Хербицидни ефекти върху фотосинтезата

Плевелите могат да намалят добива, като се конкурират за ресурси с културни растения. Намаляването на плевелите в голям мащаб се постига най-добре чрез използването на хербициди. Хербицидите са група пестициди, които контролират или премахват растежа на плевелите. Хербицидите имат много различни начини на действие, един от които е инхибирането на фотосинтезата - процес, жизненоважен за оцеляването на растенията.

Хербицидите работят за намаляване на вредителите от плевели чрез много механизми, но всички служат за нарушаване на растежа на плевелите. Регулаторите на растежа намаляват клетъчното делене и разширяване и се използват до голяма степен за унищожаване на широколистни плевели (т.е. предимно за защита на тревни култури като царевица), обикновено чрез използване на хормони. Инхибиторите на пигмента разграждат хлорофила (пигмента, който придава на растенията зеления им цвят), който е необходим за възникването на фотосинтезата. Инхибиторите на растежа на разсада действат, като инхибират растежа на растенията непосредствено след поникването, като пречат на растежа на корени или издънки (т.е. листа). Други хербициди действат, като инхибират производството на материали, необходими за растежа на растенията (напр. Аминокиселини или липиди).

Фотосинтезата е процес, при който растенията използват слънчева светлина, въглероден диоксид и вода, за да произвеждат захари (за ензими и растеж) и кислород. Фотосинтетичният процес е жизненоважен за живота на земята, тъй като създава кислородните животни, включително хората, от дишане. Биохимично казано, фотосинтезата е доста сложен процес, който протича в растителните клетки и изисква много ензими и трансфер на електрони. Ако някоя от тези фотосинтетични системи бъде нарушена по някаква причина, процесът ще спре и растението ще умре. Следователно фотосинтезата е цел на група хербициди, известни като фотосинтетични инхибитори.

Фотосинтезата се задвижва до голяма степен от трансфера на електрони от молекулите на хлорофила в околните цитохроми. Тези електрони се предават по поредица от цитохроми в така наречената електронно-транспортна система. Слънчевата светлина активира тези електрони, когато те се предават по друга електронно-транспортна верига и в крайна сметка се използват в реакция за фиксиране на въглерод. Инхибиращите фотосинтезата хербициди действат чрез блокиране на трансфера на електрони. Без електронен трансфер енергията от слънцето не може да се трансформира в енергия, която е използваема от растенията за генериране на нова тъкан и поддържане на живота.

Инхибиторите на фотосинтезата се използват главно за борба с широколистни плевели. Тоест тревните култури като царевицата се възползват най-много от фотосинтетичните инхибитори.

Растенията, които са били изложени на хербициди, инхибиращи фотосинтезата, ще започнат да изглеждат жълти на вени и около краищата на най-старите листа, което ще бъде последвано от подобно увреждане на по-младите листа. На засегнатите листа могат да се появят и жълти петна.