В Европе лучшие результаты были получены при культивировании растений на гравии и крупнозернистом песке.
В СССР опыты по выращиванию овощей на искусственной почве проводились в Ленинграде профессором В. Чесноковым, в Ереване – академиком Г. Давтяном, в Москве – профессором З. Журбицким. К числу преимуществ гидропоники относятся: значительно большая урожайность растений, чем в почве, и небольшой расход воды, так как влага, стекающая с корней, используется многократно. Качество и количество урожая в гидропонике, по свидетельству специалистов, выше, чем в открытом грунте. Объясняется это тем, что растения развиваются в оптимальных условиях, которые постоянно контролируются и приводятся в соответствие с их потребностями. В этом случае планировать урожай легче.
С появлением в 60-х годах большого количества органических смол в ряде стран в качестве субстрата для гидропоники стали применять некоторые ионообменные смолы, обладающие высокой сорбционной способностью. Появилась возможность запасать необходимые для растений соли на смолах и тем самым исключить весьма трудоемкую операцию приготовления питательных растворов и их последующую коррекцию.
Из такого субстрата, насыщенного солями, состоят наши «грядки». Внешне он похож на песок. На самом же деле – это смесь смол, которые снабжают растения элементами минерального питания, и поэтому нет нужды готовить для них питательный раствор, а достаточно лишь время от времени увлажнять субстрат водой. Он потом постепенно, по мере потребности растений, отдает запасенные воду и соли. Кроме того, он сорбирует корневые выделения растений и тем самым предохраняет посев от отравления собственными метаболитами, выделяющимися через корни.
Использование такого активного почвозаменителя значительно облегчает уход за плантацией. Он обеспечивает круговорот воды в оранжерее, что существенно упрощает схему жизнеобеспечения. Однако полного круговорота веществ при этом все-таки не получается, и в будущих космических путешествиях придется брать в запас минеральные вещества на ионитных смолах. Так будет до тех пор, пока ученые не разработают методы регенерации почвозаменителя, обеспечивающие бесконечно долгое его использование при многократном обогащении элементами минерального питания, необходимого растениям.
На иных планетах при создании оранжерей высших растений можно будет, по-видимому, использовать местный грунт, так как брать с собой даже такой перспективный почвозаменитель, как ионообменные смолы, будет трудно из-за его веса. Впрочем, местный грунт может оказаться близким к нашей земной почве. Так, по сообщению американских ученых, лунные породы оказались пригодными для культивирования высших растений.