آثار مبيدات الأعشاب على التمثيل الضوئي

يمكن أن تقلل الأعشاب الضارة من غلة المحاصيل من خلال التنافس على الموارد مع نباتات المحاصيل. إن أفضل طريقة لتقليل الحشائش على نطاق واسع هي استخدام مبيدات الأعشاب. مبيدات الأعشاب هي مجموعة من المبيدات التي تتحكم في نمو الأعشاب الضارة أو تقضي عليها. تمتلك مبيدات الأعشاب العديد من طرق العمل المختلفة ، أحدها يثبط التمثيل الضوئي - وهي عملية حيوية لبقاء النبات.

تعمل مبيدات الأعشاب على الحد من آفات الحشائش من خلال العديد من الآليات ، ولكنها تعمل جميعها على تعطيل نمو الحشائش. تقلل منظمات النمو من انقسام الخلايا وتضخمها وتستخدم إلى حد كبير لقتل الحشائش عريضة الأوراق (أي لحماية المحاصيل العشبية مثل الذرة في المقام الأول) ، عادةً من خلال استخدام الهرمونات. تعمل مثبطات الصباغ على تكسير الكلوروفيل (الصباغ الذي يعطي النباتات لونها الأخضر) ، وهو أمر ضروري لحدوث عملية التمثيل الضوئي. تعمل مثبطات نمو الشتلات عن طريق تثبيط نمو النبات بعد الإنبات مباشرة ، مما يتداخل مع نمو الجذور أو البراعم (أي الأوراق). تعمل مبيدات الأعشاب الأخرى عن طريق تثبيط إنتاج المواد اللازمة لنمو النبات (مثل الأحماض الأمينية أو الدهون).

التمثيل الضوئي هو العملية التي تستخدم بها النباتات ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء لصنع السكريات (للأنزيمات والنمو) والأكسجين. تعتبر عملية التمثيل الضوئي أمرًا حيويًا للحياة على الأرض ، لأنها تخلق حيوانات الأكسجين ، بما في ذلك البشر ، بحاجة إلى التنفس. من الناحية الكيميائية الحيوية ، يعتبر التمثيل الضوئي عملية معقدة إلى حد ما تحدث داخل الخلايا النباتية وتتطلب العديد من الإنزيمات ونقل الإلكترونات. إذا تعطل أي من أنظمة التمثيل الضوئي هذه لأي سبب من الأسباب ، فستتوقف العملية ويموت المصنع. وبالتالي ، فإن التمثيل الضوئي هو هدف مجموعة من مبيدات الأعشاب المعروفة باسم مثبطات التمثيل الضوئي.

يتم دفع عملية التمثيل الضوئي إلى حد كبير عن طريق نقل الإلكترونات من جزيئات الكلوروفيل إلى السيتوكرومات المحيطة. يتم تمرير هذه الإلكترونات على طول سلسلة من السيتوكرومات فيما يعرف بنظام نقل الإلكترون. ينشط ضوء الشمس هذه الإلكترونات حيث يتم تمريرها عبر سلسلة نقل إلكترون أخرى وتستخدم في النهاية في تفاعل تثبيت الكربون. تعمل مبيدات الأعشاب المثبطة لعملية التمثيل الضوئي عن طريق منع انتقال الإلكترونات. بدون نقل الإلكترون ، لا يمكن تحويل الطاقة من الشمس إلى طاقة يمكن للنباتات استخدامها لتوليد أنسجة جديدة والحفاظ على الحياة.

تستخدم مثبطات التمثيل الضوئي بشكل أساسي للسيطرة على آفات الحشائش عريضة الأوراق. أي أن المحاصيل العشبية مثل الذرة تستفيد أكثر من مثبطات التمثيل الضوئي.

ستبدأ النباتات التي تعرضت لمبيدات الأعشاب المثبطة لعملية التمثيل الضوئي في الظهور باللون الأصفر على الأوردة وحول حواف الأوراق الأقدم ، والتي ستتبعها أضرار مماثلة للأصغر سنًا اوراق اشجار. قد تظهر أيضًا بقع صفراء على الأوراق المصابة.