Замена минеральной ваты на более экологичные материалы, такие как кокосовое волокно (койр), является эффективной мерой для повышения устойчивости бесгрунтового выращивания в теплице. Чтобы всесторонне оценить целесообразность применения кокосового субстрата китайские ученые провели исследования, сравнив койр с минватой в качестве субстрата для выращивания огурцов.

В ходе опытов оценивалась их эффективность в отношении минеральных элементов в субстратах, дренажа и самих растений (рост растений, содержание аминокислот и вкусовых веществ в плодах). По сравнению с каменной ватой, койр значительно увеличил индекс площади листьев LAI и урожайность культур, а также содержание Ca, Mg, S, Cl и Zn в листьях и плодах. Содержание P, K, Ca, Mg, Cl, Zn и B в субстрате было выше в случае кокосового волокна, а содержание Fe, Cu и Mn в дренаже - ниже. Кроме того, кокосовый субстрат значительно увеличил содержание аминокислот (His, Leu, Ile, Phe, Lys, Asp, Glu и Pro) и ароматических веществ (TC, PS, TP, CLL, CuB и LA) в плодах огурца. Результаты продемонстрировали потенциал кокосового волокна как замены минеральной ваты для улучшения устойчивости беспочвенного выращивания в теплице.

В настоящее время минеральная вата и кокосовое волокно являются двумя субстратами, широко используемыми для тепличного производства. Минеральная вата обладает оптимальными химическими и физическими свойствами и широко используется в тепличном выращивании на протяжении десятилетий. Однако она является неразлагаемым продуктом, процесс производства которого из невозобновляемых ресурсов является энергоемким и оказывает большое воздействие на окружающую среду. Кроме того, минеральная вата связана с негативным влиянием на здоровье. Учитывая рост тепличного производства и трудности с обработкой и утилизацией использованных изделий из минеральной ваты, мы должны приложить больше усилий для ее переработки или снижения высоких энергетических затрат в процессе производства.

Затраты и экологические проблемы заставляют тепличников искать альтернативные устойчивые и перерабатываемые материалы, такие как кора, компост и особенно кокосовое волокно (койр), чтобы заменить минеральную вату. Койр является одним из наиболее распространенных органических отходов растительного происхождения и обладает высокой пористостью, хорошей аэрацией и высокой водоудерживающей способностью. Часто используемый либо в качестве чистого субстрата, либо как составная часть, койр является стабильным материалом в качестве среды для выращивания в тепличном секторе. Кокосовый субстрат также может быть использован повторно, например, с клубникой в модулях выращивания. В гидропонных системах некоторые производители даже предпочитают органические субстраты неорганическим, поскольку органические субстраты способны обеспечить хорошую продуктивность растений. По мнению ученых, если бы кокосовый субстрат можно было использовать в качестве моносубстрата без других неэкологичных субстратов, то можно было бы уменьшить воздействие на окружающую среду при производстве в теплицах и добиться устойчивого производства. В последние годы чистый кокосовый субстрат все чаще используется для выращивания некоторых мягких плодовых растений, таких как клубника и черника, а также лилий, томатов и огурцов. Однако физические, химические и биологические свойства каменной ваты и кокосового волокна сильно отличаются, что может повлиять как на рост растений, так и на качество плодов. Предыдущие исследования по томатам показали, что кокосовый субстрат значительно увеличил поглощение K и S культурами, фотосинтез, вес отдельных плодов, общую урожайность плодов и органическую кислоту плодов в первом соцветии по сравнению с минеральной ватой.