1.氧化还原电位(Eh)
土壤的通气性、透水性是土壤的物理性质。这些性质如何，对作物吸收养料和生长发育有很大影响。
土壤中氧的多少，决定着作物根系的呼吸和对养分的选择吸收能力。在通气性很差、氧含量不足的土壤中，选择吸收能力受到阻碍，容易引起施肥障碍。
在水田土壤中，由于灌溉水阻碍土壤空气的流通，所以土壤表现缺氧。我们把土壤缺氧状态称为还原状态。把多氧状态称为氧化状态。把与氧化合，去掉氢的化学反应称为氧化。相反，与氢化合去掉氧的反应称为还原。氧化和还原是同时进行的反应，用氧化还原电位(Eh)表示氧化还原的程度，单位为毫伏(mV)。当氧化还原电位高时，土壤为氧化状态，表明土壤中氧多，通气性好。相反，如果氧化还原电位低时，土壤则处于氧不足状态，根的呼吸和对养分的选择吸收力变弱，产量也下降。
一般认为，处于氧化状态的旱田土壤和处于还原状态的水田土壤，它们的氧化还原电位临界值约为420毫伏。然而，也有果园土壤的例外情况，从表面上看，虽是旱田土壤，但氧化还原电位却与水田相似。因此，通气性很差的土壤，它的产量也很低。
2.通气性和肥料的效果.
在土壤中作物根系是依靠呼吸作用(氧化)而生存下来。吸收肥料中养分的能力，也是靠呼吸作用。如果在淹水条件下，土壤中的空气流通受到阻碍，于是形成还原状态，作物的根系会因窒息而死亡。即使没有窒息，也影响作物对肥料成分的吸收。其程度以硅和钾为最甚，其次为氨、锰、钙，对磷的吸收反而增加了。
在处于还原状态时，磷的吸收反而会增加的原因如下：
如前上述把磷肥施入土壤以后，与土壤中的铁结合，形成难溶性(作物难以吸收)的磷，但是，这种难溶性的磷在还原状态下，就会变成易溶性的。
例如在氧化状态的旱田土壤，磷与不溶于水的氢氧化铁结合，形成难溶性的磷。要是水田土壤处于还原状态，铁转化为易溶于水的氢氧化亚铁。伴随铁的这种变化，磷也就从难溶性转变成易溶性。
这个事实说明在旱田里磷肥的肥效低，而在水田里肥效高的原因。
因氧含量的变化，发生氧化型、还原型形态变化的土壤成分很多，铁和锰可作为代表。所以，像含氧化铁、氧化锰多的土壤，引起氧化、还原的状态变化比较缓慢，即由于缺氧引起的还原障碍少。
因此，像水稻这样在水层中培育的植物，把根系呼吸需要的氧通过茎、叶等地上部器官送至根部的输导组织发达。所以，由于缺氧造成呼吸困难，或出现根系腐烂的情况极少。
3.氧化还原电位和pH值
氧化还原电位(Eh)对土壤酸度(pH)也有影响。其中最明显的例子是水田中的pH值变化。
排掉水分以后的水田土壤，pH值呈酸性，但在插秧后淹水的时候，土壤pH值呈中性。在水田灌水期间，由于大量灌溉水的作用，盐基被淋洗流失，降低了土壤粒子的盐基饱和度，因而，土壤的pH值也呈酸性。
那么,土壤充满水时，pH值为什么呈中性呢?因为土壤含有大量的铁，如果在旱田状态，铁以三氧化二铁(铁锈)形式存在。而变为水田后，由于空气向土壤中的流通受到阻碍，于是土壤中缺氧，而氢含量相应增加，成为所谓的还原状态。在还原状态时，氧化铁被还原成氢氧化亚铁，在土壤里由于氢氧离子增加，于是土壤的pH值升高，变成接近中性。
氧化铁变成氢氧化亚铁，不只限于水田。在大量施用易分解性有机物土壤和非常坚实、通气不良的土壤也能发生。所以，测定土壤的pH值时，现场直接测定的土壤pH值偏高。如果土壤经过风干后再测定，多数测定值偏低。这是因144
为风干的土壤，在晾晒过程中，经空气中氧的作用，使氢氧化亚铁被氧化成氧化铁，土壤中的氢氧基减少的缘故。
这样，必须注意透性不良的土壤pH值的变化。这就是pH值不只单纯地用以表示钙施用量指标的理由之一。
可是，伴随插秧机的普及，又出现了水稻的箱育苗的问题。据要求，水稻箱育苗床土的pH值必须是酸性的，可采用施加硫酸使pH值下降的方法。然而，把还原状态的中性稻田土壤，当做箱育苗的床土利用的时候，应使土壤被氧化，pH值下降。这不是指盐基饱和度高、pH值高的土壤加入硫酸后，pH值降低的高盐分浓度的土壤。而应理解为盐基饱和度低的酸性土壤，适合做箱育苗的床土。
