土壤含水量是影响作物生长的重要因素，研究土壤水分特征曲线对指导农业灌溉有很大意义，因为土壤含水量的高低对土壤水势的大小有重要影响。土壤含水量不仅影响植物对水分的吸收，同时也会影响作物对养分的利用。土壤水分特征曲线是表示土壤水非饱和状态下土壤水的能态与数量之间的曲线。通过土壤水分特征曲线可以定性地分析土壤含水量与土壤水势之间的关系，为农业节水灌溉提供需水信息。目前，应用较广泛的土壤水分特征曲线模型有效度较高，需要确定进气吸力、饱和导水率、空隙弯曲度、饱和含水量和滞留含水量等参数。目前，土壤含水量的监测方法有张力计法、时域反射法、中子法、烘干法、土壤电阻法等。烘干法是有效度很高的方法之一，但是由于烘干法时间周期较长、测量步骤烦琐等原因，该方法不适用于实时灌溉技术的发展。推测土壤含水量的另一类方法是通过监测土壤的失水量来估算土壤中水分的剩余量，其中较典型的就是蒸散模型。根据水量和能量平衡的原理，彭曼公式为蒸散模型，该模型长期以来作为诊断土壤水分的有效方法，并且后来的学者在该模型基础上进行了不断的研究和改进。例如，1989年提出的森林平衡蒸发模型，该模型就是以彭曼公式为基础进行研究的，但是，彭曼公式及其衍生模型需要监测水气压、水温、大气湿度和密度、净辐射等参数，数据繁多，也很难为实时灌溉的技术提供支持。

    通过研究土壤水势与时间的关系，发现不同含水量时，土壤水势与时间的关系曲线呈Ｓ形，通过该模型，可以获取不同时间土壤水分情况。土壤水势包括重力势、溶质势和基质势等，其中溶质势和基质势是影响土壤水势大小的主要部分，而且对植物的吸收利用有很大影响在灌溉技术迅猛发展的今天，土壤水势的监测已经很成熟．在较近的研究中，土壤水势的观测多利用露点水势仪实时在线监测，数据准确性很高，土壤含水量系统同样也可以在线监测土壤水分体积含水量，但是，由于土壤盐碱度的差异，相同体积含水量的土壤上植物的生理需水量是不同的，即其土壤水势不同，所以不利于不同土壤灌水量的确定；同样，烘干法有效度虽然高，但是费时费力，不利于实时监测；而基于彭曼公式的蒸散模型则需要大量的土壤和气象等信息，也很难在短时间内获得土壤水分信息．土壤含水量与时间，以及土壤水势与时间的关系，则可通过实时监测土壤水势，确定土壤含水量，从而得出需要灌水量和灌水时间，避免了烦琐的数据采集和整理。

    新研发的MST 3000+手持水分速测仪适于土壤温湿度传感器SMT 100传感器快速有效读数。操作异常简单探头采用FDR (频域反射计)原理，与TDR测量(时域反射计)类似，是体积测定土壤或基质中的水含量。测量原理是基于发射电磁波传输时间改变，电磁波再次被传感器接受。因传感器反应迅速以及通用适合所有类型土壤和基质，FDR传感器对自动灌溉控制非常有用。水含量数据可立刻显示灌溉水需求状况。与常用的时控技术相比,因传感器反应迅速，甚至可关闭湿度依赖的灌溉。