Ukrudt kan reducere afgrødeudbyttet ved at konkurrere om ressourcer med afgrødeplanter. Reduktion af ukrudt i stor skala opnås bedst ved anvendelse af herbicider. Herbicider er en gruppe af pesticider, der styrer eller eliminerer ukrudtsvækst. Herbicider har mange forskellige virkningsmåder, hvoraf den ene hæmmer fotosyntese - en proces, der er afgørende for planteoverlevelse.
Typer af herbicider
Herbicider arbejder på at reducere ukrudts skadedyr gennem mange mekanismer, men alle tjener til at forstyrre ukrudtsvækst. Vækstregulatorer mindsker celledeling og udvidelse og bruges i vid udstrækning til at dræbe bredbladet ukrudt (dvs. primært for at beskytte græsafgrøder såsom majs), normalt ved hjælp af hormoner. Pigmenthæmmere nedbryder klorofyl (det pigment, der giver planterne deres grønne farve), hvilket er nødvendigt for at fotosyntese skal forekomme. Frøplantevæksthæmmere virker ved at hæmme plantevækst lige efter spiring og forstyrrer væksten af enten rødder eller skud (dvs. blade). Andre herbicider virker ved at hæmme produktionen af materialer, der er nødvendige for plantevækst (fx aminosyrer eller lipider).
Hvad er fotosyntese?
Fotosyntese er den proces, hvormed planter bruger sollys, kuldioxid og vand til at fremstille sukker (til enzymer og vækst) og ilt. Den fotosyntetiske proces er livsvigtig for livet på jorden, fordi den skaber iltdyrene, inklusive mennesker, behov for åndedræt. Biokemisk set er fotosyntese en ret kompliceret proces, der finder sted i planteceller og kræver mange enzymer og overførsel af elektroner. Hvis nogle af disse fotosyntetiske systemer afbrydes af en eller anden grund, lukkes processen, og planten dør. Fotosyntese er derfor målet for en gruppe herbicider kendt som fotosyntetiske hæmmere.
Sådan fungerer fotosyntesehæmmere
Fotosyntese er i vid udstrækning drevet af overførsel af elektroner fra klorofylmolekyler til de omgivende cytokromer. Disse elektroner føres langs en række cytokromer i det, der er kendt som et elektrontransportsystem. Sollys aktiverer disse elektroner, hvor de føres langs en anden elektrontransportkæde og til sidst bruges i en kulstofbindende reaktion. Fotosyntesehæmmende herbicider virker ved at blokere overførslen af elektroner. Uden elektronoverførsel kan energi fra solen ikke omdannes til energi, der kan bruges af planter til at generere nyt væv og opretholde liv.
Anvendelser af fotosyntetiske hæmmere
Hæmmere af fotosyntese bruges hovedsageligt til at bekæmpe bredbladede ukrudts skadedyr. Det vil sige, græsafgrøder som majs drager mest fordel af fotosyntetiske hæmmere.
Symptomer på fotosyntesehæmmere
Planter, der har været udsat for fotosyntesehæmmende herbicider, begynder at se gule ud på vener og rundt om kanterne af de ældste blade, som vil blive efterfulgt af lignende skader på yngre blade. Gule pletter kan også forekomme på berørte blade.