* Създаване на ранозрели сортове с висок генетичен потенциал за добив и селекция на сортове с високо качество на влакното;
* Създаване и внедряване на нови сортове и селекционни линии, получени чрез методите на вътревидовата и междувидовата хибридизация и експерименталния мутагенез, устойчиви на понижени температури, суша и болести;
* Създаване на ресурсно-икономични сортове с естествено оцветено влакно, с естествена ранна листопадност, голосеменност и др.;
* Изследвания върху хетерозиса, овладяване механизмите на мъжката стерилност и разкриване на възможностите за практическото използване в хетерозисната селекция .
* Приложение на биотехнологични методи – разработване на in vitro методи за преодоляване на некръстосваемостта и несъвместимостта при отдалечената хибридизация;
* Интродукция и международно сортоизпитване на български и чуждестранни сортове памук;
* Сортоподдържане и семепроизводство на районираните сортове;
* Съхраняване, оценка и използване на растителните генетични ресурси при памука.
* Разработване на елементи от технологиите за отглеждане на памук, слънчоглед и други основни полски култури в района в зависимост от специфичните изисквания и биологичната продуктивност на сортовете и хибридите;
* Изследване на интензивните фактори в системата на памуковите сеитбообращения, съхраняващи почвеното плодородие при съвременното земеползване и трайно засушаване;
* Усъвършенстване системата на торене на памука и отражението върху почвеното плодородие: влияние на системното торене върху хранителния режим на почвата, добива и качеството на продукцията; норми и съотношения на хранителни елементи в зависимост от запасеността на почвата; зависимости между предшестващо и пряко торене; влияние на метеорологичните условия върху усвоимостта на хранителните елементи;
* Приложение на нови макро- и микроторове, листни комплексни и суспензионни торове и на екологично чисти торове на биологична основа;
* Определяне на долния и горен праг на гъстота на посева на новите сортове памук;
* Определяне ефективността от поливния режим с регулиран воден дефицит при памука в условията на засилващо се засушаване;
* Основни направления за борба с плевелите: преодоляване на вторичното заплевеляване при памука и разработване на интегрирани системи за борба срещу най–разпространените плевелни видове; проучване на различни хербициди; определяне на оптимални дози, време и начин на прилагане на видове хербициди и хербицидни комбинации;
* Установяване видовия състав на листните въшки при памука и резистентността им към използваните инсектициди;
* Повишаване устойчивостта на посева към почвена и въздушна суша чрез изпитване на нови биологично активни вещества;
* Определяне пригодността на новите сортове за механизирано прибиране с вертикално- и хоризонтално–шпинделни машини;
* Икономическа ефективност на памукопроизводството в България и сравнение с основните полски култури.