土壤通氣土壤的氧化還原狀況

土壤通氣土壤的氧化還原作用

土壤氧化還原作用主要是指土壤中某些無機物質(zhì)的電子得失過程.

氧化反應即失去（或放出）電子的反應；還原反應則是得到（或吸收）電子的反應.

在土壤溶液中，氧化和還原反應是同時進行的.

對同一物質(zhì)來說，以能吸收（得到）電子的狀態(tài)存在時為氧化劑，以放出（失去）電子的狀態(tài)存在時為還原劑.

土壤中氧化還原物質(zhì)(除O2外）

還原態(tài)

元素

氧化態(tài)

CH4,CO

C

CO2

NH3,N2,NO

N

H2S

S

PH3

P

Fe2

Fe

Fe3

Mn2

Mn

Mn4

Cu

Cu

Cu2

土壤通氣土壤氧化還原體系的特點

⒈土壤中氧化還原體系有無機體系和有機體系兩類.

⒉土壤中氧化還原反應雖有純化學反應，但很大程度上是由生物參與的.

⒊土壤是一個不均勻的多相體系，即使同一田塊不同點位都有一定的變異，測Eh時，要選擇代表性土樣，最好多點測定求平均值.

⒋土壤中氧化還原平衡經(jīng)常變動，不同時間，空間，不同耕作管理措施等都會改變Eh值.嚴格地說，土壤氧化還原永遠不可能達到真正的平衡.

土壤通氣土壤氧化還原電位

用此式可以說明土壤氧化還原電位和通氣性之間定性關系，不可計算而得，因為土壤是一個多體系平衡.一般是用電極法直接測定.

在不同類型土壤中，Eh值一般變動在100~800mV之間，有時會下降到負值.通氣良好的土壤表層Eh較高，沿著土壤剖面向下，Eh值逐漸降低，在地下水飽和處，土壤Eh有時為負值.

旱地土壤在田間持水量條件下Eh=200~750mV，多數(shù)為變化于300mV~400mV至600~700mV之間.

水田有時可以低到-200mv，此時，由于Fe,Mn的還原被淋溶到下層淀積，使水稻土壤發(fā)生明顯的土層分化.水稻土適宜的Eh為200~400mv

土壤通氣影響氧化還原作用的因素

⒈微生物的活動：消耗氧，釋放CO2.

⒉易分解有機的含量：有機物質(zhì)分解過程是一個耗氧過程. 在一定的通氣條件下，土壤中的易分解的有機愈多，耗氧也愈多，其氧化還原電位就較低.

⒊土壤中易氧化和還原的無機物的含量：土壤的氧化體和硝酸鹽含量高時，可使Eh值下降得較慢.

⒋植物根系的代謝作用：根系呼吸和分泌物參與了氧化還原作用，水稻根系輸氧，根系附近為紅色的.

⒌土壤的pH值：一般隨pH升高而下降，下降幅度很復雜，隨母質(zhì)類型，氣候特征不同而不同.2100433B

soil aeration

土壤通氣概念

土壤通氣性即土壤氣體交換的性能.主要指土壤與近地面大氣之間的氣體交換，其次是土體內(nèi)部的氣體交換.

土壤通氣土壤通氣性的意義

土壤通氣性是土壤的重要特性之一，是保證土壤空氣質(zhì)量，使植物正常生長，微生物進行正常生命活動等不可缺少的條件.

⑴土壤通氣不良，會影響微生物活動，降低有機質(zhì)的分解速度及養(yǎng)分的有效性.

⑵土壤通氣不良還會使土壤中的有機質(zhì)分解形成氫，氫能引起富含氧的鹽類以及三價鐵和四價錳的化學還原作用.

⑶土壤中氧少，二氧化碳多時，會使土壤酸度提高，適宜于致病霉菌的發(fā)育，易使作物感染病蟲害

⑷良好的通氣性是作物吸收大量水分必不可少的條件.

土壤通氣產(chǎn)生原因及影響因素

1，土壤通氣性產(chǎn)生的原因

⑴整體交換：土壤空氣交換也有人叫質(zhì)流，對流. 主要由于近地層環(huán)境因子劇烈變遷所引起的土壤中所有空氣成分沿同一個方向的流動.如：風，氣壓變 化，溫度梯度變化，降水和灌溉的作用.

⑵氣體擴散：土壤中氣體分子因濃度梯度或氣體分壓不同而產(chǎn)生的氣體移動.土壤失出CO2，吸收O2，有人叫"土壤呼吸".氣體擴散規(guī)律服從FicK定律

2，影響土壤通氣性的因素

這是特定條件下的土壤氣體更新過程.土壤氣體交換要有兩個基本條件：一是土壤要有足量的孔隙容許氣體的進出；二是必須具有使氣體進出這些孔隙的充分可能性（各氣體的濃度具有差異，即具有壓力梯度）.

⑴土壤與大氣間溫度和大氣壓的差異：

⑵土壤含水量的變化：

⑶土壤中空氣孔隙的數(shù)量，大小及聯(lián)通程度

⑷土壤與大氣或相鄰土層的氧和二氧化碳的濃度差

土壤通氣通氣性指標

1，土壤呼吸系數(shù)

單位時間內(nèi)，單位面積的土壤表面擴散出的CO2容積對消耗O2的容積的比率.它可用來衡量土壤中生物活動的總強度.

正常情況下，土壤呼吸系數(shù)接近于1，若超過1則說明土壤通氣性差.

2，土壤中氧的擴散率

每分鐘內(nèi)擴散通過每平方厘米土層的氧的克數(shù)（或微克數(shù)）.其大小標志著土壤空氣中氧的補給更新速率的快慢.

一般來說，土壤中氧的擴散率隨土層深度而降低.氧擴散率降低愈快,植物根系生長的深度愈淺.

3，土壤通氣量

單位時間，單位壓力下，通過單位體積土壤的空氣總量（CO2 O2）.常用mL/(cm3·s）表示.土壤的通氣量大，表明土壤通氣性好.

4，土壤的通氣孔隙度

由于影響氣體擴散的主要因素是通氣孔隙的數(shù)量，氣體擴散速度（單位時間內(nèi)通過土體的氣體數(shù)量）與土壤通氣孔隙的容積是直線函數(shù)關系，所以常用土壤中通氣孔隙的百分率作為衡量通氣性能好壞的指標.

土壤通氣土壤通氣性的調(diào)節(jié)

土壤通氣性好壞主要取決于土壤通氣孔隙的多少，調(diào)節(jié)土壤通氣性就要通過各種措施改善土壤孔隙狀況.

⒈改良土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)

⒉耕作管理

⒊排水和灌溉

該土種土體深厚，質(zhì)地適中，宜耕期長，適種性廣，土壤通氣、透水性強，保水保肥性能良好，畝產(chǎn)小麥400一450kg，玉米550一600kg，是河西地區(qū)的高產(chǎn)土壤。