تأمين مواد غذايي گياه
محيط رشد ريشه بايد مواد غذايي را در اختيار ريشه‌هاي گياه قرار دهد. برخي از بسترهاي كشت، مانند خاك‌هاي زراعي، مواد غذايي كافي دارند كه قادرند عناصر غذايي را در خود ذخيره كنند، به تدريج در اختيار گياه قرار دهند و از شسته شدن كاتيون‌ها جلوگيري نمايند كه به آن، ظرفيت تبادل كاتيوني (CEC) اطلاق مي‌شود. برخي از بسترها، مانند ورميكوليت، ظرفيت تبادل كاتيوني بالايي دارند و بعضي ديگر، مثل پرليت، فاقد ظرفيت تبادل كاتيوني هستند و نمي‌توانند عناصر غذايي را ذخيره‌سازي كنند؛ و در اين نوع بستر، لازم است كه محلول غذايي به طور مداوم در اختيار ريشه‌هاي گياه قرار گيرد.
تأمين رطوبت مورد نياز ريشه
رطوبت بايد هميشه به اندازه كافي در دسترس ريشه‌هاي گياه باشد. قابليت نگهداري رطوبت در بسترهاي مختلف با يكديگر متفاوت است: برخي از بسترهاي كشت قادرند كه رطوبت را براي مدت طولاني در خود نگه دارند و هر چه خاك سنگين‌تر و اندازه خلل و فرج آن ريزتر باشد، مي‌تواند مقدار رطوبت بيشتري را در خود نگه دارد (مانند خاك رس). درحالي‌كه برخي ديگر از بسترهاي كشت، قادر به نگهداري آب براي مدت طولاني در خود نيستند و لازم است كه حتي چندين بار در يك روز آبياري شوند (مانند ماسه).
شکل1- بستر کشت گیاهان گلخانه‌ای
داشتن تهويه مناسب
يكي از وظايف مهم بستر كشت، داشتن تهويه مناسب است تا بتواند تبادل گازي را بين محيط ريشه و اتمسفر بالاي محيط ريشه فراهم كند. ريشه‌ها بايد اكسيژن كافي دريافت كنند تا تنفس كنند و انرژي لازم را براي جذب عناصر غذايي توليد نمايند. هر چه خاك سبك‌تر باشد، قابليت تبادل گازي آن بيشتر است. در خاك‌هاي سنگين رسي، دي‌اكسيدكربن توليد شده توسط ريشه‌هاي گياه و موجودات ذره‌بيني، به خوبي از خاك خارج نمي‌شود، از طرفي اكسيژن نيز به اندازه كافي در خاك رسي منتشر نمي‌شود. تراكم بالاي دي‌اكسيدكربن و كمبود اكسيژن سبب كاهش تنفس مي‌گردد و به همين دليل، ريشه‌هاي گياه در اين نوع خاك‌ها سطحي مي‌شوند.
ريشه به عنوان محل استقرار گياه
بسترهاي كشت، تكيه‌گاهي براي گياه و محل استقرار ريشه‌ها هستند. برخي از بسترهاي كشت به علت سبك بودن، قدرت نگهداري گياه را نداشته و نياز به قيم دارند. در صورتي‌كه ريشه در خاك استقرار خوبي نداشته باشد ممكن است كه با تكان خوردن ريشه از خاك خارج گردد.
برخي از بسترهاي كشت قادرند كه فقط يك يا دو وظيفه فوق را انجام دهند و بعضي ديگر نيز، مي‌توانند كه به تنهايي چهار وظيفه ياد شده را به صورت نسبي (نه به صورت ايده‌آل) انجام دهند؛ مثلا خاك شني داراي تهويه مناسب و استقرار خوبي براي ريشه‌هاي گياه است ولي قابليت نگهداري رطوبت و تأمين مواد غذايي مورد نياز گياه را ندارد؛ در مقابل، خاك سنگين رسي، قابليت نگهداري رطوبت را براي مدت طولاني دارد و مي‌تواند مواد غذايي مورد نياز گياه را تأمين نمايد و ريشه‌ها نيز در آن از استقرار خوبي برخوردارند؛ ولي به علت سنگين بودن خاك، ميزان تهويه و تبادلات گازي، كم است و ريشه‌ها نمي‌توانند به اعماق خاك نفوذ كنند و در نتيجه، بستر مناسبي براي رشد گياهان نيست؛ به همين دليل معمولا در كشت‌هاي خاكي، خاك زراعي را با ماسه و كود دامي مخلوط مي‌كنند تا بستر كشتي فراهم شود كه تقريبا همه خصوصيات خوب را تا حدي داشته باشد و به عنوان بستر كشت، مورد استفاده قرار گيرد.
تهيه چنين مخلوط‌هاي خاكي چندان هم آسان نيست و به همين دليل از سه دهه گذشته، استفاده از روش‌هاي كشت بدون خاك رايج شده است. در اين روش، از بسترهاي كشت آلي، معدني و يا مخلوطي از آن‌ها (كه اغلب فاقد ماده غذايي هستند) استفاده مي‌شود؛ ولي در مقابل، از تهويه مناسب، استقرار خوب و قابليت نگهداري رطوبت خوبي برخوردارند و بدين صورت مواد غذايي به صورت مصنوعي، از طريق محلول غذايي، در اختيار گياه قرار مي‌گيرد تا هم رطوبت و هم عناصر غذايي مورد نياز ريشه‌ها تأمين شود.
شکل 2- بسترهاي كشت، تكيه‌گاهي براي گياه و محل استقرار