有效含水量計算器
輸入田間持水量、永久凋萎點與根區深度，即時算出有效含水量 AWC(%vol) = FC − PWP 與根區可用儲水深(mm)，用於規劃灌溉與判讀土壤保水。
輸入資料
計算結果
重點速覽：有效含水量（available water capacity, AWC）是土壤中「植物真正能吸收利用」的那部分水，也是灌溉管理最核心的水分指標。土壤水並非全部可用：降雨或灌溉後，重力先把大孔隙的水排掉，剩下由毛管孔隙保住、排水基本停止時的含水量稱為田間持水量（field capacity, FC，約對應 −0.01 至 −0.033 MPa 基質勢）；隨著植物持續吸水與蒸發，土壤越來越乾、水被基質束縛得越緊，到某個點植物根系再也拉不動土壤水而永久萎凋（即使補水也難恢復膨壓），此時的含水量稱為永久凋萎點（permanent wilting point, PWP，約對應 −1.5 MPa）。介於 FC 與 PWP 之間的水，才是植物能自由取用的有效水，因此 AWC = θ_FC − θ_PWP（以體積含水率 %vol 表示）。把 AWC（換成體積分數）乘以有效根區深度，就得到整個根區能儲存多少「深度當量」的可用水：儲水深(mm) = AWC/100 × 根區深度(mm)，這是排定每次灌溉量與灌溉間隔的直接依據——例如允許在下一次灌溉前消耗一定比例（管理容許虧缺 MAD）的可用水。AWC 強烈受土壤質地與結構影響：砂土大孔隙多、FC 低、保水差，AWC 小；黏土雖然總含水量高，但 PWP 也很高（水被黏粒束縛得緊、不易釋出），淨可用水未必大；壤土（尤其是壤質土加良好團粒與有機質）通常 AWC 最高。有機質能同時提高保水與團粒穩定，是提升 AWC 的重要因子。使用時須注意：FC 與 PWP 應以體積含水率（%vol）代入且對應同一土層；若手上是重量含水率，需先乘容重換成體積含水率。此外 AWC 是「潛在」可用水，實務上常只讓作物用掉其中一部分（避免後段吸水吃力造成逆境），因此灌溉排程還要結合管理容許虧缺與作物耐旱性。
計算公式
有效含水量：AWC(%vol) = 田間持水量 θ_FC − 永久凋萎點 θ_PWP。
根區可用儲水深：儲水(mm) = AWC/100 × 根區深度(mm)。
灌溉觸發：當已消耗達管理容許虧缺 (MAD × AWC) 時補水。
$$AWC = \theta_{FC} - \theta_{PWP}$$$$D_{aw} = \frac{AWC}{100} \times d_{root}$$使用說明
- 填入田間持水量 FC 與永久凋萎點 PWP（皆用體積含水率 %vol，對應同一土層）。
- 填入有效根區深度（mm）。
- 系統即時算出有效含水量 AWC(%vol) 與根區可用儲水深(mm)，作為灌溉量與間隔的基礎。
各土壤質地典型有效含水量 AWC（概略範圍）
| 質地 | FC (% vol) | PWP (% vol) | AWC (% vol) |
|---|---|---|---|
| 砂土 | 10–15 | 4–6 | 6–9 |
| 砂壤土 | 18–24 | 6–10 | 10–14 |
| 壤土 | 28–34 | 10–14 | 16–20 |
| 黏壤土 | 32–38 | 14–20 | 14–18 |
| 黏土 | 38–45 | 22–28 | 12–17 |
數值隨結構、有機質與量測方法變動；黏土總含水高但凋萎點高，AWC 未必最大。
理財情境案例
壤土根區可用儲水
某壤土田間持水量 FC = 30% vol、永久凋萎點 PWP = 12% vol，作物有效根區深 600 mm。
AWC = 30 − 12 = 18% vol；儲水深 = 18/100 × 600 = 108 mm。
代表根區最多可提供約 108 mm 可用水；若管理容許虧缺取 50%，約消耗 54 mm 即應灌溉。
砂土保水差需勤灌
砂土 FC = 12% vol、PWP = 5% vol，同樣根區深 600 mm。
AWC = 12 − 5 = 7% vol；儲水深 = 7/100 × 600 = 42 mm。
可用水僅約 42 mm，遠低於壤土的 108 mm，因此砂土需以少量多次、較頻繁的灌溉來維持水分供應。
常見問題
田間持水量和永久凋萎點怎麼取得？
最準確是實驗量測：田間持水量可在田間灌透水後覆蓋防蒸發、待自由排水停止（砂土約 1 天、黏土 2–3 天）取樣測含水率；或用壓力鍋在 −0.033 MPa（或 −0.01 MPa）平衡後量得。永久凋萎點則在 −1.5 MPa 壓力平衡後量得。若無實驗條件，可用土壤質地的經驗值（見本頁對照表）或用轉換函數（pedotransfer functions）由質地、有機質估算。
AWC 用體積還是重量含水率？
本計算器用體積含水率（%vol），因為儲水深(mm) 的換算需要體積基礎：儲水深 = AWC(vol 分數) × 根區深度。若你的 FC、PWP 是重量含水率（%mass），要先乘以土壤容重換成體積含水率：θv = θg × 容重，再代入。混用兩種基礎會得到錯誤結果。
為什麼不把 AWC 全部用完再灌溉？
AWC 內的水並非同樣好取——越接近凋萎點，水被土壤束縛得越緊，根系吸水越吃力，作物會提早進入水分逆境、影響生長與產量。因此實務上設定「管理容許虧缺」（MAD，常取 40–60%），只讓作物消耗 AWC 的一部分就補水，維持在容易吸水的區間。灌溉觸發量 = MAD × AWC × 根區深度。
根區深度該怎麼定？
用「有效根區深度」——即大部分吸收根（通常約佔 70–80% 根量）所在的深度，而非最深的根。它隨作物與生育期改變：淺根蔬菜約 300–600 mm，大田作物成熟期可達 600–1200 mm，果樹更深。生育前期根淺、可用水儲量小，需較頻繁灌溉；隨根系加深，單次可補水量與間隔都可增加。
黏土保水多，為什麼有效水不一定最高？
黏土有大量微細孔隙，田間持水量很高，但同樣因為孔隙細小、表面積大，把水束縛得很緊，永久凋萎點也很高——許多水停留在植物拉不動的範圍。有效含水量是 FC 與 PWP 之差，黏土兩端都高，淨差反而被壓縮。壤土 FC 夠高、PWP 又不至太高，差值最大，因此有效水常勝過黏土。
相關工具
參考資料
內容審核：香港計算器科學團隊。AWC 依 θ_FC − θ_PWP 計算，儲水深 = AWC/100 × 根區深度。