一、土壤缓冲性概念
狭义:土壤中加入酸性或碱性物质后,土壤具有抵抗变酸和变碱而保持pH稳定的能力,称土壤缓冲作用,或缓冲性能。
广义:土壤是一个巨大的缓冲体系,对营养物质、污染物质、氧化还原等也具有缓冲性,即具有抵抗外界环境变化的能力。这是土壤质量及肥力的重要指标。
二、土壤酸碱缓冲性
1、土壤酸、碱缓冲原理
弱酸及其盐类共存:土壤中有许多弱酸——碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸等,当这些弱酸与其盐类共存,就成为对酸、碱物质具有缓冲作用的体系。
a土壤HAc+NaAc体系
b土壤胶体:土壤胶体交换性阳离子对酸碱的缓冲作用更大。胶体-交换性H+、Al3+—弱酸,缓冲碱性物质;胶体-交换性盐基 —弱酸盐,缓冲酸性物质。
2、土壤酸碱缓冲体系
a碳酸盐体系:石灰性土壤的缓冲作用主要决定于 CaCO3-H2O-CO2体系。pH=6.03-2/3logPco2。一般地,土壤空气中CO2浓度0.03%~10%,pH8.5~6.7。
b硅酸盐体系:风化、蚀变过程中释放出碱金属和碱土金属离子,转化为黏土矿物,对酸性物质的缓冲作用。
c交换性阳离子体系:对酸、碱物质的缓冲作用。CEC越大,缓冲力越大。胶体-交换性H+、Al3+ —弱酸,缓冲碱性物质;胶体-交换性盐基 —弱酸盐,缓冲酸性物质。
d铝体系:对碱性物质缓冲作用(pH<5.0)。pH<4.0时,铝离子以Al(H2O)63+存在;pH>5.0时,铝离子形成Al(OH)3沉淀,失去缓冲能力。
e有机酸体系:有机酸及其盐对酸碱物质缓冲作用
f氧化铁体系。
3、土壤酸碱缓冲性的影响因素
a土壤无机胶体。类型不同,CEC不同,缓冲性不同。蒙脱石>伊利石>高龄石>水合氧化铁、铝
b土壤质地。黏土>壤土>砂土
c土壤有机质含量。表土>底土
4、土壤酸、碱缓冲容量和滴定曲线Buffering capacity and titration curve
缓冲容量(Buffering Capacity) —使单位质量(或容积)土壤改变1个pH单位所需的酸或碱量。
滴定曲线(Titration curve) —土壤缓冲容量可用酸、碱滴定获得,即在土壤悬液中连续加入标准酸或碱液,测定pH的变化,以纵座标表示pH,横座标表示加的酸或碱量,绘制滴定曲线,又称缓冲曲线。
不同土壤缓冲容量(曲线)不同,同一土壤缓冲容量(曲线斜率)也有变化。 H+饱和胶体的滴定曲线与强酸相似;Al3+饱和胶体的滴定曲线则与弱酸相似; 腐殖酸有羧基、酚羟基等解离度不同的多个酸基,其滴定曲线类似于多元酸。

