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词条 土壤氧化还原电位
类别 中文百科知识
释义

土壤氧化还原电位turang yanghua huanyuan dianwei

土壤氧化还原能力的度量方法。氧化作用和还原作用在土壤化学反应和土壤生物化学反应中占极重要地位。土壤溶液中氧化作用主要由自由氧、NO3-和高价金属离子所引起。还原作用是由某些有机质分解产物,嫌气性微生物生命活动以及少量的铁、锰等金属低价氧化物所引起。氧化还原能力常用氧化还原电位(Eh)表示,计算时常用聂恩斯特(Nernst)公式:

式中Eo为标准电位,aox和aRed分别为氧化剂和还原剂的活度(以每立升的克分子计),R为气体常数(8.313焦耳),T为绝对温度,F为法拉第常数(96500库仑),n为反应中转移的电子数。将各常数值代入上式,在25℃时,则上式变为:

可以看出,Eh值是由氧化剂和还原剂的活度比所决定的,Eh值愈大,则表示氧化剂所占比例愈大。各类土壤氧化还原电位在+0.7~-0.3V之间,由于土壤水分、通气状况及微生物活动情况等的变化,土壤氧化还原电位也处于经常变动之中。土壤氧化还原状况的变化,可引起土壤和土壤溶液特性的改变,从而影响植物营养条件,特别是铁、锰和硝酸盐等营养物质的供应状况。例如,当Eh高于700毫伏时,土壤接近完全好气状态,有机质迅速分解,营养物质的有效性增加,但也容易流失;当Eh低于200毫伏时,则F2+、Mn2+和有机质大量累积,对植物生长不利,加以反硝化作用加强,肥料损失也很严重。故利用排灌和施肥,特别是施用有机肥来调节土壤的氧化还原状况,已成为重要的农业技术措施。

土壤氧化还原电位

衡量土壤氧化还原平衡和土壤通气性的指标。用Eh表示,单位为伏或毫伏。Eh值约以+300毫伏为界,高于此值为氧化状态,即土壤通气状况良好;反之,则为还原状态。

土壤氧化还原电位soil redox potential

土壤中的氧化剂和还原剂在氧化还原电极上所建立的平衡电位。它是反映土壤氧化或还原程度的重要的指标。土壤氧化还原电位的变异范围广,可从强度还原状况的-200~300 mV到氧化状况的+700 mV。通常用直接法测定,而用去极化法测定可得到较为精确的结果。土壤氧化还原电位的变化,可反映很多物质尤其是变价元素(氧、铁、锰、氮、硫、碳等)的剧烈变化,以及对植物生长多方面的影响。用Eh值表示氧化还原电位。E表示氧化还原物质在铂电极(常用的氧化还原电极)上达到平衡时的电极电位,h指相对于标准氢电极(设定其电极电位为零)时的电位值。土壤Eh值从高到低可以分级,反映不同的氧化还原状况,指示该条件下物质的转化形态及与植物生长的关系。

土壤的氧化还原状况的分级

氧化还原
状 况
Eh范围化学反应对作物生
长的影响
氧化400mV以上O2占优势,
各物质以氧化
态存在
旱作有利,水
稻不太适宜
弱度还原400~200mVO2、NO-3、
Mn4+还原
水稻生长正
常,旱作已受影
中度还原200~
-100mV
Fe3+还原,出
现还原性物质
及SO2-4的还
旱作发生湿害
强度还原-100mV以下CO2、H+还
还原性物质
多,水稻受害

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更新时间:2025/9/28 10:28:41