Физиолого-биохимические исследования усвоения элементов питания растениями привели к необходимости изучения генетики минерального питания. Этому вопросу был посвящен ряд симпозиумов и конференций (СССР, 1968; Югославия, 1983, 1985; США, 1985). Результаты исследований свидетельствуют, что на основе знаний генетической специфики минерального питания сортов сельскохозяйственных растений можно существенно повысить эффективность действия удобрений и окупаемость их урожаем. Показано, что не столько размеры корневых систем, сколько прежде всего их генетически обусловленная поглотительная и синтетическая активность, скорость оттока ассимилятов и отзывчивость сортов на заданный уровень NPK обеспечивают высокие коэффициенты поглощения элементов минерального питания и их ассимиляцию. При испытании реакции ряда сортов яровой пшеницы, ячменя, гороха, сои, гречихи и картофеля на NPK установлено (Э. Л. Климашевский, 1986), что в среднем за 5-8 лет так называемые агротехнически перспективные сорта (АПС) обеспечивали прибавку урожая на 97% (зерновые — на 14,4 ц/га, картофель — на 127 ц/га), тогда как агротехнически неперспективные (АНПС) — только на 22% (соответственно 5 и 46 ц/га). В первом случае коэффициент использования NPK был в 2 раза больше, а затраты на производство 1 ц дополнительной продукции АПС всех культур составили 1,4, АНПС — 4,2 руб. При этом АПС имеют более стабильную продуктивность в разные по погодным условиям годы. Было также выявлено, что растения озимой пшеницы сорта Харьковская 63 очень чувствительны к недостатку азота и фосфора, а растения сортов Мироновская 808 и Краснодарская 39 — только к фосфору. Таким образом, разработка интенсивных, энергосберегающих технологий в растениеводстве и правильное построение систем удобрения невозможны без учета генетико-физиологической специфики поглощения и усвоения ионов растениями. Поэтому наряду с физиолого-биохимическими аспектами минерального питания растений необходимо изучение их генетически обусловленных физиологических свойств, обеспечивающих высокую степень поглощения и метаболизма ионов.
Ставится также задача разработать физиолого-генетические модели для создания агротехнически перспективных сортов с определенными параметрами корневого питания, с такими индексами, как ионообменная емкость и фонд активных генов корневой системы, активность ферментов (например, нитратредуктазы, фосфатазы и др.) и индексы системы источник — акцептор ассимйлятов и др.