Несмотря на наличие огромного количества клеток в почве, они, по нашим прямым микроскопическим определениям, занимают даже в богатых почвах (черноземы, горно-луговые, перегнойно-глеевые) сравнительно небольшую часть от общей поверхности частиц (0,1—0,5%). В почве отдельные очаги развития микроорганизмов разделены большими свободными пространствами, т. е. отдельные микроколонии часто развиваются изолированно, и непосредственной конкуренции за площадь в почве обычно не наблюдается.
Изучение динамики развития микроорганизмов с помощью люминесцентной микроскопии показало, что во времени происходят не только количественные изменения, но меняется и соотношение между одиночными и колониальными формами, а также средняя величина микроколоний. По соотношению между одиночными и колониальными формами можно судить о степени активности микроорганизмов. Особенно много микроколоний появляется через две недели после увлажнения сухих почвенных образцов или образцов, обогащенных органическими веществами. Внесение растворимых веществ (сахара, аминокислоты) приводит к развитию одиночных форм, которые располагаются в почвенном растворе.
При эпилюминесценции корни и корневые волоски растений, окрашенные акридином оранжевым, светятся зеленым, многочисленные приставшие к корню почвенные частицы выглядят красными, желтыми, иногда черными. На поверхности корня располагается масса бактериальных клеток. Они четко видны на красном фоне почвенных частиц; на поверхности корня и корневых волосков они менее заметны, так как и те и другие светятся зеленым. Однако растительные клетки и клетки микробов обладают разными оттенками зеленого свечения. Поэтому в большинстве случаев бактерии вполне различимы и на поверхности корня. Нуклеоиды бактерий люминесцируют очень ярко.
Бактерии, расположенные на поверхности корня, часто собраны в микроколонии, которые обычно состоят не из нескольких десятков клеток, что характерно для почвы без растений, а из нескольких сотен клеток. Встречаются колонии еще большей величины, особенно на разлагающихся или поврежденных участках корня. Бактерии, образующие микроколонии, довольно разнообразны по морфологии. Это мелкие и крупные шаровидные, овальные и палочковидные формы. Палочковидные формы являются господствующими. В ризоплане преобладают более крупные формы, чем в почве. Обычно микроколонии состоят из одинаковых по морфологии клеток и, видимо, принадлежат одному виду, реже — из разных. Часто в близком соседстве развиваются микроколонии, состоящие из клеток разных микроорганизмов, т. е. образуются сложные микробные сообщества.
При приготовлении препаратов для микроскопии путем отмывания корней в воде можно видеть, что много клеток плавает свободно вокруг корня, но большинство клеток и микроколоний даже при таком сравнительно жестком способе обработки располагается непосредственно на поверхности корня и приставших к. нему почвенных частиц. Одиночные клетки и целые микроколонии прочно удерживаются на поверхности, и их трудно десорбировать, что необходимо учитывать при подсчете микроорганизмов, ризосферы и ризопланы.
С помощью люминесцентного метода в ризосфере можно увидеть простейших животных. Изредка встречаются гифы актиномицетов. Гифы грибов, расположенных на поверхности корня и почвенных частиц, видны плохо, так как их мицелий светится слабо. Ярко люминесцируют только отдельные участки (ядра, некоторые включения). К сожалению, с помощью этого метода трудно разрешать очень важный вопрос о доминировании в ризоплане грибов или бактерий. Установлено, что основным агентом, разрушающим мертвое органическое вещество, являются грибы. Очень важно выяснить, бактерии или грибы доминируют в ризоплане. Многие считают, что биомасса грибов в ризоплане значительно больше, чем биомасса бактерий.