Чернозёмные почвы имеют высокую ёмкость катионного обмена (45–70 мг-экв/100 г почвы) из-за особого состава коллоидов. 5

В чернозёме они образуются из особой разновидности глины — монтмориллонита и гидрослюды. 2 Эти минералы легко обмениваются катионами с почвой. 2 В результате в почвенный раствор переходят катионы лёгких металлов — кальция, калия, натрия, магния, а тяжёлые металлы, токсичные для почвенных обитателей, растений и человека, связываются коллоидами. 2

Кроме того, на высокую ёмкость катионного обмена влияет реакция среды: чем выше кислотность (кислее), тем больше отрицательно заряженных коллоидов, тем больше значение ёмкости катионного обмена. 3

Подобный расклад катионов гарантирует оптимальные агрохимические свойства чернозёмов, хорошие физические свойства и структурность профиля, а также реакцию среды, близкую к нейтральной. 5