求的关键土层。

下面的图看也就是20Cm~30Cm土层，这是我们的供水的关键土层，也是常说的根系活动层。

​标注绿色的地方（30 Cm) 是个人认为比较能够反映作物耗水情况。要注意这个土壤水分传感器数据，它在标注的绿线这个位置是不断的出现微量的上下变化，那只是数据漂移，不是真正的土壤水分含水量变化，个人认为土壤含水量的变化密度没有那么大，频率没有那么高。

如果要测一个土层，田间持水量比较麻烦的。见下图:

田间持水量的算法是取图中两条切线的交点的含水量。这是因为前面那条切线，它的斜率比较大，属于变化大的情况，后面那条线是它已经趋向于平稳，两者的交点正好是我们所说的导数变化点，取这一点的土壤水分，含水量作为田间的持水量，比较符合田间持水量的定义要求。但是，它是否是真正的农田水利教科书所定义的田间持水量了，我个人也表示怀疑，但是它是实用的。水分变化率大，表示它是留不住这个水分。那么它转为水分能够留住了，即变化率小了的时候，这一个点就应该说是我们灌水时候的田间持水量的点了。