A quantidade de íons que finalmente aparecem na camada arável do solo depende do clima, da capa vegetal e só em parte do material de origem.
A rocha se desintegra pela ação da água, de microrganismos, de raízes e de temperatura. Se fosse somente triturada, iria render areia de grossura variável: areia grossa de 2 mm de diâmetro até a fina de 0,1 a 0,05 mm de diâmetro e, talvez ainda, o silte ou limo cuja finura pode ir até 0,002 mm. Grãos mais finos não podem ser produzidos fisicamente. As partículas ultrafinas, que são a argila, com tamanho inferior a 0,002 mm, formam-se pela dissolução dos minerais contidos na rocha e sua posterior cristalização em “escamas” finíssimas. Porém o solo não tem composição idêntica à da rocha da qual se formou.
A quantidade de íons presentes na rocha não é muito indicativa para a existente no solo. Enquanto cálcio, magnésio e potássio diminuem nesse solo em relação à rocha, o alumínio aumenta quatro vezes.
A quantidade de íons que finalmente aparecem na camada arável do solo depende do clima, da capa vegetal e só em parte do material de origem. Em solos ricos em cálcio e magnésio, que não sofrem lixiviação, as argilas que se formam são montmorilonitas, enquanto que em solos “tropicais” pobres em cátions, com lixiviação forte e em presença de alta solubilidade dos silicatos e acumulação de hidróxidos de ferro e alumínio, se formam caulinitas. Portanto, vale, em termos gerais, para o clima tropical, que em terrenos onde predomina a lixiviação, as argilas predominantes são pobres e hidratadas como a caulinita, e em terrenos onde há acumulação de cálcio e magnésio, como em baixadas, predomina a formação de argilas ricas, como a montmorilonita.
Estas argilas são muito mais pesadas e pegajosas, mas igualmente muito mais ricas. Assim, tanto o grumossol preto da fronteira do Rio Grande do Sul como muitos solos aluviais da Amazônia são solos ricos, por causa da argila predominante ser montmorilonita. Estes solos dependem muito da manutenção de sua bio estrutura grumosa por serem pegajosos e aderentes, opondo-se à penetração radicular se a umidade for insuficiente.
Quando a bioestrutura desses solos for boa, os rendimentos serão mais seguros, especialmente quando se tratar de zonas com clima constante. Assim, na Amazônia produzem-se colheitas altas de arroz irrigado.
A absorção dos nutrientes depende não somente da espécie vegetal, da calagem e adubação, mas igualmente da unidade do solo. Nos solos com fração de argila montmorilonítica, a relação à calagem é diferente.
Devido às características da argila caulinítica presente em maior ou menor quantidade na maioria dos solos “tropicais”, a capacidade de troca de cátions é muito reduzida.
Existe um estreito equilíbrio entre os íons nutritivos da fase mineral, do complexo de troca (CTC- Capacidade de troca catiônica) e da solução do solo (água). O reabastecimento da solução do solo com nutrientes depende, pois, intimamente do complexo de troca.
Em solo “temperado”, o reabastecimento é intenso; no solo “tropical” é muito fraco, devido ao complexo de troca reduzido. Isso tornou-se o problema número um nos países tropicais: a baixa capacidade de reabastecimento da solução do solo com nutrientes, que já é fraca em solo argiloso e muito fraca em arenoso.
Mas por que será que o solo tropical geralmente, é muito mais profundo e muito melhor granulado que o solo em regiões temperadas? Não está aqui a compensação? É errônea a suposição de que, durante o abandono e pousio do solo, haveria acúmulo de nutrientes disponíveis em grande quantidade na solução do solo. A acumulação não pode ser maior que a capacidade de troca equivalente, devido ao equilíbrio existente. E a ideia de que a planta “esgota” o espaço enraizado do solo não é correta da maneira como se supunha. A verdade é que o espaço enraizado diminui drasticamente pelo efeito do cultivo inadequadamente conduzido, restringindo a raiz a um espaço muito menor. São os adensamentos que se opõem à penetração radicular. Neste espaço reduzido, ainda passível de enraizar, e geralmente, na camada superficial do solo, a raiz não encontra mais os nutrientes necessários que antes encontrava num volume de solo muitas vezes maior.
O problema, portanto, não é tanto a concentração dos nutrientes no solo mas o espaço que pode ser explorado pela raiz. O pousio, abaixo de capoeira, recupera a bioestrutura do solo e com isso a possibilidade de um enraizamento maior, e em parte, aumenta o complexo de troca por substâncias orgânicas humificadas, o que aumenta o reabastecimento.