營養液中應包括作物必需的所有營養元素，即氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)等大量元素和鐵(Fe)、錳(Mn)、硼(B)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉬(Mo)等微量元素。不同的作物和品種，同一作物不同的生育階段，對各種營養元素的實際需要有很大的差異。
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1.根系吸收礦質元素與吸收水分間的關系 礦質元素只有溶解于水才能被植物吸收，土壤水分直接影響礦質元素的吸收和運輸，但兩者之間不成正比關系，各具相對的獨立性。
2.植物的根對礦質元素具有選擇吸收的特性 根系吸收鹽類離子的數量，不與溶液中的離子成比例，甚至同一鹽類的陰離子和陽離子，也以不同比例進入植物體。由于陰、陽離子吸收上的差別，使得營養液的成分和pH值逐漸改變。
3.單鹽毒害和離子間的頡頏作用，任何植物如在含單一鹽類的營養液中，均不能生長，直至死亡，這一現象稱作單鹽習害。如在其中加入少量其他鹽類，則能使其單鹽毒害消除，這種離子間能夠相互消除毒害的現象，叫作離子間的頡頏作用。
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鑒于上述原理，作為無土栽培的營養液，應達到如下要求必須含有作物必需的全部營養元素，包括大量元素和微量元素；這些礦質元素，應根據不同作物的需要，按適當的比例配合成平衡營養液；利用無機鹽類配制，在水中的溶解度要高，呈離子狀態，易被植物所吸收；不含有害成分，保持應有的pH值和離子濃度；應用效果好，能使作物生長發育良好，且能獲得高產；取材容易，用量少，成本低。