實務上於現地量測土壤基質吸力的方法很多，一般較常見的方法有傳 統式張力計（tensiometer）、電阻法（electrical resistance）、空氣濕度計
（psychrometer）與熱消散法（heat dissipation）等等（Reece, 1996; Scanlon et al., 2002），近年來也有研究藉由時域反射法（TDR）對於土壤基質吸力的 量測進行相關探討（Or and Wraith, 1999），上述各種方法都有其使用與量測 範圍的限制，而以下章節將對與本研究相關之電阻法以及新式發展的 TDR 量測方法做進一步的說明。
2.5.1 電阻法
以電阻法量測土壤基質吸力的原理，一般是使用多孔塊（Porous block）
等可使土壤水分進出並過濾水質鹽度的介質作為感應器，而在多孔塊的中 間置入兩個同心電極以量測多孔塊的電阻值；將感應器置入待測土壤中，
若土壤中的水分產生變化，則感應器中的水分也隨之改變，當感應器吸水 或放水使內外的水分達成平衡以後，此時量測多孔塊的電阻值，再經由事 先所率定該多孔塊電阻值與該種土壤基質吸力之間的迴歸式中，即可求出 此時待測土壤的吸力值（Larson, 1985）。Irmak 與 Haman（2001）回顧了過 去學者所提出的多孔塊電阻值與土壤基質吸力的迴歸關係，如圖 2- 31 所 示，建議以Shock et al.（1998）所提出的非線性迴歸式為主，如式 2-41 所
SMP=(4.093+(3.213*kΩ))/(1-(0.009733*kΩ)-(0.01205*Ts))（2-41）
其中的kΩ為所測得電阻值，Ts 為土壤溫度。
傳統感應器多孔塊為石膏所製成，但石膏在吸水以後容易產生軟化的 現象，因而降低感應器的壽命。美國Irrormeter 公司所設計的 Watermark 土 壤水分感應器則改用粒基質傳感器（Granular Matrix）為其多孔塊的材料，
如圖2- 32 所示，不但避免了軟化的問題，且粒基質的孔隙分布也較為均勻，
可提高量測的準確性，並在感應器的外部以不銹鋼網保護，增加其堅固性，
其感應器的張力量測範圍在0~200 kPa（centibar）左右。
圖2- 31 多孔塊電阻值與土壤吸力迴歸關係（Irmak and Haman, 2001）
圖2- 32 美國 Irrometer 生產之 Watermark 土壤水分感應器
2.5.2 TDR 量測方法
Or 與 Wraith（1999）利用時域反射法（TDR）可量測體積含水量的特 性（Topp et al., 1980），利用不銹鋼棒搭配陶瓷、PVC 等不同粒徑所組成的 複合式粒徑切片為材料，製作TDR 基質吸力感測器探頭，由於複合材料可 事先率定其含水量與基質吸力之特徵曲線，故當TDR 感測器置於待測土體 後，感測器與外部土壤的水分達成平衡後，量測此時複合材料探頭之含水 量，再經由事先所率定特徵曲線即可推求土壤之基質吸力。圖2- 33 為文獻 中所設計兩種形式的 TDR 感測探頭，圖（a）之感測器屬於單一粒徑陶瓷
式粒徑的陶瓷與PVC 切片所組成，由於涵蓋多種粒徑大小，因此可獲得較 大的吸力量測範圍，文獻中並透過室內平板張力儀試驗及現地Lysimeter 等 實驗結果的驗證，皆證實複合材料切片組成之TDR 基質吸力感測探頭可獲 得不錯的吸力量測結果，所對應量測吸力值可至少達0.5（Mpa），提高了普 遍現地量測儀器所能量測土壤基質吸力的範圍（0~200kPa），唯依照現地待 測土體粒徑分布來選擇陶瓷、PVC 等複合式切片的粒徑大小範圍以及切片 數量等，仍有一定的困難度存在，需做進一步的相關探討。目前仍有許多 研究持續在發展以TDR 量測土壤基質吸力的方法改良，不久將來應該可以 TDR 方法製作較符合現地使用的張力計。
圖2- 33 TDR 土壤基質吸力感測器（Or and Wraith, 1999）