农业灌溉是中国的主要用水量，约占总用水量的70%。据统计，我国粮食年均干旱面积为2000万公顷，粮食损失占旱灾减产的50%。长期以来，由于技术和管理水平的落后，灌溉用水浪费严重，农业灌溉用水利用率仅为40%。土壤水分是制约作物生长的关键因素。土壤水分信息的准确采集是节水灌溉和农田优化控制的基础和保证，对节水技术的有效实施起着关键作用。土壤水分信息的收集可以由专业的土壤水分收集器操作，例如利用土壤水分和干旱管理系统进行监测和分析。

传统的方法很难从宏观到微观对土壤水分信息进行监测、预测和分析。通过对土壤水分信息的监测，实时控制灌溉时机和水量，可以有效提高水分利用效率。快速有效地描述影响作物生长的田间信息已成为准确农业的基本问题之一。前者费时费力，存在一定的误差，而后者巧妙地避免了上述缺点。然而，土壤含水量的变化是通过土壤含水量的变化来验证的，但由于土壤性质的不同，灌溉的上限和下限也不同，往往存在欠灌和过灌。为了避免这一缺点，研制了土壤张力仪等水势测量仪器，以解决灌溉不足的问题。