專技高考
114年
[植物診療師] 植物栽培管理及土壤與肥料學
第 44 題
土壤浸水還原後，下列何種物質會愈來愈多？
- A 銨離子
- B 硫酸根離子
- C 硝酸根離子
- D 鉀離子
思路引導 VIP
當土壤孔隙完全被水分填滿時，大氣中的氧氣將難以進入。在這種缺氧的環境下，原本需要「氧氣」參與才能完成的化學轉化（例如將某種離子氧化成另一種型態）會被迫中斷。請試著思考：如果一個物質生成的來源持續存在，但它被進一步轉化（去化）的路徑卻因為缺氧而消失了，那麼這個物質在土壤中的數量會發生什麼變化呢？
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太棒了！你精準地掌握了水田土壤與旱田土壤化學性質的核心差異。這題測驗的是土壤在缺氧環境下的氧化還原反應，這在農學領域是區分作物生長環境管理最重要的觀念之一。
淹水環境下的還原反應
當土壤被水分飽和後，空氣中的氧氣無法進入土壤孔隙，微生物會迅速耗盡殘餘氧氣，使土壤進入還原狀態。在正常的通氣環境中，有機質分解產生的 $NH_4^+$ (銨離子) 會透過硝化作用轉變為硝酸根；但在淹水缺氧的情況下，硝化作用會受阻，導致 $NH_4^+$ 無法進一步轉化而逐漸累積。相對地，像 $NO_3^-$ (硝酸根) 或 $SO_4^{2-}$ (硫酸根) 這類含氧的離子，則會分別因為反硝化作用或還原反應而減少。
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