Herbicideffekter på fotosyntese

Ugress kan redusere avlingens avling ved å konkurrere om ressurser med avlinger. Å redusere ugress i stor skala oppnås best ved bruk av ugressmidler. Herbicider er en gruppe plantevernmidler som kontrollerer eller eliminerer veksten av ugress. Herbicider har mange forskjellige virkningsmåter, hvorav den ene hemmer fotosyntese - en prosess som er viktig for planteoverlevelse.

Herbicider arbeider for å redusere ugressdyr gjennom mange mekanismer, men alle tjener til å forstyrre ugressvekst. Vekstregulatorer reduserer celledeling og utvidelse og brukes i stor grad til å drepe bredbladet ugress (dvs. primært for å beskytte gressavlinger som mais), vanligvis ved bruk av hormoner. Pigmenthemmere bryter ned klorofyll (pigmentet som gir planter deres grønne farge), noe som er nødvendig for at fotosyntese skal forekomme. Planteveksthemmere virker ved å hemme planteveksten like etter spiring, og forstyrrer veksten av enten røtter eller skudd (dvs. blader). Andre herbicider virker ved å hemme produksjonen av materialer som er nødvendige for plantevekst (f.eks. Aminosyrer eller lipider).

Fotosyntese er prosessen der planter bruker sollys, karbondioksid og vann for å lage sukker (for enzymer og vekst) og oksygen. Den fotosyntetiske prosessen er viktig for livet på jorden, fordi den skaper oksygendyrene, inkludert mennesker, behov for åndedrett. Biokjemisk sett er fotosyntese en ganske komplisert prosess som foregår i planteceller og krever mange enzymer og overføring av elektroner. Hvis noen av disse fotosyntetiske systemene forstyrres av en eller annen grunn, vil prosessen stenge og anlegget dø. Fotosyntese er derfor målet for en gruppe herbicider kjent som fotosyntetiske hemmere.

Fotosyntese drives i stor grad av overføring av elektroner fra klorofyllmolekyler til de omkringliggende cytokromene. Disse elektronene føres langs en serie med cytokromer i det som er kjent som et elektrontransportsystem. Sollys aktiverer disse elektronene der de føres langs en annen elektrontransportkjede og til slutt brukes i en karbonfikserende reaksjon. Fotosyntesehemmende herbicider virker ved å blokkere overføring av elektroner. Uten elektronoverføring kan ikke energi fra solen transformeres til energi som kan brukes av planter for å generere nytt vev og opprettholde livet.

Hemmere av fotosyntese brukes hovedsakelig til å bekjempe bredbladede ugressdyr. Det vil si at gressavlinger som mais har størst nytte av fotosyntetiske hemmere.

Planter som har blitt utsatt for fotosyntesehemmende herbicider vil begynne å se gule ut på årer og rundt kantene av de eldste bladene, som vil bli fulgt av lignende skade på yngre blader. Gule flekker kan også vises på berørte blader.