(一)诊断层和诊断特性
美国灰土的特征是有粗暗色表层,漂白层和灰化淀积层的全部亚层,通常游离铁百分数与碳百分数之比小于6。灰化淀积层是灰化土的诊断层。
(二)形态特征
灰化土剖面分异明显,土体构型为O—Ah—E—Bsh—C型(图4-2-2)。表层为暗色凋落物层(O);有机质淀积层(Ah);灰白色淋溶层(E),此层含硅质白色粉末多,薄片状结构,在森林植被下有些漂白层呈粉红色,在酸性灌丛下呈灰色;淀积层(Bsh)呈黄棕色,有铁锰胶膜,有的还有硬磐和铁磐;剖面中下部多为冰冻风化产物,在30—50厘米处即出现冻层或碎屑状冰块。
(三)理化性质
1.表层有机质含量高,可达400克每千克以上,向下锐减。腐殖质组成中以富里酸为主,胡敏酸与富里酸比值低于1.0,在底土层可低于0.3。
2.土壤呈酸性反应,pH常低于55或50。
3.交换性酸量较高,高者达10厘摩尔(+)每千克土以上,且以灰化层最多,可达15厘摩尔(+)每千克以上,表土层交换性氢占交换性酸量的40—50%以上,而淋溶层和底土层约占10~13%。
4.阳离子交换量低,一般低于12厘摩尔(+)每千克土以下,而我国大兴安岭北端的漂灰土则较高,达19—22厘摩尔(+)每千克。盐基饱和度低,一般低于29%,而我国灰化土<40%,高山灰化土则达70~85%。
5.整个剖面中各种氧化物均有明显的流失,尤以Ah和E层最显著,除了钙、镁、硅等大量淋失外,铁、铝有明显的淋溶淀积。
6.粘粒含量从表层向下明显增高,淀积层粘粒含量有些可为灰化层的两倍左右,质地有明显的突变性。
粘土矿物沿剖面有明显的变异。土壤薄片显微观察发现:原生矿物如长石、云母等在风化中遭受冻裂、绢云母化、铁质化及水化等,由此导致次生粘土矿质蚀变,形成新的粘土矿物,而粘土矿物沿剖面分布亦有极大的变异,灰化层和表层以蒙脱石与高岭石为主,而底层则以水云母、蛭石及绿泥石为主,说明灰化土形成过程中,发生了水云母→蛭石→蒙脱石→高岭石、由2∶1型向1∶1型的蚀变过程。
此外,灰化土的贮水能力也是有限的,所以对大部分作物来说,灰化土是天然的瘦土。