اسيديته خاک در خارج از محدوده ۵ تا ۸، اثر بالقوه مستقيم و شديدى در محدوديت رشد ريشه دارد ليکن در محدوده اين دامنه (اين وضعيت در اغلب مزارع اتفاق مى‌افتد) اثر آن غالباً غيرمستقيم است.
pH کمتر از ۶ قابليت انحلال آلومينيوم، منگنز و آهن خاک را، که مى‌توانند سمى بوده و رشد را محدود کنند، افزايش مى‌دهد، متخصصين اصلاح نباتات در انتخاب لاين‌هاى متحمل به آلومينيوم، در بعضى محصولات موفق بوده‌اند. لاين‌هاى متحمل به آلومينيوم، اسيديته خاک را در محيط مجاور ريشه افزايش مى‌دهند. ارقام و گونه‌ها از نظر توانائى تغيير اسيديته محيط مجاور ريشه متفاوت هستند.
دماى خاک
دماى مطلوب براى رشد طبيعى و مداوم ريشه‌ها عموماً از دماى لازم براى رشد شاخه‌ها کمتر است. دماى ريشه‌ها در طول بهار و در زير پوشش چمن‌ها و يا زير پوشش گياهى از حرارت بالاى خاک کمتر است. حرارت مطلوب براى رشد گونه‌ها متغير بوده و افزايش حرارت ريشه‌ها (به‌وسيله آب داغ خارج شده از لوله‌ها) براى گياهان گرمسيرى مثل سودان گراس مطلوب‌تر از گراس‌هاى سردسيرى مثل فستوکا است. تأثير دما روى رشد ريشه بيشتر از اثر آن روى رشد شاخه‌ها است.
حاصلخيزى خاک
ريشه‌ها، همانند ساير بخش‌هاى گياه، به املاح غذائى کافى جهت رشد و تکامل خود نياز دارند. به‌علت نزديکى ريشه‌ها به منبع آب و مواد غذائي، ريشه‌ها اولين فرصت را براى استفاده از آب و عناصر غذائى دارند، درحالى‌که در مورد استفاده از مواد فتوسنتزى تشکيل شده در ساقه، آخرين شانس را دارا مى‌باشند. به‌همين دليل تأثير کاهش آب و مواد معدنى روى ريشه کمتر از بخش هوائى است (کاهش نسبت ساقه به ريشه) مگر آنکه اين کاهش مستقيماً روى فتوسنتز اثر بگذارد (براى مثال کمبود آهن که سبب کاهش کلروفيل مى‌شود). از آنجا که کمبود نور مستقيماً فتوسنتز را متأثر مى‌سازد، لذا در اين رابطه ساقه‌ها در اولوليت قرار داشته و نسبت ساقه به ريشه افزايش خواهد يافت.
عموماً کوددهى براى بروز خصوصيات ذاتى ريشه مناسب است. ريشه‌هاى ذرت در مناطق حاوى مواد آلى و کود نفوذ کرده و تعداد آنها زياد مى‌شود (براى مثال در نوارهاى کودي) به‌خصوص اگر نوار کود شامل N و P باشد. براوور اظهار داشت که عمال تعيين‌کننده وجود عناصر کودى در محيط ريشه نيست بلکه وضعيت کل عناصر غذائى گياه در بروز خصوصيات ذاتى ريشه مؤثر هستند. در خاک موسکاتين (Muscation)، ريشه ذرت کود خورده تا عمق ۷/۱ مترى نفوذ نمود در حالى‌که ريشه ذرت کود نخورده تا عمق ۴/۱ متر نفوذ کرد.
ممکن است ريشه‌هائى که به نوار کودى برخورد مى‌کنند صدمه ديده، تغيير شکل نشان داده و کوتاه‌تر از ريشه‌هاى صدمه نديده بشوند. به‌ظاهر، ريشه‌هاى بذرى و اولين حلقه انشعابات ريشه در برخورد با نوار کود و يا مواد شيميائى که در غلظت‌هاى بالا، سمى هستند تغيرشکل يافته و يا از بين مى‌روند. اما ريشه‌هاى حلقه‌هاى بالاتر همزمان با کاهش غلظت کود در نوار کودي، (در اثر گذشت زمان)، ممکن است تعداد آنها بيشتر شود.
افزايش ميزان ازت، براى رشد ساقه مطلوب‌تر از ريشه است. اين امر سبب افزايش نسبت ساقه به ريشه خواهد شد. بنابراين اين احتمال وجود دارد که افزايش ميزان ازت سبب مصرف کربوهيدرات‌هاى ساخته شده توسط بخش هوائى گياه شود.
افزايش رشد هوائى سبب سايه‌اندازى روى برگ‌هاى پائين‌تر شده و اين امر شرايط را بدتر خواهد نمود. به‌علاوه زيادى ازت موجب افزايش مقدار اکسين مى‌شود، که ممکن است رشد ريشه را متوقف گرداند. با اين حال کود ازته وزن خشک ريشه را زيادتر خواهد کرد. غلات که مقدار زيادى ازت را در اوايل فصل دريافت کرده و با پيشرفت فصل غلظت ازت در آنها کاهش مى‌يابد، در ابتداى فصل سطح برگ بيشترى توليد کرده و سپس مواد فتوسنتزى بيشترى را به ريشه‌ها منتقل مى‌نمايند. مشاهده شده است که مصرف کود ازت در ذرت سبب گسترش نفوذ ريشه و افزايش جذب آب در شرايط خنک مى‌شود. به‌نظر مى‌رسد که دادن کودهاى ازته، عمق و گسترش نفوذ ريشه را افزايش داده و سبب توسعه فراوانى ريشه‌ها در ابتداى فصل مى‌شود شايد اين امر را از طريق افزايش شاخص سطح برگ و انتقال مواد فتوسنتزى بيشتر براى رشد ريشه‌ها باشد.
گياهان تحت تيمار کود فسفره نسبت به گياهان فاقد آن، ريشه بيشترى به‌وجود مى‌آورند، اما اين امر ممکن است به‌دليل اثر مستقيم کود فسفره نباشد. در ابتدا فراهمى فسفر سبب افزايش فتوسنتز خواهد شد که به‌نوبه خود رشد ريشه را به دنبال خواهد داشت. به‌علاوه عصارهٔ ريشه‌هائى که فسفر جذب کرده‌اند فعاليت اکسين کمترى داشته و به‌صورت تئوريک با محدوديت رشد کمترى نسبت به عصارهٔ ريشه‌هائى که کود ازت جذب کرده‌اند (فعاليت اکسين زياد دارند) روبه‌رو مى‌شوند. البته فسفر مستقيماً سبب افزايش تعداد تارهاى کشنده مى‌گردد. وجود فسفر در موقعيت رشد براى نمو عادى ريشه الزامى نيست. زيرا عقيده اين است که فسفر موجود در خاک تحت‌الارض تفاوتى از نظر تحريک ريشه‌زنى عمقى با فسفر موجود در خاک سطح‌الارض ندارد. تحقيقات قابل ملاحظه‌اى جهت ارزيابى بهترين نسبت ازت به فسفر انجام شده است. اين‌گونه به‌نظر مى‌رسد کودهاى مخلوط، به‌خصوص براى استعمال در زمان بذرکاري، با نسبت يک به پنج ازت به فسفر در نوار کود براى نمو ريشه ذرت مناسب باشد.
به‌نظر مى‌رسد، که پتاسيم در طويل شدن و منشعب شدن ريشه اثر مستقيمى نداشته باشد. هرچند که وجود آن براى برخى از اعمال فيزيولوژيکى ريشه مهم است. نقصان پتاسيم ممکن است موجب تضعيف سيستم انتقال مواد، کاهش نظم سلولى و کاهش تراوائى سلول‌ها شود؛ در مجموع اثر پتاسيم و کودهاى ديگر در ابتدا غيرمستقيم است؛ مثل افزايش رشد ريشه که بعد از افزايش رشد قسمت هوائى رخ مى‌هد.
ويور در سال تأثير کوددهى عميق در تحريک رشد ريشه را بررسى نمود. از آن پس، تحقيقات انجام شده نتايج مثبت و منفى به بار آورده‌اند. هرچند که آزمايشات کوددهى عميق همواره با شخم عميق توأم بوده و اثر هر يک به تفکيک مشخص نشده است.
آب
آب براى رشد ريشه ضرورى است. گواه اين حقيقت آن است که ريشه‌ها در لايه‌هاى خشک رشد نمى‌کنند. البته ريشه‌ها داراى سازوکارى هستند که ممکن است به‌عنوان سازوکار تنظيم تنش کمبود آب قلمداد مى‌شود؛ در اين پديده محلول‌ها در نوک ريشه تجمع پيدا کرده و فشار آماس بالا مى‌رود و اين امر مى‌تواند رشد ريشه را براى زمان محدودى تداوم بخشد. تنش کمبود رطوبت خاک، سبب افت معنى‌دار وزن ريشهٔ علف پانيکوم (Panicum antidotale)، مى‌شود. طول ريشه سويا نيز در پتانسيل کمتر از (۲-) بار و يا تنش رطوبت معادل ۱۶% وزنى خاک به‌طور معنى‌دارى کاهش مى‌يابد.
کمى رطوبت خاک نيز سبب تغيير الگوى ريشه‌زنى شده و درصد کمترى از ريشه در لايه سطحى (۱۵-۰ سانتى‌متري) تمرکز يافته و قسمت اعظم آن در طبقات عميق‌تر قرار مى‌گيرند. آبيارى اين روند را معکوس مى‌کند.
نيروهاى مکانيکى و فيزيکى
ريشه‌ها براى رشد از جهات زيادى با مقاومت‌هاى مکانيکى روبه‌رو هستند. عواملى مثل اندازهٔ ذارت خاک، فقدان خاکدانه، مقاومت خاک و تراکم آن، کاهش تخلخل خاک و يا افزايش وزن مخصوص ظاهرى آن رشد ريشه را کاهش خواهد داد. نفوذ و پراکندگى ريشه در نمونه‌هاى خاک بادرفتى و شخم نخورده در مقايسه با سه نوع خاک رس‌دار ديگر که وزن مخصوص ظاهرى آنها بالاتر بود، بيشتر بود (ديويس و رانگ، ۱۹۶۹). با وجودى که رشد ريشه به فضاى بين سطوح خاک‌دانه‌ها محدود نمى‌شود ولى اين موضوع بيانگر آن است که مقاومت خاک بر روى دخول ريشه در فضاى بين خاک‌دانه‌ها اثر مى‌گذارد. زياد بودن وزن مخصوص ظاهرى خاک مانند خاک‌هاى شنى لومى فشرده تا حد زيادى رشد ريشه توتون را کاهش مى‌دهد. ريشه‌هاى ذرت در خاک‌هاى درشت بافت يخچالى ۲ متر نفوذ مى‌کند. اما اين توانائى در خاک‌هاى ريز بافت به‌ندرت به بيش از يک متر مى‌رسد. افزايش وزن مخصوص ظاهرى خاک از ۶۵/۱ به ۹۶/۱ گرم بر سانتى‌متر مکعب نه تنها رشد ريشه سويا را کاهش مى‌دهد بلکه خصوصيات آناتومى ريشه را نيز از طريق تغيير ضخامت ديواره سلولى و نوار کاسپارين و تغيير شکل ظاهرى استوانه مرکزى ريشه، تغيير مى‌دهد. اين قبيل ناهنجارى‌هاى آناتوميکي، نشانگر توقف جذب مى‌باشد. تراکم ريشه ذرت و پنبه مربوط به مقاومت خاک بوده و رابطه بين تراکم ريشه و جذب رطوبت خاک به‌طور خطى است.
حرکت ماشين‌آلات در ميان رديف‌هاى گياهان فشردگى خاک را افزايش داده و آب قابل دسترس را کاهش مى‌دهد. اولين عبور ماشين‌آلات موجب بيشترين درصد فشردگى خواهد شد. اينکه آيا فشردگي، رشد ريشه و جذب آب را به‌وسيله افزايش مقاومت مکانيکى کاهش مى‌دهد، يا موجب کاهش رشد ريشه به‌دليل کاهش ميزان O۲ مى‌گردد، يا فشردگى باعث کاهش جذب فعال آب که منتج از کاهش O۲ است، مى‌شود، هنوز معلوم نشده است. بعضى محققان محدوديت رشد ريشه در خاک فشرده را به مقاومت مکانيکى نسبت داده‌اند. ديگران نه تنها آن را در اثر مقاومت مکانيکى دانسته‌اند بلکه آن را نتيجه فقدان O۲ مى‌دانند. هرچند که هر دو عامل داراى اثرات مستقيم و غيرمستقيم هستند، اما به‌نظر مى‌رسد که محدوديت ميزان O۲ موجود در بسيارى از شرايط مهم‌تر باشد. حقيقت آن است که تخلخل کم و يا وزن مخصوص ظاهرى زيادى حاصل از فشردگى سبب محدوديت رشد و محدوديت عمل ريشه مى‌شود. تحقيقات زيادى براى يافتن روشى به‌منظور پوک کردن خاک‌هاى فشرده و لايه‌هاى سخت انجام شده است اما نتايج بسيار متفاوت بوده و اثرات آنها نيز کوتاه‌مدت است.
