Однією з умов одержання високих врожаїв сільськогосподарських культур є повне забезпечення їх вологою. Рослини в основному використовують ту вологу, яка надходить через корені з грунту. Тому запаси води в грунті, які можуть використовуватись рослиною протягом вегетаційного періоду (продуктивна волога) є важливим показником і фактором підвищення врожайності культурних рослин. Науковою і виробничою практикою доведено, що оптимальна вологість грунту для більшості рослин у період вегетації знаходиться в межах 65 – 80 відсотків польової вологоємкості.
Дослідженнями встановлено, що найвищу врожайність різні культури забезпечують при вологості: кукурудза на силос, овочеві культури, багаторічні трави – 80 відсотків НВ, озима пшениця, жито, ярі зернові, кукурудза на зерно, цукрові, кормові буряки, морква – 70; соняшник – 60 відсотків НВ.
У зернових культур в період від посіву до фази кущіння стан рослин визначається вологістю верхнього шару грунту (0 – 20 см). при вмісті вологи в цьому шарі менше 5 мм сходи, як правило, не з'являються. Задовільний стан сходів буває, коли запаси вологи 12 – 15 мм. Дружні сходи з'являються при запасах 25 – 30 мм. Найвищі врожаї озимих, ярих зернових культур забезпечуються при запасах вологи 110 – 125 мм в шарі 0 – 100 см.
У кукурудзи найбільш високі врожаї зерна забезпечуються при запасі70 – 80 мм в шарі 0 – 50 см.
Для картоплі оптимальні запаси продуктивної вологи в півметровому шарі складають 60 – 70 мм.
Доведено, що для багатьох культурних рослин велике значення має зволоження орного шару грунту (0 – 20 см), де зосереджена основна частина кореневої системи. Зниження запасів продуктивної вологи в цьому шарі нижче 20 мм негативно впливає на формування врожаю і різко знижує його.
Потреба рослин у волозі змінюється в різні періоди вегетації. Існують так звані критичні періоди, коли рослини найбільш чутливі до нестачі вологи і коли від цього особливо сильно знижується врожай. Найбільш важливо забезпечувати рослини вологою в період утворення репродуктивних органів.
В більшості сільськогосподарських культур критичний період припадає на такі фази: в озимих та ярих колосових – вихід в трубку – налив зерна; у сорго, проса – колосіння – наливання зерна; у кукурудзи – цвітіння – молочна стиглість; у зернобобових і гречки – цвітіння – наливання зерна; в картоплі – бутонізація – масове бульбоутворення; у помідорів – зав'язування і ріст плодів; в огірків – плодоношення. Коренеплоди потребують найбільше вологи в період інтенсивного росту листків і коренеплодів.
До і після критичного періоду допускається зниження вологості грунту на 10 – 20 відсотків НВ порівняно з оптимальною. Це не приводить до суттєвого зниження врожаю.
Вода потрібна для проростання насіння, розчинення, пересування в грунті і надходження в рослину поживних речовин, підтримання в рослинах і клітинах тургору і відповідної температури; для фотосинтезу, транспірації та інших фізіологічних процесів, що відбуваються в рослинному організмі. Особливо важлива роль вологи в процесі фотосинтезу. Фотосинтез відбувається нормально тоді, коли в клітинах, тканинах, органах рослин вміст води становить 75 – 80 відсотків. При нестачі вологи в тканинах рослин посилюється гідроліз і втрачається здатність їх до синтезу і, зокрема, відбувається зниження врожаю, гідроліз вуглеводню, розклад білків.
Об”єктивна оцінка забезпечення вологою критичних періодів вегетації орієнтує на необхідність застосування дифенційованої технології при вирощуванні сільськогосподарських культур та своєчасне вживання заходів для поліпшення умов зволоження грунту.
Отже, кліматичні ресурси зони Лісостепу України сприятливі для вирощування високих врожаїв зернових, технічних, овоче–баштанних плодових та кормових культур. Від того, як вони використовуються багато в чому залежить формування продуктивності сільськогосподарських культур, величина врожаю, якість продукції, її вартість та продуктивність праці.
Комплексне вивчення закономірностей формування врожаю сільськогосподарських культур в системі грунт–рослина–атмосфера можливі лише на основі якісної оцінки метереологічних факторів, важливішими із яких є світло, тепло та волога.