Τα στερεά υποστρώματα είναι τεχνητά υλικά, τα οποία έχουν τέτοιες φυσικές και μηχανικές ιδιότητες ώστε να διατηρούν ιδανικές αναλογίες νερού και αέρα στην περιοχή της ρίζας για την καλύτερη ανάπτυξη του ριζικού συστήματος. Τα χαρακτηριστικά που πρέπει να διαθέτει ένα υπόστρωμα ώστε να είναι κατάλληλο για την υδροπονία είναι τα ακόλουθα: να είναι αδρανές (δηλαδή να μην αντιδρά με το θρεπτικό διάλυμα) να έχει ουδέτερο pH, να έχει υψηλό πορώδες, να είναι χαμηλής πυκνότητας (μικρού βάρους), να είναι υδρόφιλο, να έχει διάρκεια ζωής μεγαλύτερη από τρία χρόνια, να είναι χαμηλού κόστους και να είναι απαλλαγμένο από φυτονόσους. Τα διάφορα υποστρώματα που χρησιμοποιούνται στην υδροπονία διακρίνονται σε ανόργανα, οργανικά και διάφορα μίγματα.
Ανόργανα Υποστρώματα
Από τα ανόργανα υποστρώματα αυτά που χρησιμοποιούνται πιο συχνά είναι ο πετροβάμβακας, η ελαφρόπετρα, η άμμος, ο περλίτης κ.ά.
Ο πετροβάμβακας είναι σήμερα το πλέον ευρέως χρησιμοποιούμενο υπόστρωμα στις υδροπονικές καλλιέργειες για την παραγωγή τομάτας, αγγουριού και άλλων φυτών, παρά το γεγονός ότι γίνονται προσπάθειες για εύρεση υποστρώματος, το οποίο θα τον αντικαταστήσει. Οι προσπάθειες αυτές γίνονται με σκοπό να βρεθεί λύση στο οικολογικό πρόβλημα που δημιουργεί η διάθεση των χρησιμοποιημένων πλακών του πετροβάμβακα στο περιβάλλον. Κύριο πλεονέκτημά του, όταν χρησιμοποιείται στις υδροπονικές καλλιέργειες, είναι η ικανότητα που διαθέτει να συγκρατεί πολύ μεγάλες ποσότητες θρεπτικού διαλύματος δεδομένου ότι οι πόροι του καταλαμβάνουν το 96% του όγκου του. Έτσι χρησιμοποιούμε ελάχιστο όγκο υποστρώματος (πχ 2 λίτρα ανά φυτό) όσο δηλαδή είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη αρκετών ριζιδίων για αναρρόφηση ύδατος.
Η ελαφρόπετρα είναι μία εγχώρια πρώτη ύλη, χαμηλού κόστους, η οποία έχει δώσει πολύ καλά αποτελέσματα κατά την χρησιμοποίησή της σε υδροπονικές καλλιέργειες
- Παρουσιάζει αποδεδειγμένα μειωμένο κίνδυνο προσβολών από εδαφογενή παθογόνα σε σύγκριση με άλλα υποστρώματα
- Διαβρέχεται πολύ εύκολα όταν πρόκειται να ξαναχρησιμοποιηθεί
- Εξασφαλίζει ιδανική ισορροπία αέρα/νερού στη ρίζα των φυτών
- Είναι χημικά αδρανές υλικό με αποτέλεσμα η θρέψη του φυτού να ελέγχεται πλήρως
- Έχει σταθερή ποιότητα και απόλυτη καθαρότητα εξαιτίας της ομοιογένειας του κοιτάσματος ελαφρόπετρας
- Η δομή του δεν υποβαθμίζεται στη διάρκεια της καλλιέργειας και μπορεί να ξαναχρησιμοποιηθεί για αρκετές καλλιεργητικές περιόδους
- Απορρίπτεται μετά τη χρήση του χωρίς να δημιουργεί προβλήματα στο περιβάλλον
Ο περλίτης έχει καλή κοκκομετρική σύσταση και μικρό βάρος και Δίνει καλή συμπεριφορά και σε πολυετείς καλλιέργειες (πχ τριανταφυλλιάς). Το κόστος βρίσκεται σε ενδιάμεση θέση μεταξύ πετροβάμβακα και ελαφρόπετρας.
Οργανικά Υποστρώματα
Από τα οργανικά υποστρώματα μπορούμε να αναφέρουμε την τύρφη, τη διογκωμένη άργιλο, το coco soil κ.ά. Θεωρούνται ότι δίδουν καλύτερο περιβάλλον ρίζας (πχ ανάπτυξη ωφέλιμων μικροβίων) και είναι λιγότερο επιζήμια για το περιβάλλον, καθότι αποδομούνται και ενσωματώνονται με το έδαφος. Αντιδρούν όμως με τα χημικά στοιχεία του διαλύματος γιαυτό η συνταγή χρειάζεται παρακολούθηση και ρύθμιση.
Η τύρφη σχηματίζεται κατά την μερική αποδόμηση των φυτών κάτω από αναερόβιες ή ημιαερόβιες συνθήκες. Έχει χαμηλό pH και χαμηλά επίπεδα σε θρεπτικά στοιχεία. Οι τυρφώδεις εκτάσεις σχηματίζονται σε κλιματικές συνθήκες υψηλής βροχόπτωσης, χαμηλής εξάτμισης, χαμηλής ηλιακής ακτινοβολίας και χαμηλών θερμοκρασιών. Το υψηλό κόστος της τύρφης είναι περιοριστικός παράγοντας για την χρησιμοποίησή της ακόμα και ως συστατικό μιγμάτων, ιδιαίτερα σε χώρες που δεν διαθέτουν πηγές τύρφης, όπως η Ελλάδα.
Μίγματα
Στην υδροπονία εκτός από τα οργανικά και τα ανόργανα υποστρώματα χρησιμοποιούνται και διάφορα μίγματα, όπως για παράδειγμα μίγμα τύρφης, βερμικουλίτη και περλίτη ή μίγμα τύρφης και άμμου.