土壤中的水分可以用土壤含水量和土壤水势来表示。土壤含水量是单位重量土壤中水的重量或单位体积土壤中水分的体积，土壤相对含水量是土壤某一含水量占该土壤最大含水量的百分比土壤水势是在等温条件下从土壤中提取单位水分所需要的能量，含水量低于饱和状态，水势为负值，土壤越干旱，水势的绝对值越大。但是，无论是含水量还是土壤水势都无法判断土壤的干旱程度的。本项目提出了一个土壤和植物密切结合，能够准确表示土壤水分对植物有效性的指标，也就是植物根系和土壤相接触的界面层的水势，简称“土根界面水势”，并提供了一种土壤干旱程度的判断方法。本项目提供了一种更能准确地表示土壤水分活性的方法，即土根界面水分活性，将土壤和植物根系之间水分的吸收与电路图相结合，更能通俗易懂的来解释本项目中定义的“土根界面水势”。利用欧姆定律第二方程进行分析，得到了较好的有关土根界面水势的实验结果及其在土壤缺水条件下对作物生长发育和产量的重要性。本项目独创了一种新的土根界面水势的计算方法，可以更好的判断土壤的干旱程度，这个新的计算方法是本项目的创新点。高土根界面水势是否有利于干旱条件下西红柿作物的生长和产量，在充分灌溉的条件下，两种土壤相比较，西红柿植株和果实的干物重，成熟果实的产量都没有显著性差异，然后在干旱条件下，施化肥土壤的西红柿的干物质和鲜果值降低了大约50%左右，有机土壤的西红柿只降低了大约30%。与生物量及产量相关的最大光合势能。在土壤水分亏缺条件下，相比化肥施肥的土壤，有机施肥田块的西红柿的土根界面水势Ψs−r维持较高的水平，因此，光合作用活性以及干物质积累和果实产量都显著高。因此可以断定，土根界面水势Ψs−r是表示土壤水分活性的良好指标。