در این تحقیق به بررسی تغییرات رطوبت خاک در نتیجه بکارگیری تیمارهای مختلف استحصال آب باران پرداخته شد که بدین منظور اراضی شیب¬دار مرتعی در ایستگاه تحقیقاتی خسبیجان استان مرکزی انتخاب گردید. ابتدا شش سامانه بعنوان تیمارهای تحقیق در منطقه استقرار یافت که این تیمارها عبارت از a: سطح مرتع فعلی- چاله نهال پر شده با خاک، b: سطح تمیز شده از بوته و سنگلاخ- چاله نهال پر شده با خاک، c: سطح تمیز شده از بوته و سنگلاخ - چاله نهال با فیلتر شنی، d: سطح نیمه عایق پلاستیک و مرتع - چاله نهال پر شده با خاک، e: سطح نیمه عایق پلاستیک و مرتع- چاله نهال با فیلتر شنی و f: سطح مرتع فعلی- چاله نهال با سوپر جاذب. به منظور اندازه¬گیری رطوبت خاک هر تیمار پس از هر رویداد بارندگی سال آبی 93-1392، از دستگاه رطوبت¬سنج بلوک-گچی کالیبره شده در عمق¬های 30 و 60 سانتیمتری چاله نهال استفاده شد. آزمون آماری تحقیق نیز در قالب طرح بلوک کاملاً تصادفی انتخاب شد که از سه بلوک (تکرار) با شش تیمار تشکیل شده است. به منظور تعیین شاخصه¬های آماری- توصیفی از نرم افزار spss استفاده شد. همچنین برای بررسی تفاوت رطوبت وزنی بین تیمارها از مدل عمومی خطی و برای مقایسه میانگین ها از آزمون دانکن استفاده شد. طبق نتایج، بین مقادیر تکرارهای هر تیمار اختلاف معنی¬دار مشاهده نشد، اما رطوبت خاک بین عمق 30 با 60 سانتی¬متری و همچنین بین تیمارها در سطح 0/01 معنی¬دار بود. با توجه به نتایج، کمترین رطوبت خاک در تیمار a که شرایط فعلی مرتع می¬باشد دیده شد. همچنین بیشترین رطوبت در هر دو عمق مطالعاتی مربوط به تیمار e در برگیرنده سطح نیمه عایق پلاستیک و مرتع با چاله نهال با فیلتر شنی مشاهده شد.