בכל שדה חקלאי מתנהל מאבק שקט על משאבים. הגידול והעשבים הרעים שמלווים אותו חולקים את אותם מים, את אותו אור, את אותו פחמן דו-חמצני ואת אותם יסודות הזנה, וכל צמח זר שנקלט בשטח גורע מן היבול ומאיכותו. מאז ומתמיד נמדדה התחרות הזאת במשתנים הגלויים לעין: גובה הצמח, מספר השלוחות, מספר התפרחות וכמות החומר היבש שנצבר. אלא שכל אלה מספרים מה קרה, ולא מדוע.
כאן נפתחת שאלת המחקר המרכזית: האם אפשר לקרוא את התחרות בין צמחים ואת הפגיעה שגורמים קוטלי עשבים דרך הפיזיולוגיה עצמה, כלומר דרך קצב הפוטוסינתזה, מוליכות הפיוניות, ריכוז הפחמן הדו-חמצני בתוך העלה, טמפרטורת העלה ויעילות השימוש במים. השאלה אינה אקדמית בלבד. קוטל עשבים עלול לפגוע בגידול בלי להותיר כל סימן חיצוני, ונזק שאינו נראה עלול להתגלות מאוחר מדי.
כדי לבחון זאת נסקרת שורה של מחקרים שנערכו בברזיל בקנה סוכר, בקסאווה ובמטעי אקליפטוס, לצד מחקרים על עשבים רעים ועל ביוטיפים שפיתחו עמידות לקוטלי עשבים. כל המדידות נעשו בעזרת מנתח גזים אינפרא-אדום, כלי שמאפשר לעקוב בזמן אמת אחר חילופי הגזים בעלה. לצד זה נבנה בסיס מושגי: מהו עשב רע, כיצד נוצרת תחרות בין צמחים, ומדוע ההבדל בין מסלול C3 למסלול C4 משנה את כללי המשחק כשהאור, המים או הפחמן הדו-חמצני נעשים מוגבלים.
