Вода жизненно важна для сельскохозяйственных культур. Без нее немыслимы даже самые элементарные процессы, такие как фотосинтез или поглощение минеральных веществ. Уровень урожайности культуры картофеля определяется в значительной степени количеством доступной для нее воды.
Однако только небольшая часть, примерно 2 % воды, необходимой для сельскохозяйственной культуры, используется для метаболических процессов, происходящих в растениях. Остальная вода используется для транспирации, которая, с одной стороны, является основным способом регуляции картофелем температуры листьев, предохраняющим от высыхания и перегревания солнечными лучами. С другой стороны, огромный расход воды растениями картофеля на транспирацию чаще всего является ограничивающим фактором для получения высокого урожая картофеля. В этой связи К. А. Тимирязев (1948) называл транспирацию растений «физиологическим злом». Непроизводительную трату воды растениями можно снизить различными мероприятиями, например применяя удобрения, под воздействием которых происходит увеличение водоудерживающей способности клеток.
Особенно важна вода в областях недостаточного естественного увлажнения, где наблюдается постоянный или периодический дефицит влаги, резко снижающий урожай сельскохозяйственных культур.
Климат Приуралья отличается резкой континентальностью, которая проявляется в резких температурных контрастах дня и ночи, зимы и лета, в быстром переходе от зимы к лету. Лето жаркое и сухое, со знойными ветрами, высоким абсолютным максимумом температуры воздуха, зачастую доходящим до +65 °С на поверхности почвы. Условия увлажнения очень жесткие. Годовая сумма осадков – 270–300 мм, за теплый период выпадает 125–135 мм, их распределение по месяцам неравномерное и в основном практически бесполезно для картофеля, который отличается высоким потреблением воды по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами из-за большой вегетативной массы.
В период вегетации низкая относительная влажность воздуха в регионе сильно увеличивает транспирацию растений и оказывает существенное влияние на весь ход роста и развития картофеля. При большой испаряющей поверхности листьев в фазы бутонизации, клубнеобразования, цветения растения потребляют так много воды, что ее не успевает подавать корневая система. Повышению транспирации растений и быстрому иссушению почвы способствуют также сухие, знойные ветры, характерные для Приуралья, которые достигают значительной силы, особенно в весенне-летний период.