由于21世纪农业将发展成区域化、专业化、企业化、集团化、国际化的高级集约经营的现代化生产的农业，土壤肥料学研究也必须与之相适应，除研究土壤与肥料自身基本性质及其发生规律外，主要研究土壤、肥料与环境质量关系的问题。应围绕人口一资源一环境一粮食这一组矛盾，深入开展基础理论和应用研究，将成熟的理论和方法尽快转化为生产力，进一步推动土壤肥料科学的发展。 自20世纪90年代以来，世界已面临着人口一资源一环境一粮食尖锐的矛盾。水土流失、土地荒漠化、草原退化等土地退化现象日益严重。因此，土壤肥料料学将面临着严峻的挑战。
21世纪土壤肥料科学的任务是加强土壤资源保护、综合治理、合理开发利用及防治土壤退化，保护农业生态；深入进行土壤演变规律及其调节措施的研究，注重在施肥条件下，土壤植物营养的投入、协调与平衡；充分发挥农田养分再循环的肥源潜力与不断防止土壤养分退化；建立土壤肥料信息系统，重视土壤肥料数据库存及其应用研究系统的开发，为耕作、施肥、节水等提供咨询，为合理利用土壤资源、预测其演变趋势提供科学依据；加强土肥技术推广和服务体系建设，有效地利用土、水、光、热资源来分类指导土肥新技术在农业生产中的应用。