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行政院農業委員會臺中區農業改良場

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特刊

土壤與作物的鋅元素

土壤與作物的鋅元素

陳鴻堂

摘  要

  微量元素鋅(Zn) 是 1926 年才被證實是植物的必要元素,其對植物的功能除與蛋白質及葉綠體合成有關外,也是許多酵素的構成分子及酵素的活化劑,植物缺鋅症狀出現前,植物的生長激素吲哚乙酸 (IAA) 的量便已顯著的下降,使中度至嚴重缺鋅的植物的嫩葉形成小葉 (Little leaf) 和簇葉 (rosetting) 的現象,但並非每種植物的缺乏症狀均相同,有些作物尚伴有葉片黃化徵狀,葉脈間黃化而呈黃綠色,但與葉脈緊臨部分則保持綠色,過去有關鋅與植物生長的研究,均以該元素缺乏時作物的反應居多,如椪柑春梢葉片鋅含量 25 mg kg-1 ,葡萄葉柄鋅含量低於 15 mg kg-1 ,法蘭西梨葉片鋅含量 36 mg kg-1 時就會有明顯的鋅缺乏症狀,一般蔬菜鋅濃度芥藍、甘藍、油菜、芥菜、白菜、青梗白菜、蕃茄、葉萵苣、莧菜、蕹菜鋅濃度分別為 19 、 21 、 24 、 18 、 25 、 23 、 16 、 20 、 23 、 19 mg kg-1 時則均有缺鋅症狀。鋅的過量除了土壤自然含有高濃度的鋅或施不合格的肥料 ( 尤其是垃圾堆肥 ) 外,大部分是由於污染所致,一般而言土壤以 0.1 M HCl 抽出之鋅濃度 (mg kg-1) 小於 1.5 時植物可能會有缺乏症狀, 1.6~10 mg kg-1 表示土壤含量低; 11~25 mg kg-1 代表濃度適中;而 26~80 mg kg-1 時則濃度偏高;大於 80 mg kg-1 則可能對作物造成毒害。並經由食物鏈進入人體,植物吸收過量的鋅時植物的反應是根部受損變形,且地上葉部呈紅褐色及減產。鋅在植體例如水稻 70~80 mg kg-1 時就會有毒害產生,一般而言水稻 Zn 之毒害濃度為 100~300 mg kg-1 ,莖葉濃度 101 mg kg-1 的蕃茄就減產 10% 等現象。

  由於鋅雖為生物生長的必要微量元素,也是一種重金屬,在人體的作用與生長、生殖、蛋白質代謝及荷爾蒙活性有關,是人體不可缺的營養元素,缺乏時的急性症狀包括皮膚粘膜移行部的( 口、鼻孔、肛門、外陰部、眼臉緣等的水疱產生、膿疱性皮膚美及口內炎、脫毛、慢性下痢等,而慢性症狀有發育不良、矮人症、性功能降低,外傷治癒遲延,食欲不振、味覺障害、免疫力降低等,所以人必需適量補充足夠的鋅。根據文獻建議每人每天鋅的安全攝取量為一般成人 15mg ,而孕婦則可攝取 25mg ,但若每次鋅攝取高於 300 mg 時,則引起嘔吐、昏迷等症狀。農產品是人類主要營養的來源,受鋅污染的土壤所生產的農產品鋅濃度可能偏高,但國內尚未訂定農產品 Zn 污染管制標準,且 Zn 為人體必須元素,一般的報告曾探討 Zn 提供營養是否足夠,而對鋅的攝取量是否對人類造成毒害則資料較缺,因此,含鋅農產品經由食物鏈是否會造成重金屬鋅的過量攝取是適當值得探討。

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