Trong nhóm thuốc trừ sâu hóa học hiện đại, Neonicotinoids là một nhóm hoạt chất rất quan trọng vì có khả năng lưu dẫn mạnh, đặc biệt hiệu quả với các loài côn trùng chích hút như rầy, rệp, bọ phấn và bọ trĩ. Trong thực tế sản xuất, đây là nhóm thường được lựa chọn khi cần bảo vệ đọt non, lá non và những phần sinh trưởng mới của cây, tức là những vị trí mà thuốc tiếp xúc thông thường rất khó bảo vệ bền vững. Theo phân loại cơ chế tác động, Neonicotinoids thuộc IRAC Group 4A, là nhóm hoạt chất gắn lên thụ thể nicotinic acetylcholine của côn trùng.
Tuy nhiên, đây cũng là nhóm thuốc cần được hiểu đầy đủ hơn mức “rất mạnh với rầy rệp”. Giá trị thật sự của Neonicotinoids nằm ở bản chất lưu dẫn, hướng di chuyển trong cây và khả năng bảo vệ mô non từ bên trong. Ngược lại, rủi ro lớn nhất của nhóm này nằm ở hai vấn đề: nguy cơ kháng thuốc trên những quần thể sinh sản nhanh như bọ trĩ, rầy xanh, rệp; và nguy cơ sinh thái đối với ong thụ phấn nếu sử dụng không đúng giai đoạn. Vì vậy, muốn dùng đúng Neonicotinoids, người trồng cần hiểu rõ bản chất của nhóm thuốc này ngay từ gốc.
Neonicotinoids là gì và vì sao nhóm này ra đời?
Tên gọi “Neonicotinoids” có thể hiểu là các hợp chất mới có cấu trúc và cơ chế tác động tương tự nicotine. Các nhà khoa học đã dựa vào độc tính sinh học tự nhiên của nicotine trên côn trùng để phát triển ra một nhóm hoạt chất tổng hợp ổn định hơn, chọn lọc hơn và phù hợp hơn với sản xuất nông nghiệp hiện đại. Điểm quan trọng là đây không còn là nicotine tự nhiên, mà là một nhóm hoạt chất tổng hợp được thiết kế để tác động mạnh lên hệ thần kinh của côn trùng ở liều rất thấp.
Điểm khác biệt cốt lõi giữa Neonicotinoids và nhiều nhóm tiếp xúc ngoài da như cúc tổng hợp là tính lưu dẫn rất rõ. Nhiều hoạt chất trong nhóm này tan tốt trong nước, được cây hấp thu qua rễ hoặc qua lá, rồi di chuyển trong mô dẫn. Chính đặc tính này khiến Neonicotinoids trở thành nhóm đặc biệt hữu ích khi mục tiêu không chỉ là diệt côn trùng đang có mặt trên lá, mà còn là bảo vệ những mô non đang tiếp tục phát triển sau xử lý.
Cơ chế tác động của Neonicotinoids
Về mặt sinh lý thần kinh, Neonicotinoids tác động lên thụ thể nicotinic acetylcholine, thường viết tắt là nAChR, trong hệ thần kinh trung ương của côn trùng. Theo phân loại cơ chế tác động của IRAC, đây là nhóm “competitive modulators” trên thụ thể này. Khi hoạt chất gắn vào vị trí tiếp nhận, hệ thần kinh côn trùng bị kích thích kéo dài, làm xuất hiện các biểu hiện như run rẩy, co giật, mất định hướng, ngừng ăn và cuối cùng là tê liệt rồi chết.
Điểm cần hiểu đúng là Neonicotinoids không phải lúc nào cũng tạo hình ảnh “rơi xác rất nhanh” như một số thuốc tiếp xúc mạnh. Với nhiều đối tượng chích hút, biểu hiện thực tế thường là côn trùng giảm hoạt động, ngừng chích hút và suy yếu dần trong khoảng 1 đến vài ngày, thay vì chết tức thì ngay sau phun. Do đó, khi đánh giá hiệu lực của nhóm này, không nên chỉ nhìn vào số xác côn trùng rơi trong vài giờ đầu, mà phải quan sát thêm mức độ ngừng gây hại trên cây. Cơ chế “ngừng ăn trước, chết sau” là đặc điểm thường gặp của nhiều thuốc tác động vào thụ thể thần kinh kiểu này.
Tính lưu dẫn hướng ngọn: điểm quan trọng nhất cần nắm
Đây là phần kỹ thuật quan trọng nhất khi sử dụng Neonicotinoids. Nhiều hoạt chất trong nhóm này di chuyển chủ yếu theo mạch gỗ, tức là theo dòng nước đi từ rễ lên thân, cành, lá và chồi non. Vì vậy, người làm kỹ thuật thường gọi đây là khuynh hướng lưu dẫn hướng ngọn. Nói cách khác, thuốc đi tốt theo chiều từ dưới lên trên, chứ không mạnh theo chiều ngược lại từ lá xuống rễ.
Ý nghĩa thực tiễn của đặc điểm này rất lớn. Khi tưới gốc hoặc xử lý vùng rễ bằng một hoạt chất neonicotinoid phù hợp, cây có thể hút hoạt chất vào hệ mạch và phân bố lên phần tán, đặc biệt là mô non đang sinh trưởng. Điều này lý giải vì sao nhóm này thường rất hiệu quả trong bảo vệ đọt non, chồi non hoặc lá mới ra trên các cây như sầu riêng, cà phê, cây có múi hoặc mắc ca. Những bộ phận này thường rất hấp dẫn rầy, rệp và bọ xít muỗi.
Ngược lại, nếu mục tiêu nằm ở vùng rễ, chẳng hạn rệp sáp rễ, thì phun lá thường không phải hướng xử lý tối ưu. Lý do là lượng hoạt chất đi ngược mạnh từ lá xuống hệ rễ thường không đáng kể so với hướng đi từ rễ lên tán. Chính vì vậy, với đối tượng gây hại ở vùng gốc hoặc rễ, biện pháp tưới gốc, sục gốc hoặc xử lý quanh vùng rễ sẽ hợp lý hơn nhiều so với chỉ phun lên tán lá. Đây là khác biệt rất quan trọng giữa hiểu cơ chế lưu dẫn và dùng thuốc theo thói quen.
Các hoạt chất tiêu biểu trong nhóm Neonicotinoids
Imidacloprid
Imidacloprid là một trong những hoạt chất nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi nhất trong nhóm Neonicotinoids. Đây là hoạt chất được biết đến nhiều nhờ khả năng lưu dẫn mạnh qua rễ và hiệu quả tốt với các nhóm côn trùng chích hút. Trong thực tế canh tác, Imidacloprid thường được dùng trong các tình huống như:
- Tưới gốc hoặc xử lý vùng rễ để kiểm soát rệp sáp, rầy chổng cánh và một số đối tượng chích hút khác
- Xử lý hạt giống hoặc giai đoạn cây con ở một số cây trồng
- Bảo vệ đợt đọt non và mô non trước áp lực rầy, rệp, bọ phấn
Tuy nhiên, đây cũng là một trong những hoạt chất gắn liền nhiều nhất với tranh cãi về ong thụ phấn và rủi ro môi trường ở quy mô toàn cầu.
Thiamethoxam
Thiamethoxam cũng là một hoạt chất rất quan trọng trong nhóm này. Hoạt chất này có độ tan trong nước cao và được đánh giá mạnh cả về khả năng hấp thu qua rễ lẫn qua lá. Trong sản xuất thực tế, Thiamethoxam thường được dùng trong các đợt bùng phát rầy xanh, rầy nâu, rầy mềm hoặc bọ phấn trên nhiều cây trồng khác nhau. Vì có tính lưu dẫn tốt, đây là hoạt chất thường được cân nhắc khi cần một giải pháp có khả năng đi vào mô cây và bảo vệ phần sinh trưởng mới.
Acetamiprid
Acetamiprid cũng thuộc nhóm Neonicotinoids nhưng thường được nhìn nhận là có tính tiếp xúc và vị độc nổi bật hơn so với một số hoạt chất cùng nhóm, trong khi tính lưu dẫn vẫn có nhưng không phải điểm được nhấn mạnh nhiều như Imidacloprid hoặc Thiamethoxam. Trong nhiều tình huống thực tế, Acetamiprid được dùng cho rầy, rệp, bọ phấn, bọ trĩ và một số côn trùng chích hút ngoài tán. Trên trang tổng hợp thông tin của Ủy ban châu Âu, acetamiprid được nêu là có mức rủi ro với ong thấp hơn so với một số neonicotinoid khác, nhưng điều đó không có nghĩa là người dùng được phép xem nhẹ nguyên tắc bảo vệ côn trùng thụ phấn.
Dinotefuran
Dinotefuran là hoạt chất thế hệ sau trong cùng nhóm, được biết đến với khả năng tác động mạnh trên bọ trĩ, bọ phấn và các nhóm chích hút nhỏ. Trong thực tế kỹ thuật, Dinotefuran thường được xem là hoạt chất có độ linh hoạt tốt giữa tiếp xúc, thấm sâu và lưu dẫn, nên phù hợp với những tình huống cần phản ứng tương đối nhanh nhưng vẫn muốn tận dụng ưu thế nội hấp của nhóm Neonicotinoids. Về mặt cơ chế, hoạt chất này vẫn cùng nhóm 4A nên không được xem là một bước luân phiên độc lập với Imidacloprid, Thiamethoxam hay Acetamiprid.
Neonicotinoids phù hợp với những đối tượng nào?
Neonicotinoids được phát triển chủ yếu để kiểm soát côn trùng chích hút. Đây là nhóm tác nhân gây hại bằng cách chích vào mô cây để hút nhựa, thay vì nhai phá mô lá như sâu ăn lá. Vì vậy, thế mạnh của Neonicotinoids nằm ở những đối tượng như:
- Rầy xanh, rầy mềm, rầy nâu
- Rệp sáp trên thân, chùm quả hoặc vùng rễ
- Bọ phấn trắng
- Bọ trĩ
- Bọ xít muỗi gây hại đọt non
Trên các cây như sầu riêng, cà phê, dưa lưới, cà chua, cây có múi, mắc ca hoặc điều, đây là nhóm thuốc rất thường gặp vì phần lớn dịch hại quan trọng ở các cây này đều có giai đoạn chích hút mạnh trên đọt non, lá non hoặc cụm quả non.
Ngược lại, Neonicotinoids nhìn chung không phải lựa chọn mạnh cho sâu miệng nhai như sâu ăn lá, sâu khoang, sâu đục thân. Với nhện đỏ, nhóm này cũng không phải hướng xử lý chính vì nhện không phải côn trùng và sinh lý đích tác động không phù hợp. Đây là điểm rất cần nói rõ để tránh tình trạng dùng sai nhóm thuốc chỉ vì thấy thuốc “lưu dẫn mạnh”.
Rủi ro sinh thái và tranh cãi toàn cầu quanh nhóm Neonicotinoids
Đây là phần một bài kỹ thuật nghiêm chỉnh không thể bỏ qua. Vì Neonicotinoids có tính lưu dẫn, hoạt chất có thể hiện diện trong nhiều mô của cây, bao gồm cả lá, chồi, mật hoa và phấn hoa trong những điều kiện sử dụng nhất định. Điều này làm nảy sinh nguy cơ phơi nhiễm đối với ong và các loài thụ phấn khác. Các nhãn thuốc của EPA với Imidacloprid nêu rõ rằng thuốc có thể gây chết ong và các côn trùng thụ phấn khác khi chúng tiếp xúc trực tiếp trong quá trình phun hoặc tiếp xúc với tồn dư trên cây.
Về mặt quản lý quốc tế, Liên minh châu Âu đã áp đặt các hạn chế rất mạnh đối với một số neonicotinoid ngoài trời. Theo thông tin tổng hợp của Ủy ban châu Âu, approval của clothianidin, thiamethoxam và imidacloprid tại EU lần lượt hết hiệu lực sau các đợt hạn chế nghiêm ngặt liên quan đến rủi ro với ong; trong khi acetamiprid được nêu là có mức rủi ro với ong thấp hơn nên không bị xử lý theo cùng hướng. Điều này cho thấy tranh cãi về nhóm Neonicotinoids không còn là vấn đề lý thuyết, mà đã ảnh hưởng trực tiếp đến chính sách quản lý thuốc ở các thị trường lớn.
Một điểm nữa cần lưu ý là vì nhóm này tan tốt trong nước và có thể tồn tại trong môi trường, việc sử dụng không kiểm soát còn làm tăng nguy cơ phát tán ra đất và nước. Các cảnh báo môi trường quanh neonicotinoids không chỉ dừng ở ong mà còn liên quan đến sự hiện diện kéo dài trong hệ sinh thái nông nghiệp. Chính vì vậy, người trồng không nên nhìn Neonicotinoids chỉ dưới góc độ “rất hiệu quả với rầy rệp”, mà cần cân nhắc cả bối cảnh sinh thái nơi mình đang canh tác.
Nguyên tắc sử dụng an toàn với Neonicotinoids
Không sử dụng trong giai đoạn cây đang ra hoa
Đây là nguyên tắc quan trọng nhất. Vì hoạt chất có thể đi vào các mô mà côn trùng thụ phấn tiếp xúc, Neonicotinoids không nên được sử dụng trong giai đoạn cây đang ra hoa rộ, đặc biệt trên những cây có sự tham gia rõ của ong và côn trùng thụ phấn như cà phê, sầu riêng, mắc ca hoặc nhiều cây ăn trái khác. Nếu cần dùng nhóm này, nên ưu tiên các giai đoạn như phục hồi cơi đọt, ra đọt non, hoặc một số giai đoạn nuôi trái khi không có hoạt động thụ phấn mạnh.
Chọn đúng đường đưa thuốc vào cây
Với rệp sáp rễ hoặc các đối tượng ở vùng gốc, tưới gốc hay xử lý quanh rễ thường hiệu quả hơn nhiều so với phun lá. Với rầy, rệp, bọ phấn và bọ trĩ ngoài tán, có thể dùng theo hướng phun lá hoặc tưới gốc tùy mục tiêu bảo vệ ngắn hạn hay bảo vệ đợt sinh trưởng mới. Hiểu đúng đường đi của hoạt chất sẽ giúp chọn đúng cách dùng, giảm số lần xử lý và khai thác tốt ưu thế lưu dẫn của nhóm này.
Tuân thủ nguyên tắc luân phiên để hạn chế kháng thuốc
Rầy, rệp và đặc biệt là bọ trĩ có khả năng sinh sản nhanh và thích nghi mạnh. Nếu dùng lặp lại Neonicotinoids nhiều lứa liên tiếp, nguy cơ kháng thuốc tăng rất cao. Vì vậy, Neonicotinoids cần được luân phiên với các nhóm cơ chế khác. Về mặt kỹ thuật, có thể cân nhắc luân phiên với:
- Nhóm 9 như Pymetrozine hoặc các hoạt chất cùng hướng làm rầy ngừng chích hút
- Nhóm 16 như Buprofezin, tác động lên quá trình phát triển và lột xác
- Nhóm 23 như Spirotetramat, là nhóm có đặc tính lưu dẫn khác biệt hơn
Điều quan trọng là luân phiên theo nhóm cơ chế tác động, không phải chỉ đổi tên thương mại. Nếu vẫn dùng các hoạt chất cùng 4A thì về bản chất vẫn là lặp lại cùng một áp lực chọn lọc.
Kết luận
Neonicotinoids là một nhóm thuốc trừ sâu rất quan trọng trong nông nghiệp hiện đại, đặc biệt với các đối tượng chích hút. Giá trị lớn nhất của nhóm này nằm ở tính lưu dẫn, khả năng bảo vệ mô non từ bên trong và hiệu quả cao trên rầy, rệp, bọ phấn, bọ trĩ. Tuy nhiên, đây cũng là nhóm đòi hỏi người sử dụng phải có hiểu biết kỹ thuật rõ ràng hơn mức thông thường. Chỉ khi hiểu đúng cơ chế tác động, hướng di chuyển trong cây và giới hạn của nhóm thuốc này, người trồng mới khai thác được ưu thế mà không trả giá bằng kháng thuốc hoặc rủi ro sinh thái.
Nói ngắn gọn, Neonicotinoids không phải là nhóm thuốc để dùng theo phản xạ. Đây là nhóm cần dùng đúng đối tượng, đúng thời điểm, đúng đường xử lý và đúng chiến lược luân phiên. Nếu làm được điều đó, đây vẫn là một công cụ rất giá trị trong quản lý dịch hại. Nếu dùng sai, đây lại là nhóm rất dễ tạo ra những vấn đề lớn về kháng thuốc và ảnh hưởng đến ong thụ phấn
Pingback: Thuốc trừ sâu: Khái niệm, phân loại và nguyên tắc sử dụng an toàn trong nông nghiệp | Kỹ Thuật Trồng Cây