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健康的土壤依賴于水、氧氣、空氣和均衡的養分供應。土壤內的化學反應可以改變可用養分的物理結構。氧化和還原過程涉及水和無機材料之間發生的氧交換。這些變化影響可用的營養供應。

鑒別

土壤材料由單個原子和分子組成，它們結合形成有機和無機物質。據弗吉尼亞理工大學稱，當這些材料與水、氧氣以及彼此結合時，可以改變彼此的分子結構。原子和分子由質子、中子和電子組成，因此結構的改變通常會導致特定原子所具有的電子數量的變化。土壤的氧化和還原涉及土壤材料之間發生的電子交換。

功能

根據弗吉尼亞理工大學的說法，當一種材料或元素失去電子，而另一種材料或元素獲得失去的電子時，氧化和還原過程同時發生。因此，這些過程稱為氧化還原反應，因為一個反應如果沒有另一個反應就無法發生。實際上，氧化部分進行一半反應，而還原部分進行另一半反應，這使得該過程的每個部分都是半反應。當材料失去和獲得電子時，它們的行為會有所不同，因為它們的物理結構已經改變。

氧化與還原

土壤中發生的化學反應取決于每種材料的物理組成。根據 Chemguide，當發生氧化反應時，一種材料被認為是氧化劑，而另一種材料則成為還原劑。氧化涉及失去電子，因此氧化劑或材料將失去電子給另一種材料。接收電子的材料成為還原劑，因為它減少了其他材料所具有的電子數量。土壤中氧氣和水的存在會增加氧化還原反應的可能性，具體取決于土壤材料的物理組成。

標準降低潛力

根據弗吉尼亞理工大學的說法，土壤中可用電子的數量可以決定氧化還原反應的可能性。高含水量或浸水的土壤等條件會增加可用電子的數量。標準還原電位或 Eh 值表示土壤中發生電子交換的速率。高 Eh 值意味著存在大量電子，而低 Eh 值表示存在少量電子。干燥的土壤通常具有較低的 Eh 值。這種測量可以幫助確定特定的土壤環境是否能夠保留其營養物質。

注意事項

據弗吉尼亞理工大學稱，當材料被氧化（獲得電子）時，它們會獲得電荷，最終會降低材料的結構成分。這可能是好事，也可能是壞事，具體取決于降解的材料。當土壤元素適當匹配以引起污染物物質的氧化時，氧化還原反應可用于消除有機或無機污染物。就土壤養分消耗而言，飽和或浸水條件可能會導致現有微生物物質消耗土壤養分，因為這些生物體以可用氧氣為食。當沒有氧氣時，微生物將與任何可用的材料進行還原反應。

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