实验室总体目标是瞄准我国土壤质量退化防治过程中的重大科学问题和关键技术，深入开展我国土壤质量演变的应用基础研究，建立和发展土壤质量调控的新理论、新技术、新方法和管理思想，发展以土壤质量为核心的现代土壤学，为国家的粮食安全保障、农业可持续发展和生态环境建设提供科学决策依据。为国家粮食安全保障提供土壤资源数量和土壤质量方面的决策咨询服务，成为我国土壤资源管理和合理利用的国家决策咨询中心；为各级政府调整农业生产结构、建立绿色生产基地等提供土壤质量评价服务；为合理、高效施用农用化学品提供理论和技术指导。

在完成国家目标的同时，发展土壤学科。在近期内建立和完善如下土壤学分支学科。

土壤信息学 研究土壤信息获取、分析、集成与应用的新兴土壤学分支学科，它是土壤学与信息科学、环境科学和测量学等学科交叉发展起来的一门科学。土壤信息包括微观与宏观的土壤空间数据、土壤属性数据、文献资料和历史记载等，涉及到土壤自然信息和土壤社会信息。野外观测、样品采集、实验分析与模拟或者通过遥感技术获取土壤信息的方法和手段。建立土壤信息系统，以广泛应用于农业、环保、国土资源、林业、水利和气象等诸多国民经济的产业部门。

根际营养学 研究土壤与植物根系相互作用形成的根际环境特征、土壤养分在根际的转化规律、根系分泌物的组成与土壤性质和养分供应的关系、根系吸收养分的过程和机理、植物根系的生物学特性与根际营养的关系，通过改良植物遗传性状改变植物对土壤养分利用能力的方法和技术手段等。根际营养学为提高土壤养分利用率、农作物产量和品质，指导施肥、减少环境污染服务。

土壤环境学 研究外源物质如化肥、农药、农用薄膜、污水、污泥、持久性毒害污染物等在土壤中迁移（运移）、转化（降解）等规律及其对土壤肥力质量、健康质量和环境质量的影响；土壤质量评估方法和指标体系；污染土壤修复原理和技术支撑系统。为环境保护、改善土壤质量、农业可持续发展服务。