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健康的土壤依赖于水、氧气、空气和均衡的养分供应。土壤内的化学反应可以改变可用养分的物理结构。氧化和还原过程涉及水和无机材料之间发生的氧交换。这些变化影响可用的营养供应。

鉴别

土壤材料由单个原子和分子组成，它们结合形成有机和无机物质。据弗吉尼亚理工大学称，当这些材料与水、氧气以及彼此结合时，可以改变彼此的分子结构。原子和分子由质子、中子和电子组成，因此结构的改变通常会导致特定原子所具有的电子数量的变化。土壤的氧化和还原涉及土壤材料之间发生的电子交换。

功能

根据弗吉尼亚理工大学的说法，当一种材料或元素失去电子，而另一种材料或元素获得失去的电子时，氧化和还原过程同时发生。因此，这些过程称为氧化还原反应，因为一个反应如果没有另一个反应就无法发生。实际上，氧化部分进行一半反应，而还原部分进行另一半反应，这使得该过程的每个部分都是半反应。当材料失去和获得电子时，它们的行为会有所不同，因为它们的物理结构已经改变。

氧化与还原

土壤中发生的化学反应取决于每种材料的物理组成。根据 Chemguide，当发生氧化反应时，一种材料被认为是氧化剂，而另一种材料则成为还原剂。氧化涉及失去电子，因此氧化剂或材料将失去电子给另一种材料。接收电子的材料成为还原剂，因为它减少了其他材料所具有的电子数量。土壤中氧气和水的存在会增加氧化还原反应的可能性，具体取决于土壤材料的物理组成。

标准降低潜力

根据弗吉尼亚理工大学的说法，土壤中可用电子的数量可以决定氧化还原反应的可能性。高含水量或浸水的土壤等条件会增加可用电子的数量。标准还原电位或 Eh 值表示土壤中发生电子交换的速率。高 Eh 值意味着存在大量电子，而低 Eh 值表示存在少量电子。干燥的土壤通常具有较低的 Eh 值。这种测量可以帮助确定特定的土壤环境是否能够保留其营养物质。

注意事项

据弗吉尼亚理工大学称，当材料被氧化（获得电子）时，它们会获得电荷，最终会降低材料的结构成分。这可能是好事，也可能是坏事，具体取决于降解的材料。当土壤元素适当匹配以引起污染物物质的氧化时，氧化还原反应可用于消除有机或无机污染物。就土壤养分消耗而言，饱和或浸水条件可能会导致现有微生物物质消耗土壤养分，因为这些生物体以可用氧气为食。当没有氧气时，微生物将与任何可用的材料进行还原反应。