土壤剖面分异和物质移动、养分的生物有效性、污染物质的缓冲性等与氧化还原反应有关。

一、土壤氧化还原体系

1、概念

氧化剂(电子给予体)和还原剂(电子接受体)构成了氧化还原体系。释出电子的物质被氧化，获得电子的物质被还原。有多种氧化还原物质共存于土壤中。 

2、土壤氧化还原体系的共同特点

a氧气Ｏ₂是主要氧化剂，在通气良好的土壤中，氧体系控制氧化还原反应，使多种物质呈氧化态，如NO₃^-、Fe³⁺、Mn⁴⁺、SO₄^2-等。SOM(特别是新鲜有机物)是还原剂: 土壤缺Ｏ₂条件下，将氧化物转化为还原态。

b土壤氧化还原体系可分为无机体系和有机体系。无机体系的反应一般是可逆的，有机体系和微生物参与条件下的反应是半可逆或不可逆的。

c氧化还原反应不完全是纯化学反应，很大程度上有微生物参与如:NH₄⁺→NO₂^-→NO₃^-(分别在亚硝酸细菌和硝酸细菌作用下完成)

d土壤是不均匀的多相体系，严格地说土壤氧化还原不可能达到真正的平衡。土壤氧化还原平衡经常变动，不同时间、空间和耕作管理措施特别是灌水、排水都会改变体系的Eh值。如，不同土壤和同一土层不同部位，氧化还原状况会有不同差异。

e顺序还原

二、土壤氧化还原指标

1、强度指标

a氧化还原电位（Eh）。土壤溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度关系变化而产生的电位。单位为伏(V)或毫伏(mV)。

b电子活度负对数（pe）。

c Eh和pH关系。土壤氧化还原反应总有H⁺参与，H⁺活度对氧化还原平衡有直接影响。Eh随pH升高而降低，每单位pH引起的Eh变化为59mV(25℃）。同一氧化还原反应在碱性溶液中比在酸性溶液中容易进行。

2、氧化还原数量因素

土壤中氧化、还原性物质的数量。

3、氧化还原强度指标与数量因素的关系

强度指标Eh由E⁰和数量因素（氧化态和还原态的浓度）决定的，虽然可以测定土壤中一些氧化态物质和还原性物质的数量，但很难直接与Eh联系起来。当然在一定条件下，土壤还原性物质浓度仍与Eh有密切的统计相关性。

三、影响土壤氧化还原的因素

1、土壤通气性

土壤通气状况决定土壤空气中的氧浓度，通气良好的土壤与大气间气体交换迅速，土壤氧浓度较高，Eh值较高。

2、易分解有机质的含量

土壤易分解的有机质愈多，耗氧愈多，氧化还原电位较低。

3、微生物活动

微生物活动愈强烈，耗氧愈多，使土壤溶液中的氧压减低，或使还原态物质的浓度相对增加。

4、植物根系的代谢作用

植物根系汾泌物可直接或间接影响根际土壤氧化还原电位。有一部分汾泌物能直接参与根际土壤的氧化还原反应。

5、土壤的pH

pH值每上升一个单位，Eh要下降59 mV，但实际情况并不完全如此。

四、土壤氧化还原缓冲性

土壤加入少量氧化物质或还原物质后，其氧化还原电位(Eh)不会发生剧烈变化，及土壤具有抗衡Eh变化的能力。