Большую привлекательность представляет идея разработки методов исследования корневых систем без предварительного извлечение их из почвы.
Сделаны первые попытки разработки и применения таких методов. По своей принципиальной сущности их можно подразделить четыре группы:
- методы с использованием радиоактивных изотопов;
- методы нерадиоактивных индикаторов;
- электрометрический метод;
- метод культур в почвенных сосудах, ящиках, горшках и родные культуры;
- метод с использованием закономерностей математически описанных взаимосвязей между отдельными биометрическими элементами корней, а также между таксационными элементами надземной и подземной морфологических частей деревьев.
Метод с использованием радиоактивных изотопов. Один из радиоактивных изотопов углерода, фосфора или другого элемента методом инъекции вводят в ткани корня или ствола растения-донора. Затем исследуют появление введенного изотопа в других морфологических частях данного дерева, в тканях соседних деревьев. Полученные результаты дают возможность установить наличие срастания корней отдельных деревьев без их раскопки. Введение изотопа в растение-донор может быть осуществлено путем погружения отдельного корня в питательный раствор, содержащий изотоп данного элемента.
Метод нерадиоактивных индикаторов. Вместо радиоактивных изотопов применяют нерадиоактивные соли лития, бора, стронция, меди. Обычно их используют в качестве красителей, позволяющих проследить движение питательных растворов корня-донора к другим корням или частям растений.
Электрометрический метод. Разработан Б. И. Якушевым в 1972 г. В основу положено использование различной электропроводности корней растений и почвы. Метод требует предварительной разработки переводных коэффициентов от показателя электрического сопротивления корней к их объему или массе. Эти коэффициенты определяют экспериментальным способом непосредственно для каждого исследуемого вида в данных почвенно-гидрологических условиях.
Для определения сопротивления корневой системы Б. И. Якушев разработал прибор, состоящий из источника тока, микроамперметра и четырех проводов с электродами на концах. Для определения массы или объема корней прибором у корневой шейки крепят один электрод в контакте с живой тканью луба, три других электрода контактируют с почвой вокруг ствола дерева. В последующем с миллиамперметра снимают отсчеты сопротивления и по соответствующим формулам рассчитывают массу или объем корневой древесины.
Метод культур в почвенных сосудах, ящиках, горшках и водные культуры. Растения выращивают в заранее смоделированных и созданных условиях, отличающееся градиентами изучаемого фактора. Метод позволяет изучить влияние того или иного фактора на рост корней, а также сравнить реакцию корней разных пород на такие изменения.
Недостатком метода является ограниченность возраста (2—3 года) растений.
Хорошие результаты по исследованию реакции древесных растений в ювенильном периоде их развития дает метод водных культур. Метод заключается в том, что корни растений, развивающихся из семян, сразу же оказываются в заранее подготовленной водной среде с определенной концентрацией питательных веществ. Для устранения кислородного голодания производят периодическую продувку питательного раствора кислородом или атмосферным воздухом. Темный экран, закрывающий сосуд с водным раствором, периодически открывают и фиксируют изменения в состоянии корневой системы. После окончания экспозиции выращивания, ограниченной двумя-тремя неделями, растения вынимают из сосуда, расчленяют на морфологические органы, которые и исследуют в лабораторных условиях весовым методом и методом химического анализа.
Недостатком метода является ограниченность периода наблюдений, а также изменение среды развития корней растений по сравнению с почвенной средой. К тому же в условиях водной среды на корнях не образуются корневые волоски.
Метод использования взаимосвязей между биометрическими элементами корневых систем и надземной частью дерева. Заключается в том, что, используя имеющиеся в природе растительного организма закономерности соотношений между морфологическими элементами, параметры корневых систем определяют по соответствующим формулам и моделям.