W nawożeniu stosuje się nawozy, które mogą zawierać w swoim składzie chemicznym pierwiastki w formie kationu lub anionu. O sposobie nawożenia danym nawozem mineralnym decyduje także kompleks sorpcyjny gleby, a w wypadku nawozów fosforowych – ich rozpuszczalność.

Kompleks sorpcyjny

W potocznym rozumieniu pod pojęciem kompleksu sorpcyjnego rozumie się tę część fazy stałej gleby, która ma ładunek ujemny. Co to znaczy? Gdy wyjdzie się na pole i weźmie garść ziemi do ręki, to pewna (bardzo mała) jej część będzie mieć taki ładunek ujemny. W praktyce okazuje się, że ładunek ujemny powstaje na najdrobniejszej frakcji glebowej i na materii organicznej. Najdrobniejsza frakcja gleby to cząsteczki ilaste o średnicy < 0,002 mm. Cząsteczki te charakteryzują się ponadto olbrzymią powierzchnią.

Wielkość ładunku uzależniona jest od zawartości tzw. koloidów mineralnych, ilości i jakości minerałów ilastych oraz od ilości koloidów organicznych, czyli próchnicy glebowej. Obdarzony ładunkiem ujemnym kompleks sorpcyjny stanowi swoisty magazyn przeznaczony wyłącznie dla kationów, np. potasu – K+, wapnia – Ca+2, magnezu – Mg+2, jonu amonowego – NH4+.

Zasady stosowania nawozów mineralnych zależą od formy, w jakiej występuje dany pierwiastek. Zasady stosowania nawozów zostaną omówione na przykładzie popularnej soli potasowej (KCl) i saletry wapniowej (Ca(NO3)2).

Kationy

Nawozy potasowe powinno się stosować zawsze przedsiewnie. Na glebach ciężkich, o dużym kompleksie sorpcyjnym, jesienią, a na glebach lekkich i bardzo lekkich, o małym kompleksie sorpcyjnym – wczesną wiosną.

Po zastosowaniu sól potasowa ulega rozpadowi na kation potasu (K+) i anion chlorkowy (Cl-). Rozpad ten następuje w fazie płynnej gleby, zwanej roztworem glebowym. W ten sposób zostaje zakłócona równowaga między stężeniem potasu w roztworze glebowym a stężeniem potasu w kompleksie sorpcyjnym. Bardzo dużo potasu znajduje się więc w roztworze glebowym, a mało w kompleksie sorpcyjnym. Każdy pierwiastek w takiej sytuacji dąży do wyrównania stężeń i zaczyna wchodzić na drodze wymiany do kompleksu sorpcyjnego, wypychając inny pierwiastek, którego jest dużo, np. wodór, jon amonowy, sód itd.