日前，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所牽頭完成了覆蓋我國全域的高精度數字土壤。該項目是1999年以來，在科技部5個基礎性工作重點項目、中國農業科學院科技創新工程等項目支持下，歷經21年完成的。該項成果的目標是對我國自上世紀80年代以來投入巨資完成的大比例尺土壤調查圖件和資料進行搶救性收集和時空整合，滿足各行業對高精度土壤科學數據的迫切需求。
具有時空維度高精度土壤數據能精準表征土壤質量時空分布特征，推演土壤與環境質量變化趨勢，在土壤資源利用與環境管控中進行分區、分類的精準施策，對科學研究和多行業具重要意義，受到國際范圍重視。但將大區域范圍不同來源調查數據進行時空整合和表達不僅數字化工程量浩大，更需要解決一系列科學和技術層面難題，受到方法制約，各國相關進展緩慢。項目組主要研究人員從國家和社會需求出發挑戰這一國際性難題，將數據科學、人工智能及人機交互設計融入土壤學研究領域，以方法創新和技術創新帶動我國土壤時空大數據構建，首次創建了覆蓋我國全域的高精度數字土壤。
中國高精度數字土壤含九大圖層，具有多要素（多項土壤理化性狀）、高精度（100米數據）、時空維度（40年土壤空間數據）特征。是我國迄今最完整和精細的土壤資源與質量科學記載，能以1公頃為單元提供各地多項土壤資源與質量理化性狀，其中的土壤質量穩定性性狀，如土體構造、質地、母質、成土條件、土壤類型等，時效性達上千年，可長久使用；而土壤有機質、酸堿度、氮、磷、鉀等養分含量、耕層厚度等土壤質量快變化性狀，為了解土壤與環境質量演變提供了依據。
采取邊建設、邊應用方式，該項成果已為我國60余家專業科研機構用于進行耕地質量演變、流域氮磷流失量估算、環境容量測算、溫室氣體減排、醫藥、水利、林業、測繪等方面的科學研究，推動了這些領域的創新研究，提升了我國科學研究基礎數據條件；并為全國31個省、市、自治區的農業、環境、自然資源管理部門用于實施耕地保護與地力提升、面源污染防治、土地整治、測土配方施肥、基本農田建設等國家工程，取得了巨大社會效益和經濟效益。
據成果第一完成人、中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所張維理研究員介紹，隨著這項研究帶來的我國在土壤時空大數據方法和技術上的突破，未來會有更多、更好的土壤大數據技術和相關產品進入農業、環境多個行業與人們社會生活中。將高精度數字土壤加載到耕地機械、施肥機械和灌溉機械芯片中，可實現精確施肥、耕作與灌溉。利用土壤時空大數據，對重點農區和流域實現分區、分類、量化的管理，能在減少農用化學品投入量的同時，增加作物產量，提高農民收入和發展農業，在保證我國糧食安全、環境安全的同時，使得我們餐桌上的食品更安全。
在談到目前一項科研工作能堅持21年已不常見時，張維理說，科學研究，特別是對社會和民生真正能發揮作用的科學研究，不僅需要理論上的突破，更需要有經驗的科研人員在一線進行長期和大量試驗和測試，的確需要長期堅持。本項研究能最終取得突破不僅得益于科技部、農科院和研究所多年來的持續支持，還歸功于項目組主要研究人員的堅持和奉獻。農業科研人員的使命是通過自己的研究推動技術進步和社會進步，就這一點而言，這21年的付出實在是非常有價值的。
