Mentre sabbia e limo hanno una capacità pressoché nulla di aggregarsi in elementi dimensionali maggiori, l'argilla ha questa caratteristica.
A parte l'azione agglomerante che è determinata dalla sostanza organica, l'esame del contenuto in argilla di un terreno correlato alla qualità e quantità di cationi alcalini ed alcalino-terrosi può dare buone indicazioni sullo stato di struttura del terreno stesso e sulla sua stabilità nel tempo.

Cationi e struttura lacunare
L'influenza dei cationi sul costituirsi o no della forma glomerulare, che dà vita ad una struttura lacunare, cioè al formarsi di una fitta rete di canali in cui sono facilitati l'immagazzinamento e la circolazione dell'acqua e dell'atmosfera, può essere positiva o negativa; nel primo caso il terreno assume una struttura lacunare che si esprime visivamente ed al tatto come porosità, mentre nel secondo caso non si forma questa struttura ed il terreno rimane compatto.
Vediamo le cause correlate a questi due fenomeni. Quando i colIoidi argillosi carichi negativamente si trovano a contatto con cationi carichi positivamente, avviene il fenomeno di adsorbimento ed il colloide saturato diventa elettricamente neutro. A questa fase ne succede una seconda: i cationi sono circondati da molecole di acqua legate più o meno tenacemente ai cationi.
A questo punto, a seconda del catione adsorbito, si verifica un fatto diverso influenzante la struttura delle argille. Se i cationi adsorbiti sono soprattutto il calcio ed il magnesio, che hanno alta capacità di tenere legate a sé le molecole di acqua (sei molecole), le argille soggiacciono al normale fenomeno della flocculazione con costituzione di struttura glomerulare. Se invece i cationi adsorbiti sono il potassio e soprattutto il sodio, cationi cioè caratterizzati da una bassa densità superficiale di carica, le molecole di acqua, poco trattenute, si dispongono in modo disordinato tra gli strati cristallini deformando i reticoli e determinando il fenomeno della peptizzazione delle argille, cioè il loro spappolamento per eccessiva imbibizione idrica e quindi assenza di struttura lacunare e conseguente compattezza del terreno.

Conseguenze agronomiche
Si parta dal caso negativo in cui l'eccesso di sodio, ma anche di potassio, determina la peptizzazione delle argille. L'influenza di questo fenomeno si proietta in maniera permanente su alcune caratteristiche del terreno:

1 – l'assenza di canalizzazione interna del terreno, da cui ne deriva un ambiente asfittico negativo:

  • per la microflora e microfauna aerobica che viene sostituita da quella anaerobica, e

  • per le radici delle piante, poiché la carenza di ossigeno determina una incapacità delle radici a soddisfare fabbisogni nutritivi: per esempio viene bloccata l'assunzione del potassio.

L'umificazione della sostanza organica, labile di partenza, che è un processo biologico di ossidazione, subisce in ambiente asfittico un drastico cambiamento poiché viene effettuata dalla microflora anaerobica che, per vivere, assume ossigeno dalla sostanza organica stessa: si verifica cioè un fenomeno biologico di «riduzione» della sostanza organica con formazione, al posto dell'humus, di composti organici più semplici idrogenati in luogo di composti ossigenati, poiché si forma metano o etilene invece che anidride carbonica e tali prodotti spesso sono direttamente nocivi alle piante per fitotossicità. In situazione di ambiente anaerobico, come è quello che si instaura nella risaia sommersa, la formazione di composti chimici idrogenati, anziché di quelli ossigenati propri dell'ambiente aerobico, sottrae idrogeno alla soluzione acquosa del terreno elevando il pH;

2 – la compattezza assunta dal terreno lo rende non penetrabile e percolabile alle acque piovane ed a quelle irrigue, sicché si verifica il ristagno dell'acqua in superficie con i noti fenomeni patologici che comporta. Il governo dell'irrigazione diventa improbo perché richiede, a seconda del valore del fenomeno, turni lunghi d'irrigazione e bassi volumi di acqua, tecnica che si spinge ad estremi tali da essere più dannosa (e inutile) che non farla. In un terreno compatto i sali, siano essi presenti o indotti da concimazioni o portati dalle acque d'irrigazione, non potendo penetrare nel terreno stesso si concentrano negli strati superficiali portando rapidamente le concentrazioni saline a livelli di fitotossicità o di impedimento all'assorbimento idrico da parte delle piante (per elevata pressione osmotica della soluzione circolante);

3 – anche se il terreno è stato attentamente ed accuratamente lavorato, malgrado la difficoltà di farlo diventare un buon letto di semina a causa delle zolle molto dure che crea l'aratura, si ricompatta alle prime piogge ed alle prime irrigazioni e i danni sui semi germinanti e sulle plantule sono notevoli.
Il pericolo di peptizzazione delle argille può essere ravvisato quando il sodio scambiabile espresso in analisi è superiore al 6-7% della saturazione cationica. Peptizzazioni sempre più gravi si hanno mano a mano che sale la percentuale di sodio e quella di argilla. Ovviamente, un maggiore o minore contenuto in calcio scambiabile (ottimale per la struttura lacunare è una quantità superiore al 65% della saturazione basica) contrasta l'azione negativa del sodio.

Ammendamenti
Il principio ammendante dei terreni a struttura compatta per peptizzazione dell'argilla è basato sul loro arricchimento con un catione che ha notevole stabilità di attrazione dell'acqua attorno a sé: questo catione è in genere il calcio. Anche il ferro contenuto nel solfato ferroso ha un'ottima funzione di ricoagulazione, ossia di riflocculazione delle argille: non lo si prende in considerazione, di solito, perché il suo impiego è molto più costoso di quello dei sali di calcio.
Il calcio, somministrato come solfato di calcio si dissocia, seppure con una certa lentezza, nella soluzione circolante del terreno in ione canonico Ca+ + e ione anionico SO42-. Per l'azione di doppio scambio cationico il calcio va a sostituire il sodio presente nell'argilla immettendolo nella soluzione circolante. Qui il sodio unendosi con lo ione SO42- forma il solfato di sodio (Na2S04) sale solubile e neutro.
A questo punto occorre lisciviare con acqua di irrigazione il solfato di sodio formatosi. Ciò è possibile solo se il terreno ha riacquistato la sua struttura lacunare e quindi un buon stato di percolazione. Se così non fosse, data la gravità del livello di intossicazione sodica, il trattamento ammendante chimico deve essere preceduto da opere di drenaggio classiche. E' opportuno impiegare concimi fosfatici ricchi di gesso, come il perfosfato minerale semplice (non il superconcentrato 46-47%), ma a questi deve essere affidato un compito di ammendamento complementare e non definitivo date le ridotte dosi d'impiego per ettaro.
Grande importanza ammendante della compattezza, ha la sostanza organica umificata che ha un'alta capacità di agglomerulare l'argilla. Poiché tuttavia è la frazione eterogenea che costituisce l'humus e non la sostanza organica in genere che opera tale agglomerazione, e nell'ambiente asfittico l'umificazione è difficoltosa se non assente, occorre concimare con prodotti organici molto umificati e cioè quelli in cui il rapporto C/N è nettamente inferiore a quel 25-30 che in altri casi normali è indicato ottimale.