El cambio iónico y la fotosíntesis se puede considerar como las más importante para las plantas.
Para entender este fenómeno de intercambio de iones se hace solo a través de los coloides del suelo.
La fracción coloidal del suelo
El interés químico y las dificultades experimentales aumenta a medida que disminuye el tamaño de las partículas del suelo.
Las partículas más grades como la arena son químicamente inactivas
El asiento de la actividad química en el suelo reside en las partículas coloidales.
En el suelo hay dos tipos de coloides, estos dos tipos de coloides existen en mezcla o complejos muy estrecho y de difícil separación.
Se presentan casi exclusivamente como arcilla de clases diversas (caolinita, montmorillonita, illita, vermiculita).
Están representados por el humus proveniente de la materia orgánica.
Los coloides de la arcilla y materia organica están cargados negativamente y por lo tanto atraen a su superficie un gran número de iones cargados positivamente (cationes).
Los nutrientes de las plantas reside en el material coloidal, se adhiere a la superficie y van saliendo como cationes a la solución del suelo para ser tomados por las raíces de las plantas.
Cationes y Aniones importantes en el suelo
Químicamente, el suelo está compuesto por iones o átomos con diferente carga o valencia.
Los iones cargados positivamente se denomina cationes y los cargados negativamente se llaman aniones.
Número de valencias de los elementos y radicales más comunes en el suelo:
| +1 Catión | +2 Cationes | +3 Cationes |
| Hidrogeno H+ | ||
| Sodio Na+ | ||
| Potasio 𝐾+ | ||
| Amonio NH(4)+ |
| +1 Catión | +2 Cationes | +3 Cationes |
| Hidrogeno H+ | ||
| Sodio Na+ | ||
| Potasio 𝐾+ | ||
| Amonio NH(4)+ |
Fase intercambiable y solución del suelo
En el proceso de toma de nutrientes por las plantas es necesario diferenciar dos fases:
Conforma la reserva nutritiva del suelo, comparable a una despensa.
Ca++, Mg++, K++, Na+, Al+++, etc.
Representa por la superficie de los coloides (arcilla y materia orgánica), la cual se halla cargada negativamente, está en capacidad de extraer cationes o átomos cargado positivamente.
Es equivalente a la solución nutritiva del suelo en donde los iones se encuentran libres y a disposición de ser tomados por las raíces de las plantas.
El contacto ion-raíz en la toma de nutrientes presentes en la solución del suelo, puede ocurrir por cualquier de los siguientes procesos de intercepción, flujo de masa y difusión.
Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC)
Es la capacidad del suelo para retener e intercambiar cationes y dependerá del numero de cargas negativas existentes en la superficie de la arcilla y materia orgánica.
La CIC se determina en laboratorio desplazando de la fase intercambiable total de los cationes.
En términos prácticos la CIC mide la cantidad de cationes expresada en miliequivalentes por 100 gramos (meq./100g) de suelo seco al horno (105°C).
En términos generales, un estimativo conceptual de la CIC en los suelos es el siguiente:
Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICe)
ccc
Suelo Químicamente “balanceado” (Murphy)
Desde el punto de vista químico, un suelo equilibrado es aquel que en términos de porcentaje de saturación de cationes tiene entre: