A talaj bolygónk legkülső szilárd burka, amely a növények természetes termőhelyét biztosítja. A talajtakaró is része a biogeokémiai körforgalomnak, folyamatos megújulásáért természetes körülmények között az elbomló növényi és állati szövetek felelősek. A talaj alapvető tulajdonsága a termékenysége, vagyis az, hogy a megfelelő időben és a szükséges mennyiségben képes ellátni a rajta élő növényzetet vízzel és felvehető tápanyagokkal, és így lehetővé teszi az elsődleges biomassza megtermelését. Amint a 6.1. ábrán láthatjuk, a talajok víztározó képessége igen jelentős, nagyságrendileg a tavakban, folyókban megtalálható víz tömegével megegyező (122, illetve 178 ezer km3). A talajok vízgazdálkodását a bennük tárolható víz mennyisége, annak mozgékonysága, vagyis a növények általi felvehetősége, valamint a nedvesség térbeli és időbeli változása alapján lehet jellemezni. A talajok termékenysége és azok vízháztartása szoros összefüggést mutat. Utóbbi meghatározza a termesztett növények víz- és levegőellátását, döntően befolyásolja a talaj biológiai aktivitását, továbbá rámutat arra is, hogy adott helyen milyen mesterséges beavatkozásokkal (pl. talajművelés, öntözés, vízelvezetés, talajjavítás) lehet a kedvezőbb feltételeket megteremteni, a talaj termékenységét fokozni. A talajnedvesség (a folyékony fázis) közvetlen kapcsolatban áll a talaj szilárd és légnemű fázisával, valamint a növény gyökérrendszerével. A talaj termékenysége alapvetően három tényezőtől, nevezetesen a talajnedvesség mértékétől, a nedvesség mozgékonyságától és kémiai összetételétől függ (Filep és munkatársai, 2010). A víz megkötése és visszatartása a talajban, vagyis a szilárd fázis és a víz közötti kölcsönhatás az adszorpciós (adhéziós), illetve a kapilláris erők hatására jön létre. A talajnedvesség egy része tehát a szemcsék felületéhez tapadva, másik része pedig a talajszemcsék közötti pórustérben helyezkedik el. A talaj pórusterének a nedvesség által el nem foglalt részét levegő tölti ki, aminek mennyisége a levegő- és a talajkörnyezet állapotától függően folyamatosan változik. Átnedvesedéskor a pórusok egy részéből a víz kiszorítja a levegőt, a száradó talajban pedig fokozatosan nő a gázfázis térfogata. A talajnedvesség mellett a talajlevegőnek is fontos szerepe van a növényzet fejlődésében: ez szabályozza többek között a növény oxigénellátását, továbbá bizonyos biológiai és kémiai folyamatok intenzitását (Stefanovits és munkatársai, 1999).