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Las pequeñas partículas de arcilla, grava, arena o limo se denominan coloides. Las plantas absorben sus nutrientes de los minerales disueltos en el agua y el suelo. Los nutrientes que tienen cargas ionizadas positivas, o moléculas llamadas "cationes", son atraídos por la superficie de carga negativa de los coloides. La cantidad y el tamaño de los coloides en el suelo determinan su capacidad para atraer y mantener nutrientes para las plantas.
Básico
Los nutrientes cargados de cationes positivos, que buscan un estado eléctrico neutro, se adhieren o adhieren a las superficies coloides negativas. Las plantas requieren tanto los nutrientes absorbidos de la superficie coloidal como el aire y el agua en los espacios que las rodean.
La superficie de los coloides grandes y sueltos es menor que la de los coloides pequeños acumulados muy juntos. La arena muy rugosa tiene 90 coloides o partículas por gramo; el bruto tiene 720; la arena promedio tiene 5.700; la multa de 46.000; los muy delgados 722.000; el lodo tiene 5.780.000 y la arcilla 90.300.000. 450 gramos de arena rugosa tienen 1.000 veces menos superficie que 450 gramos de arcilla. La empresa estadounidense Biogrow estima que una capa de arcilla de 15 cm de profundidad que cubre 4.050 metros cuadrados tiene una superficie equivalente a 285.000 kilómetros cuadrados, prácticamente el tamaño del estado de Rio Grande do Sul.
Fertilidad del suelo
La fertilidad del suelo se mide por su capacidad de intercambio catiónico (CTC), es decir, la capacidad de los cationes para adherirse a la superficie de los coloides. Los suelos fértiles tienen altas tasas de CTC; los más pobres tienen CTC bajo. El calcio, magnesio, potasio y sodio se encuentran entre los cationes que se encuentran comúnmente en el suelo. La lluvia y el calor pueden contaminar estos nutrientes en suelos tropicales y subtropicales, aumentando la acidez y disminuyendo la fertilidad.
Propiedades del suelo
Como los cationes positivos son atraídos por la superficie coloidal negativa, cuanto mayor sea la superficie coloidal de un suelo, más se adherirá. La arena, que tiene menos coloides más grandes, está suelta y es fácil de cultivar. La arcilla, que tiene numerosos coloides más pequeños, es densa y más difícil de mantener.
Agua y aire
El agua, que transporta los nutrientes que las plantas necesitan para crecer, forma una capa delgada sobre las partículas del suelo. Cuanto mayor sea el área de superficie coloidal en el suelo, más agua retendrá el suelo. Como la arcilla tiene varios coloides pequeños con una gran superficie total, retendrá más agua que la arena, que tiene menos y más coloides, presentando una superficie total menor. Los suelos arcillosos cargados de la sustancia compactada pueden bloquear el agua y el aire que necesitan las plantas.
Microorganismos
Los microorganismos que contribuyen a la fertilidad del suelo son necesarios para el crecimiento vigoroso de las plantas, se desarrollan y forman colonias en las partículas del suelo. Los suelos con una gran superficie sobre los coloides acumulados tienen más espacios en los que estos organismos pueden crecer. Por tanto, un suelo denso y con pequeños coloides es más fértil que un suelo arenoso, con grandes coloides sueltos.
