土壤持水容量計算器

重點速覽：土壤持水容量（soil water-holding capacity）描述一段土層能夠暫時儲存、供作物往後吸收使用的水量。土壤由固體顆粒與其間的孔隙組成，孔隙就是儲水與通氣的空間；灌溉或降雨後，一部分水因重力快速下滲流失，剩下被土壤基質（毛細與吸附）保留住的水，就是這座「土壤水庫」的存量。把土壤含水的多寡量化，最直接的是「體積含水率」θv——水的體積占土壤總體積的百分比（% vol）。但農業與水文實務上，更常把水量表示成「水深（mm）」，因為它能和降水、灌溉、蒸發散的 mm 直接相加減、做水量平衡。兩者的換算非常簡潔：把體積含水率乘上土層深度即可。想像單位面積（如 1 m²）上一段深度 D 的土柱，其總體積 = 面積 × D；其中水的體積 = θv × 總體積；而水鋪平在該面積上的等效水深 = 水體積 ÷ 面積 = θv × D。因此若深度以 mm 計、含水率以百分比計，儲水深(mm) = 體積含水率(% vol) ÷ 100 × 土層深度(mm)。例如體積含水率 30%、根區深 300 mm，儲水深 = 0.30 × 300 = 90 mm，意即這 300 mm 厚的土層目前每平方公尺約存有相當於 90 mm 深的水。這個換算依代入的含水率不同，代表不同的土壤水指標：代入「田間持水量」（field capacity，重力水排乾後土壤保持的含水率，壤土約 25–35% vol）算得的，是該層的最大有效持水（土壤水庫的滿庫容量）；代入「凋萎點」（wilting point，植物再也吸不到水的下限，約 10–15% vol）算得的，是無法利用的死水；用田間持水量與凋萎點之差代入，得到的就是「植物可用有效水」——真正能被作物利用的那部分水庫容量，也是規劃灌溉最關鍵的量。實務用途包括：估算一次灌溉最多能補多少水而不致深層滲漏（不超過把土層從當前含水補到田間持水的差額）；由可用有效水與作物日耗水估算灌溉間隔（可用水 ÷ 日耗水 ≈ 可維持天數）；以及做土壤水分平衡追蹤（存量 + 灌溉 + 降雨 − 蒸發散 − 滲漏 = 新存量）。影響持水容量的因素主要是質地與結構：黏土孔隙細、比表面積大，持水率高但可用水受凋萎點偏高抵消；砂土孔隙粗、排水快，持水率低；壤土通常兼顧持水與通氣，田間持水量與可用水都較理想；有機質能顯著提高持水與可用水。使用本工具時要注意：輸入的含水率須明確對應你要計算的指標（滿庫用田間持水量、可用水用差值），單位要一致（深度用 mm、含水率用 % vol），而田間持水量、凋萎點等參數宜以實測或當地土壤資料為準，查表僅供概估。總之，本換算把抽象的體積含水率轉成可直接參與水量平衡的儲水深 mm，是灌溉排程與土壤水管理的基本工具。