挖到 80 厘米,土色忽然从黄棕转成青灰,铲面还有一股铁腥味。这不是土变脏了,而是长期渍水造成的还原层。把它当成母质本色,会漏掉整段剖面的水分状况,也会把排水条件判反,让整段剖面的解释跟着错。
先看颜色:灰蓝、青灰、灰绿,三色都指向还原
颜色是第一判据。潜育层呈灰蓝、青灰或灰绿,明度低、彩度低,湿时近于青灰,干后转为灰白并带锈点。颜色均匀成片,没有明显的红色调,也没有橙黄色的斑块与条带,整层色调相当单一。
新鲜面会变。挖开后 10–30 分钟内,暴露在空气里的青灰面开始转暗,随后出现橙红色锈斑,这是亚铁被氧化的直接证据。放置越久,锈色越明显,颜色回不到原来的青灰,除非重新渍水。
再看新鲜面:暴露空气后转暗泛锈,是亚铁在氧化
试剂是硬判据。滴 1% 铁氰化钾溶液,含亚铁的位置立即显深蓝,几秒内出现,蓝色越深亚铁越多。反应要在新鲜面上做,干面与放置一夜的老面会失效,滴在锈斑上也不显色,因为那里的铁已经氧化。
顶界指向水位。潜育层顶界多在 50–100 厘米,接近常年地下水位;水位越浅,顶界越高,颜色越蓝。厚度常见 20–80 厘米,随地形与排水条件变化,洼地中央最厚,坡脚最薄。
最硬的是试剂:一滴铁氰化钾,深蓝就是亚铁
质地与结构也配合。长期渍水的层位结构体模糊,常呈大块状或整体状,孔隙被水充满,刀切面光滑发亮,有滑腻感,手指按上去会留下印子。干后收缩开裂,裂面有锈色,碎块坚硬,浸水后重新软化。
混入的是漂白层。漂白层呈浅灰白、粉砂质,位于 A 层之下、B 层之上,是淋溶把铁锰带走的结果,颜色浅而不蓝,滴铁氰化钾不显色,也没有铁腥味,手感比潜育层粗,颗粒感明显,湿时不成糊。
混进来的是漂白层与灰色母质
灰色母质是第二种混入。河流冲积的灰色砂层、湖相的青灰淤泥,本来就呈灰色,但它们是沉积时缺氧造成的,不含亚铁,暴露空气后不变色,也不显蓝,层理与粒度变化还很清楚,与成土形成的均匀青灰不同。
古潜育要单独记。地下水位下降后,原来的潜育层被氧化,青灰底色上布满锈斑与铁锰结核,亚铁反应已经消失。这类层位记为古潜育特征,不能当作现代水位证据,只能说明过去更湿,不能用来推断现在的水位。
关键数据
下列数值为常见范围,随地形、母质与排水条件变动。描述潜育层时,要写顶界深度、厚度、颜色与亚铁反应结果,四项缺一项,别人就无法判断它现在是否仍处在还原状态,也无法与别处的剖面比较。
- 潜育层顶界多在 50–100 厘米,接近常年地下水位。
- 颜色为灰蓝、青灰或灰绿,明度低、彩度低。
- 新鲜面暴露空气 10–30 分钟后转暗并出现锈色。
- 滴 1% 铁氰化钾溶液,含亚铁处立即显深蓝。
- 潜育层厚度常见 20–80 厘米,洼地中央更厚。
- 漂白层呈浅灰白、粉砂质,不作灰蓝,也不显蓝。
边界
亚铁反应受新鲜程度影响最大。挖开超过半天的面,亚铁已被氧化,滴试剂也不显蓝;有机质极高的泥炭层会把蓝色掩盖,含锰高的层位则显深褐。此时以颜色、层位与铁腥味三者合判,不能只凭一次试剂就下结论,最好换一个新鲜面重做一次。
临时积水不等于潜育。一场大雨后的滞水只有几天,颜色来不及改变,只能看到新鲜锈纹。本文判断:潜育层要的是长期饱和,至少每年数月渍水,短期积水层不能记作 G 层,只能记为锈纹层。
参考文献
- 中国科学院南京土壤研究所 主编.《中国土壤》. 科学出版社, 1978. —— 土壤剖面形态与发生层。
- 龚子同 主编.《中国土壤系统分类:理论·方法·实践》. 科学出版社, 1999.
- 熊毅, 李庆逵 主编.《中国土壤》(第二版). 科学出版社, 1987.
- Soil Survey Staff. Keys to Soil Taxonomy (12th ed.). USDA-NRCS, 2014.