A pesar de los avances en la composición y caracterización de algunos sustratos, sus usos enfrentan diversos retos, como el impacto ambiental, los costos, la disponibilidad y la estandarización (Burés, 1997; Abad et al., 2004). Respecto al impacto ambiental, la explotación de recursos naturales no renovables como material para sustratos, falta resolver problemas referentes al aprovechamiento irracional de la tierra de monte, pues causaría serios problemas al ecosistema por erosión y pérdida de productividad del suelo (Diario Oficial de la Federación, 1996). Además, las reservas de turbas son limitadas (Fernández et al., 2006), el costo alto y la explotación no sostienen la producción del peat-moss y puede impactar al ambiente (Abad et al., 2004; Block y Urrestarazu, 2010).

El uso de sustratos inertes también causa problemas, como el drenaje de disoluciones nutritivas que contaminan el suelo y manto freático, Block y Urrestarazu (2010) indicaron algunos inconvenientes en la producción de sustratos, como la dificultad para producir el tamaño de partícula (8 mm) en perlita y la pérdida de volumen por reorientación de las partículas de tablas de cultivo de fibra de madera. Los precios altos, el impacto ambiental y la disponibilidad futura cuestionable de los materiales usados ahora como sustratos resaltan el uso de materiales orgánicos autóctonos y con disponibilidad local.

El uso de materiales de origen animal y vegetal en la agricultura orgánica, como abonos verdes, mulch, compost, estiércoles u otros, es una alternativa para fertilizar, mejorar el suelo y cubrir la necesidad de cultivar plantas con fines sustentables (FIRA, 2003)11. También, los residuos orgánicos locales, tienen inconvenientes, como el suministro inestable en el tiempo y la heterogeneidad del material (Abad et al., 2004). Pineda et al. (2012) evaluaron la variación de las características físicas del sustrato a base de aserrín de pino (Pinus sp.) mezclado con tezontle, en cinco ciclos de cultivo de jitomate (Licopersicum esculentum L.), y observaron cambios significativos en las características físicas de porosidad, retención de humedad y capacidad de aireación.

Por lo tanto, es necesario estudiar la estabilización de los materiales antes de considerarlos como sustratos. Block y Urrestarazu (2010) señalan aspectos que deben considerarse en la producción de sustratos, como el consumo de energía, la liberación de CO2 , el transporte y consumo de agua para la producción sostenible, inocua y sustentable económicamente. Pastor (2000) y Abad et al. (2004) indican que respecto a la fabricación los retos son: eficiencia en el proceso de compostaje y elaboración de mezclas, mecanizar los procedimientos y caracterizar las mezclas finales. También deben ser materiales fáciles de manejar, asequibles, económicos, estables, rehidratables y fáciles de mezclar.