Bioaccumulation and Translocation of Heavy Metals in the Chernozem-Sunflower System: A Study of Agricultural Lands in Kostanay, Kazakhstan

Agriculture, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/agriculture16131469
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Heavy metal (HM) contamination near mining operations in Kazakhstan poses a serious threat to the environment. However, data on the state of chernozem soils in this region is limited. This study assessed the bioaccumulation of HMs and translocation within the soil–sunflower (Helianthus annuus L.) system in a southern Calcic Chernozem in the Kostanay region (Northern Kazakhstan), which is located 50 km from the nearest mining facility. The content of seven HMs (Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) and arsenic (As), as well as five macroelements (K, Ca, S, Mg, and P), was determined in 18 soil samples from the complete soil pedon (0–150 cm) and in eight anatomical parts of six sunflower plants at physiological maturity. Most metals exhibited a deficiency relative to upper continental crustal Clarke values (Clarke of Concentration (CC) < 1 for Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn), with a moderate lithogenic anomaly for Cd (CC = 1.65–3.57) and a localized Co anomaly in the Bk horizon (56.26 mg kg−1), indicating no pronounced HM contamination at the investigated agricultural site. Metal distribution exhibited strong organ specificity in sunflower plants. Cd, Cu, and Zn accumulated preferentially in the leaves, whereas Ni and Co were more concentrated in the seeds and stems, respectively. Only cadmium exceeded the threshold values for both BCF > 1 (1.01) and TF > 1 (1.47), confirming the status of sunflower as a cadmium accumulator. These results provide a preliminary reference dataset of the organ-specific distribution of heavy metals in H. annuus L. plants, which can serve as a local baseline for sunflower growth in uncontaminated southern Chernozems. This information can contribute to future environmental monitoring purposes in the region, acting as an exploratory benchmark.