重点研究土壤养分和污染物（重金属、农药与持久性有机污染物、病原体、新型污染物等）环境归趋的物理/化学/生物学过程与耦合机理、土壤养分和污染物的赋存形态及其生物有效性、不同尺度土壤水分与养分和污染物的迁移转化规律及模型模拟、土壤生物多样性及其生态系统服务功能、土壤障碍因子消减与肥力提升、耕地保育与合理利用、健康土壤指标与评价体系等，为耕地质量提升与健康优质土壤定向培育提供科学依据与技术支撑。

重点研究农业面源污染物(氮、磷、农药等)、重金属、病原体、新型污染物等的土水污染特征，氮磷等农业面源污染过程的多尺度模拟及源汇机制，区域土壤有机、无机、生物污染物的成分谱与污染源解析、农产品安全与生态及健康风险，创新污染土壤安全利用、土壤-地下水-地表水污染协同防治技术体系，研发污染土壤/地下水和地表水生态修复、健康重建及农产品安全保障技术，为土壤污染防治和农业面源污染治理提供关键科技支撑。

重点研究土壤微生物、原生生物、动物及植物根系间交互网络机制，解析土壤生物对土壤理化特性、物质循环、植物元素吸收和抗病抗逆的功能调控过程，探明土壤生物互作模式与目标调控机理，基于多组学技术、基因编辑技术、微流控技术、系统生物学技术、机器学习等土壤-生物互作机制研究新方法，阐明土壤生物互作与调控的关键根系分泌物、生物招募机制、功能定向调控原理，为发展精准调控、绿色高效的现代化农业提供理论和技术支撑。

重点研究陆地生态系统碳氮循环过程及其对全球变化的响应与反馈作用，明晰碳氮过程对粮食安全、环境保护、生态服务、双碳战略等的作用及其机制，阐明农业减氮固碳的关键路径及应对措施，发展基于模型模拟、大数据分析、多源数据融合、计量经济分析、成本效益分析和政策调控等碳氮循环-环境响应-全球变化研究新方法，创新区域到全球尺度碳氮循环预测技术与调控策略，为我国生态文明、土壤健康和农业可持续发展提供理论和技术支撑。