土壤溶液是土壤的重要物质组成部分,是土壤水分及其所含溶质和悬浮物质的总称。土壤水分主要来自降水和灌溉以及接近地面2~3米的地下水,它既是植物养分的主要来源,也是进入土壤的污染物向其他环境圈层迁移的载体。不同土壤持水能力不同,砂土水分容易流失,黏土水分不容易流失。土壤溶液中的溶质包括各种可溶性盐和营养物质,以及可溶性污染物质,主要包含无机离子、有机离子和聚合离子。土壤溶液中的溶质和土壤固相部分紧密接触并和固相表面保持化学平衡,它的组成和活性同时受邻近大气圈、水圈和生物圈中不同物质与能量流的影响,以及地球重力场和磁场的影响。因此土壤溶液是一个复杂、非理想的体系。
土壤溶液的组成和性质,受土壤母质、气候、地形和生物的制约而经常变化,反过来又影响土壤形成、发育和生物生长。土壤溶液中的物质,有的可在不同程度上降低溶液的表面张力而产生正吸附,有的又可能增加溶液的表面张力而产生负吸附。因此,离土粒表面不同距离部位的土壤溶液,其组成和浓度均有差别,从而为根毛提供可选择的液相部位。浓度过低,植物不能得到充足的营养;浓度过高,会阻碍植物吸水;其中含有较多有害盐类时,能引起土壤盐渍化。
土壤溶液的离子组成及其存在形式与植物营养有密切关系。虽然土壤溶液中某种养分离子浓度与植物吸收该养分离子的数量、吸收速率无明显相关性,但溶液中离子活度与植物吸收该离子的数量及吸收速率之间存在显著的相关性。这是因为土壤溶液中某种养分离子对植物的有效性是不同的。其次,土壤溶液是多组分的,植物从土壤溶液中吸收某种养分离子不仅依赖于该养分离子的活度,还受溶液中其他离子的活度及其竞争作用的影响。
土壤溶液的离子组成及其存在形式与土壤重金属污染的关系也很密切。除钼以外,几乎所有的重金属离子都以自由离子或羟基化的水合[M(OH)(n-1)+]及其二聚体、多聚体阳离子形式存在于溶液中,它们与多种有机配位体形成的螯合物非常稳定。例如在多数情况下,大约有90%的铜和锰,50%的锌和25%的钴可能以有机配位体的阳离子配合物的形式存在,从而降低了重金属对生物的毒害作用。