Efek Herbisida pada Fotosintesis

Gulma dapat mengurangi hasil panen dengan cara bersaing memperebutkan sumber daya dengan tanaman pangan. Mengurangi gulma dalam skala besar paling baik dilakukan melalui penggunaan herbisida. Herbisida adalah kelompok pestisida yang mengendalikan atau menghilangkan pertumbuhan gulma. Herbisida memiliki banyak cara kerja yang berbeda, salah satunya adalah menghambat fotosintesis -- suatu proses yang vital bagi kelangsungan hidup tanaman.

Herbisida bekerja untuk mengurangi hama gulma melalui banyak mekanisme, tetapi semuanya berfungsi untuk mengganggu pertumbuhan gulma. Zat pengatur tumbuh mengurangi pembelahan dan pembesaran sel dan sebagian besar digunakan untuk membunuh gulma berdaun lebar (yaitu, terutama untuk melindungi tanaman rumput seperti jagung), biasanya melalui penggunaan hormon. Inhibitor pigmen memecah klorofil (pigmen yang memberi warna hijau pada tanaman), yang diperlukan untuk terjadinya fotosintesis. Inhibitor pertumbuhan bibit bekerja dengan menghambat pertumbuhan tanaman setelah perkecambahan, mengganggu pertumbuhan baik akar atau tunas (yaitu, daun). Herbisida lain bekerja dengan menghambat produksi bahan yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman (misalnya, asam amino atau lipid).

Fotosintesis adalah proses dimana tanaman menggunakan sinar matahari, karbon dioksida dan air untuk membuat gula (untuk enzim dan pertumbuhan) dan oksigen. Proses fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi, karena menghasilkan oksigen yang dibutuhkan hewan, termasuk manusia, untuk bernafas. Secara biokimia, fotosintesis adalah proses yang cukup rumit yang terjadi di dalam sel tumbuhan dan membutuhkan banyak enzim dan transfer elektron. Jika salah satu dari sistem fotosintesis ini terganggu karena alasan apa pun, proses akan terhenti dan tanaman akan mati. Fotosintesis, oleh karena itu, adalah target dari kelompok herbisida yang dikenal sebagai inhibitor fotosintesis.

Fotosintesis sebagian besar didorong oleh transfer elektron dari molekul klorofil ke sitokrom sekitarnya. Elektron ini melewati serangkaian sitokrom dalam apa yang dikenal sebagai sistem transpor elektron. Sinar matahari mengaktifkan elektron-elektron ini di mana mereka dilewatkan di sepanjang rantai transpor elektron lain dan akhirnya digunakan dalam reaksi pengikatan karbon. Herbisida penghambat fotosintesis bekerja dengan menghalangi transfer elektron. Tanpa transfer elektron, energi dari matahari tidak dapat diubah menjadi energi yang dapat digunakan oleh tanaman untuk menghasilkan jaringan baru dan mempertahankan kehidupan.

Inhibitor fotosintesis digunakan terutama untuk mengendalikan hama gulma berdaun lebar. Artinya, tanaman rumput seperti jagung paling diuntungkan dari penghambat fotosintesis.

Tanaman yang telah terkena herbisida penghambat fotosintesis akan mulai tampak kuning pada vena dan di sekitar tepi daun tertua, yang akan diikuti oleh kerusakan serupa pada yang lebih muda Daun-daun. Bintik-bintik kuning juga dapat muncul pada daun yang terkena.