روش نمونه‌برداری از عمق خاک (Core sampling method)
مشکلات موجود بر سر راه مطالعه ريشه، منجر به ابداع روش‌هاى متعددى گرديد که کارآئى روش‌هاى مطالعه را افزايش داد. اصولاً دو روش براى مطالعه ريشه به‌کار گرفته شده است. روش مستقيم (مطالعه ريشه در مزرعه) و روش غيرمستقيم مانند استفاده از ايزوتوپ‌هاى راديواکتيو و يا تعقيب به‌وسيله رنگ‌آميزي.
روش نيم‌رخ‌هاى بريده (Trench profile) شده
روش نيم‌رخ‌هاى بريده شده که در مطالعات کلاسيک به‌وسيله (ويور) در سال ۱۹۲۶ معرفى شده است با تغييراتى هنوز هم مورد استفاده است. اين روش شامل حفر يک برش است که به‌طور عمودى در داخل رديف و يا کنار يک بوته منفرد حفر مىشود و سطح قابل مشاهدهٔ آن ترسيم و يا عکس‌بردارى مى‌گردد.
روش شاسى مونولايت (Framed monolith)، تخته پيچ‌دار (Pinboard method)
روشى شاسى مونولايت، يک نيم‌رخ بريده شده محدود به‌‌‌منظور تعيين گسترش و توزيع ريشه است. در اين روش يک تخته مستطيل شکل داراى پيچ‌هائى است که عمود بر صفحهٔ درون سوراخ‌هائى به فواصل مساوى روى صفحه پيچ ثابت شده‌اند، به‌طورى که مى‌تواند ريشهها را درون پروفيل‌هاى مکعبى خاک نگهدارد. سپس تخته همراه با مکعب‌هاى خاک درون پيچ‌ها بريده شده و خارج مى‌گردند. خاک‌هاى داخل و محصور بين ميله‌ها را در آب خيسانده و آنگاه به‌طورى که به ريشه‌هاى موجود در داخل خاک صدمه وارد نيايد آنها را مى‌شويند، سپس اين ريشهها را از نظر وزن، طول و ساير مشخصات ارزيابى مى‌کنند (۱۹۷۷)، (شکل سيستم ريشه يک گياه ذرت)، با کاربرد رنگ قرمز کنگو قسمت‌هاى زنده و مرده ريشهها به تفکيک رنگ‌آميزى شده و از هم جدا مى‌شوند. روش شاسى مونوليت اطلاعات کمّى را به‌دست مى‌دهد اما يک روش پرکار و وقت‌گير و پرخرج است.
روش تخليه رطوبت خاک (Soil moisture depletion method)
تخليه رطوبت خاک ممکن است به‌صورت وزنى (وزن استوانه‌اى از خاک) و يا به کمک دستگاه نوترون متر اندازه‌گيرى شود. اين روش عمق تخليه رطوبت خاک را تعيين مى‌کند. جبهه تخليه رطوبت معمولاً ۱۵ سانتى‌متر از عمق ريشه تجاوز مى‌کند. اين روش سريع است ولى براى تعيين تراکم ريشه و ساير پارامترهاى آن قابل استفاده نيست، زيرا ميزان تخليه آب خاک بستگى به ميزان تبخير و تعرق، پتانسيل آب خاک و مشخصات هيدروليکى آن دارد.
روش نمونه‌بردارى از عمق خاک (Core sampling method)
در اين روش مقدارى از خاک دست نخورده زمين همراه با ريشه‌هاى موجود در آن از يک منطقهٔ مشخص که از قبل تعيين شده است برداشت مى‌گردد. نمونه‌بردارى‌ها به‌طور عمده توسط لوله‌هاى استوانه‌اى و يا توسط سطل انجام مىشود. لازم است تا از هر نقطه مورد آزمايش چند نمونه تهيه شود. اين روش ممکن است به‌صورت مکانيزه درآيد ولى فقط يک روش نيمه کمى است.
روش مينى‌ريزوترون (Minirhizotron)
در اين روش يک لوله شيشه‌اى که در پروفيل خاک قرار مى‌گيرد، مورد استفاده است. براى مشاهدهٔ ريشه‌زنى از ريشه‌هائى که عمود بر ديوارهٔ لوله رشد مى‌کنند، از نور، آئينه و دوربين تلويزيونى استفاده مىشود. نتايج به‌دست آمده از اين روش فقط کمى هستند. مى‌توان از يک جعبه کاشت بذر که يک ديواره آن شيشه‌اى است استفاده نمود و يا اينکه از يک لولهٔ انشعاب که به‌صورت مورب با زاويهٔ ۲۰ تا ۳۰ درجه از خط قائم قرار گرفته و در تاريکى نگهداشته مىشود، کمک گرفت. اين وسيله ميزان رشد و نفوذ عمقى ريشه را در جاهائى که ريشهها به لوله برخورد مى‌کنند و به‌سمت پائين آن مى‌رود، معين مى‌کند.
روش ايزوتوپ راديواکتيو
ايزوتوپ فسفر p۳۲ در عمق‌هاى مختلف خاک قرار داده شده و ميزان عمق ريشه را از طريق شمارش و ثبت ايزوتوپ‌هاى جذب شده توسط ريشه مشخص مى‌کنند. اين روش براى تعيين تراکم ريشه مفيد نيست. در يک روش مشابه از کيسه‌هاى پلاستيکى سوراخ‌دار و محتوى کود ازت که در اعماق مختلف خاک قرار داده مى‌شوند، استفاده مىشود. مشاهدهٔ تغييرات ميزان ازت در شاخ و برگ، نتايج قابل مقايسه‌اى را خصوصاً در ارتباط با گندميان به‌دست خواهد داد.
روش الومترى (Allometry)
در اين روش نسبت‌هاى مختلف گياه را در نظر مى‌گيرند که در اين مورد نسبت ساقه به ريشه (S/R) مورد نظر است. رشد زياد قسمت‌هاى فوقانى گياه، رشد نسبتاً زياد ريشه را به همراه دارد. اندازه‌گيرى ارتفاع گياه سويا، عمق ريشه‌هاى گياه را در خاک‌هاى آبى و ديم و خاک‌هاى عارى از موانع تعيين خواهد نمود. عمق ريشه در مرحلهٔ V۳ (مرحله‌اى از رشد رويشى که گياه داراى سه برگ باز شده است) دو برابر ارتفاع گياه است و اين نسبت تا موقع نمو غلاف ادامه مى‌يابد، در آن موقع عمق ريشه ۴/۱ برابر طول گياه مىشود. در شرايط فارياب، وزن ريشه‌هاى سويا در عمق‌ها ۱۵-۰ سانتى‌مترى در حدود ۱۵% بيشتر بود. ريشه‌دهى در ۲۲ نژاد از گراس‌هاى چندساله به‌صورت آلومتريک است. روش آلومترى در مواردى که موانعى در نيم‌رخ خاک وجود داشته باشد گمراه‌کننده است، چون اين موانع نسبت S/R را تغيير نمى‌دهند ولى سبب ايجاد تغييرات چشم‌گيرى در موقعيت انبوه ريشه مى‌شوند.
براى مشخص کردن ريشه‌زني، اکثر مطالعات هم با وزن تر و هم با وزن خشک ريشه انجام شده است، اما بين وزن ريشه با جذب آب و مواد غذائى که هدف اصلى مطالعات ريشه است رابطهٔ ضعيفى وجود دارد. ريشه‌هاى ظريف و جوان، به‌خصوص منطقه تارهاى کشنده، تأثير زيادى در جذب عناصر غذائى دارند. تارهاى کشنده به حدود چند ميلى‌مترى و حداکثر يک تا چند سانتى‌مترى نوک ريشه محدود مى‌شوند. اين تارها بلافاصله پس از طويل شدن سلول‌هاى سبز ريشه تشکيل مى‌شوند. تعداد و سرعت تشکيل تارهاى کشنده در دماى ۲۶ درجه سانتى‌گراد از ۱۵ درجه سانتى‌گراد بيشتر بوده اما مدت حيات آنها در درجه حرارت‌هاى فوق به ترتيب ۴۰ و ۵۵ ساعت بود. اين امر نشان‌دهندهٔ سرعت ثابت ايجاد تارهاى کشندهٔ ريشه براى گونه‌هاى معين مى‌باشد. طول منطقه تارهاى کشنده تا حدى به ژنوتيپ و محيط بستگى دارد. بازده جذب ريشهها را از طريق تعيين تراکم ريشه (طول ريشه در واحد حجم خاک) و يا سطح ريشه بهتر از طول ريشه مى‌توان برآورد نمود.
