Benzpyrimoxan là gì? Hoạt chất mới trừ rầy nâu, rầy lưng trắng trên lúa

1. Giới thiệu chung về Benzpyrimoxan

Benzpyrimoxan (mã phát triển NNI-1501) là một hoạt chất trừ sâu mới do Nihon Nohyaku Co., Ltd. (Nhật Bản) phát minh, ban đầu được phát triển như một thuốc trừ rầy nâu trên lúa với hoạt tính rất cao đối với rầy non.

Các tài liệu nghiên cứu và kỹ thuật mô tả Benzpyrimoxan là một insecticide chuyên cho nhóm chích hút (sap-sucking insects), đặc biệt là rầy nâu, rầy lưng trắng, rầy lùn sọc đen, rầy xanh lá lúa trên lúa, đồng thời thể hiện hoạt tính tốt với bọ trĩ, rệp, bọ phấn, một số nhện đỏ và sâu đục lá trên rau màu và cây trồng khác.

Benzpyrimoxan nổi bật ở ba điểm:

• Hiệu lực cao trên rầy non và các pha ấu trùng – nymph, rất phù hợp chiến lược “đánh non, chặn bùng phát quần thể”.
• Hoạt tính tốt trên quần thể rầy đã kháng nhiều nhóm thuốc cũ (neonicotinoid, pyrethroid, buprofezin, v.v.), nhờ cơ chế tác động khác biệt.
• Độ chọn lọc tương đối tốt với thiên địch (ong, nhện bắt mồi, bọ rùa…) trong nhiều thử nghiệm, tạo điều kiện thuận lợi cho chương trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM).

Hiện tại, IRAC xếp Benzpyrimoxan vào nhóm “compounds of unknown or uncertain MoA (UN)”, tức là chưa phân loại chính thức MoA. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy hoạt chất có đặc điểm giống thuốc điều hòa sinh trưởng côn trùng (IGR), tác động lên quá trình lột xác (molting) thông qua trục hormone ecdysteroid.

2. Thông tin nhanh về Benzpyrimoxan

• Tên hoạt chất: Benzpyrimoxan
• Mã phát triển: NNI-1501
• Công thức cấu trúc cơ bản: dẫn xuất pyrimidine với nhóm 1,3-dioxan và 4-trifluoromethylbenzyloxy gắn trên vòng pyrimidine.
• CAS number: 1449021-97-9
• Nhóm IRAC hiện tại: UN – Compounds of unknown or uncertain MoA (chưa phân loại cụ thể).
• Loại thuốc: Insecticide – thuốc trừ sâu, tập trung vào côn trùng chích hút.
• Cây trồng mục tiêu chính: lúa (rice), một số rau màu và cây trồng đặc sản (theo hướng phát triển mở rộng).
• Đối tượng dịch hại chính: rầy nâu, rầy lưng trắng, rầy xanh lá, bọ trĩ, rệp, bọ phấn, một số sâu ăn lá và nhện đỏ.
• Đặc tính độc học nổi bật: độc tính cấp thấp đối với động vật có vú, chim và ong; độc hơn với cá và sinh vật thủy sinh – cần vùng đệm khi phun gần nguồn nước.

3. Đặc tính hóa lý và ý nghĩa trong sử dụng nông nghiệp

Theo cơ sở dữ liệu PPDB (University of Hertfordshire), Benzpyrimoxan có một số đặc tính hóa lý đáng chú ý:

• Độ tan trong nước thấp: thuộc nhóm hoạt chất ít tan, giảm nguy cơ rửa trôi nhanh và giúp duy trì thuốc trên bề mặt cây, lá hoặc trong vùng xử lý gốc.
• Áp suất hơi rất thấp: gần như không bay hơi, nên rủi ro phát tán qua khí quyển khá nhỏ khi sử dụng đúng cách.
• LogK_ow trung bình đến cao: thể hiện tính kỵ nước và xu hướng gắn với chất hữu cơ, góp phần tăng bám dính, nhưng cũng cần cân nhắc tích lũy tiềm tàng trong hệ sinh thái.
• Độ bền trong môi trường: các dữ liệu ban đầu cho thấy Benzpyrimoxan không phải là hoạt chất phân hủy cực nhanh, có thể tồn tại trong đất một thời gian, tuy chưa đến mức “siêu bền” như một số PFAS hay meta-diamide khác.

Với nhà nông và kỹ sư BVTV, điều này có nghĩa:

• Thuốc phù hợp với phun mặt lá và xử lý thân – gốc – nước ruộng ở mức độ nhất định, tùy dạng chế phẩm.
• Cần lưu ý quản lý nước ruộng và vùng đệm khi phun gần kênh rạch, ao hồ do độc hơn với cá.
• Kết hợp hợp lý với luân canh – quản lý rơm rạ – làm đất sẽ giúp giảm nguy cơ tồn lưu lâu dài.

4. Cơ chế tác động (Mode of Action) của Benzpyrimoxan

Hiện tại, IRAC vẫn xếp Benzpyrimoxan vào nhóm MoA chưa xác định (UN). Tuy nhiên, các nghiên cứu độc lập gần đây đã làm rõ hơn bản chất tác động của hoạt chất này:

• Các nghiên cứu về sinh lý rầy nâu và rầy khác cho thấy Benzpyrimoxan đặc biệt hiệu lực trên pha rầy non, gây rối loạn quá trình lột xác (molting), làm rầy chết ở thời điểm lột xác với triệu chứng “đen thân, xác cũ dính ở phần cuối bụng”.
• Kết quả phân tích so sánh với buprofezin (một IGR ức chế sinh tổng hợp kitin) cho thấy Benzpyrimoxan không trực tiếp ức chế tổng hợp kitin như buprofezin, mà tác động lên một vị trí khác trong quá trình điều hòa lột xác.
• Các nghiên cứu về tương tác với thụ thể ecdysteroid (EcR/USP) gợi ý Benzpyrimoxan có thể tác động đến trục hormone lột xác, đóng vai trò như một dạng insect growth regulator (IGR) kiểu mới.

Có thể tóm tắt: Benzpyrimoxan gây chết chủ yếu ở thời điểm rầy lột xác; rầy nhiễm thuốc giảm ăn, phát triển chậm, sau đó không lột xác được bình thường và chết. Đây là lý do hoạt chất được mô tả là “highly active, specifically against the nymphal stages” – chuyên trị rầy non.

Về mặt thực hành, nông dân và kỹ sư nên xem Benzpyrimoxan như một IGR kiểu mới, khác buprofezin, khác pyriproxyfen, khác neonicotinoid, và khai thác lợi thế này trong chương trình luân phiên MoA chống kháng thuốc.

5. Đặc trưng công nghệ và ưu điểm kỹ thuật

Tài liệu kỹ thuật của Nihon Nohyaku mô tả Benzpyrimoxan với một số ưu điểm nổi bật:

• Hiệu lực rất cao trên rầy nâu, rầy lưng trắng, rầy xanh lá lúa, bao gồm quần thể đã kháng nhiều nhóm thuốc cũ.
• Tập trung diệt rầy non – giúp cắt đứt vòng đời và giảm nhanh mật số quần thể trong ruộng lúa.
• Thời gian tồn lưu đủ dài để bảo vệ lúa qua giai đoạn mẫn cảm, nhưng không quá dài đến mức gây lo ngại lớn như một số hoạt chất “siêu bền”.
• Độ chọn lọc tốt với thiên địch (ong, nhện bắt mồi, bọ rùa…) trong nhiều thử nghiệm – phù hợp mô hình IPM, nhất là trong ruộng lúa có nhiều nhện ăn rầy.
• Có tiềm năng phối hợp với các hoạt chất khác (ví dụ oxazosulfyl) để mở rộng phổ diệt sâu hại trên lúa (sâu đục thân, sâu cuốn lá…) theo các bằng sáng chế công bố.

6. Phổ tác động và đối tượng dịch hại mục tiêu

Dựa trên các tài liệu kỹ thuật, PPDB và bài báo tổng quan, Benzpyrimoxan có phổ tác động chủ yếu trên nhóm côn trùng chích hút, với tâm điểm là rầy hại lúa, đồng thời mở rộng sang một số đối tượng khác:

• Trên lúa:
  • Rầy nâu (Brown planthopper – Nilaparvata lugens).
  • Rầy lưng trắng (White-backed planthopper – Sogatella furcifera).
  • Rầy lùn sọc đen, rầy xanh lá (green rice leafhopper) ở một số vùng.
• Trên cây rau màu và cây đặc sản:
  • Rệp (aphids: Aphis gossypii, Myzus persicae…).
  • Bọ phấn (whiteflies: Bemisia tabaci…).
  • Bọ trĩ (thrips: đặc biệt là Western flower thrips – Frankliniella occidentalis).
  • Một số loài nhện đỏ (two-spotted spider mite – Tetranychus urticae) trong thử nghiệm.
• Các đối tượng khác:
  • Một số tài liệu đề cập hoạt tính trên Liriomyza (ruồi đục lá), sâu đục lá cà chua, sâu đục quả… ở mức độ nhất định tùy điều kiện và liều dùng.

Trọng tâm rõ ràng nhất vẫn là rầy hại lúa và nhóm chích hút kháng thuốc, vì vậy Benzpyrimoxan thường được nhắm tới như một “vũ khí mới” cho hệ lúa, sau đó mở rộng sang rau và cây công nghiệp cao cấp.

7. Dạng sử dụng, tuyến xâm nhập và nguyên tắc dùng trên đồng ruộng

Benzpyrimoxan hiện chủ yếu được phát triển dưới dạng SC (Suspension Concentrate – dạng huyền phù đậm đặc) ở hàm lượng 10% hoặc các hỗn hợp với hoạt chất khác.

Đường xâm nhập chính:

• Tiếp xúc: rầy và côn trùng chích hút nhiễm thuốc khi bám, di chuyển trên phần cây đã được phun.
• Vị độc: khi côn trùng chích hút dịch cây ở vùng đã xử lý, hoạt chất đi vào cơ thể qua đường tiêu hóa, sau đó tác động đến hệ nội tiết – lột xác.

Về mặt kỹ thuật, Benzpyrimoxan được khuyến cáo:

• Phun sớm khi rầy ở giai đoạn non, chưa thành rầy trưởng thành có cánh phân tán.
• Kết hợp với kỹ thuật quan sát rầy nền, rầy dưới gốc, phía chân lúa, không chỉ nhìn bề mặt lá.
• Đảm bảo phủ đều tán lá – thân – gốc, dùng thể tích nước phù hợp (trên 300 lít/ha với ruộng dày tán).
• Trong hệ rau và cây trồng khác, ưu tiên phun sớm, đều tán, và phối hợp bẫy dính + thiên địch để tận dụng ưu thế chọn lọc của hoạt chất.

Hiện tại sản phẩm Orchestra 10SC chứa hoạt chất Benzpyrimoxan do Công ty TNHH Nichino Việt Nam đăng ký trị rầy nâu trên lúa

8. So sánh Benzpyrimoxan với các hoạt chất trừ rầy khác

8.1. So với Buprofezin (IGR ức chế tổng hợp kitin)

• Buprofezin ức chế sinh tổng hợp kitin, làm rầy không hình thành lớp vỏ mới khi lột xác.
• Benzpyrimoxan không trực tiếp ức chế chitin như buprofezin, mà tác động lên đường điều hòa lột xác khác (ecdysteroid).
• Triệu chứng rầy chết do Benzpyrimoxan: thân rầy sẫm màu, xác lột dính ở phần cuối bụng; khác với kiểu chết do Buprofezin.
• ⇒ Hai hoạt chất có MoA khác nhau, rất phù hợp cho luân phiên trong chương trình IRM nhằm giảm kháng.

8.2. So với Neonicotinoid (Imidacloprid, Dinotefuran…)

• Neonicotinoid tác động lên thụ thể nicotinic acetylcholine (nAChR), gây tê liệt nhanh, nhưng rầy nâu đã kháng mạnh ở nhiều vùng trồng lúa châu Á.
• Benzpyrimoxan có MoA khác hẳn; nhiều nghiên cứu cho thấy ít hoặc không có kháng chéo với các nhóm cũ, kể cả neonicotinoid.
• ⇒ Thích hợp dùng sau khi quần thể rầy đã kháng hoặc giảm mẫn cảm với neonicotinoid, nhưng cần được dùng đúng chương trình để không lặp lại vết xe kháng thuốc.

8.3. So với Pyrifluquinazon, Pymetrozine (nhóm 9B & 9A)

• Nhóm 9A/9B là các chất chặn hành vi chích hút, làm rầy/ngọn rầy ngừng ăn ngay sau xử lý.
• Benzpyrimoxan tác động sâu hơn ở mức phát triển – lột xác; rầy chết rõ nhất ở giai đoạn thay vỏ, nhưng cũng giảm ăn trước đó.
• ⇒ Luân phiên: 9B (Pyrifluquinazon, Flonicamid) – Benzpyrimoxan – 28 (Chlorantraniliprole trên sâu lá) – neonicotinoid… là một chuỗi IPM/IRM hợp lý để vừa bảo vệ cây, vừa kéo dài tuổi thọ thuốc.

9. Ứng dụng thực tế trong chương trình IPM trên lúa và cây trồng khác

9.1. Trên lúa (hệ thống ruộng nước)

• Sử dụng Benzpyrimoxan khi rầy ở giai đoạn non (tuổi 1–3), mật số bắt đầu tăng nhưng chưa bùng phát.
• Kết hợp với quan sát bẫy đèn, rầy di trú và kiểm tra chân lúa, lưng lá để quyết định ngưỡng phun.
• Không phun tràn lan phòng khi mật số chưa tới ngưỡng, để bảo vệ thiên địch (nhện ăn rầy, bọ chét, bọ rùa…).
• Luân phiên Benzpyrimoxan với các thuốc nhóm khác, tránh dùng nhiều lần liên tiếp trong một vụ.

9.2. Trên rau màu và cây trồng khác

• Áp dụng cho rệp, bọ phấn, bọ trĩ, nhện đỏ trong nhà lưới, nhà kính, ruộng rau cao cấp.
• Kết hợp bẫy dính xanh, vàng, lưới chắn côn trùng, thiên địch thương mại để giảm áp lực thuốc hóa học.
• Ưu tiên dùng ở giai đoạn sâu non/ấu trùng, không chờ đến khi mật số bùng phát mạnh.

10. Chiến lược chống kháng thuốc (IRM) khi dùng Benzpyrimoxan

Benzpyrimoxan là hoạt chất mới, cần được “giữ gìn” để không nhanh bị kháng như nhiều hoạt chất trước đây. Một số nguyên tắc IRM quan trọng:

• Không phun liên tục nhiều lần trong một vụ trên cùng một diện tích – nên giới hạn 1–2 lần/vụ lúa.
• Luân phiên với các MoA khác:
  • Nhóm 9B (Pyrifluquinazon, Flonicamid) – chặn chích hút.
  • Nhóm 4A/4C (Imidacloprid, Dinotefuran, các neonic khác) – chỉ dùng khi thật cần.
  • Nhóm 28 (Chlorantraniliprole) – tập trung sâu ăn lá, sâu cuốn.
  • Nhóm 1A/1B, 3A – chỉ nên dùng hạn chế, ưu tiên giai đoạn khác, do kháng đã cao.
• Dùng đúng liều khuyến cáo theo nhãn đăng ký của từng sản phẩm chứa Benzpyrimoxan.
• Không lạm dụng phun phòng – chỉ phun khi có rầy, có dự báo di trú, hoặc mật số gần/ngưỡng hại kinh tế.
• Kết hợp biện pháp phi hóa học: gieo sạ thưa, giống kháng rầy, quản lý rơm rạ, giữ thiên địch.

11. An toàn cho người sử dụng và môi trường

Theo PPDB và các hồ sơ đăng ký, Benzpyrimoxan có một số đặc điểm an toàn đáng chú ý:

• Độc tính cấp thấp đối với động vật có vú qua đường miệng, hô hấp và qua da (nếu dùng đúng cách, có bảo hộ).
• Độc tính thấp với chim và ong mật khi sử dụng theo đúng nhãn, là ưu điểm so với nhiều thuốc trừ sâu cũ.
• Độc hơn với cá và sinh vật thủy sinh, do đó cần vùng đệm, không phun trực tiếp lên mặt nước, không xả nước thải, nước rửa bình vào ao hồ.

Khuyến cáo bảo hộ cá nhân (PPE):

• Đeo găng tay, khẩu trang/respirator, kính bảo hộ, áo quần dài tay khi pha và phun.
• Không ăn uống, hút thuốc trong khi pha, phun thuốc.
• Tắm rửa, thay quần áo sau khi làm việc; giặt riêng đồ bảo hộ.

Khuyến cáo môi trường:

• Giữ khoảng cách an toàn với nguồn nước mặt (kênh, mương, ao, hồ, ruộng nuôi cá…).
• Không đổ thuốc dư, nước rửa bình xuống ao hồ, giếng, mương.
• Thu gom bao bì, vỏ chai đúng nơi quy định; không chôn lấp, không đốt bừa bãi trên đồng ruộng.

12. Giải thích một số thuật ngữ tiếng Anh liên quan Benzpyrimoxan

• Insect Growth Regulator (IGR): Thuốc điều hòa sinh trưởng côn trùng, tác động lên quá trình lột xác, phát triển, thay vì gây ngộ độc thần kinh cấp.
• Molting (lột xác): Quá trình côn trùng thay lớp vỏ cũ để lớn lên; bị rối loạn sẽ dẫn đến chết.
• Ecdysteroid / Ecdysone receptor (EcR): Hệ hormone và thụ thể điều khiển lột xác ở côn trùng.
• Planthopper: Nhóm rầy sống trên cây, hút nhựa, ví dụ rầy nâu lúa.
• Sap-sucking insects: Côn trùng chích hút nhựa cây (rầy, rệp, bọ phấn, bọ trĩ…).
• IRAC MoA classification: Hệ thống phân loại cơ chế tác động thuốc trừ sâu của IRAC.
• UN (Unknown/Uncertain MoA): Nhóm hoạt chất có cơ chế tác động chưa xác định hoặc chưa đủ dữ liệu để xếp vào nhóm cụ thể.

13. Tài liệu tham khảo

• PPDB – University of Hertfordshire. Benzpyrimoxan (NNI-1501): pesticide properties, environmental fate and ecotoxicology.
• IUPAC / PPDB – Summary report on Benzpyrimoxan as rice insecticide for sap-sucking insects.
• Nihon Nohyaku (2021). Benzpyrimoxan Technical Guide – Insecticidal spectrum and properties.
• Satoh E. et al. (2021). Benzpyrimoxan: design, synthesis, and biological activity of a novel insecticide.
• Umetsu N. & Shirai Y. (2020). Development of novel pesticides in the 21st century – status and outlook (section on Benzpyrimoxan).
• Jeschke P. (2020). Status and outlook for acaricide and insecticide discovery – description of Benzpyrimoxan as hopper insecticide.
• IRAC Online – Benzpyrimoxan active ingredient page (UN group, MoA under evaluation).
• ChemicalBook (2024). The introduction of Benzpyrimoxan – overview of MoA and symptoms.
• ChemRobotics (2022). Nichino India introduces Orchestra (Benzpyrimoxan) to control brown planthopper in rice.
• CIB Pesticides List (Ấn Độ). Danh mục chế phẩm chứa Benzpyrimoxan 10% SC dùng trên lúa.