近日從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，由該院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所牽頭，聯(lián)合我國12家專業(yè)科研院所，歷時21年共同完成了覆蓋我國全域的高精度數(shù)字土壤。這是我國迄今最完整和精細的土壤資源與質(zhì)量科學(xué)記載。

所謂數(shù)字土壤，就是數(shù)字化的土壤，它是利用現(xiàn)代信息技術(shù)方法，模擬、重現(xiàn)土壤類型、土壤養(yǎng)分等土壤性狀的空間分布特征。這一成果對我國自20世紀80年代以來投入巨資完成的大比例尺土壤調(diào)查圖件及資料進行“搶救性收集”和“時空整合”，建立多個數(shù)據(jù)庫，轉(zhuǎn)化為數(shù)字化表達，可滿足各行業(yè)對高精度土壤科學(xué)數(shù)據(jù)的迫切需求。

據(jù)成果第一完成人、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員張維理介紹，高精度數(shù)字土壤能直觀、精細展現(xiàn)每一塊土壤的資源與質(zhì)量狀況，具體如土壤類型、厚度、有機質(zhì)和微量元素含量，為農(nóng)業(yè)、環(huán)境和科學(xué)研究提供重要信息，是國際研究熱點。但將大區(qū)域范圍內(nèi)、不同來源的調(diào)查數(shù)據(jù)進行時空整合和表達卻是一項工程量浩大的技術(shù)難題。項目組研究人員自1999年以來，從國家需求出發(fā)，將飛速發(fā)展的數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能及人機交互設(shè)計技術(shù)融入土壤學(xué)研究，以方法和技術(shù)創(chuàng)新帶動我國土壤時空大數(shù)據(jù)構(gòu)建，最終成功創(chuàng)建了覆蓋我國全域的高精度數(shù)字土壤。

本次建成的數(shù)字土壤包含九大圖層，具有多要素、高精度、時空維度特征，能以1公頃為單元提供各地多項土壤資源與質(zhì)量理化性狀。這一成果通過了中國農(nóng)學(xué)會組織的科技成果評價，評價意見認為“該項成果無論科學(xué)意義，還是應(yīng)用價值，整體水平達到國際領(lǐng)先。”

為了更好地發(fā)揮成果的服務(wù)性，本次數(shù)字土壤采取邊建設(shè)、邊應(yīng)用的方式，已被我國60余家科研機構(gòu)用于進行耕地質(zhì)量演變、流域氮磷流失量估算、環(huán)境容量測算、溫室氣體減排、醫(yī)藥、水利、林業(yè)、測繪等方面的科學(xué)研究，并被全國31個省、市、自治區(qū)的農(nóng)業(yè)、環(huán)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(nóng)田建設(shè)等國家工程，取得了巨大社會效益和經(jīng)濟效益。

張維理說，隨著這項研究帶來的技術(shù)突破，未來會有更多、更好的土壤大數(shù)據(jù)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品進入農(nóng)業(yè)、環(huán)境多個行業(yè)與人們社會生活中。將高精度數(shù)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(xiàn)精確施肥、耕作與灌溉。利用土壤時空大數(shù)據(jù)，對重點農(nóng)區(qū)和流域?qū)崿F(xiàn)分區(qū)、分類、量化的管理，能在保證我國糧食安全、環(huán)境安全的同時，使得我們餐桌上的食品更安全。

本報記者　李麗穎