我國面臨著嚴重的資源和能源短缺問題，人均耕地面積和水資源占有量只有世界人均水平的1/3和1/4，并呈進一步減少的趨勢。而我國的鹽堿地面積有3300多萬公頃，并以每年6000多公頃的速度在增加。面對這一現實，我國農業必須選擇一條資源高效利用的集約化可持續發展的道路。而利用無土栽培可以在傳統農業無法利用的鹽堿地、戈壁、沙漠等非可耕地上進行蔬菜生產，同時無土栽培也是解決設施蔬菜連作障礙的有效方法。因此，開發無土栽培技術是實現蔬菜高產、優質、高效的重要途徑，也是蔬菜生產由傳統農業生產向現代化、規模化、集約化轉化的新型栽培方式。

　　我國設施栽培發展迅速，已成為許多地區農民致富、農業增效的支柱產業。我國人均蔬菜占有量接近400公斤，遠超世界人均126.8公斤，從根本上解決了市民的吃菜問題。以前我國重點是首先解決蔬菜欠缺和周年供應問題，一切以高產、超高產為目標，研究成果多是“大肥、大水”管理。“大水、大肥”雖然提高了產量，但明顯帶來土壤鹽漬化、連作障礙、地下水污染、品質較差等問題，面源環境污染和土壤連作障礙問題已是我國設施農業一個亟需解決的問題。

　　而“無土栽培”是設施農業克服連作障礙和面源環境污染的一個重要途徑，許多發達國家在無土栽培技術方面取得了顯著突破，相繼開發了符合本國國情和經濟社會發展水平的無土栽培方式和技術。我國從1986年才正式開展蔬菜無土栽培技術的研究。從1986年到1990年，我國無土栽培主要處于引進和消化吸收階段，自1990年以后，我國無土栽培進入自主研發階段，到2000年的10年內，中國自己研究創造了一些投資少、更適合中國國情的無土栽培系統，如有機生態型無土栽培系統、浮板毛管系統等。這些系統都采用國內設備和肥料，生產出各種無土栽培配套系統來滿足國內生產者的需要，大大降低了無土栽培的成本，促進了無土栽培技術在我國的推廣應用。1985年，我國無土栽培面積僅有0.1公頃，1995年增加到50公頃，2005年發展到1500公頃，2009年全國無土栽培面積超過3000公頃，起到了較好的示范作用。但目前無土栽培面積不足溫室和大棚面積的0.1％，主要存在以下技術問題需要解決：

　　一是荷蘭等國家無土栽培主要采用雨水進行灌溉，而我國北方使用的地下水EC值高、水質偏硬，滴微灌系統難以適應，經常發生堵塞和澆水不均問題；二是無土栽培多采用大量使用綜合性狀優良草炭、蛭石等基質，但草炭為不可再生資源，栽培基質成本越來越高；三是目前我國滴微灌系統對水溶性肥料要求高、與栽培系統不配套；四是我國無土栽培技術的研究薄弱，對使用者知識水平要求高，操作復雜，初期投入成本高，影響無土栽培技術在我國的推廣應用。

　　針對這些技術問題，北京市農林科學院蔬菜研究中心和農業部都市農業（北方）重點實驗室于2009年開始確立了“安心安全蔬菜生態生產系統”的創新研發，以不再使用草炭土等不可再生資源和建立生態可持續新技術前瞻性研究為目標，從基礎研究和栽培系統建立入手，研究并開發了“無基質營養液育苗”、“封閉式循環槽培生態栽培”、“液流弓背式果菜管道栽培”和“安心韭菜、葉菜栽培”4個新的無土栽培系統。

　　研究表明，“安心安全蔬菜生態生產系統”的創新研發初步建立了適合我國國情、環境友好、操作簡易的無土栽培技術體系，從而構建適合中國國情的節水節肥、高產高效、封閉零排放設施蔬菜生態栽培系統，不僅可實現優質高效生產、資源循環利用、減輕生態環境負荷目標，還可簡化無土栽培的操作和投入。而且這4個栽培系統的成本只有荷蘭栽培系統的32%~50%，使得這一技術容易被郊區菜農接受，可大面積推廣。

　　“安心安全蔬菜生態生產系統”的創新研究，通過栽培系統創新給植物根系創造了健康的生長環境，特別是首次探索了不再使用草炭等不可再生有機資源的營養液循環無機基質獨特栽培技術。因此，該發明不僅在栽培理論上有所創新，而且在蔬菜生產中可創造明顯的經濟和社會效益。