農(nóng)諺說“有收無收在于水，收多收少在于肥”。如果說土壤是作物的母親，那么土壤水就是作物的血液。土壤墑情是指土壤含水量狀況，它直接關(guān)系到作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量以及品質(zhì)的形成。降水和灌溉是土壤水的主要來源，作物蒸騰和土壤蒸發(fā)以及深層滲漏是土壤水的主要去向。影響土壤墑情的因素包括：年降水量及其時(shí)間分配、降水頻率或日數(shù)、每次降水特征（降水量、降水持續(xù)時(shí)間、降水強(qiáng)度等）、地形（高程、坡度、坡向、坡位）、土壤（質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)、質(zhì)地剖面等）、作物栽培模式、灌溉管理方式、氣溫和土溫、空氣濕度、日照、風(fēng)、作物覆蓋和長勢變化、土壤孔隙隨時(shí)間的變化以及時(shí)間等，因此精準(zhǔn)地掌握墑情并非易事。
　　長期以來，國家對(duì)土壤墑情監(jiān)測、診斷和預(yù)報(bào)工作高度重視，先后在農(nóng)業(yè)部、水利部和氣象局3個(gè)部門建立了墑情監(jiān)測和預(yù)報(bào)系統(tǒng)，對(duì)實(shí)時(shí)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮了極為重要的作用。國家“十三五”百大工程中的第17項(xiàng)“確保建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田8億畝①、力爭10億畝（灌溉是基本保障）”和第19項(xiàng)“新增高效節(jié)水灌溉面積1億畝（墑情監(jiān)測、診斷和預(yù)報(bào)是合理灌溉的科學(xué)依據(jù)）”都與墑情有著直接和重要的關(guān)系，同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等也為現(xiàn)代化、信息化和實(shí)時(shí)的墑情監(jiān)測、診斷和預(yù)報(bào)平臺(tái)建設(shè)和運(yùn)行提供了先進(jìn)的技術(shù)手段和保障，然而現(xiàn)實(shí)中的一個(gè)難題是墑情診斷與預(yù)報(bào)的理論和方法并不成熟，迫切需要理論、方法和技術(shù)體系的創(chuàng)新。
　　本書的形成過程是：（1）2011年作者思考一個(gè)問題，即久旱皆旱透雨皆潤的道理，那么土壤質(zhì)量含水量就在5%～30%之間25個(gè)質(zhì)量含水量范圍內(nèi)波動(dòng)，而土壤水來源主要是降水和灌溉，理論上，土壤墑情的診斷不應(yīng)該是一件太難的事情。（2）俗語說“隔行如隔山”，作者長期從事生態(tài)平衡施肥研究，雖然兩次博士后期間從事的都是土壤水方面的研究，但是并未涉及墑情診斷內(nèi)容。在取得農(nóng)業(yè)部全國墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)后，對(duì)墑情診斷與預(yù)報(bào)方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果令人失望。（3）在獲得大量墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)前，也曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一些墑情診斷與預(yù)報(bào)模型，驗(yàn)證結(jié)果表明均不實(shí)用。（4）無奈之下，開始用數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析方法思考如何建模，先后經(jīng)歷一年多時(shí)間的建模和不斷驗(yàn)證，最終從20多個(gè)模型中優(yōu)選出6個(gè)獨(dú)立的模型和將6個(gè)獨(dú)立的模型綜合起來應(yīng)用的綜合模型，初步研究結(jié)果令人鼓舞。
　　本書分6章，其中第一章簡介了常用的土壤含水量測定方法和墑情診斷模型以及我國目前墑情監(jiān)測現(xiàn)狀，第二章詳細(xì)介紹了6個(gè)獨(dú)立的墑情診斷模型和將6個(gè)獨(dú)立模型綜合起來應(yīng)用的墑情診斷綜合模型，第三章以7個(gè)省23個(gè)縣87個(gè)監(jiān)測點(diǎn)2～4年的墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)所有模型進(jìn)行了驗(yàn)證，第四章對(duì)所有模型進(jìn)行了總結(jié)和評(píng)價(jià)，第五章對(duì)模型應(yīng)用條件進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，第六章對(duì)所建立的理論、方法和模型體系進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)和展望。本書從思考到完成跨越6年時(shí)間，如此之快，這要得益于以下3個(gè)方面的支持：一是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的經(jīng)費(fèi)保障和團(tuán)隊(duì)成員的齊心協(xié)力；二是全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心節(jié)水處的信任和數(shù)據(jù)資源的保障；三是多年來積累的建模經(jīng)驗(yàn)和大數(shù)據(jù)研究思維方法。