Um substrato agrícola tem de ter algumas características definidas. Entre elas a proporção entre as partículas sólidas e espaços vazios, onde fica armazenado água e ar. Um bom substrato tem uma proporção aproximada de  50% de sólidos e os outros 50% divididos entre água e ar.

Vamos discutir, de forma prática, como avaliar/mensurar estas características e outras.

- Deve reter umidade

               Ao decidir o cultivo em substrato desejamos que ele retenha certo volume de água/solução nutritiva. Esta capacidade e o volume retido determinam o numero de irrigações por dia e a disponibilidade de nutrição para a planta. Podemos determinar a capacidade de retenção de água/solução nutritiva, utilizando um recipiente e uma porção do substrato que queremos analisar ou estudar.

Exemplo:

Sabendo que um litro de água pesa aproximadamente 1 kg, um copo de 200 ml, se estiver cheio de água pesa 200g. Vamos ignorar o peso do copo.

Procedemos assim:  enchemos um copo de 200 ml com substrato seco e pesamos, neste exemplo, o peso do copo com substrato seco: 50g. A seguir umedecemos o substrato e drenamos, fazemos nova pesagem, peso do copo com o substrato molhado: 100g.

Diferença 100g – 50g = 50g <--- quantidade de água retida no substrato, dividindo o resultado pelo volume do recipiente saberemos a quantidade de água retira no substrato.

50/200 = 0,25, ou seja, 25% então nosso substrato armazena 25% de seu volume em água.

- Deve permitir um bom arejamento

Para um excelente desenvolvimento do sistema radicular e necessário uma boa oxigenação do meio onde a raízes está inserida. É necessário que durante os ciclos de irrigação e drenagem ocorra uma troca dos gases retidos no substrato, uma boa aeração. Podemos determinar a capacidade de retenção de ar, utilizando o recipiente anterior com o substrato encharcado e drenando.

Exemplo:

Utilizando o mesmo recipiente da analise anterior, com o substrato úmido, que pesou 100g, colocamos água até o substrato ficar encharcado e pesamos novamente, o resultado do substrato encharcado 150g.

 A diferença entre o substrato úmido e o substrato encharcado  

150g - 100g =50g <---- volume que estava ocupado por ar, dividindo o resultado pelo volume do recipiente saberemos a quantidade de ar retida no substrato à50/200 = 0,25 ou seja 25% - então nosso substrato armazena 25% de seu volume em ar.

Conclusão:

Veja, utilizamos um recipiente de 200ml e observamos que cheio do substrato, em estudo, o volume de água e ar que retém é 25% para cada, o que sobra, 50% de sólidos.   Este exemplo retrata um substrato ideal, o que acontece/desejamos na prática é que os volumes de ar e água estejam acima de 15% e que os sólidos próximos de 50%.

- Deve ter uma boa estabilidade física

               Um substrato que perde volume, consideravelmente, ao ser umedecido, também diminui a capacidade de armazenar água/solução nutritiva e ar. Por exemplo: na cultura do morango, como o ideal é que a coroa, da muda, fique inserida no substrato, de forma que ocorra emissão de novas raízes, um substrato que “acama” muito expõe a coroa, em médio prazo, a muda fica presa ao substrato só pelas raízes existentes, sem a renovação/emissão de novas a planta perde produtividade e pode até morrer.

Nível correto para o transplante de mudas (Fonte: PASSOS & PIRES, 1999)

- Deve ser quimicamente inerte

               Um bom substrato, para sistemas hidropônicos, deve ser o mais inerte possível. Em sistemas hidropônicos, desejamos que o substrato não contribua com nutrientes. Um substrato que contribui, pode desbalancear a nutrição que programamos.

               Como fazer uma avaliação desta característica de forma prática: usando uma pequena porção de substrato e 1,5 vezes o volume de água, misturamos os dois, depois drenamos a água e medimos sua condutividade, o resultado deve ser próximo de 0,5 mS. Exemplo: pegamos 50 ml de substrato e 75 ml de água, misturamos e drenamos, a medida da condutividade fazemos no drenado.

               Se o valor for maior, de 0,5 mS, mas ao repetirmos o processo, ou seja, utilizando o mesmo substrato da primeira medida e colocando nova porção de água, drenando e fazendo nova medida da condutividade, o valor baixe da inicial e sinal que o substrato pode estar salinizado, mas pode ser lavado durante os ciclos de rega e drenagem normais da cultura, o que não inviabilizaria o cultivo.

Em alguns lugares são comercializados substratos que apresentam EC (condutividade) muito alto e nos ciclo sucessivos este valor não baixa, como exemplo fibra de coco de baixa qualidade que foi produzida utilizando água do mar, casca de arroz que foi muito carbonizada (cinza de arroz).

É sempre importante saber a condutividade da água que usamos em nossos testes, pois a água pode apresentar EC acima de 1 mS em algumas localidades. Isto tem de ser verificado antes de tudo, águas com EC acima de 0,5 mS pode inviabilizar algumas culturas.

- Deve ser biologicamente inerte

               Da mesma forma que quimicamente é importante conhecer as características biológicas e da origem de nosso substrato, seu tempo de decomposição, contaminantes, para citar algumas. Podemos fazer isto por observação e investigação do histórico do substrato, investigar seus componentes, origem, características.

Se pudermos fazer uma analise laboratorial seria o ideal. Conforme o tamanho do investimento e obrigatório esta analise para determinar sua composição química e conhecer alguma contaminação por doença ou praga.

- Deve ter uma boa drenagem

               O substrato deve apresentar boa drenagem ao ser irrigado. Uma baixa drenagem dificulta dosar o volume de rega, como também dificulta a oxigenação do sistema radicular.  Podemos avaliar da seguinte forma: Utilizando um recipiente com o fundo furado, colocamos substrato seco e aplicamos água em grande quantidade, depois aguardamos a drenagem, no final o substrato de estar úmido, mas não encharcado. O tempo de drenagem deve ser equivalente ao tempo de rega; exemplo de forma prática: se a rega durou 5 minutos o tempo de drenagem deve ser até 10 minutos, sendo que depois disto reste só água/solução nutritiva retida na estrutura do substrato.

- Deve ter capilaridade

            Capilaridade é a propriedade física que os fluidos têm de subir em tubos extremamente finos. Essa ação pode fazer com que líquidos fluam mesmo contra a força da gravidade. Se um tubo que está em contato com esse líquido for fino o suficiente, a combinação de tensão superficial, causada pela coesão entre as moléculas do líquido, com a adesão do líquido à superfície desse material, pode fazê-lo subir por ele. Esta capacidade de subir resulta da capacidade de o líquido "molhar" ou não a superfície do tubo.

            Esta característica é observada na maioria dos substratos, e podemos avaliar isto de uma forma simplista: utilizando um recipiente cilíndrico cheio de substrato seco, com um furo na parte de baixo, e um recipiente (bacia) com água. Se em 24 horas, depois da colocação do tubo com substrato seco, a água subido ao menos uma medida equivalente ao nível da água, podemos considerar que o substrato tem boa capilaridade. Exemplo: bacia com 3 cm de água, depois de 24 hora a umidade chega a 6 cm do fundo do tubo.

- Ele deve ser leve

               A densidade aparente e volumétrica expressam a relação entre a massa (incluindo o espaço vazio) e o volume de uma amostra de substrato. Quanto menor for o recipiente utilizado, menor deve ser a densidade do substrato nele disposto, pela limitação do espaço para o desenvolvimento das raízes e das plantas. Considera-se como referência para substrato utilizado em células e bandejas valores de densidade entre 100 e 300 kg m-3; para vasos de até 15 cm de altura, de 250 a 400 kg m-3; para vasos de 20 a 30 cm, de 300 a 500 kg m-3; para vasos maiores, de 500 a 800 kg m-3 (FERMINO, 2002).   Como nosso exemplo inicial, pesamos um volume de 200ml de substrato seco, o valor deu 50g, este valor dividido pelo volume = 0,25 ou seja a densidade que nosso substrato tem 250 kg m-3, boa densidade.

- Deve ser de baixo custo e estar disponível

                A relevância do custo, no processo produtivo, deve ser determinada pelo produtor. Sempre considerando a durabilidade e a possibilidade de reaproveitar em ciclos sucessivos.

                A facilidade em aquisição deve ser considerada antes de iniciar a produção, pois sem um fornecimento regular pode ser inviável a utilização deste substrato.