В зависимости от вида действующего фактора можно выделить такие показатели, как водоудерживающая способность растений, содержание свободной и связанной воды, эластичность и вязкость протоплазмы. Для определения засухоустойчивости растений применяют метод крахмальной пробы, определение выхода электролитов из тканей растений и содержания статолитного крахмала, устойчивость пигментного комплекса, скорость движения цитоплазмы. При диагностике холодостойкости и морозоустойчивости используют содержание углеводов, активность рфруктонозидазы, степень склерификации узла кущения, изменение электропроводности тканей, биопотенциалов и увеличение сродства к красителям. Устойчивость к засолению можно определять по скорости прорастания семян в солевом растворе, а также использовать для этих целей такие показатели, как степень и скорость плазмолиза, «выцветания» хлорофилла, раскрытия устьиц, количество альбуминов, биохемилюми несцеиция, сооотношение катионов K/Naи другие показатели.

Визуальная диагностика

1. Определение водного дефицита

Когда растения снижают свой водный статус и теряют тургор под влиянием стресса, они показывают различные четкие симптомы. Симптомы прогрессируют пропорционально потерям влаги растением.
Самым явным симптомом является увядание листьев. Скручивание листа  вид увядания листьев на зерновых. Он имеет визуальную градацию (от 0 до 5 балов) и используется в селекции засухоустойчивости различных культур, таких как рис, ячмень и сорго. Другие листовые симптомы стресса включают в себя: высушивание листьев («горение»), «горение» кончиков листьев, «провисание» листьев и их опадание.
Симптомы стресса также отражаются на времени цветения, если стресс имел место до цветения.

Задержка или чрезмерное усилие при цветении типично для риса и сорго. Раннее цветение наблюдается на пшенице. Оценка степени задержки или раннего цветения требует сравнения стрессового участка и участка без стресса.

Увядание является реакцией растения на водный стресс и является следствием потери давления воды (тургора) в его клетках. Нижние листья быстрее верхних теряют тургор. В самом начале водного стресса у некоторых видов растений происходит скручивания флагового листа. У растения с достаточным количеством воды согнутый (не сломанный) лист быстро возвращается в начальное положение. При сильном стрессе лист останется слабым и не вернется в начальное положение. Степень жесткости листа используется для определения силы стресса и начинается с О для растений с достаточным количеством влаги и доходит до 5  признак сильного стресса. Оценку увядания листа лучше проводить между 11 и 15 ч. Ниже приведен метод оценки доктора Тони Фишера. Сорвите самый нижний зеленый лист с побега и уберите отмершие участки ткани с его кончика. Затем сделайте следующее.

Полевой тест  Оценка степени увядания листа (Метод Фишера)

Держите лист так, чтобы он выступал на 5 см. Согните лист вниз к земле до вертикального положения. Отпустите лист и наблюдайте за ним положение О.

Стресс-балл О. «Водный баланс с запасом влаги». Лист пружинит вверх слегка выше горизонтальной линии, а затем становится горизонтально.
Стресс-балл 1. «Водный баланс без запаса влаги». Лист возвращается в горизонтальное положение сразу.
Стресс-балл 2. «Начало водного стресса». Лист возвращается в почти горизонтальное положение.
Стресс-балл 3. «Водный Стресс». Лист возвращается в положение более близкое к вертикальному, нежели к горизонтальному.

Стресс-балл 4. «Сильный водный стресс». Лист остается в вертикальном положении.

Стресс-балл 5. «Продолжительный водный стресс» приводит к тому, что флаговый лист закручивается почти до середины его ширины. В таком случае ниже не будет зеленых листьев, т.к. они погибают от засухи.

Функциональная диагностика

Сократить потери урожайности возможно при своевременном установлении стрессового состояния растений, до того момента когда начали проявляться внешние признаки, но уже произошли изменения физиолого-биохимических процессов. В этом случае незаменимым является метод функциональной диагностики.

Данный метод был разработан русскими учёными А.С. Плешковым и П.А. Ягодиным в 1982 году с целью диагностики минерального питания растений.

Принцип метода функциональной диагностики заключается в следующем: определяют фотохимическую активность суспензии хлоропластов, полученной из сред ней пробы листьев диагностируемых растений, затем в суспензию хлоропластов добавляют элемент питания в определённой концентрации и вновь определяют фотохимическую активность суспензии. В случае повышения активности хлоропластов по сравнению с контролем (без добавления элементов) делается вывод о недостатке данного элемента; при снижении  об избытке; при одинаковой активности  об оптимальной концентрации в питательной среде.

Определяя коэффициент активности хлоропластов, мы можем:

1. Установить стрессовое состояние растений, когда приостанавливается процесс фотосинтеза и растения не готовы усваивать элементы питания;

2. Определить активное состояние растений, когда подкормка определёнными элементами питания приведёт к повышению урожайности.

Измерение активности хлоропластов происходит следующим образом. На фотоколориметре при длине волны 620 нм измеряют оптическую плотность суспензии хлоропластов. Затем кювету с суспензией 20 - 30 секунд освещают источником света и вторично измеряют оптическую плотность. По разности оптической плотности между двумя измерениями судят об активности хлоропластов. Поглощение света приводит молекулу хлорофилла в активное состояние, в результате которого активизируются все физиолого-биохимические процессы, определяющие интенсивность фотосинтеза.

Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды, идущий в хлоропластах с использованием солнечной энергии. Чем интенсивнее протекает процесс фотосинтеза в растении, тем больше образуется органических веществ, определяющих величину урожая. Таким образом, интенсивность фотосинтеза определяет продуктивность сельскохозяйственных культур.

Интенсивность фотосинтеза обусловлена внутренними генетическими факторами и модифицируется в соответствии с внешними условиями. Фотосинтетический аппарат растений реагирует на стрессовые факторы (условия освещения, температура, влажность, изменения газового состава атмосферы, действие токсических агентов) в результате чего снижается интенсивность фотосинтеза.

Использование функциональной диагностики позволяет в течение 1 часа установить стрессовое состояние растений и своевременно принять меры по его устранению, а также определить потребность в 14 макро и микроэлементах в том случае, когда хлоропласты активны и готовы принимать и усваивать элементы питания, подобрать наиболее эффективную схему некорневых подкормок культуры с учетом сложившихся условий ее возделывания.

На зерновых культурах рекомендуется проводить функциональную диагностику растений перед некорневыми подкормками в фазу кущения (Z25-30), перед цветением (Z45-55), а также в фазу молочной спелости зерна (Z70-75).