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Data la presenza di elementi “vivi” al suo interno, il substrato influenza chimicamente la soluzione nutritiva grazie alla sua capacità di scambio cationico.
Il valore ideale del pH pari a 5,6 / 5,8 - variabile durante la coltivazione - dovrà essere periodicamente controllato per permettere un buon assorbimento dei macro e microelementi.
Il substrato può rappresentare ben più di un supporto inerte nel quale circola la soluzione nutritiva. Possono infatti intervenire le fasi solide minerale e organica, controllando e regolando la composizione della soluzione nutritiva.
I substrati sono caratterizzati dal loro potere assorbente, espresso dalla capacità di scambio di cationi (C.S.C.), dai macro e oligoelementi che contengono e dal loro pH.
I substrati possono contenere materie chiamate sostanze colloidali (argilla, humus). Questi colloidi hanno la capacità di fissare determinati cationi (calcio, magnesio, potassio, sodio, idrogeno…) provenienti dalla soluzione del terreno o dalla soluzione nutritiva grazie alla presenza di cariche negative sulla loro superficie. Anche alcuni anioni possono essere trattenuti tramite cationi bivalenti o trivalenti, sebbene la maggioranza di essi rimanga nella soluzione.
La capacità di scambio di cationi è la quantità di ioni che può essere fissata da una quantità di suolo o di substrato. Essa è stabile, in quanto dipende dal tipo e dalla quantità di colloidi presenti nel substrato.
Gli ioni (soprattutto i macroelementi) sono quindi trattenuti dal complesso oppure si trovano nella soluzione, se si considera che tra questi due compartimenti esiste un equilibrio dinamico. Quanto agli oligoelementi, anch'essi sono soggetti a simili equilibri, ma leggermente più complessi.
L'argilla e i composti umici formano il complesso argillo-umico, sulla cui superficie si fissano questi cationi. I substrati contribuiscono quindi all'alimentazione delle piante (attenzione: gli scambi tra il complesso e la soluzione possono complicare il calcolo delle quantità di soluzioni nutritive da apportare).
Inoltre, la presenza di protoni può dare origine ad un'acidificazione della soluzione.
Il pH dei substrati varia a seconda della loro composizione. Il valore ideale del substrato per la coltivazione del ciclamino è compreso tra pH 5,6 e 5,8. Se si utilizzano substrati a base di torba bionda, è necessario aumentare il valore del pH (aggiungendo carbonato di calcio). In tal caso, per aumentare di un punto il pH, bisogna apportare 2 kg di carbonato di calcio per m3. Il carbonato di calcio consente un aumento lento e progressivo del pH, fino a raggiungere un valore stabile.
Tuttavia, il pH non costituisce una caratteristica stabile del substrato, in quanto può variare a seconda delle stagioni e della coltura. Per questo motivo è preferibile controllarne il valore durante l'intero ciclo di coltivazione, in modo da evitare variazioni troppo frequenti che porterebbero ad una cattiva assimilazione degli elementi nutritivi.
Il substrato e la soluzione nutritiva possono determinare relazioni di scambio di varia natura.
Il substrato e la soluzione nutritiva, ad esempio, possono scambiarsi gli ioni (tramite il complesso assorbente). I substrati stessi possono subire l'azione dissolvente della soluzione nutritiva. Tale azione è maggiore quando il pH è basso: una radice attiva rilascia protoni nell'ambiente, provocando l'acidificazione del substrato circostante (questa caduta del pH favorisce l'assorbimento del fosfato e degli oligoelementi da parte della pianta).
Tuttavia, gli scambi precedentemente descritti possono essere responsabili dell'acidificazione della soluzione o dell'aumento del suo pH. Il tenore di alcuni ioni (calcio, rame) può raggiungere valori superiori alla soglia di tolleranza della pianta. In tal caso, la precipitazione di certi tipi di ioni (calcio, fosfati, solfati) non li rende più disponibili per la pianta.
Il substrato, grazie alle sue capacità di scambio di ioni, possiede una migliore attitudine a contrastare le variazioni del pH. Questo potere tampone è legato alla presenza dei colloidi nel substrato.
I substrati a base di torba e di argilla sono caratterizzati da una buona capacità di assorbimento del complesso argillo-umico e da un buon potere tampone.
Oltre a queste azioni reciproche di dissoluzione con la soluzione nutritiva, il substrato può inoltre subire attacchi e degradarsi.
Per concludere, ricordiamo che per tenere sotto controllo l'andamento della coltivazione, è bene effettuare regolarmente una serie di analisi chimiche, preferibilmente in un laboratorio d'analisi specializzato nella coltivazione del ciclamino.
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