Che cos’è lo scambio cationico (CSC)?

La capacità di scambio cationico (CSC) rappresenta il meccanismo con cui il suolo trattiene e mette a disposizione delle piante gli elementi nutritivi.

Misurando questa proprietà del suolo, possiamo verificare lo stato di salute del nostro terreno ed avere così un indice della sua fertilità.

Lo scambio cationico avviene nella soluzione circolante

Che cos’è la soluzione circolante? Si tratta di quella particolare zona del suolo in cui è trattenuta l’acqua, al cui interno sono disciolti i sali minerali.

Alcuni di questi sali minerali sono anche detti ioni, in quanto possiedono una carica elettrica positiva (i cationi) o negativa  (gli anioni).

Grazie a questa carica elettrica, gli ioni possono essere spostati dentro le cellule della radice ed entrare nel circolo linfatico: è in questo modo che le piante assorbono gli elementi presenti nel terreno.

Come avviene il passaggio di ioni nel CSC?

La CSC dipende dalla capacità di movimento degli ioni all’interno della soluzione circolante.

Nel terreno sono presenti (in misura variabile) alcune sostanze che permettono la libertà di movimento agli ioni. Queste sostanze sono i colloidi, che si dividono in:

• humus
• sostanza organica
• argille

Lo scambio cationico e la concimazione

Quando diamo il concime, quello che avviene a livello microscopico è la cessione degli elementi solubili (gli ioni) dalle particelle di concime alla soluzione circolante.

Ad esempio, ecco ciò che avviene con la concimazione con humus di lombrico:

A contatto con l’acqua, i nutrienti contenuti nelle particelle di humus vanno in soluzione (freccia blu nell’immagine): in questo esempio, si tratta di ioni a base di azoto (N+).

Questi ioni vengono poi attratti dai colloidi presenti nel terreno e scambiati (freccia rossa nell’immagine) con ioni idrogeno (H+): in questo modo, il colloide si carica di sostanze nutritive.

I colloidi carichi di ioni nutrienti sono particolarmente ricercati dalle radici delle piante.

Quando una radice incontra un colloide, avviene l’assorbimento radicale (freccia verde nell’immagine), dal momento che gli ioni H+ vengono ceduti dalla radice per favorire l’ingresso di ioni N+ . In questo modo, la pianta si approvvigiona degli elementi nutritivi.

L’importanza delle argille nello scambio cationico

Tra i colloidi presenti nel suolo, le argille sono le più diffuse. Esse hanno una discreta capacità di scambio cationico grazie alla loro conformazione molecolare.

Infatti, da un punto di vista geologico, le argille sono minerali formati da lamine di silice sovrapposte, o foglietti; in mezzo a questi foglietti si trovano gli ioni, che possono essere ceduti alle piante o estratti dalla soluzione circolante.

Ecco perché la presenza di alcune argille nel suolo aumenta la sua reattività e la sua capacità di scambio cationico. Tra le argille più reattive troviamo la zeolite, la quale infatti viene utilizzata in alcuni casi come corroborante, al fine di migliorare la risposta del terreno alla concimazione.

La capacità di scambio cationico dell’humus

Per ultimo, ma non certo per importanza, abbiamo il re dei colloidi: l‘humus.

Numerosi studi hanno misurato la capacità di scambio cationico dell’humus per scoprire che si tratta di una delle sostanze più reattive presenti in natura.

Questo perché l’humus è un colloide ed è molto ricco di ioni contenuti nelle catene umiche. Infatti, quando un terreno è carente di humus, la sua CSC  è in generale piuttosto bassa.

Se hai bisogno di migliorare la risposta del tuo terreno alla concimazione, puoi aumentare la sua CSC aggiungendo dell’Humus di Lombrico!

CSC in terreni argillosi

Sì, è vero: i terreni argillosi sono ricchi di colloidi, ovvero le argille.

Attenzione però: questi terreni possono risultare ugualmente poveri di elementi nutritivi: questo perché non tutte le argille hanno un’elevata capacità di scambio cationico, a causa delle loro proprietà fisiche.

In questi terreni,  le piante possono manifestare alcune carenze, tra cui la carenza di potassio, di calcio e di magnesio.

Inoltre,  i terreni con bassa capacità di scambio sono in genere poveri anche in azoto e fosforo.

Questa situazione è  dovuta ad una scarsità di sostanza organica,  indispensabile (tra le altre cose) per il trattenimento dell’azoto  e del fosforo in forma organica.

Un terreno argilloso carente di sostanza organica è facile da riconoscere: al suo interno e sulla sua superficie si formano delle caratteristiche crepe (vedi foto), a causa dell’espansione e della contrazione delle argille attraversate dall’acqua.

Se rivedi queste conformazioni nel tuo terreno,  inizia subito a ricaricalo di sostanza organica umificata, nel 90 % dei casi è la soluzione al problema.

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