研发有机基质培无土栽培的配套技术
有机基质培无土栽培技术具有操作简单、节肥、节水、节药、省力、产品清洁卫生等优点，已成为我国无土栽培的主流模式，在西班牙、希腊、意大利等国也广泛采用。然而，这种无土栽培模式尚未形成技术体系，许多关键技术尚未突破。今后应当重点进行以下几个方面的研究。
(1)基质结构与生产工艺
基质结构不仅是基质培营养管理的依据和基质重复利用的前提，也是基质标准化生产的技术基础。与土壤类似，结构决定基质水分和养分的供应、吸收甚至运转，与透气性和养分吸附性能密切相关，直接影响植物根系的生长。然而，有关基质结构的系统研究还很缺乏。基质结构应该与土壤结构一样，是稳定的团聚体结构，不仅有利于水分的吸收、排放，而且有利于通气、根系伸长。目前对基质粒径、比重、容重、总孔隙度、大小孔隙比等物理性状参数的研究报道较多，有的甚至涉及水分养分运移等，但还没有模拟出与土壤结构完全一样的基质产品，也缺少针对特定作物的基质标准物理性状参数的研究。由于基质结构的研究尚处于起步阶段，因此，基质生产工艺缺乏理论支撑，成为这一领域重要的技术瓶颈。同时，如何按标准参数控制基质结构的形成技术，以适应标准化、规模化、工厂化生产基质的需要，即基质生产工艺，就成为重点研发的内容。
(2)功能性基质产品的开发
Gerald将基质研究分为4个阶段：第1阶段是指1950年之前，研发重点是有机物的混配；第2阶段是指1950—1975年，研发的重点是基质的物理和化学性质；第3阶段是指1975—2000年，重点是草炭替代品研发；第4阶段是指2000—2020年，研究重点是将微生物特性与基质的物理、化学和生物学特性整合，即功能型基质研发。传统有机基质养分难以有效释放，对作物促生作用不理想，在增强作物抵抗病原菌侵染和提高不利环境抗性方面的作用甚微，功能型基质可克服上述缺陷。因此，未来重点是将有益微生物有效导入基质，研发功能性基质，充分发挥微生物的作用。
(3)基质重复利用和无害化处理技术
随着人们环保意识的增强，同时为解决基质成本过高的问题，基质的重复利用和无害化处理成为研究重点。基质在使用过程中，会残留大量的根系、分泌物、盐分和病原微生物，同时基质结构在灌溉和根系作用下会有所改变，重复利用会对下茬作物造成不利影响。因此，基质在重复利用之前要进行必要的消毒处理等，而蒸汽消毒、化学消毒和太阳能消毒等不同的消毒方式会对基质的理化性质产生不同影响，进一步导致基质结构发生改变。因此，研究合适的基质消毒方式是基质重复利用的前提。然而，目前国内外尚无经济有效的基质消毒方法，影响了基质的重复利用。
(4)基质培中根际营养与水肥供应技术
与土壤栽培相比，基质培的根际水分和养分充足，特别是钾、钙、铁的含量可达到土壤的上百倍。但植物如何适应根际高水分和养分？根际营养、微生物和根系分泌物如何调节植物养分？对这些问题的回答有助于解释基质栽培下植物吸收水分和养分的规律。根据基质营养、水分特点进行水肥供应是基质栽培成败的关键。主要包括2个方面内容：一方面，基质对水分和养分的吸附、保持、释放性能以及根系对营养和水分的吸收过程不同于土壤，因此水肥供应技术应该与土壤不同，但这方面的研究还不够深入，还不清楚基质水分和养分的需求、运移规律；另一方面，基质栽培不同于营养液栽培，目前大多参照水培营养液配方、配制以及灌溉制度进行基质栽培的水肥管理，缺乏针对性研究，制约了基质栽培的科学水肥供应。因此，基质培营养液配方及配制、灌溉频率及灌溉量、营养液回收液的监测调整、植株营养诊断、专用滴灌肥料研制等将是研究和应用的重点。
(5)规范化管理技术
有机基质中含有丰富的有机物质和矿质营养，对栽培过程中基质根际环境的pH值具有较大的缓冲性，并为作物提供一些营养元素，其成本较低、栽培管理技术较为简单，因此经营失败的风险较低。由于有机基质的来源不同、种类较多、理化性质不统一且不稳定、营养不定量，使用时需要合理的配比，而目前肥水和植株管理主要靠生育表象和经验判断，因此难以实现基质培管理的准确控制和规范化生产。今后应重点研究主要作物有机基质培的基质配方、营养特点、理化性状，制定相应的营养液和植株管理技术，实行规范化管理和标准化生产。