不同植物对土壤水分以及肥力的要求不同，但是土壤水分以及肥力对植物的根系生长发育是有着必然关系的。梁银丽等认为:在田间相对持水量(SRWC)为40%～70%时，随着水分含量提高，增施N、P肥可引起根系生物量显著增加。王晨阳等认为:SRWC在30%～80%范围时，随着SRWC降低，根系生物量减少。陈竹君等研究表明:在水分重度亏缺条件下，小麦根系生物量显著降低;中度水分亏缺和适宜水分条件可极显著地促进根系生长，但在适宜水分高肥力条件下，根系生物量较中度水分亏缺有所减少，不同水分和肥力对根系生长影响的差异均达极显著水平，且二者的交互作用亦极显著。以上数据的得到，都是经过长期的数据测定，其中使用最多的土壤化肥测试仪、和土壤水分仪，前者主要用于土壤养分含量变化的测定，而土壤水分温度计更多的是用于土壤水分的测定。经过长期的数据监测、记录同时比较，我们得到了以上的结论。
分析认为:在土壤水分重度亏缺条件下，根系生长及养分吸收严重受阻，根系生物量减少;随着土壤水分条件的改善，作物根系及地上部分生长加快，对水肥需求量大大增加，此时，根系生物量便迅速增大。这是植物借以扩大水分和养分吸收面积的适应性机制。随着土壤水分达到适宜以上条件时，在土壤肥力较高情况下，根系可以连续不断地吸收到大量水分和养分，较少的根系吸收的水分养分便可满足整个植株生长发育的需要，因而根系生物量又有所减少。而低肥土壤中根系则需进一步伸展扩大才能保证高水分条件下植株生长所需要的养分。
