1、植物根系吸水的機理
植物根系吸水研究一直是植物生理學研究中的一個熱點問題。根系雖然是植物吸水的主要器官，但並不是根的各部分都能吸水。事實上，表皮細胞木質化或栓質化的根段吸水能力很小，根的吸水主要在根尖進行。植物根系吸水主要依靠兩種方式：一種是被動吸水，另一種是主動吸水。不論是哪一種吸水方式，吸水的基本依據是細胞的滲透吸水。
被動吸水
當植物進行蒸騰作用時，水分便從葉子的氣孔和表皮細胞蒸騰到大氣中去，使葉肉細胞的水勢因失水而減小；失水的葉肉細胞便從鄰近含水量較多的細胞吸水；如此傳遞，接近葉脈導管的葉肉細胞向葉脈導管吸水；這個因蒸騰作用所產生的吸力叫做“蒸騰牽引力”。蒸騰牽引力可經過莖部導管傳遞到根系，使根系再從土壤中吸收水分。由於吸水的動力發源於葉的蒸騰作用，故而把這種吸水稱為根的被動吸水。
主動吸水
即由根壓引起的根系吸水。根的內部空間可以分為質外體和共質體兩大部分。質外體包括細胞壁、細胞間隙以及中柱內的木質導管，不包括細胞質；共質體包括所有細胞的原生質（所有細胞生活的部分）。土壤溶液在根內沿質外體向內擴散，土壤溶液中的離子則透過主動吸收進入共質體中，然後釋放到中柱內的木質導管內，引起離子的積累。其結果是，內皮層以內的質外體滲透勢降低，以外的質外體水勢較高，水分則透過滲透作用透過內皮層細胞到達中柱導管。這樣造成水分向中柱的擴散作用，在中柱內產生了靜水壓力，即根壓。只要離子主動吸收存在，根壓也就能夠存在。根壓對導管中的水有一種向上的驅動作用。這種驅動力對幼小植物體水分轉運可能起到一定的動力作用，但是對高大的植物體（樹木），僅靠根壓顯然是不夠的，則根系的被動吸水就佔主動。
2、植物根系研究的方法
根系生長在土壤中，給人們對根的研究帶來了許多困難。因此，人們對根系的研究滯後於地上部分。儘管如此，根系的研究方法仍在不斷地更新和改善，人們對根的認識也在不斷地深入。其根系的研究方法常用的大致有以下幾種：
挖掘法
此法是根系研究中應用最早的一種。是人們用田間工具小心地移走土壤而保留植物根系，也可只挖出部分根系進行分析。這種挖掘法的優點在於能夠提供整個根系在自然狀態下的清晰輪廓，如根的長度、體積、形狀、顏色、分佈及其他特性都可直接測定；其缺點是需要大量的體力和時間。
土鑽法
土鑽法是用人力或機械的方法從田間取出根、土樣品並洗出根系。該法是目前應用最多的和較為理想的測定根系在單位土體內密度的方法。其主要優點是田間取樣速度快，有利於設定多個重複取樣，對土壤的破壞程度輕，還可以分析根系在不同土層中的分佈；而對於根系密度較小的作物往往會由於土柱樣體直徑太小而出現誤差，同時它也不適於根系形態學方面的研究。
容器法
容器法主要用於植物根系的形態學、生理學和生物化學方面的研究。根據研究目的不同，容器可用小花盆、塑膠桶及柱形管等，成本低又方便使用。用容器法結合不同的處理因素進行研究，可以獲得大量有關根系生長及影響因素之間的關係。
間接法
間接法包括染色法和痕量元素法等。染色法是在植物莖上注射有顏色的溶液，然後觀察液體在根系內的分佈；痕量元素包括放射性和非放射性兩種，其中放射元素示蹤法在測定作物根系活力方面應用較多，元素示蹤法的優點在於無須將根土分離就可以達到研究的目的，此法省時省力。它的侷限性是一般只能用於輔助性的研究。
1、植物根系吸水的機理
植物根系吸水研究一直是植物生理學研究中的一個熱點問題。根系雖然是植物吸水的主要器官，但並不是根的各部分都能吸水。事實上，表皮細胞木質化或栓質化的根段吸水能力很小，根的吸水主要在根尖進行。植物根系吸水主要依靠兩種方式：一種是被動吸水，另一種是主動吸水。不論是哪一種吸水方式，吸水的基本依據是細胞的滲透吸水。
被動吸水
當植物進行蒸騰作用時，水分便從葉子的氣孔和表皮細胞蒸騰到大氣中去，使葉肉細胞的水勢因失水而減小；失水的葉肉細胞便從鄰近含水量較多的細胞吸水；如此傳遞，接近葉脈導管的葉肉細胞向葉脈導管吸水；這個因蒸騰作用所產生的吸力叫做“蒸騰牽引力”。蒸騰牽引力可經過莖部導管傳遞到根系，使根系再從土壤中吸收水分。由於吸水的動力發源於葉的蒸騰作用，故而把這種吸水稱為根的被動吸水。
主動吸水
即由根壓引起的根系吸水。根的內部空間可以分為質外體和共質體兩大部分。質外體包括細胞壁、細胞間隙以及中柱內的木質導管，不包括細胞質；共質體包括所有細胞的原生質（所有細胞生活的部分）。土壤溶液在根內沿質外體向內擴散，土壤溶液中的離子則透過主動吸收進入共質體中，然後釋放到中柱內的木質導管內，引起離子的積累。其結果是，內皮層以內的質外體滲透勢降低，以外的質外體水勢較高，水分則透過滲透作用透過內皮層細胞到達中柱導管。這樣造成水分向中柱的擴散作用，在中柱內產生了靜水壓力，即根壓。只要離子主動吸收存在，根壓也就能夠存在。根壓對導管中的水有一種向上的驅動作用。這種驅動力對幼小植物體水分轉運可能起到一定的動力作用，但是對高大的植物體（樹木），僅靠根壓顯然是不夠的，則根系的被動吸水就佔主動。
2、植物根系研究的方法
根系生長在土壤中，給人們對根的研究帶來了許多困難。因此，人們對根系的研究滯後於地上部分。儘管如此，根系的研究方法仍在不斷地更新和改善，人們對根的認識也在不斷地深入。其根系的研究方法常用的大致有以下幾種：
挖掘法
此法是根系研究中應用最早的一種。是人們用田間工具小心地移走土壤而保留植物根系，也可只挖出部分根系進行分析。這種挖掘法的優點在於能夠提供整個根系在自然狀態下的清晰輪廓，如根的長度、體積、形狀、顏色、分佈及其他特性都可直接測定；其缺點是需要大量的體力和時間。
土鑽法
土鑽法是用人力或機械的方法從田間取出根、土樣品並洗出根系。該法是目前應用最多的和較為理想的測定根系在單位土體內密度的方法。其主要優點是田間取樣速度快，有利於設定多個重複取樣，對土壤的破壞程度輕，還可以分析根系在不同土層中的分佈；而對於根系密度較小的作物往往會由於土柱樣體直徑太小而出現誤差，同時它也不適於根系形態學方面的研究。
容器法
容器法主要用於植物根系的形態學、生理學和生物化學方面的研究。根據研究目的不同，容器可用小花盆、塑膠桶及柱形管等，成本低又方便使用。用容器法結合不同的處理因素進行研究，可以獲得大量有關根系生長及影響因素之間的關係。
間接法
間接法包括染色法和痕量元素法等。染色法是在植物莖上注射有顏色的溶液，然後觀察液體在根系內的分佈；痕量元素包括放射性和非放射性兩種，其中放射元素示蹤法在測定作物根系活力方面應用較多，元素示蹤法的優點在於無須將根土分離就可以達到研究的目的，此法省時省力。它的侷限性是一般只能用於輔助性的研究。