<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Agricultural Chemistry</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Agricultural Chemistry</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Агрохимия</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0002-1881</issn><issn publication-format="electronic">3034-4964</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">695485</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.7868/S3034496425100116</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Ecotoxicology</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Экотоксикология</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Content and accumulation characteristics of the major ore (Zn, Cu, Pb) and mineralization-associated (Cd, Fe, Mn) chemical elements in Medicago falcata growing under technogenic load</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Особенности накопления основных рудных (Zn, Cu, Pb) и сопутствующих (Cd, Fe, Mn) химических элементов в растениях Medicago falcata в условиях техногенной нагрузки</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Baboshkina</surname><given-names>S. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Бабошкина</surname><given-names>С. В.</given-names></name></name-alternatives><email>svetlana@iwep.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Puzanov</surname><given-names>A. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Пузанов</surname><given-names>А. В.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Balykin</surname><given-names>S. N.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Балыкин</surname><given-names>С. Н.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Saltykov</surname><given-names>A. V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Салтыков</surname><given-names>А. В.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Rozhdestvenskaya</surname><given-names>T. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Рождественская</surname><given-names>Т. А.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Troshkova</surname><given-names>I. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Трошкова</surname><given-names>И. А.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Institute for Water and Environmental Problems of SB of the RAS</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт водных и экологических проблем СО РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-10-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>10</month><year>2025</year></pub-date><issue>10</issue><issue-title xml:lang="en">NO10 (2025)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">№10 (2025)</issue-title><fpage>86</fpage><lpage>95</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-10-29"><day>29</day><month>10</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" start_date="2026-10-29"/></permissions><self-uri xlink:href="https://oncopathology.abvpress.ru/0002-1881/article/view/695485">https://oncopathology.abvpress.ru/0002-1881/article/view/695485</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The content, features of accumulation and distribution of ore (Pb, Zn, Cu) and related (Cd, Fe, Mn) chemical elements in the biomass of sickle alfalfa growing in the tailings ponds of Altai Mining and Processing Factory (AMPF) and its surroundings were studied. Trace elements in plant samples, as well as in soil samples and in the upper horizons of soils were determined by atomic absorption on a Quant-2mt spectrometer. It was found that the upper layers of the substrates of the old and new dumps were characterized by an increased content of Zn, Cu, Pb, Cd relative to the approximate permissible concentration (APC) and background. Most alfalfa samples were characterized by an increased Zn content (50–135 mg/kg of dry weight). The content of Cu (6.5–25.9) and Cd (0.061–0.989 mg/kg) was higher than the background, but rarely exceeded foreign standards for forage grasses. In alfalfa from the old AMPF tailings dump the Pb content (11.3–18.5 mg/kg) exceeded its content in alfalfa growing in the new dump (1.5–7.1 mg/kg), although the Pb content in the substrates did not differ significantly. The Fe content in alfalfa varied, as a rule, from 69 to 234 mg/kg, but in an uncultivated landfill it reached 461 mg/kg, which is considered excessive. Manganese content in alfalfa dumps of AMPF and the surrounding area (&lt;39 mg/kg) was recognized as a deficient trace element. The highest concentrations of Zn, Cd, Cu, and Pb in alfalfa roots and in the upper layer of the substrate were determined at a point on the surface of a new dump near a spontaneous landfill, as an example of the combined effects of 2 environmental pollution factors. The high concentrations of Zn and Cd in alfalfa growing on the soil-like substrate of the new reclaimed landfill can be explained by the additional intake of toxins from the surface of the leaf blade from dust deposited on it, as well as the absorption of metals by the roots from the material of the landfill itself, buried under the soil-like ground. The intensive absorption of Fe and Pb by alfalfa in the old landfill is due to the acidic reaction of the substrate medium, which increased the mobility of metals and their accessibility to plants.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Исследовали содержание, особенности накопления и распределения рудных (Pb, Zn, Cu) и сопутствующих (Cd, Fe, Mn) химических элементов в биомассе люцерны серповидной, растущей на хвостохранилищах Алтайского ГОКа и в его окрестностях. Микроэлементы в растительных пробах, а также в образцах грунта и в верхних горизонтах почв определяли методом атомной абсорбции на спектрометре Квант-2мт. Установлено, что верхние слои субстратов старого и нового отвалов отличались повышенным относительно ОДК и фона содержанием Zn, Cu, Pb, Сd. Большинство образцов люцерны отличались повышенным содержанием Zn (50–135 мг/кг сухой массы). Содержание Cu (6.5–25.9 мг/кг) и Cd (0.061–0.989 мг/кг) было больше фонового, но редко превышало зарубежные нормативы для кормовых трав. В люцерне старого хвостохранилища АГОКа содержание Pb (11.3–18.5) превышало его содержание в люцерне, растущей на новом отвале (1.5–7.1 мг/кг), хотя содержание Pb в субстратах различалось несущественно. Содержание Fe в люцерне изменялось, как правило, от 69 до 234 мг/кг, но на нерекультивированном отвале достигало 461 мг/кг, что считается избыточным. Марганец по содержанию в люцерне отвалов АГОКа и окрестностей (&lt;39 мг/кг) был признан дефицитным микроэлементом. Наиболее высокие содержания Zn, Cd, Cu, Pb в корнях люцерны и в верхнем слое субстрата были определены в пункте на поверхности нового отвала вблизи стихийной свалки, как пример сопряженного воздействия 2-х факторов загрязнения окружающей среды. Высокие концентрации Zn и Cd в люцерне, растущей на почвоподобном субстрате нового рекультивированного отвала, можно объяснить дополнительным поступлением токсикантов с поверхности листовой пластинки из пыли, оседающей на ней, а также поглощением металлов корнями из материала самого отвала, погребенного под почвоподобным грунтом. Интенсивное поглощение люцерной Fe и Pb на старом отвале обусловлено кислой реакцией среды субстрата, увеличивавшей мобильность металлов и их доступность для растений.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>sickle alfalfa</kwd><kwd>Altai Mining and Processing Factory (AMPF)</kwd><kwd>tailings dumps</kwd><kwd>substrate</kwd><kwd>heavy metals (HM)</kwd><kwd>biological absorption coefficient</kwd><kwd>concentrations and accumulation of HM</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>люцерна серповидная</kwd><kwd>Алтайский горно-обогатительный комбинат</kwd><kwd>хвостохранилища</kwd><kwd>субстрат</kwd><kwd>тяжелые металлы (ТМ)</kwd><kwd>коэффициент биологического поглощения</kwd><kwd>концентрации и накопление ТМ</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках государственного задания Института водных и экологических проблем СО РАН по проекту FUFZ-2021-0003.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. 4th ed. London, N.Y.: CRC Press Tailor and Francis Group-Boca Raton, 2011. 534 p.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987. 140 с.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Изд. центр “Академия”, 2003. 400 с.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Rucińska-Sobkowiak R. Water relations in plants subjected to heavy metal stresses // Acta Physiol. Plant. 2016. V. 38:257. P. 1–13.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Макарова Е.А., Солдатов С.А. Действие тяжелых металлов на рост и развитие растений люцерны (Mеdiсаgо vаriа t. Martyn) // Изв. Пенз. Гос. пед. ун-та. 2012. № 29. С. 62–68.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Wu P., Chen B., Li R., Li R. Prediction of heavy metal ion distribution and Pb and Zn ion concentrations in the tailing pond area // PLOS ONE. 2024. № 19. P. 1–18.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Пузанов А.В., Бабошкина С.В., Горбачев И.В. Особенности миграции тяжелых металлов в природно-техногенных аномалиях Северо-Западного Алтая // Геохимия. 2012. № 4. С. 393–402.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Атласова Л.Г. Оценка энергетического потенциала местных сортов, перспективных селекционных линий, регенерантов и дикоросов люцерны в условиях долины Средней Лены // Вестн. Мичуринск. ГАУ. 2022. № 4(71). С. 26–29.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Mitov D., Petrovic S., Ranđelovic A., Mrmosanin J., Pavlovic A., Tosic S. Uptake of heavy metals by alfalfa (Medicago sativa L.): pot experiment // 1<sup>st</sup> Inter. Symp. on biotechnol. Proceedings. 2023. Р. 533–538.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Петрук В.А. Урожайность многолетних трав и травосмесей при разных сроках посева в Западной Сибири // Вестн. НГАУ. 2020. № 1(54). С. 24–32.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Иванова Е.П., Емельянов А.Н. Агроэкологическое испытание различных сортов люцерны в условиях юга Приморского края // Вестн. Алтай. ГАУ. 2024. № 3(233). С. 9–17.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Карнаухова Н.А., Сыева С.Я. Кормовая характеристика и состояние ценопопуляций Medicago falcata L. в Сибири // Тимирязев. биол. журн. 2023. № 2. С. 6–18.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Pusz A., Wiśniewska M., Kamiński A. Influence of carbons on metal stabilization and the reduction in soil phytotoxicity with the assessment of health risks // Resources. 2024. V. 13(5):66. Р. 1–20.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Кашин В.К. Содержание микроэлементов в люцерне в Западном Забайкалье // Агрохимия. 2018. № 8. С. 46–51.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Lv L., Yan X., Guo H., et al. Remediation of Cu–Pb contaminated soil using alfalfa (Medicago sativa) // Jinshu Kuangshan (Metal Mine). 2020. V. 49. P. 209–214.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Wang Q., Huang S., Jiang R., Zhuang Z., Liu Z., Wang Q., Wan Y., Li H. Phytoremediation strategies for heavy metal-contaminated soil by selecting native plants near mining areas in Inner Mongolia // Environ. Sci. Pollut. Res. 2023. № 30(41). P. 1–14.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>He H., Wang X., Wu M., Guo L., Fan Ch. Peng Q. Cadmium and lead affect the status of mineral nutrients in alfalfa grown on a calcareous soil // Soil Sci. Plant Nutr. 2020. № 66(3). Р. 1–9.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Mathur J., Panwar R. Synergistic effect of pyrene and heavy metals (Zn, Pb, and Cd) on phytoremediation potential of Medicago sativa L. (alfalfa) in multi-contaminated soil // Environ. Sci. Pollut. Res. 2024. № 31(10). P. 21012–21027.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Abusriwil L., Bayoumi H., Elfoughi A. Seed germination, growth and metal uptake of Medicago sativa L. grown in heavy metal contaminated clay loam brown forest soi // J. Landscape Ecol. 2011. V. 9. P. 111–125.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Камбарова Ж.Д., Панин М.С. Накопление тяжелых металлов в проростках Petroselinum crispum Mill. и Medicago coerulea Less. при загрязнении темно-каштановых почв пылью свинцово-цинкового производства // Мир науки, культ., образ-я. 2011. № 2(27). С. 296–303.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Chen H., Song L., Zhang H., Wang J., Wang Y., Zhang H. Cu and Zn Stress affect the photosynthetic and antioxidative systems of alfalfa (Medicago sativa) // J. Plant Interact. 2022. № 17. P. 695–704.</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 768 с.</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2511-09 Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. М., 2009. 11 с.</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>Ковальский В.В. Геохимическая среда, микроэлементы, реакции организмов // Тр. Биогеохим. лабор. 1991. Т. 22. С. 5–24.</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>Фещенко В.П. Содержание тяжелых металлов в кормовых культурах Новосибирской области // Вестн. Алтай. ГАУ. 2014. № 10(120). С. 33–36.</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>Голов В.И., Самохвалова О.С., Ананьева Э.В. Условия накопления микроэлементов и тяжелых металлов основными кормовыми культурами на почвах Амурской области // Вестн. КрасГАУ. 2007. № 2. С. 59–62.</mixed-citation></ref><ref id="B27"><label>27.</label><mixed-citation>Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под ред. Н.Г. Зырина. М.: Изд-во МГУ, 1985. 300 с.</mixed-citation></ref><ref id="B28"><label>28.</label><mixed-citation>Chitsaz M., Hamidian A.H., Motesharezadeh B. Determination of heavy metal concentration (Cu, Pb, and Zn) in Medicago sativa and soil samples adjacent to the Darreh Zereshk copper mine, Yazd province // 5<sup>th</sup> Inter. Congr. Develop. Agricult., Natur. Resources, Environ. Tourism of Iran. Tabriz, Iran, 2021. P. 1–17.</mixed-citation></ref><ref id="B29"><label>29.</label><mixed-citation>Гайдукова Н.Г., Шабанова И.В., Сидорова И.И. Биогеохимическая оценка обеспеченности чернозема выщелоченного эссенциальными микроэлементами // Тр. Кубан. ГАУ. 2017. № 69. С. 129–135.</mixed-citation></ref><ref id="B30"><label>30.</label><mixed-citation>Beganovic S., Prcanovic H., Duraković M., Adrović A. Application of bioremediation technologies in the remediation of agricultural land in the area of Zenica // Inter. J. Advan. Res. 2024. № 12. Р. 1079–1085.</mixed-citation></ref><ref id="B31"><label>31.</label><mixed-citation>Коршунова Т.Ю., Искужина М.Г., Кузина Е.В., Мухаматдьярова С.Р., Рамеев Т.В. Oценка влияния различных загрязнителей на рост и развитие растений-ремедиантов // Экобиотех. 2023. Т. 6. № 3. С. 156 –165.</mixed-citation></ref><ref id="B32"><label>32.</label><mixed-citation>Belasri L., Benichou S., Hmimid F. Transfer of metals from the soil to Medicago sativa irrigated with municipal landfill leachate // J. Ecol. Engin. 2024. № 25(8). P. 336–346.</mixed-citation></ref><ref id="B33"><label>33.</label><mixed-citation>Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справ-к. В 6 кн. / Под ред. Э.К. Буренкова. Кн. 4: Главные d-элементы. М.: Недра, 1996. 415 с.</mixed-citation></ref><ref id="B34"><label>34.</label><mixed-citation>Ghelich S., Zarinkamar F., Soltani B.M., Niknam V. Effect of lead treatment on medicarpin accumulation and on the gene expression of key enzymes involved in medicarpin biosynthesis in Medicago sativa L. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2014. № 21. Р. 14091–14098.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
