La capacidad de ratooning deficiente para la caña de azúcar puede limitar la productividad del cultivo y la rentabilidad de los cultivadores de caña de azúcar. El objetivo de este estudio fue determinar la asociación de respuestas fisiológicas y patrones de distribución de raíces en el rendimiento de la segunda caña de ratoón, y las relaciones entre estos rasgos. Diecisiete genotipos de caña de azúcar fueron plantados en un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. El segundo cultivo de ratoón fue evaluado para el porcentaje de germinación, rendimiento de caña, lectura del medidor de clorofila Soil Plant Analysis Development (SPAD), fluorescencia de clorofila, contenido relativo de agua (RWC), área foliar específica (SLA) y conductancia estomática. La densidad de longitud de raíces (RLD) fue evaluada a través del método del barreno. Las muestras de raíces fueron divididas en capas de suelo superior e inferior para estudiar los patrones de distribución de raíces. Los genotipos de caña de azúcar fueron significativamente diferentes para RLD, porcentaje de germinación y rendimiento de caña. Los patrones de distribución de raíces fueron clasificados en tres grupos basados en el RLD. Un alto RLD entre plantas en las capas de suelo superiores a los 90 días después de la cosecha (DAC) se correlacionó positivamente con una alta germinación, mientras que un alto RLD entre filas en las capas de suelo inferiores a los 90 y 270 DAC se asoció con un alto rendimiento de caña. El RWC a los 90 DAC y la conductancia estomática a los 180 DAC estuvieron estrechamente relacionados con el porcentaje de germinación, mientras que la fluorescencia de clorofila y la conductancia estomática a los 180 DAC estuvieron estrechamente relacionados con el rendimiento de caña.