图2-3 土壤水分特性曲线
通常称基模势的负值为吸力Ψ，即Ψ=-Ψm。由于基模势总是为负值，所以吸力总是为正值。基模势或吸力显然是土壤含水量的函数。干燥土壤吸力最大，随着土壤含水量的增加，吸力逐渐减小，当土壤含水量达到田间持水量时，吸力变为零。吸力与土壤含水量的关系称为土壤水分特性曲线（见图2-3），它是研究土壤水运动的重要基础资料之一。
获得土壤水分特性曲线可以有两种做法：一是从干燥土壤开始，在土壤吸收水分的过程中测定；二是从饱和土壤开始，在土壤脱水过程中测定。实验表明，以上两种获得土壤水分特性曲线的做法得到的不是同一条土壤水分特性曲线，如图2-3所示。在脱水过程中测定的土壤水分特性曲线位于上方，在吸水过程中测定的土壤水分特性曲线位于下方，两条曲线首尾大体重叠，但中间差别明显，犹如一个绳套。当初始土壤含水量介于干燥和饱和之间时，所作出的土壤水分特性曲线位于该绳套之中，并呈现出一个个小绳套（见图2-3）。这种绳套现象称为滞后作用，它表明，同样的吸力，在脱水和吸水两个过程中，土壤吸持的水分数量是不同的，脱水过程吸持的水分要大于吸水过程吸持的水分，或者说，当土壤含水量一定时，脱水过程中相应的土壤吸力要大于吸水过程中相应的土壤吸力。
引起滞后作用的可能原因可归纳如下：
（1）单个孔隙的几何形状不均一性。土壤孔隙一般为不规则的几何形状，孔隙之间一般由更狭小的通道来连接，因此会产生所谓“墨水瓶”效应。
（2）接触角作用。上升中的弯月面的接触角要比下降中的弯月面的接触大。所以在一定含水量条件下，脱水过程中的吸力就要比吸水过程中的吸力高。
（3）被包围的空气存在。这必将进一步降低新湿润土壤的含水量，妨碍了达到真正的平衡，使滞后作用更加明显。
（4）土壤膨胀、收缩或老化的作用。试验土样的变湿和变干的历时和次数将对土壤结构进而对滞后作用产生影响。空气逐渐溶解到土壤水中，以及溶解于土壤水中的空气逐渐释放也会对滞后作用产生影响。
滞后现象是一个不可忽视的土壤水分特性，它增加了非饱和水流运动方程式的求解复杂性和难度。
土壤的质地和结构对土壤水分特性曲线的形状及其滞后现象均有明显的影响。砂质土壤孔隙较大，一旦在一定吸力下，这些较大孔隙中的水分排空后，只有少量水分仍被保持，故土壤水分特性曲线的坡度较陡。随着土壤中黏粒含量的增加，同样吸力下土壤含水量均较砂质土壤为高，土壤水分特性曲线的坡度渐渐变缓。团聚结构的土壤被压紧后，必然要降低孔隙率，特别是减少团粒间大孔隙的容积，故土壤水分特性曲线也要相应受到压缩，从而变得比原来陡峻。滞后作用一般在粗质地土壤中低吸力范围内最为明显，随着土壤中黏粒含量的增加，滞后作用将越来越不明显。
一些学者试图给出土壤水分特性曲线的数学表达式，现举两例如下：(www.xing528.com)
（1）维塞（Visser）公式
式中 f——孔隙率；
a、b——经验常数；
θ——土壤含水率；
其余符号意义同前。
（2）加德纳（Gardner）公式
式中 A、B——经验常数；
其余符号意义同前。
应当指出，目前已有表达土壤水分特性曲线的数学公式都是不能考虑其滞后作用的。
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