自20世紀40年代中期抗生素藥物首次用於農場動物以來，關於這種做法是否謹慎的爭論就一直存在。《生態學快報》去年12月發表的一項研究增加了一個新的層面：農民經常使用糞肥來增加土壤碳含量並提高植物的養分有效性，但該研究表明，給予兩種常規抗生素的奶牛的糞便也改變了土壤細菌和真菌的組成。這些變化影響了植物如何“固定”大氣中的二氧化碳並將其轉化為有機物——這一過程是應對氣候變化戰略的一部分。
卡爾·韋普金（Carl Wepking）目前在科羅拉多州立大學工作，他在弗吉尼亞理工大學讀研究生時領導了這項實驗。每個月，他都會將幾袋垃圾袋的牛糞運到一個草地上，並將每平方米648克的三種糞肥撒到三個地塊上。實驗進行幾個月後，他用有機玻璃罩覆蓋這些地塊七天，並泵入標記有特定碳同位素的二氧化碳以進行追蹤。韋普金說，在對照地塊中，來自未處理奶牛的糞肥具有壓倒性的積極作用，促進了植物生長，並將新光合作用產生的碳保留在植物和土壤微生物中。但在使用抗生素處理過的動物糞肥的地塊中，更多的碳再次以二氧化碳的形式釋放出來——其中一種抗生素的釋放量大約是原來的兩倍。“無論你是否給奶牛使用抗生素，都會改變碳在植物本身內部的移動方式，”他說，“這真是太不可思議了。”
土壤儲存的碳量約為大氣層的兩倍，增加這種儲存量可能有助於應對氣候變化。科羅拉多州立大學的土壤生態學家弗朗西斯卡·科特魯福（Francesca Cotrufo）沒有參與這項研究，她說，氣候和碳封存模型越來越多地考慮到植物化合物在微生物如何有效地將碳儲存在土壤中的作用。她補充說，雖然這項糞肥研究沒有考慮到已經儲存的碳，但調查抗生素對最近固定的碳的影響是一個“新穎而有趣的視角”，並且“絕對應該受到關注”。
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韋普金表示，由於兩種不同的抗生素（作用機制不同）都降低了碳利用效率，因此給奶牛使用這類藥物可能會抵消糞肥的氣候效益。“到目前為止，我們已經表明，如果你的糞肥來自使用過抗生素的牛，那麼將糞肥新增到土壤中的積極作用並不像看起來那麼積極，”他說——儘管“仍然很難說”給牲畜用藥是否會抵消或否定糞肥作為肥料的任何淨碳捕獲效益。但他補充說，找出答案至關重要：美國牲畜每年可能向環境排放多達1300萬公斤的抗生素，而且預計這個數字還會增加。