Supstrati su materijali koji fizički podržavaju rast biljaka. Dobar supstrat osigurava korijenju biljaka dovoljnu cirkulaciju zraka kako bi voda i hranjive tvari djelotvorno dospjele do korijena, a rezultat je zdrav korijenski sustav.
Postoje vjerojatno stotine različitih vrsta uzgojnih supstrata. Sve na čemu biljka može rasti smatra se uzgojnim supstratom.
Postoje umjetno stvoreni i organski (prirodni) supstrati. Čak i obični stari ZRAK može biti djelotvorno uzgojno okruženje za korijenje.
Uzgojna supstrata u hidroponici
Odabir najboljeg uzgojnog supstrata koji bi trebao ispuniti svoju svrhu ovisi o brojnim varijablama. Vrsta sustava koji će se koristiti, kakva vrsta kulture će se uzgajati i lokalno okruženje, to su samo neki od odlučujućih čimbenika pri odabiru uzgojnog supstrata. Može postojati nekoliko supstrata koji će jednako dobro funkcionirati za specifične potrebe.
U nastavku su navedene najpopularnije vrste uzgojnih supstrata.
1. Oasis kocke
Ove lagane kocke su uzgojni supstrat namijenjen kako za sjeme, tako i za reznice. Slične su mineralnoj vuni koja se koristi za klijanje, ali ne moraju biti prethodno namočene. Supstrat ima neutralan pH i vrlo dobro zadržava vodu.
Kocke su namijenjene kao početni supstrat i dostupne su u tri veličine. Radi se o prilično svestranom uzgojnom supstratu jer se može presaditi u mnoge različite vrste hidroponskih sustava (ili u zemlju).
2. Kokosova vlakna i kokosove ljuske
Kokosova vlakna potječu iz vanjske ljuske kokosovih oraha. Nekada su smatrana otpadnim proizvodom, a danas su jedan od najboljih dostupnih uzgojnih supstrata. Vrlo brzo postaju jedan od najpopularnijih uzgojnih supstrata na svijetu. Radi se o praškastim ljuskicama samog kokosa. To je prvi potpuno "organski" uzgojni supstrat koji nudi vrhunsku izvedbu u hidroponskim sustavima. Razgrađuje se vrlo sporo, tako da ne pruža nikakve hranjive tvari biljkama koje rastu u njemu, što je idealno za hidroponiju. Kokosova vlakna također su pH neutralna, zadržavaju vlagu vrlo dobro, a ipak omogućuju dobro provjetravanje korijena.
Kokosova vlakna dolaze u dva oblika - kokosova vlakna i kokosove ljuske. Oboje je proizvedeno od kokosovih ljuski, jedina razlika je u veličini čestica. Veličina kokosovih vlakana približno je ista kao zemlja za sobne biljke, dok je veličina komada kokosovih ljusaka više poput malih drvenih iverja.
Veća veličina kokosovih ljusaka omogućava stvaranje veće količine zračnih džepova između pojedinih komada, što uzrokuje izvrsno provjetravanje korijena.
Postoje brojne prednosti – zadržava veći kapacitet kisika nego mineralna vuna, ali također ima izvrsnu sposobnost zadržavanja vode nego mineralna vuna, što je stvarna prednost za hidroponske sustave koji imaju povremene cikluse navodnjavanja.
Kokosova vlakna također imaju visok sadržaj hormona koji stimuliraju korijen i pružaju određenu zaštitu protiv korijenskih bolesti, uključujući napad gljivica. Nizozemski uzgajivači otkrili su da je mješavina 50% kokosovih vlakana i 50% keramzitnih granula idealan uzgojni supstrat.
Pri nabavi kokosovih vlakana dobro je paziti na njihovu kvalitetu. Uobičajeno su dostupne niže klase kokosovih vlakana koje imaju visok sadržaj morske soli i vrlo su sitnozrnaste.
Ova kokosova vlakna niže klase mogu dovesti do nezadovoljavajućih rezultata pri korištenju u hidroponskom sustavu.
3. Perlit
Stari dobri perlit! Već se dugi niz godina koristi kao dodatak tlu za povećanje prozračnosti i propusnosti tla. Perlit je rudarski materijal, oblik vulkanskog stakla koji se pri brzom zagrijavanju na više od 900° C pretvara u granulat koji izgleda kao kokice (voda koja se pri tome isparava stvara bezbroj malih mjehurića).
Rahli, ovlaži i prozračuje tlo ili vrtlarski supstrat.
Perlit je jedan od najboljih hidroponskih supstrata za uzgoj. Koristi se samostalno ili u kombinaciji s drugim supstratima. Perlit se obično koristi s vermikulitom (smjesa 50-50 vrlo je popularan supstrat), a također je jedan od glavnih sastojaka mješavina za tlo. Perlit ima dobra drenažna svojstva, što ga čini dobrim izborom za hidroponske sustave kapilarne vrste. Budući da je perlit vrlo lagan i pluta, sam po sebi možda neće biti najbolji izbor kao supstrat za uzgoj u sustavima poplava i sliv. Perlit je također relativno jeftin.
Najveći nedostatak perlita je to što ne zadržava dobro vodu. Što može rezultirati time da brže isušuje između navodnjavanja. Prašina od perlita nije povoljna za zdravlje, pa je pri rukovanju s njim preporučljivo nositi masku za prašinu.
4. Vermikulit
Vermikulit je još jedan iskopavani materijal. To je silikat koji se, poput perlita, širi pri izlaganju vrlo visokoj temperaturi. U svom prirodnom stanju podsjeća na stijenicu sličnu liskunu, ali kada se brzo zagrijava, širi se kao rezultat stvaranja interlaminarne pare. Kao supstrat za uzgoj vrlo je sličan perlitu, osim što ima relativno visok kapacitet izmjene kationa, što znači da može zadržati hranjive tvari za kasniju upotrebu.
Kao i perlit, vermikulit je vrlo lagan i ima tendenciju plutanja. Vermikulit se najčešće koristi u kombinaciji s perlitom jer se međusobno dobro nadopunjuju. Vermikulit zadržava vlagu (oko 200 do 300% težine), a perlit ne može sam uravnotežiti supstrat za uzgoj tako da zadržava vodu i hranjive tvari dobro, ali ipak opskrbljuje korijenje dovoljnom količinom kisika. Smjesa vermikulita i perlita 50/50 vrlo je popularan supstrat za hidroponske sustave kap po kap, kao i sustave poplava i sliv. Vermikulit je jeftin.
Glavni nedostatak vermikulita je što zadržava previše vode da bi se mogao koristiti sam. To može ugušiti korijenje biljaka ako se koristi direktno.
5. Pijesak
Pijesak je zapravo vrlo čest rastući medij koji se koristi u hidroponiji. S obzirom da je veličina njegovih čestica manja od uobičajenog kamenja, vlaga ne otječe tako brzo. Često se dodaje u uzgojne medije, što omogućava bolju drenažu i pruža strukturu. Također pomaže dodati težinu mješavini i dodaje određenu gustoću. Može se koristiti i samostalno u hidroponskim sustavima. Kada se pijesak koristi na ovaj način, smatra se pješčanom kulturom, koja je varijacija šljunčane kulture, gdje je pijesak koji se koristi primarno za učvršćivanje biljaka na uzgojnim gredicama ili u posudama mnogo finiji od izbora šljunčanog uzgojnog medija.
Preporučljivo je koristiti najveću veličinu zrna pijeska jer to omogućava bolju prozračnost korijena povećanjem veličine zračnih džepova između zrnaca pijeska. Pijesak se također često miješa s vermikulitom, perlitom i kokosovim vlaknom, što također pomaže prozračnosti korijena.

6. Rockwool
Rockwool, nazvan također mineralna vuna, jedan je od najčešćih biljnih medija koji se koriste u hidroponiji. Rockwool je sterilan, porozan, nerazgradiv medij, sastavljen pretežno od granita ili vapnenca, koji se zagrijavaju, tope, predu u niti i vlakna kao šećerna vuna. Zatim se mineralna vuna oblikuje u blokove, listove, kocke ili ploče. Rockwool je dugo korišten hidroponski uzgojni medij, posebno kada je riječ o sadnji sjemena ili klonova. Prije upotrebe mora se uravnotežiti pH. To se provodi potapanjem kocki u vodu s uravnoteženim pH-om. Rockwool je napravljen tako da korjenima biljaka omogući savršen protok zraka i da ne budu stlačeni u kockama.
Velika prednost Rockwoola je njegova upijajuća sposobnost. Može izdržati vlažnim čak i nekoliko dana bez redovitog zalijevanja. Ali treba paziti da ne dođe do njegovog pretjeranog zasićenja vodom. Tada bi moglo doći do gušenja korijena biljaka, a također i do truleži drva i truleži korijena.
Nedostatak je međutim njegova cjelovitost – ako zamislimo prostirku dugu jedan metar u koju postavimo 3 biljke, a jedna od njih nam ugine, vrlo je vjerojatno da će truli korijeni početi širiti plijesan i po korjenima zdravih jedinki i time ugroziti konačnu žetvu.
7. Keramzit
Keramzit je nerazgradiv sterilan uzgojni medij koji zadržava vlagu, ima neutralan pH i također povezuje hranjivi otopinu u korijenske sustave biljaka. Ne radi se o najjeftinijem mediju za hidroponski uzgoj, ali može biti isplativ ako je uzgoj dugoročan hobi ili investicija. Nakon žetve vašeg vrta, ovaj hidroponski uzgojni medij se može očistiti, sterilizirati i ponovno koristiti za nove biljke. Brojne njegove prednosti i jednostavna uporaba znači da je dostupan u gotovo svakoj trgovini s hidroponijom. Pazite da ne dođe do udisanja prašine i prije uporabe dobro isperite.
8. Riječno kamenje
Riječno kamenje nije porozno, stoga ne zadržava i ne čuva vlagu u korijenskoj zoni hidroponskih sustava. Kamenje je nejednoliko, tako da između njega postoji mnogo zračnih džepova i korijenje može dobiti puno kisika, ali voda lako otiče. Kamenje neće upijati vlagu, tako da će biti potrebno prilagoditi cikluse navodnjavanja kako korijenje ne bi moglo presušiti između intervala navodnjavanja. Riječno kamenje je prikladno kombinirati s kokosovim ljuskama ili drugim uzgojnim medijima koji apsorbiraju vlagu i tako pomažu kamenju zadržati vlagu dulje.
Zbog dobrih drenažnih svojstava kamenja vrlo je prikladno koristiti ga s drugim hidroponskim uzgojnim medijima za drenaže koji bi inače mogli biti zasićeni vodom. Sloj kamenja na dnu uzgojne posude održavat će uzgojni medij posađen u vodi na dnu posude tako da ne bude prezasićen vodom.
9. Borove strugotine
Borove strugotine su jeftin hidroponski uzgojni medij i mnogi komercijalni uzgajivači ga koriste. Općenito za hidroponske sustave kapanjem. Što su strugotine veće, to će biti veći zračni džepovi između strugotina, i to bolje će biti prozračeno korijenje. Borove strugotine su drveni proizvod, tako da lako apsorbiraju vodu, što može lako uzrokovati zamočvarenost. Zato je prikladno provjeriti ima li sustav dobru drenažu kako strugotine ne bi bile posađene u vodi. U slučaju da budu posađene u vodi, bit će dobro postaviti sloj kamenja na dno posude kako bi pomogli kod drenaže.
10. Kompostirana i stara borova kora
Borova kora je dugoročno korišteni uzgojni medij u hidroponiji. Općenito je bila smatrana otpadnim proizvodom, ali pronašla je i primjenu kao zemljani kompost, kao i supstrat za hidroponski uzgajane kulture. Borova kora se smatra boljom od drugih vrsta kore drveća jer je otpornija na raspadanje i ima manje organskih kiselina koje se mogu ispirati u hranjivi otopinu nego kod drugih. Kora se općenito označava kao svježa, kompostirana ili letina.
11. Rižine ljuske
To je nusproizvod industrije riže. Iako su organski biljni materijal, raspadaju se vrlo sporo kao kokosovo vlakno, čime su prikladne kao uzgojni medij za hidroponiju. Rižine ljuske se označavaju bilo kao svježe, letine, kompostirane i prethodno kuhane, ili karbonizirane. Svježe rižine ljuske se obično isključuju kao hidroponski uzgojni medij zbog visoke vjerojatnosti kontaminanata, kao što su riža, klice plijesni, bakterije i sjemenke trave. Bilo koje klice plijesni, bakterije i mikroorganizme ubija i ostavlja sterilan i čist proizvod sušenjem prethodno kuhanih rižinih ljusaka nakon njihovog vršenja.
Ljuske riže također se često koriste kao dio smjese uzgojnih medija, kao što je 30%-40% ljuski riže i smjesa borove kore. Ukupni pH prethodno kuhanih i kompostiranih ljuski riže kreće se u rasponu od 5,7 do 6,5, što je ispravno u rasponu pH za većinu hidroponski uzgajanih biljaka. Svježe ili kompostirane ljuske riže imaju tendenciju visokog sadržaja mangana (Mn). Problemu s toksičnošću mangana moguće je izbjeći ako je vrijednost pH viša od 5, što je ispod normalne vrijednosti za hidroponiju u svakom slučaju.
12. Kristali koji apsorbiraju vodu (polimeri koji apsorbiraju vodu)
Polimerni kristali koji apsorbiraju vodu već dugo se koriste u mnogim industrijskim granama. Sve, od dječjih pelena, pa do sportske industrije, gdje se koriste u tekstilnim tkaninama koje mogu biti položene na glavu ili vrat kako bi koža bila održavana suhom i ugodnom. Koriste se također u vrtlarstvu, gdje se kristali miješaju u tlo kako bi pomogli zadržati vlagu u tlu. Cvjećari ih koriste u vazama za održavanje svježih i šarenih cvjetova za lijep izgled. Kad upiju vodu, izgledaju kao žele. Nakon sušenja mogu biti ponovno pohranjeni i ponovno korišteni.
Polimerni kristali koji apsorbiraju vodu nisu uobičajeni hidroponski uzgojni mediji, ali kao i svi ostali rastu u popularnosti. Većinom zbog njihove povećane dostupnosti. Relativno su jeftini i višekratno upotrebljivi. Međutim, korišteni samostalno ne omogućavaju korijenima dobivanje mnogo kisika. Budući da se kao žele skupljaju zajedno i ispunjavaju zračne džepove. Kristali veće veličine prikladniji su za uporabu u hidroponiji. Veća veličina pomaže održavati zračne džepove između kristala. Također kombinacija s riječnim kamenjem ili s drugim sličnim uzgojnim medijima s kristalima doprinosi povećanju zračnih džepova između kristalića.
Uporaba polimernih kristala za hidroponiju omogućava neke od najjednostavnijih dizajna hidroponskog sustava. Čak i s najograničenijim proračunima. Jednostavno namočite neke kristale koji apsorbiraju vodu u hranjivoj otopini i zatim ih stavite u kontejner. Sjemenke zatim postavite na kristale i imate hidroponski uzgajanu biljku. Nije potrebna nikakva pumpa. Samo je potrebno pobrinuti se da na dnu kontejnera budu otvori i staviti posudu u hranjivi otopinu jednom ili dvaput tjedno kako bi se kristali ponovno navodnili.