Głównym powodem jest wyeliminowanie – już na samym wstępie – szkód spowodowanych przez szkodniki oraz choroby glebowe – właśnie poprzez całkowite zrezygnowanie z używania ziemi. Innym powodem są duże nakłady pracy, jakie trzeba ponieść w związku z korzystaniem z ziemi.
Dlatego w profesjonalnej uprawie roślin chętnie stosuje się łatwe w obsłudze podłoża, które można ponownie wykorzystać. Jednak zapewne najważniejszym powodem jest zagwarantowanie czystej, neutralnej i dobrze napowietrzonej strefy korzeniowej.

Hydroponika często jest rozumiana jako metoda uprawy, która korzysta tylko i wyłącznie z wody, natomiast całkowicie rezygnuje ze stosowania substratów. Twierdzenie to jest słuszne w przypadku technologii NFT lub ćro-hydroponiki, gdzie podłoże stosowane jest co najwyżej do stabilizacji roślin. Jednak każdy, kto stosuje nawadnianie kroplowe, technologię Deep Channel NFT lub systemy typu „przypływ-odpływ”, nie uniknie konieczności użycia substratu, w zależności od tego, jaki wybrał system.
Obecnie oferowany jest szeroki wachlarz różnorodnych substratów, a wybranie odpowiedniego nie zawsze jest łatwą sprawą.
Jakie warunki musi spełniać dobry substrat:

• - Powinien być neutralny (tzn., że nie powinien mieć wpływu na odczyn pH roztworu odżywczego)
• - Powinien mieć dużą zdolność do wchłaniania wody
• - Powinien charakteryzować się dobrym stosunkiem woda-powietrze
• - Powinien wykazywać dobrą przewiewność oraz dobrą przesiąkliwość
• - Powinien posiadać zdolność do wymiany kationów (buforowanie)
• - Powinien być czysty
• - Powinien być stabilny pod względem organicznym
• - Nie powinien stanowić zagrożenia dla środowiska i dla zdrowia

Innym ważnym aspektem, którego nie powinno się pomijać, jest związek pomiędzy podłożem a cyklami nawadniania.
 
Substraty takie jak wełna mineralna lub kostki „Oasis” mogą zatrzymać więcej wilgoci niż włókno kokosowe i o wiele więcej niż kulki gliniane. Przy nieprzerwanym nawadnianiu, tak jak w przypadku systemów „AquaFarm” oraz „Flo Gros”, sprawdziło się zastosowanie kulek glinianych, ponieważ tutaj zdolność do zatrzymywania wilgoci nie jest aż tak ważna. Jeśli zdecydujemy się na zastosowanie wełny mineralnej lub kostek „Oasis” zamiast kulek, cykl nawadniania należy zredukować do 5 minut na godzinę.

Przy produkcji wełny mineralnej czysta skała bazaltowa jest podgrzewana do bardzo wysokich temperatur (rzędu 1500°C). Płynna masa bazaltowa jest poddawana odwirowaniu. Podczas oziębiania powstają włókna, które są formowane do kształtu podłużnych mat lub kostek. Obecnie wełna skalna stanowi jeden z najczęściej stosowanych substratów. Właśnie w technologii uprawy szklarniowej wełna mineralna przez długi czas należała do najważniejszych
substratów, dopóki związane z tym faktem zagrożenia dla środowiska naturalnego nie skłoniły wielu ogrodników do zmiany myślenia.
Zasadniczo wełna mineralna jest dobrym materiałem i łączy kilka właściwości, których oczekuje się od dobrego substratu. Wełna skalna występuje pod różnymi postaciami, w kształcie kostek, mat lub drobno pociętych kawałków. Materiał ten oferuje kilka korzyści, w tym neutralność, dobrą przewiewność oraz pojemność wodną.
A jednak – wełna mineralna ma jeden poważny mankament: nie jest ekologiczna! Jest materiałem szkodliwym dla zdrowia, zwłaszcza w stanie suchym. Drobne włókna oddzielają się od kostek lub mat i dostają za pośrednictwem powietrza do płuc, gdzie mogą doprowadzić do uszkodzeń tkanki (np. do raka płuc).
Wełna mineralna stanowi również zagrożenie dla środowiska: wietrzeje bardzo powoli i nie poddaje się kompostowaniu, w wyniku czego powstają duże ilości odpadów, które należy poddać utylizacji, co będzie przyczyną problemów w przyszłości – zwłaszcza, jeśli weźmiemy pod uwagę ogromne ilości wełny mineralnej, które zużywa np. przez holenderski przemysł szklarniowy każdego roku.
Wełna mineralna jest często stosowana w połączeniu z nawadnianiem kroplowym lub z systemami typu „przypływ-odpływ”. Jednakże coraz częściej jest zastępowana przez czyste i ekologiczne substraty, takie jak włókno kokosowe lub kulki keramzytowe.

Granulat keramzytowy to małe kulki, jakie często znajdujemy w donicach roślin dekoracyjnych. Kulki gliniane są „gotowane” w wysokiej temperaturze, przy czym pęcznieją i stają się porowate. Dzięki temu jest to materiał lekki, sterylny i zapewnia dosyć wilgoci i napowietrzenia, aby umożliwić optymalny wzrost korzeni. Granulat jest dostępny w różnych wielkościach, o średnicy od 2 mm do 24 mm. Mniejsze kulki posiadają właściwości kapilarne, podczas gdy większe znane są z dużej przesiąkliwości. Najlepszą kombinację do stosowania w Deep
Hydroponics stanowi mieszanka drobnego i dużego granulatu w stosunku 4 do 8, aby utworzyć możliwie najlepszy klimat dla korzeni.
Gdy keramzyt kupujemy u zaufanego producenta, to z reguły charakteryzuje się on neutralnym pH (odczyn wynosi około 7). Tym samym materiał podłoża nie oddziałuje na wartość pH roztworu odżywczego. Po dokonaniu zbiorów granulat należy lekko przeczyścić: Mniejsze ilości można po prostu przegotować w wodzie. Większe ilości namoczyć przez noc w zawierającym kwas roztworze o wartości pH równej 4 lub w roztworze zawierającym chlor (uwaga, zachować ostrożność), a następnie dobrze przemyć.
Granulat można oczywiście wykorzystać ponownie – i to dowolną ilość razy...
Keramzyt jest materiałem naturalnym i przyjaznym dla środowiska. Nadaje się do powtórnego przetworzenia (recyklingu) i można go po prostu wymieszać z ziemią ogrodniczą lub doniczkową, aby ją spulchnić i poprawić jej właściwości.
W porównaniu z innymi materiałami keramzyt nie może gromadzić zbyt wiele wody. Dlatego nadaje się tylko do zastosowania w określonych systemach kultury wodnej, która korzysta z głębokich doniczek, znajdujących się pod ciągłym nawadnianiem.
Niektórzy ogrodnicy mieszają keramzyt z innymi substratami, takimi jak włókno kokosowe, aby poprawić ich przesiąkliwość i wzbogacić je w dodatkowe wymieniacze kationów.

Włókno kokosowe weszło na rynek dopiero kilka lat temu, oferując ogrodnikom efektywną i tanią alternatywę do tradycyjnej wełny mineralnej. Włókna powstają jako produkt uboczny przy rozłupywaniu orzechów kokosowych i są produkowane głównie w krajach strefy tropikalnej, w których występują wielkie plantacje palm kokosowych.
Włókna kokosowe są dostępne w dwóch odmianach:
- Tradycyjne włókna można kupić w formie twardych brykietów lub chipsów w plastikowych torbach. W wodzie znacznie pęcznieją i oferują znakomite właściwości, jeśli chodzi o zdolność wchłaniania wilgoci oraz zdolność do wymiany kationów.
Materiał ten jest wystarczająco stabilny, aby nie gnić zbyt szybko.
- Najnowszy dostępny na rynku produkt ma postać kostek albo mat, wszytych w siatkę z materiału; materiał ten nie posiada jednak zdolności wchłaniania wody i dlatego powinien być stosowany tylko w systemach z ciągłym nawadnianiem. Oferuje on za to idealną przesiąkliwość oraz bardzo dobre napowietrzenie korzeni.
W przypadku wyboru włókna kokosowego, należy zwrócić uwagę na: zawartość sodu, przewiewność i przesiąkliwość oraz własne wymagania co do hodowli. Jakość włókna kokosowego zależy od regionu, w którym rosła roślina oraz od lokalnych warunków klimatycznych. Również sposób produkcji włókna odgrywa ważną rolę. Miejsca produkcji znajdują się często nad morzem, w związku z tym do płukania włókien używana jest woda morska. Może to prowadzić do zasolenia włókien, co czyni je nieprzydatnymi do stosowania w uprawie roślin, gdyż duża zawartość soli może spowodować obumarcie roślin. Dobrzy producenci wypłukują sól z włókien, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie zadowalających wyników hodowli na podłożu z włókna kokosowego.
Innym ważnym aspektem jest przesiąkliwość substratu.
Nawet jeśli na początku użytkowania przewiewność i przesiąkliwość są na dobrym poziomie, to szczególnie w przypadku pociętych kawałków wełny mineralnej może dojść do ich zbrylenia i stałego zagęszczania, co daje coraz mniej miejsca dla rozwoju korzeni. Z tego powodu niektórzy ogrodnicy dodają keramzyt lub perlit do chipsów kokosowych.
Włókna kokosowe to dobry przykład na ważną rolę, jaką powinien odgrywać Sprawiedliwy Handel. W wielu krajach przy procesie wytwórczym wciąż wykorzystywana jest praca dzieci, a wynagrodzenia pracowników są bardzo niskie. Jest to temat, który powinien interesować nas, ludzi żyjących w bogatych krajach, o wiele bardziej!

Perlit jest produkowany ze sterylizowanej skały pochodzenia wulkanicznego i jest specjalnie przeznaczony do stosowania w rolnictwie. Szczególnie dobrze nadaje się do poprawy przewiewności, względnie przesiąkliwości i zapobiega zbyt dużemu zagęszczeniu podłoża. Perlit rozkłada się bardzo powoli i dlatego można go stosować przez długi okres czasu. W hydroponice perlit jest używany przy nawadnianiu kroplowym albo jako dodatek do wełny skalnej lub włókna kokosowego, aby je spulchnić i poprawić ich właściwości.

Wermikulit to inaczej napęczniała mika, która w wyniku podgrzania zwiększyła swoją objętość. Może gromadzić dużo wilgoci i charakteryzuje się oddziaływaniem kapilarnym w strefie korzeniowej. Również zdolność do wymiany kationów jest bardzo duża.
Jednak wermikulit, podobnie jak perlit, jest z powodu swojej niewystarczającej przewiewności rzadko stosowany w hydroponice. Oba rodzaje substratów nadają się lepiej do hodowania siewek lub sadzonek w istniejących systemach hydroponicznych. Dobrze nadają się do mieszania z innymi substratami, w celu poprawienia ich właściwości.
Przy wyborze odpowiedniego substratu najważniejszą rolę odgrywają kwestie techniczne, związane z zastosowanym systemem. Nie należy jednak zapominać o wartościach etycznych w odniesieniu do ochrony środowiska oraz kwestii Sprawiedliwego Handlu.
Niniejszy tekst nie przedstawia pełnej listy możliwych do zastosowania substratów. W artykule położono natomiast większy nacisk na najczęściej używane substraty.
Oczywiście, istnieją na pewno ogrodnicy, którzy uprawiają rośliny na skałach pochodzenia wulkanicznego, na torfie, a nawet na piasku. Z drugiej jednak strony inni w ogóle nie używają substratów, pod warunkiem, że eksploatują systemy typu ćro-hydroponicznego lub systemy NFT. W niektórych krajach Trzeciego Świata, gdzie tak łatwo dostępne dla nas możliwości nie są już czymś tak oczywistym, także ścinki plastiku lub inne odpady muszą niekiedy posłużyć za substrat. Jednakże dobre zbiory dowodzą, że ziemia nie jest jedynym podłożem, na którym mogą rozwijać się rośliny – pod warunkiem, że zostanie zastąpiona odpowiednim materiałem!