1．土壤资源演变与可持续利用
近期研究目标
1）建立我国主要农业土壤质量指标体系、评价方法和标准
针对土壤的生产和生态环境服务功能，依据土壤的可量测属性，建立我国主要农业土壤，即湿润均腐土（黑土）、潮湿始成土（潮土）、水耕人为土（水稻土）和湿润富铁土（红壤）的质量指标体系。依据土壤功能表现，借鉴相关经验，建立土壤质量定量评价的理论与方法。结合我国实际情况，提出一套与土壤功能表现相适应的土壤质量单因子和综合标准。我国土壤质量评价方法和标准将为指导农业生产、保护土壤资源，实现土壤资源的可持续利用提供重要的依据。
2）揭示我国四大主要耕地土壤质量特征及其演变趋势
重点总结我国经济高速发展的太湖水稻土区、粮食主产区黄淮海平原潮土区和东北黑土地区及有巨大发展潜力的华南红壤区的土壤肥力质量演化规律和土壤环境质量以及土壤健康质量的分异特征。通过建立土壤质量数据库，编制1：10万土壤质量时空变异系列图，揭示这些主要耕地土壤质量的演变规律，提出这些地区土壤利用中存在的问题，制定提高土壤质量的对策措施，为我国农业可持续发展提供可靠的依据。
中长期研究目标
1）基本建成中国土壤信息系统
我国是一个强度资源约束型国家，保障粮食供应、提供健康食品和保护生态环境是我国21世纪所面临的新挑战，为逐步解决这些问题，必须充分了解我国土壤资源和质量的现状和演变规律。中国土壤信息系统（SISChina：Soil Information System of China）将为此提供查询、管理和决策服务。该信息系统将以遥感信息技术为寄托，融合土壤学理论，集历史和各种在线土壤、农业利用和管理数据于一体。
2）我国典型生态类型区土壤形成速率和土壤质量抗退机制
土壤具有抵御退化的自然能力（恢复力resilience），它是土壤维持质量和其功能表现的自然属性。土壤形成是土壤恢复力的重要物质基础。我国地域辽阔，自然和人为条件多样，但迄今为止，对我国土壤形成的速率还没有一个定量和系统的研究。通过我国典型地区土壤生态系统的实地研究，定量描述代表土壤生态系统元素输出的动态过程，建立物质迁移质量平衡模型，计算在人为和自然环境影响下土壤的形成速率，定量评价我国典型土壤（北温带、北亚热带和热带地区）抵御土壤退化（如侵蚀、酸化）的能力，为区域土壤资源保护和可持续利用提供依据。
3）长江三角洲地区强烈人类活动背景下土壤退化的机制、评价与调控原理
结合建设单位及相关高等院校和科研院所相关的研究课题，把城市化对土壤资源影响研究与其它高强度人类活动如（高度集约农业利用）对土壤资源演变研究结合起来，重点研究高强度人类活动背景下土壤资源退化过程的机制、评价和阻逆措施。建立区别于特定自然环境变化（如气候变暖等全球变化过程、独特地理气候条件下的自然灾害等）为主导的土壤资源退化的研究方法体系，突出高强度人类活动对土壤资源演变的影响与评价，建立独立的评价指标体系与防治方法论体系。
2．土壤养分与植物营养调控
近期研究目标
1）建立与农化服务体系相配套的高效施肥技术体系
建立不同类型区主要作物生育期营养元素吸收数量和吸收规律、主要土壤养分供应能力数据库。根据不同轮作体系中作物的需肥特点和肥料分配原则建立计算机施肥专家系统。
2）新型肥料研制和有机肥料利用
在控释胶粘肥料、控释包膜肥料、分子筛缓释肥料、多功能硝化抑制剂研制与筛选方面取得突破性进展，为我国新型肥料生产提供具有自主知识产权的配方及生产技术。提出具有实际推广价值的秸秆还田技术、畜禽粪便利用技术、城市垃圾和污泥无公害处理和农用技术。
中长期研究目标
1）建立农业清洁生产控制原理与技术规程
建立农业清洁生产环境质量的选择理论与系统测试技术，农业清洁生产环境质量本底信息系统（太湖流域），农业清洁生产环境质量评价指标体系与区划及快速系统测试技术。建立农业清洁生产环境与农用化学品无害化控制原理，蔬菜农业清洁生产关键技术和农业清洁生产的技术规程。
2）植物高效利用土壤养分和抵御土壤逆境的根际机制及其遗传基础
阐明水稻等植物高效利用土壤氮素等养分的生理机制，应用转基因技术研究高效利用土壤养分库的可行性。初步揭示植物耐受土壤铝毒害、重金属毒害的生理生化机制。
3、土壤污染及其修复
近期研究目标
1）建立污染土壤中重金属和农药生物有效性的评价方法
在开展几种主要重金属和农药等有机污染物的土壤环境化学行为研究的基础上，建立污染土壤中重金属和农药等有机污染物的提取方法及其生物有效性或生物降解性的评价方法。
2）初步建立化学强化的污染土壤植物和电动修复技术
寻找有效的化学和植物修复资源，优化污染土壤修复条件，初步建立污染土壤的植物修复、微生物修复和电动修复技术及其化学强化措施，发展污染土壤修复的原理和方法。
中长期研究目标
1）建立重金属和持久性有机污染物污染土壤的生态毒理诊断方法
通过对土壤中几种主要重金属和有机氯农药、多环芳烃等持久性毒害物质的生物学效应研究，在细胞和基因水平上揭示环境污染物的生态毒性和毒理，建立污染土壤的生态毒理诊断方法，提出生物学评价指标。
2）阐明典型地区表层土壤中持久性毒害污染物的污染成因及风险评价
通过长江三角洲等典型经济快速发展地区主要表层土壤中重金属和有机氯农药、多环芳烃等有机毒害物质含量、形态、分配、迁移及生态环境效应研究，阐明污染现状和污染成因，初步建立污染土壤的风险评价方法及预测模型，并提出土壤环境污染调控对策。发展出高效、清洁的典型重金属污染土壤物理化学、生物学控制和修复的应用技术，并建立1-2个现场试验示范基地。
4、土壤利用与环境变化
近期研究目标
1）阐明土壤温室气体排放规律
阐明我国农业土壤温室气体CH4和N2O生成、转化和排放途径，土壤温室气体排放的主要影响因素，土壤温室气体排放与土壤利用和管理方式的关系，提出减少土壤温室气体排放的对策措施。
2）稻/麦轮作农田生态系统对大气CO2浓度升高的响应规律
利用正在运行的FACE系统，阐明水稻、小麦对大气CO2浓度升高的生理、形态、产量、品质及其营养需求响应；土壤碳、氮循环、养分有效性、土壤肥力演化的响应；农田杂草演替响应等。为我国制订适应大气CO2浓度升高的育种、水肥管理、病虫害防治等对策措施提供科学依据。
3）底泥性状与湖泊富营养化的关系
以我国富营养化最为严重的滇池为研究对象，运用地统计学方法，详细清查湖泊底泥性状，阐明湖泊底泥性状与营养元素释放/固定的关系，为富营养化湖泊的治理提供基础数据和决策依据。
中长期研究目标
1）建立我国农业土壤温室气体排放评估体系
建立我国农业土壤温室气体排放量评估体系，利用土壤信息系统，动态地评估我国农业土壤温室气体排放量，为编制我国温室气体排放清单提供基础数据，为制订减少农业土壤温室气体排放量提供科学依据。
2）建立农业面源污染定量评估方法
以太湖流域和珠江三角洲为重点，明确在水稻/小麦轮作条件下，氮、磷向水体迁移、转化的过程及其主要影响因子，定量估计农田氮、磷排出负荷。建立农业面源污染重点控制区识别系统、预警预测系统，提出切实可行的减少农业面源污染的措施和对策，减少对河湖水体的养分输入。
3）农田生态系统对全球变化的响应
在水稻/小麦农田生态系统对大气CO2浓度升高响应的研究基础上，将研究工作扩展至全球变化，特别是大气成分变化和温度升高，对农田生态系统的影响。揭示全球变化对农田生态系统的影响程度，提出我国农业生产应对全球变化的对策措施。