تحتاج أغلب النباتات إلى كميات كبيرة من الماء، على سبيل المثال: يُحتاج لإنتاج كيلو غرام واحد من القش الجاف عدة مئات من الكيلوغرامات من الماء، حيث يشكل الماء جزء من نظام الأطوار الثلاث صلب - سائل - غاز المهيأ للتربة، حيث يلعب الماء الدور الأساسي في نقل المكونات الضرورية من التربة إلى جذور النباتات وصولاً للأوراق الشكل (8-3). ثم ينتقل الماء عبر الأوراق إلى الغلاف الجوي، تدعى هذه العملية بالرشح أو التعرق (transpiration). عادة وبما أن الأحجام الصغيرة من جزيئات التربة ووجود أوعية شعرية صغيرة ومسامية التربة، الطور المائي ليس مستقلاً كلياً عن مكونات التربة الصلبة. يتم إنتقال الماء إلى النبات وفق القوى الشعرية وقوى الجاذبية، الماء الموجود في الفراغات الكبيرة نسبياً أكثر توفراً للنباتات، أما الماء الموجود في المسامات الصغيرة أو بين طبقات جزيئات الصلصال يحتاج لقوى أكثر بكثير.

تتمسك التربة الحاوية على مكونات عضوية بالماء أكثر من الأنواع الأخرى للتربة. لكنه لا يكون متوفرا للنباتات بسهولة بسبب الإدمصاص الفيزيائي والكيميائي للماء من قبل المادة العضوية. هناك ترابط قوي بين الصلصال والماء في التربة، حيث يدمص الماء على سطح جزيئات الصلصال ، وبسبب كبر المساحة السطحية لجزيئات الصلصال الطيني بالنسبة لحجمها ، فإن كميات كبيرة من الماء قد ترتبط بهذه الطريقة. كما يُحتجز الماء بين طبقات الصلصال الممتدة على شكل فلز مونتمور يلوريت السيليكاتي montmorillonite clays. وعندما تصبح التربة مشبعة بالماء تمر بتغيرات صارمة في الخواص الفيزيائية والكيميائية والحيوية. وفي هذه الحالة يُستهلك الأكسجين بسرعة من خلال تنفس الكائنات الحية المجهرية التي تخفض نسبة المواد العضوية في التربة. في مثل هذه التربة، لا توجد روابط تجمع الجزيئات الطينية إلى بعضها، وهذا يسبب خلل في بنية التربة، لذا فإن الماء الفائض يكون ضاراً لنمو النباتات. إضافة إلى أن هذه التربة لا تحتوي الهواء اللازم لجذور نباتات أكثر المحاصيل المفيدة، باستثناء الرز، لا تستطيع النمو فوق التربة المشبعة بالماء. والشكل .(8-3). يُظهر إنتقال الماء من التربة إلى الجو عبر النباتات بالتعرق.

تحمل المواد الغذائية أيضاً من التربة إلى أعلى جزء من النباتات عبر التعرق أيضاً. تزيل النباتات CO₂ من الجو وتطلق الأكسجين خلال عملية التركيب الضوئي. يحدث العكس أثناء تنفس النباتات، لذا تنخفض نسبة الماء إلى الهواء من (+ 13.6) عند 7= pH إلى (1) أو أقل. إحدى النتائج الأكثر أهمية لهذا التغيير هي تحول الحديد والمنغنيز إلى الشكل المنحل ((Fe(II و (Mn(II وذلك أثناء إرجاع أكاسيدها الأعلى غير الحلولة إلى الشكل الأكثر انحلالاً

حيث أن المنغنيز المنحل يوجد عموماً في التربة كشاردة موجبة Mn2، أما الحديد المنحل (Fe(II) فيظهر كشحنة سالبة لشاردة عضوية للحديد المعقدات القوية للحديد الثنائي مع حموض فوليك للتربة يمكن أن ترجع أكاسيد الحديد الثلاثي عند قيم PE سالبة أكثر من الطريقة الأخرى الممكنة هذا يسبب زيادة في (Fe(II)-Fe(OH كما في الشكل (8-4).

بعض الشوارد المعدنية القابلة للذوبان مثل ²⁺Fe و ^2+​ Mn هي سامة بالنسبة للنباتات في المستويات العالية، كما أن أكسدتها إلى الأكاسيد عديمة الذوبان قد تسبب ترسبات من Fe2O3 و MnO2 التي تسد الفجوات الهوائية. في التربة النموذجية يكون حوالي %35% من حجمها متكون من مسامات مليئة بالهواء، بينما يحتوي الغلاف الجوي الجاف الطبيعي عند مستوى سطح البحر 21% أوكسجين و%0.03 ثاني أكسيد الكربون من حجمه، هذه النسبة قد تكون مختلفة تماماً في هواء التربة بسبب تحلل المواد العضوية.

تستهلك هذه العملية الأكسجين وتطلق غاز ثاني أكسيد الكربون، لذا قد ينخفض الأكسجين في هواء التربة ليصل إلى 15%، ويزداد محتوى ثاني أوكسيد الكربون مئات المرات. حيث أن تحلل المواد العضوية في التربة يزيد مستوى التوازن لإنحلال CO₂ في المياه الجوفية، وهذا بدوره يخفض من قيم الـ pH ويساهم في تأثر المركبات الحاوية على الكربونات بالعوامل الجوية، خصوصاً كربونات الكالسيوم. كذلك يحقق CO₂ التوازن في العمليات التي تؤدي إلى امتصاص الجذور لشوارد المعادن من التربة.