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科學研究：抗生素加劇環(huán)境變化？
自從20世紀40年代開始給家畜使用抗生素以來，人們一直都在爭論是否應該這么做。《生態(tài)學快報》（Ecology Letters）雜志發(fā)表了一項研究，又為這場爭論添了一把火：養(yǎng)殖戶通常會用家畜的糞便給土地和農(nóng)作物施肥，但是，用使用過兩種常見抗生素的奶牛的糞便施肥，會改變土壤中細菌和真菌的組成，進而影響植物從大氣中吸收二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化成有機物的能力。要知道，靠植物吸收二氧化碳也是緩解氣候變化的策略之一。
這項研究是卡爾·韋普金（Carl Wepking）在美國弗吉尼亞理工大學攻讀博士學位的研究課題，目前韋普金在美國科羅拉多州立大學工作。在研究時，他每個月都會給弗吉尼亞州的一片草場帶去奶牛糞便。這片草場被分成3塊，其中兩塊是實驗組，所用糞便中各含一種不同類型的抗生素，另一塊是對照組，所用糞便中不含抗生素，每塊土地都以每平方米648克的標準施肥。定期施肥8個月后，他用罩子把草地罩住，并向罩子中通入了含有特定碳同位素的二氧化碳，以此追蹤代謝過程。
韋普金表示，在對照組中使用的是未使用抗生素的奶牛的糞便，這種肥料的效果非常明顯，不僅促進了植物生長，經(jīng)光合作用合成的有機物也被保留在了植物和土壤的微生物中。但在實驗組中，以二氧化碳形式重新返回大氣的碳量是對照組的2倍左右。韋普金說：“給奶牛飼喂食抗生素會改變碳在植物中的代謝方式，這真是出人意料。”
土壤中存儲的碳是大氣中的2倍左右，因此增加土壤碳儲量有助于抑制環(huán)境變化。美國科羅拉多州立大學土壤生態(tài)學家弗蘭切斯卡·科特魯夫（Francesca Cotrufo，并未參與這項研究）認為，在建立氣候和碳封存模型時，科學家越來越重視植物對土壤微生物碳存儲效率的影響。她還說，盡管這項研究沒有考慮已經(jīng)存儲的碳，但是研究抗生素對新近被固定的碳的影響，也是“既新穎又有趣的角度，應該受到更多關注”。
韋普金認為，由于這兩種（作用機理不同的）常用抗生素都會降低碳使用效率（carbon-use efficiency），給奶牛飼喂這類抗生素可能會抵消糞便在抑制環(huán)境變化方面的好處。韋普金說，確定具體影響程度非常關鍵，在美國，每年經(jīng)家畜進入環(huán)境中的抗生素達到1300萬千克，預計今后這個數(shù)字還會繼續(xù)增加。
撰文：彼得·安德雷·史密斯（Peter Andrey Smith）
翻譯：張哲
文章來源：環(huán)球科學
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