Les caractéristiques concernées sont la croissance, la distribution et le fonctionnement des racines. Un sol compacté provoque un accroissement de la pression sur les parois cellulaires, ce qui réduit la vitesse d'élongation racinaire et accroît leur diamètre. La plante peut répondre en réduisant le potentiel osmotique dans les racines. De cette manière, l'élongation est maintenue à condition que la compaction ne soit pas trop forte (Demissy et Farque, 1997). Outre la compaction, certains chercheurs pensent que la réduction de l'élongation pourrait également être provoquée par un messager chimique synthétisé dans les racines (Tardieu, 1994). La diminution de la croissance des racines rend la plante plus sensible à la sécheresse : l'impact d'un déficit hydrique, même superficiel, est à la fois plus rapide et plus fort.
La compaction modifie également le système respiratoire des racines. L'augmentation de la respiration se traduit ainsi par des besoins accrus en oxygène.

La compaction entrave la circulation des gaz dans le sol au moment où les racines ont des besoins accrus en oxygène pour répondre à l'augmentation de la respiration (voir plus haut). Cette situation peut conduire à des cas d'hypoxie.
L'accès à l'eau peut être rendu difficile dans la mesure où le sol à proximité des racines tend à sécher plus rapidement. Le transfert de l'eau vers les racines rencontre une plus grande résistance. Mais le prélèvement de l'eau est surtout limité par la distribution hétérogène des racines dans le sol. Cela a bien sûr des conséquences directes sur l'absorbtion des nutriments qui sont solubles dans l'eau comme le nitrate.

Le taux de croissance des feuilles (LER : leaf expansion rate) diminue lorsque la plante se développe dans un sol compact (données sur le maïs, Ben Haj Salah, 1996). Cette réduction ne semble pas liée à la synthèse d'une plus grande quantité d'ABA (hormone de stress synthétisée dans les racines et acheminée jusqu'aux feuilles). Un autre agent provenant des racines pourrait intervenir, mais les résultats des recherches diffèrent sur ce point.

Ben Haj Salah H., 1996. Analyse de la vitesse de croissance foliaire du maïs (Zea mays L.) en conditions climatiques fluctuantes. Conséquences de déficits hydriques dans le sol. Thèse, 73p.

Demissy A., Farque P., 1997. Diagnostic d'état physique du sol et fonctionnement de la plante. In Nouveau outils de diagnostic pour une meilleure gestion de l'eau et de l'azote en parcelles cultivées. Séminaire DAA Agro-Environnement. Remy et Wery Eds.

Tardieu F., 1994. Growth and functionning of roots and root systems subjected to soil compaction. Towards a system with multiple signalling ? Soil and Tillage research, 30 : 217-234.