土壤的氧化还原性

第二季土壤的主要性质四.土壤的氧化还原性土壤中主要的还原体系体系物质状态氧化态还原态氧体系O2O2-有机碳体系CO2CO、CH4、还原性有机物等氮体系NO3-NO、N2O、N2NH3…硫体系SO42-SS2-H2S…铁体系Fe2+Fe(OH)2…锰体系MnO2、Mn2O3…Mn2+Mn(OH)2…氢体系H+H2Fe(OH)3、Fe3+、Fe2O3…1.土壤氧化还原强度指标1)氧化还原电位（Eh）氧化还原电位是长期惯用的氧化还原强度指标。它可以被理解为物质(原子、离子、分子)提供或接受电子的趋向或能力。物质接受电子的强列趋势意味着高氧化还原电位，而提供电子的强烈趋势则意味着低氧化还原电位。一个氧化还原反应体系的氧化还原电位可用下列通用公式表达：Eh=E0+lnRT___nF[氧化态][还原态]________能斯特（Nernst）公式将各常数值代入能斯特公式，在25℃时，并采用对数，则有：Eh=E0+•log[氧化态]/[还原态]的比值决定了Eh值高低。比值愈大，Eh值愈高，氧化强度愈大；反之，则还原强度愈大。2)土壤氧化还原强度指标及其与数量因素的关系氧化还原数量因素是指氧化性物质或还原性物质的绝对含量。由于土壤物质体系的复杂性，测得的氧化还原数量往往难以直接与Eh联系起来。______0.059n[氧化态][还原态]________大量测定结果表明，土壤的还原性物质越多，其氧化还原电位越低。氧化还原强度因素与数量因素有着不同的实际意义:前者决定化学反应的方向，后者则是定量研究各种氧化还原反应时的依据。两种指标结合起来，就可以更全面的了解土壤氧化还原状况。2.土壤氧化还原过程的特点1）体系的多样性2）反应的复杂性3）决定氧化还原电位的体系4）还原顺序5）氧化还原平衡的变动3.土壤氧化还原状况及其影响因素在土壤学中，常把+300MV作为氧化性和还原性的分界点。也有学者根据Eh值对土壤氧化还原状况进行分级：Eh+700mV为强氧化状态，此时通气性过强;+700～+400mV为氧化状态，此时氧化过程占绝对优势，各种物质以氧化态存在;+400~+200mV为弱度还原状态，此时NO3-、Mn4+被还原;+200~-100mV为中度还原状态，此时出现较多还原性有机物，Fe3+、SO42-被还原;Eh-100mV为强度还原状态，此时CO2、H+被还原,且硫化物开始大量出现。1）土壤通气状况通气状况决定土壤空气和土壤溶液中的氧浓度。通气良好的土壤与大气间气体交换迅速，土壤含氧浓度高，氧化作用占优势，Eh较高。2）微生物活动通气土壤中，好氧性微生物的有氧呼吸消耗土壤溶液与土壤空气中的氧气，活动越激烈，好氧越迅速，趋于使Eh值下降。3）土壤中易分解有机质的含量土壤中易分解的有机质越多，耗氧越多，Eh降低的趋势越明显。4）土壤中易氧化或易还原的无机物状况土壤中易氧化的还原态无机物质愈多，则还原条件愈发达，并且抗氧化的平衡作用也愈明显。相反，土壤中易还原的氧化态无机物质愈多，抗还原的能力就愈强。5）土壤pH值6）植物根的代谢作用植物根分泌物可以直接或间接影响根际土壤的氧化还原状况。一般植物根分泌物往往导致根际Eh值降低，很多植物根际的Eh值要比根外土壤低几十至上百毫伏;湿生植物的根系往往分泌氧，使根际土壤的Eh值较根外土体高几百毫伏。