Přídavek minerálních komponentů může zlepšit chemické i fyzikální vlastnosti organických substrátů. Jejich aplikací lze upravit hodnoty pH, zlepšit pufrovací a sorpční schopnosti substrátu a ovlivnit objemovou hmotnost a poměr vody a vzduchu v substrátu. Jako minerální přísady se používají především horniny usazené: hlíny, spraše a jíly. Lze využít i pálené jíly (keramzit, liadrain) a expandované (perlit, vermikulit) nebo drcené (spongilit, pemza, zeolit) horniny nebo minerály.
Kvalitní pěstební substrát lze připravit aplikací 5 – 20 % obj. jílu nebo hlíny do rašelinového nebo rašelinokůrového substrátu. Takovéto substráty má v nabídce většina tuzemských výrobců i někteří dovozci. Výrobci substrátů používají především kvalitní sušené a drcené jíly – bentonity v množství do 5 % obj. (do 50 kg/m3) nebo hlíny a ostatní typy jílů do 10 % obj. Propustné a zároveň vododržné substráty s podílem minerální složky jsou doporučovány např. pro pěstování primulek, trvalek a hrnkových chryzantém na venkovních plochách. Tyto substráty zajišťují rostlinám dobrou stabilitu a ve srovnání s čistě organickými substráty pomaleji vysychají. Díky vyšší sorpční kapacitě u nich nedochází k rychlému vyplavování živin.
V literatuře jsou uváděny i příklady pěstebních substrátů s vyšším podílem minerálních komponentů (30–50 % obj.). Příprava těchto substrátů s vyšší objemovou hmotností na velkovýrobních linkách i jejich distribuce není příliš ekonomicky výhodná. V případě zájmu si je musí pěstitel připravit sám nebo využít nabídky menších lokálních výrobců. Jíl nebo hlína má být ze spodní vrstvy, která není biologicky činná a neobsahuje semena plevelů. Při přípravě substrátu musí zůstat v drobtovitém stavu, velikost částic nemá ale přesahovat 5 – 10 mm dle velikosti pěstební nádoby.
Expandované komponenty (perlit - expandovaná hornina sopečného původu – vulkanické sklo, vermikulit – expandovaný minerál z druhu hydroslíd) se používají především pro přípravu množárenských substrátů v množství 20 – 50 % obj. Pálené jíly a drcené horniny se pro přípravu pěstebních substrátů používají v menší míře, jejich hlavní využití je u střešních substrátů a substrátů do hydroponických nádob. Někteří výrobci do rašelinových, především výsevních, substrátů přidávají říční písek v množství do 5 % obj. Písek je inertní materiál, který u organických substrátů snižuje pórovitost a vzdušnou kapacitu. U rašelinových substrátů se může přídavek písku pozitivně projevit při zálivce přeschlého substrátu.
V letech 2001 a 2002 se ve VÚKOZ Průhonice porovnávalo 15 minerálních komponentů, u nichž byly stanoveny chemické a fyzikální vlastnosti a byla ověřována jejich použitelnost v pěstebních substrátech pro trvalky. Jednalo se o tři typy bentonitů z lokality Obrnice a jeden typ ze Sokolovska (všechny měly vysoký obsah jílového minerálu montmorilonit) a tři typy jílu ze Sokolovské hnědouhelné pánve: zeolitický jílovec a jílový sorbent s obsahem zeolitu (analcim) a cyprisový jíl s obsahem kaolinitu, který se používá pro výrobu keramzitu. Testovány byly i 2 zrnitostní frakce liadrainu, drceného vypalovaného jílu keramzitu a 2 frakce drceného spongilitu, smíšeného sedimentu patřícího mezi opuky, horniny složené z křemitých jehlic mořských hub, drcený zeolit (clinoptilolit) ze Slovenska, drcená pemza – pórovité zpěněné sopečné sklo z Itálie, spraš z Průhonic a částečně zvětralá krystalická břidlice z okolí Brna.
Hodnocené komponenty měly různé mineralogické složení, které ovlivnilo jejich základní vlastnosti, především sorpční – kationtovou výměnnou kapacitu (CEC). V tomto ohledu je důležitý podíl jílových minerálů (montmorilonit) a zeolitů (hlinitokřemičité nerosty – clinoptilolit, analcim). Vysokou CEC má zeolit (čistý clinoptilolit), bentonity a zeolitický jílovec, nízkou liadrain, pemza, břidlice a spongilit. U liadrainu (vypálený cyprisový jíl) jsou patrné změny způsobené žíháním výchozího materiálu - snížení CEC, hodnoty pH a ztráta uhličitanů. Na kvalitu minerálních komponentů má vliv i podíl jednotlivých kationtů v sorpčním komplexu, negativně může působit vyšší podíl sodíku, který ovlivňuje rozplavování jílů, zvyšuje i EC vodního výluhu (např. zeolitický jílovec, cyprisový jíl).
Testované minerální komponenty se přidávaly do standardních substrátů: rašelinokůrovéhového (dále RKS, 50 % obj rašeliny - směs bílé a tmavé 1:1, 50 % kompostované kůry) a rašelinového (dále RS, směs bílé a tmavé rašeliny 1:1) v množství 5 a 10 % obj. Základní dávky vápence 4 g/l RKS, resp. 6 g/l RS na úpravu pH byly pozměněny podle chemických vlastností minerálních komponentů (podíl Ca na CEC, obsah uhličitanů a vlastní hodnota pH) a na základě hodnot pH substrátových směsí s minerálními komponenty bez aplikace vápence. U substrátů s 5 a 10 % obj. bentonitů, zeolitického jílovce a cyprisového jílu bylo nutné snížit dávky vápence o třetinu resp. polovinu. U ostatních byly použity plné dávky. Hodnoty pH u výsledných substrátů se pohybovaly, obdobně jako u substrátů bez minerálních komponentů, v rozmezí 5,0 – 5,5.
U substrátů s podílem 10 % obj. minerálních komponentů, byly stanoveny fyzikální vlastnosti podle Nováka ve válečcích o objemu 100 ml. Minerálních komponenty zvyšovaly objemovou hmotnost substrátů (OH) a mírně snižovaly celkovou pórovitost. Podle vlivu na původní RKS můžeme minerální komponenty rozdělit do tří skupin: 1. spraš, zeolit a jílový sorbent minimálně snižovaly vodní kapacitu (MKK – maximální kapilární kapacita) a vzdušnou kapacitu (VzK) udržovaly na původní úrovni, 2. spongilit II a I, bentonit II, cyprisový jíl, liadrain II, pemza a břidlice výrazněji snižovaly MKK a zvyšovaly VzK, 3. liadrain I, ekobent, bentonit I, bentonit III a zeolitický jílovec nepatrně zvyšovaly MKK a snižovaly VzK. U RS, kde byly testovány pouze 4 komponenty (liadrain I, ekobent, bentonit III a zeolitický jílovec), došlo ke snížení MKK a zvýšení VzK. Fyzikální vlastnosti substrátových směsí jsou výslednicí vlastností minerálních komponentů (podíl jednotlivých typů pórů, zrnitostní frakce) a jejich interakcí s rašelinokůrovým nebo rašelinovým substrátem (vyplňovaní nekapilárních pórů nebo naopak zvyšovaní nekapilárních pórů). Aplikací odlišných typů minerálních komponentů (skupina 2× skupina 3) je možné vyhovět rozdílným požadavkům rostlin na obsah vzduchu v substrátu.
Do substrátových směsí se aplikovalo hnojivo PG mix (1g/l) jako základní hnojení a byl stanoven obsah přijatelných živin. Substráty se testovaly ve vegetačních pokusech s trvalkami v kontejnerech. V průběhu pěstování byly rostliny 4× přihnojeny 0,2 % roztokem hnojiva Kristalon modrý. V roce 2001 bylo 13 minerálních komponentů přidáváno do KRS v množství 5 a 10 % obj. a substrátové směsi byly testovány u 5 druhů trvalek (Alyssum saxatile, Heliopsis scabra, Liatris spicata, Monarda didyma, Platycodon grandiflorum). V roce 2002 byly 4 minerální komponenty přidávány do RKS a RS v množství 10 % obj. a substrátové směsi byly testovány u 3 druhů trvalek (Origanum vulgare, Hyssopus officinalis Primula japonica).
V substrátech s minerálními komponenty byl zaznamenán stejný nebo zlepšený růst (čerstvá hmotnost rostlin) oproti substrátům kontrolním. U RKS se pozitivně projevil zeolit, jílový sorbent, bentonity a zeolitický jílovec, u RS bentonit III a ekobent (dva ze čtyř hodnocených komponentů). Pozitivně tedy působily především komponenty s vyšší sorpční kapacitou.
Pokud známe vlastnosti minerálních komponentů, můžeme usuzovat, jak ovlivní výsledný pěstební substrát. U komponentů s vysokou CEC (zeolit, bentonit) se zvýší sorpce kationtů, mohou se zlepšit pufrační vlastnosti substrátu a lze předpokládat zvýšení vodní kapacity. Mechanicky stabilní minerální komponenty s podílem větších zrnitostních frakcí (liadrain II, drcený spongilit, pemza, břidlice i větší frakce jílů – bentonit II, cyprisový jíl) se mohou využívat pro úpravu fyzikálních vlastností substrátů podle požadavků rostlin.
Pro přípravu profesionálních pěstebních substrátů jsou perspektivní minerální komponenty standardních vlastností, které se v ČR těží (bentonity, zeolitický jílovec) nebo vyrábějí (liadrain) ve velkých objemech. U kvalitních minerálních komponentů je důležitá i cena, případně dopravní vzdálenosti (zeolit, pemza), které mohou jejich praktické uplatnění omezovat. Použitelné jsou i komponenty lokálního významu (cihlářské hlíny, spraš, zvětralé horniny). U těchto materiálů je nutné laboratorně ověřit jejich vlastnosti a jejich vliv na kvalitu pěstebních substrátů.
