4月6日，澎湃新闻记者从中国农业科学院获悉，该院农业资源与农业区划研究所牵头，首次创建了覆盖中国全域的高精度数字土壤。该科技项目启动于1999年，在科技部5个基础性工作重点项目、中国农业科学院科技创新工程等项目支持下历时21年完成。

　　该项成果的目标是对中国自上世纪80年代以来投入巨资完成的大比例尺土壤调查图件和资料进行抢救性收集和时空整合，满足各行业对高精度土壤科学数据的迫切需求。值得注意的是，这是中国迄今最完整和精细的土壤资源与质量科学记载，为了解和掌握中国土壤与环境质量演变提供了科学依据，也使中国在全球疆域较大国家中，成为首个完成具时空维度高精度数字土壤的国家。

所谓的“数字土壤”即指数字化的土壤，利用“3S”（地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感技术RS）等现代信息技术方法，模拟、重现土壤类型、土壤养分等土壤性状的空间分布特征。

高精度数字土壤含九大图层，具有多要素（多项土壤理化性状）、高精度（100米数据）、时空维度（40年土壤空间数据）特征。能以1公顷为单元提供各地多项土壤资源与质量理化性状，其中的土壤质量稳定性性状，如土体构造、质地、母质、成土条件、土壤类型等，时效性达上千年，可长久使用；而土壤有机质、酸碱度、氮、磷、钾等养分含量、耕层厚度等土壤质量快变化性状，为了解土壤与环境质量演变提供了依据。

“高精度的数字土壤可以直观和多维显示土壤的资源和质量状况，是农业环境和科学研究必不可少的一个基础数据。”成果第一完成人、中国农科院农业资源与农业区划研究所张维理研究员介绍。

不过，将大区域范围不同来源调查数据进行时空整合和表达不仅数字化工程量浩大，更需要解决一系列科学和技术层面难题，受到方法制约，各国相关进展缓慢。

“如果我们按照常规方法用人工来完成，大致算了一下，靠我们现有人员没有600年是完不成的。”张维理团队则将数据科学、人工智能及人机交互设计融入土壤学研究领域，以方法创新和技术创新带动土壤时空大数据构建。

“从中年干到老年”的张维理表示，“尽管是21年，但仍然是很高效，因为我们启动比很多国家都晚，但是现在完成的进度还是比较快的。”

据介绍，采取边建设、边应用方式，该项成果已为国内60余家专业科研机构用于进行耕地质量演变、流域氮磷流失量估算、环境容量测算、温室气体减排、医药、水利、林业、测绘等方面的科学研究，推动了这些领域的创新研究；并为全国31个省、市、自治区的农业、环境、自然资源管理部门用于实施耕地保护与地力提升、面源污染防治、土地整治、测土配方施肥、基本农田建设等国家工程，取得了巨大社会效益和经济效益。

张维理同时强调，数字土壤只是科学数据，将其应用于各行业还需要做进一步开发，比如数字地图是汽车导航的基础，但地图本身不能导航，中间还需要有应用系统。她呼吁农业科研领域应当更重视应用研究，解决更多事关“吃饭”的实际问题，“中国是一个人口大国和农业大国，农业问题那么多，我们应该拿出自己的特色来。”

张维理举例介绍，未来可将高精度数字土壤加载到耕地机械、施肥机械和灌溉机械芯片中，可实现精确施肥、耕作与灌溉。利用土壤时空大数据，对重点农区和流域实现分区、分类、量化的管理，能在减少农用化学品投入量的同时，增加作物产量，提高农民收入和发展农业，在保证中国粮食安全、环境安全的同时，使得餐桌上的食品更安全。

值得一提的是，此前的3月20日，中国农学会以视频会议形式组织召开了“中国高精度数字土壤构建与应用”科技成果鉴定会。由土壤学、农业信息学、农业资源与环境、自然地理学、农学等五个专业领域的8位知名专家组成评价咨询专家组。专家组高度评价项该目组主要研究人员能从国家需求出发，坚持21年挑战国际难题的科学精神；一致认为该项成果无论科学意义，还是应用价值，整体水平达到国际领先。