As cargas nos solos surgem devido a propriedades químicas e estruturais dos minerais de argila e da matéria orgânica. Ex...

Nos solos tropicais, os minerais de argila predominantes são do tipo 1:1 (como a caulinita), juntamente com óxidos de ferro e alumínio. Esses minerais têm uma menor quantidade de substituição isomórfica, mas suas superfícies podem desenvolver cargas positivas ou negativas conforme o pH do solo.  

A substituição isomórfica ocorre durante a formação dos minerais, um íon central em uma camada cristalina é substituído por outro íon de carga diferente, mas com um número de cargas iguais (por exemplo, alumínio substituindo silício). Esse fenômeno gera uma carga positiva permanente na estrutura, que é afetada pelas variações de pH.

As cargas permanentes/constantes são originadas por substituição isomórfica e dependem do pH do solo. Ocorrem principalmente nos minerais de argila do tipo 1:1, como esmectita e ilita, que possuem uma estrutura laminar com camadas intercaladas.

As cargas dependentes do pH/variáveis são cargas variáveis e dependem do pH do solo. São mais comuns em solos temperados e pouco intemperizados. Essas cargas surgem devido à ionização de grupos funcionais na superfície dos minerais e da matéria orgânica.

Em condições de pH baixo (ácido), grupos funcionais da matéria orgânica e de óxidos podem se dissociar, gerando cargas positivas. Em pH mais alto (básico), esses grupos tendem a ganhar prótons e desenvolver cargas negativas. A matéria orgânica é especialmente importante para a capacidade de troca aniônica (CTA) nos solos, pois possui muitos grupos funcionais que contribuem para cargas permanentes.