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[科普中国]-土壤氧化还原电位

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土壤氧化还原电位(soil redox potential)是指土壤氧化还原能力的度量方法,是以电位反映氧化还原状况的指标。

定义土壤氧化还原电位(soil redox potential)是指以电位反映土壤溶液中氧化还原状况的一项指标,用Eh表示,单位为mV。1

主要特征旱地土壤的正常Eh为200~750mV,若大于750mV,则土壤完全处于氧化状态,有机质消耗过快,有些养料由此丧失有效性,应灌水适当降低Eh。若小于200mV,则表明土壤水分过多,通气不良,应排水或松土以提高其Eh值。1

水田土壤Eh变动较大,在淹水期间Eh值可低至-150mV,甚至更低;在排水晒田期间,土壤通气性改善,Eh可增至500mV以上。一般地,稻田适宜的Eh值200~400mV之间,若Eh经常在180mV以下或低于100mV,则水稻分蘖或生长发育受阻。若长期处于-100mV以下,水稻会严重受害甚至死亡,此时应及时排水晒田以提高其Eh值。1

影响因素土壤氧化还原电位的高低,取决于土壤溶液中氧化态和还原态物质的相对浓度,一般采用铂电极和饱和甘汞电极电位差法进行测定。影响土壤氧化还原电位的主要因素有:(1)土壤通气性。(2)土壤水分状况。(3)植物根系的代谢作用。(4)土壤中易分解的有机质含量。1

研究意义土壤氧化还原电位是指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。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院