农田作物生长需要最佳的水、肥、气、热环境,水是最重要的调节因子。适宜的农田土壤水分状况,可达到节水增产的功效。因此,适时、方便、准确地监测农田土壤水分对农业生产有着重要的指导意义。下文就介绍两种测量方法：中子法以及专业测量仪器发。专业测量仪器有：土壤水分监测系统、土壤水分多点监测仪。
中子法的原理是中子从1个高能量的中子源发射到土壤中,与土壤中氢原子(绝大部分存在于水分子中)碰撞后,能量衰减,这些能量衰减的中子可被检测器检测到,通过标定建立检测到的中子数与土壤含水率的函数关系,便可转化得到土壤含水率。
利用中子仪测量土壤水分含量,只需预先埋设,测量时不破坏土壤结构,测量速度快,测量结果准确,可定点连续观测,且无滞后现象,但中子法并不能实现长期大面积动态监测。由于中子法测量的实际上是半径约几到几十厘米的球体含水量,其半径随着土壤含水率大小而改变,所以土壤处于干燥或湿润周期时,或对于层状土壤以及表层土壤,中子法的测量结果并不可靠。对于高有机质土壤,有机质中的氢也会影响中子仪对土壤含水率的测定。
另外,中子仪在使用前也需要田间校准,受土壤质地和容重的影响,室内外校准曲线差异较大,同时中子仪设备昂贵,又需专门的防护设备,一次性投入大，特别是对人存在潜在的辐射危害,因此并不能广泛应用。
而使用土壤水分监测系统、土壤水分多点监测仪来进行测量就不会有以上的问题存在，可以长期并且定时的对各类土壤进行检测并记录，这款仪器没有任何的辐射性，同时测量的结果误差也是属于合理的范围之内。