一、理论指导
由式（1.2）可知，单位质量土壤的质量含水量理论计算公式为
则当土壤孔洞为柱形时，kS和kV的计算公式分别为
式中，r为土壤孔洞半径（cm）；R为土壤颗粒半径（cm）。将式（1.18）和式（1.19）代入式（1.2）得：
在20°C时，将σ=72.75 g·s-2、g=981 cm·s-2、ω=0°及式（1.14）代入式（1.20），得到毛管断裂含水量的理论计算公式：
联合式（1.21）和式（1.9）得到不同容重条件下对应的毛管断裂含水量理论计算公式：
式中，wRC为毛管断裂含水量（g·g-1）；wwp 为萎蔫系数（g·g-1）；Db为土壤容重（g·cm-3）；ws为饱和持水量（g·g-1）。
二、公式验证
一般情况下，很难通过直接测定的方法获得土壤毛管断裂含水量。其数据一般由田间持水量近似估算。土壤毛管断裂含水量通常取田间持水量的0.65～0.75。因此，本节采用这种方法验证毛管断裂含水量理论计算公式的准确性。
以轻壤土为例，根据表1-4中的数据，毛管断裂含水量计算值和田间持水量实测值间的线性回归分析见图1-8。毛管断裂含水量计算值与田间持水量实测值间存在极显著（R2=0.977 7，P ＜ 0.01）的线性关系，并且方程斜率等于0.734 6，介于0.65～0.75。这说明毛管断裂含水量的理论计算值与生产实践的估算结果非常接近。
图1-8 轻壤土毛管断裂含水量计算值与田间持水量实测值的关系
黑土、草甸黑土和碳酸盐草甸黑钙土毛管断裂含水量计算值与田间持水量实测值关系见图1-9，草甸土、草甸黑钙土和碳酸盐草甸土毛管断裂含水量计算值与田间持水量实测值关系见图1-10。由两图可见，毛管断裂含水量计算值约占田间持水量实测值的0.743 3和0.778 9。这说明毛管断裂含水量理论计算公式是正确的。
图1-9 黑土、草甸黑土和碳酸盐草甸黑钙土毛管断裂含水量计算值与田间持水量实测值关系
注：图中数据引自常兴义《黑龙江省主要土壤的田间持水量经验公式推求》，1979。
图1-10 草甸土、草甸黑钙土和碳酸盐草甸土毛管断裂含水量计算值与田间持水量实测值关系
注：图中数据引自常兴义《黑龙江省主要土壤的田间持水量经验公式推求》，1979。
另外，毛管断裂含水量理论计算公式与田间持水量理论计算公式的比值关系可以表示为
式中，wRC为毛管断裂含水量（g·g-1）；wFC为田间持水量（g·g-1）；ws为饱和持水量（g·g-1）；ε为形状排列系数，取值为2.36～2.57。当ε = 2.36时，方程（1.23）可以写成：
当ε = 2.57时，方程（1.23）可以写成：
根据美国农业部盐土实验室（USDA，1954）的研究，萎蔫系数wpw占sw的比例范围为0.118 3～0.492 6。将该比例范围分别代入
式（1.24）和式（1.25）得：
另外，如果萎蔫系数取0，则式（1.24）和式（1.25）的结果
均为
综上所述，毛管断裂含水量与田间持水量的比值范围为0.666 7～0.860 8，该范围较生产实践中使用的比例范围0.65～0.75有一定的出入，但是，生产实践中的比例范围是一种经验范围，而理论计算比例范围尽管与此有一定偏差，但相差不大，这说明毛管断裂含水量的理论计算公式是正确的。
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