現代農業與所有工業一樣，對塑料的依賴程度很高。比如菜畦上的塑料覆蓋物、管理田間徑流的聚氯乙烯渠道、高架隧道的聚乙烯防護罩以及種子、化肥和除草劑的塑料容器等等。伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校研究人員最近的一項研究表明，這些塑料目前正以微塑料和納米塑料的形式廣泛散佈於農業土壤中。

現代農業對塑料的嚴重依賴導致農業土壤中廣泛存在微塑料和納米塑料。伊利諾伊大學香檳分校的研究人員警告說，這些塑料可能會在我們的食品供應中滋生抗生素耐藥菌。

這並不一定是什麼新鮮事；地球上幾乎所有的生態系統和生物體中都發現過微塑料。農業、消費和環境科學學院（ACES）的研究人員認為，問題的關鍵在於，農業土壤中的微塑料和納米塑料可能會導致抗生素耐藥菌有機會進入我們的食品供應。

研究報告的作者、ACES 食品科學與人類營養學系博士後研究員Jayashree Nath 說：”塑料本身可能沒有什麼毒性，但它可以作為一種載體，將致病菌和抗生素耐藥菌傳播到食物鏈中。這一現象並不為人們所熟知，因此我們希望提高人們的認識。”

如果說微塑料與抗生素耐藥性之間的聯繫不那麼明顯，那麼它的原理是這樣的。首先，塑料是一種極好的吸附劑。這意味著化學物質和微生物都喜歡粘附在塑料上。通常會在土壤中快速移動的化學物質（如殺蟲劑和重金屬）在遇到塑料後會被粘附並濃縮。同樣，自然存在於土壤中的細菌和其他微生物也喜歡聚集在微塑料穩定的表面，形成所謂的生物膜。

從伊利諾伊州農田土壤中分離出的類似微塑料碎片，可能為致病細菌提供了產生抗生素耐藥性並將相關基因轉移給鄰近細菌的絕佳基質。伊利諾伊大學的一篇新綜述論文呼籲加強研究，以澄清微塑料與食物生長地的微生物之間的相互作用。圖片來源：伊利諾伊大學Jayita De 和Pratik Banerjee

當細菌在它們的新家遇到不尋常的化學物質時，它們會激活應激反應基因，從而幫助它們抵抗其他化學物質，有時也包括抗生素。當細菌群附著在同一表面時，它們會習慣性地通過一種叫做水平基因轉移的過程共享這些基因。可以進入細菌細胞的納米塑料會帶來不同的壓力，但這種壓力也會產生同樣的結果。

“數百萬年來，細菌一直在進化應對壓力的基因機制。塑料是細菌在自然界中從未見過的一種新材料，因此它們現在正在喚起這些基因工具集來應對這種壓力，”共同作者、FSHN 副教授、伊利諾伊州推廣專家Pratik Banerjee 說。”我們還發現，在塑料存在的情況下，細菌的毒性可能會變得更強，此外對抗菌劑的耐藥性也會增強。”

細菌在微塑料上的基因轉移在其他環境中也有記錄，尤其是在水中。到目前為止，這種現像在農業土壤中還只是假設，但這並不意味著它沒有發生。Nath 和Banerjee 目前正在進行實驗室研究，以記錄基因轉移。

Banerjee 說：”在這個領域，土壤是一個研究不足的領域。我們有義務了解土壤中發生了什麼，因為我們懷疑和擔心的是，土壤中的情況可能比水中更糟糕。其中一個技術問題是，土壤是一種很難處理的微塑料介質。水很容易，因為你只需簡單地過濾掉微塑料就可以了，”Banerjee 補充說。”不過，多虧了Jayashree 以及我們與伊利諾伊可持續技術中心的合作，我們已經取得了一些不錯的進展。”

作者指出，許多食源性病原體都是從土壤中的原生地進入農產品的，但納米塑料和抗生素耐藥細菌可能小到足以進入根部和植物組織–在那裡它們是不可能被洗掉的。雖然已經有記錄表明納米塑料會進入農作物或在農作物上出現，但這一研究領域仍然是一個新領域，而且人們還不太清楚這種情況發生的頻率。Banerjee 的研究小組也計劃解決這個問題。

歸根結底，微塑料將繼續存在。畢竟，它們會在環境中存在幾個世紀甚至更長的時間。作者說，是時候了解它們對土壤和食物系統的影響，提高人們的意識，並推動可生物降解的塑料替代品的發展了。