狭义上的土壤氧化还原缓冲性指土壤抵抗酸碱物质以减缓pH变化的能力。广义上指土壤是一个巨大的缓冲体系,对营养元素和污染物质的氧化还原等具有缓冲性,具有抵抗外界环境变化的能力。土壤中存在着多种氧化还原体系,在一定的条件下,经相互作用将建立起一种相对平衡的氧化还原水平,通常用氧化还原电势(Eh)值来表示,它反映了土壤的氧化或还原的相对程度。
在自然条件下,当湿润的土壤变干时,空气中的氧通过孔隙自由扩散进入土壤,使土壤中已积累的还原性物质(即还原剂,如硫化物或亚铁化合物等)逐渐氧化,土壤的氧化还原电势将随之升高。此时,还原性物质将起到减缓Eh上升的作用。相反地,当各种各样的植物凋落物(有机物质)进入土壤后,在潮湿的条件下,它们既作为营养物质和能源物质,又作为电子源(电子供体) 参与土壤的氧化还原作用,促使土壤的氧化还原电势降低。此时,土壤中原有的氧化性物质(即氧化剂,如土壤孔隙中的氧、溶液中的硝酸根离子以及各种高价态的氧化铁和氧化锰等)将会阻止Eh的下降。从以上两种普遍情况来看,Eh的上升或下降在土壤中或多或少都会受到抑制。对于农业土壤(旱地、水田),在应用各种农业措施时,同样也会出现这样的情况。所以,土壤的Eh变化像pH变化一样,也存在着缓冲性。
土壤氧化还原缓冲性随氧化剂和还原剂总浓度的增加而增强;在总浓度一定时,一般以氧化剂与还原剂的比值为1时最强。不同类型土壤的氧化还原缓冲能力很不一样,既与土壤性质有关,又受到农业措施(包括灌排、施肥、耕作方式等)的影响,且此种氧化还原缓冲容量的大小还与土壤肥力水平有关。
缓冲容量。又称缓冲指数。使Eh值改变成某个参比毫伏时所需加入的氧化剂或还原剂的当量数(当量/升)。