一定量的土壤中所含有水分的百分比，又称土壤湿度。土壤含水率是土壤的一个重要物理性质指标，是分析土壤的各种物理和力学特性与土壤水分运动和保持的重要参数。

土壤含水率可用一定容积土壤中三相（固体、液体、气体）物质含量的相对值表示。最常用的土壤含水率表示方法有：

重量含水率θ_m 重量含水率为上壤中水的重量（gu）占固体重（g_s）的百分比。

土壤含水率

体积含水率θ 也称容积含水率，即土壤中水的体积（V_w）占土壤体积（V——包括三相物质的体积）的百分比。

土壤含水率

体积含水率能表明土壤水分填充土壤孔隙的程度。由于在田间不易直接测定土壤水分的容积，故需要先求出土壤的重量含水率，再换算成体积含水率。

土壤含水率

式中 γ_c为土壤的干容重（g_s/V）。

常用的几种土壤含水率测定方法

烘干法 是将不少于15克的土样在105℃下烘干至恒重，一般需烘烤12小时；土样较大时，需增加烘烤时间。用土样烘干前后的重量，由公式（1）求得重量含水率。它是测定土壤含水率的最常用方法，也是对所有其他方法进行校核的标准方法。此法简便直观，它的缺点是要由土体中取出土样进行测定，会破坏土壤结构，在取土样过程中，含水率容易变化，在非均质土剖面中取土样时，不易完全有代表性。

中子散射法 是通过对热中子或慢中子强度的测定来估算土壤含水率的，它是一种间接测定土壤含水率的方法。中子探测仪的研制和应用，始于20世纪50年代。由放射源发射出的高能中子（100万电子伏或更高）在土壤中运动，由于和原子核的弹性碰撞而减慢成为慢中子。高能中子与低原子量的原子（土壤中主要是氢原子）相碰撞的平均能量损失比它和重原子碰撞的平均能量损失要大得多。因此，土壤中存在的各种元素中氢对慢化快中子最有效。土壤中含水率越高，氢原子越多，产生慢中子也越多。根据事先对某种土壤率定的C_f～θ曲线，求出该土壤的含水率。中子探测仪由探头和定标器F组成，探头中装有快中子源A和慢中子探测器B，如图1所示，图中C为氢原子核，D为测量球体范围，E为套管，C_f为土中计数率与水中计数率之比。

曾使用过几种高能中子源，目前镅—铍（Am-Be）源应用最广泛，旧式装置中常用镭—铍（Ra—Be）源。

为了测得准确的含水率，应对田间不同类型的土壤进行率定。中子探测仪测得的是探测仪影响球体范围内土壤平均含水率，因而在实验室率定时所用土样的质地、结构、密度和含水率都应是均匀的。

图1 中子探测仪C_f～θ校正曲线

此法的优点可在现场直接测定而不破坏土壤结构，且可测出平均含水率随深度的变化。在同一地点可重复施测，所以可监测出土壤含水率随时间的变化过程。中子探测仪和自动记录仪系统连接，可提高量测速度。它的缺点是深度分辨不准确，只能测得量测范围内土壤的平均含水率，无法测得点含水率的绝对值，当土壤层次较多、质地变化较大时，量测精度较差。量测时，必须注意人身防护。

γ射线衰减法 是利用γ射线在穿透土壤时的衰减现象来测定土壤的含水量。放射性同位素（钴、镅、铯等）发出的γ射线穿透土壤时，对γ射线的散射和吸收是和土壤密度有关的。当土壤的干容重（即密度）保持不变，而土壤的湿容重随含水率的增减而变化时，γ射线强度的改变决定于土壤水分的含量。γ射线仪的基本设备，由内装γ射线源的铅制照准器，具有照准装置的探测器和定标器组成，如图2所示，图中A为放射源，B为照准孔，C为探测器，D为定标器，d为土样厚。

图2 γ射线测定土壤含水率

从t₀到t时段，土壤含水率变化△θ，可由下式求得

土壤含水率

式中 θ、θ₀为表示t时刻和t₀时刻土壤含水率；I、I₀为表示t时刻和t₀时刻γ射线穿过土样后的射线强度；d为土样厚度（厘米）；μ为水的质量衰减系数，可由实测确定。

当初始土壤含水率θ₀及相应γ射线强度I₀已知时，则任意时刻土壤含水率θ可由实测这时的γ射线强度I，用上式求得。

张力计法 是利用张力计的负压来测定土壤的含水率。张力计由陶土头、塑料管（也有用不锈钢管的）集气管和负压表组成（图3）。各部分连结应不漏气，管中充满无气水。使张力计陶土头与土壤水接触，达到水力平衡后，即可由负压表读出土壤水的吸力。根据施测出的土壤水分特征曲线，即可求得相应的土壤含水率。

图3 土壤张力计

张力计只能用于低吸力范围（0～80千帕），因为高于此吸力范围陶土头会被空气穿透。但对大多数农业土壤，在0～80千帕吸力范围内已包括了土壤有效水分的50～75%，因此，在实际工作中，仍广泛应用张力计测土壤含水率，用它对田间土壤水分进行监测。

张力计法的优点是：张力计的构造简单，制造容易，花钱较少；安装在土中，对土壤结构的破坏较少；并可测得含水率随时间的变化过程。它的缺点是：张力计所直接量测的是土壤水吸力，必须由土壤水分特征曲线转换为含水率，因土壤水分特征曲线的滞后现象，当土壤干湿交替变化频繁时，含水率不易测得准确；量测仅限于0～80千帕的范围，这使张力计的使用受到限制。

电阻法 是利用传感器的电阻率与土壤含水量的相关关系测得土壤的含水量。将一对电阻丝放置在石膏块或尼龙纤维块中，做成传感器，将该传感器埋入要施测的土壤中，由于石膏块是多孔吸水的，它吸水稳定后的吸水量与土壤含水率有关。石膏块吸水后，电阻率也发生变化。对传感器的电阻率和土壤含水率的关系进行率定，即可由传感器的电阻率求得土壤的含水率。电阻式传感器受水中溶质的影响较大，故用量测石膏块电容的方法推求土壤含水率。用石膏块可连续施测，与自动化装置连接，可对田间多点水分状况进行监测。

上述各种方法均为就地测量土壤含水率的方法，随着宇航技术的发展，利用遥感技术量测表层土壤含水率的方法在发展中。