Glufosinate Là Gì? Hoạt Chất Trừ Cỏ Sinh Ra Từ Vi Khuẩn Đất

Năm 1972: Một Hợp Chất Lạ Từ Vi Khuẩn Đất

Năm 1972, một nhóm nhà khoa học ở Tübingen (Đức) công bố một hợp chất tách từ dịch nuôi cấy của vi khuẩn đất Streptomyces viridochromogenes. Hợp chất gồm ba mảnh nối nhau: hai phân tử alanine thông thường và một amino acid chưa từng được mô tả, trong phân tử có một nguyên tử phospho. Mảnh lạ đó được đặt tên là phosphinothricin.

Một năm sau, nhóm của Kondo tại hãng Meiji Seika (Nhật Bản) tìm thấy đúng hợp chất ba mảnh này trong một loài xạ khuẩn khác, Streptomyces hygroscopicus, và gọi nó là bialaphos. Hai phòng thí nghiệm, hai loài vi khuẩn khác nhau, cùng một phân tử.

Phần có hoạt tính nằm ở mảnh phosphinothricin. Trong thập niên 1970, hãng Hoechst (Đức) tổng hợp được chất này bằng hoá học, không cần nuôi vi khuẩn. Sản phẩm tổng hợp mang tên glufosinate, và từ năm 1984 được bán làm thuốc trừ cỏ.

Một chất do vi khuẩn tạo ra trong đất, vì sao lại làm cỏ cháy khô chỉ sau vài ngày? Và vì sao chính các vi khuẩn tạo ra nó lại không bị hại?

Cách Thức Hoạt Động Của Glufosinate

Trong tế bào cây có một enzyme tên là glutamine synthetase (viết tắt GS). Việc của nó là gắn amoniac vào glutamate để tạo ra glutamine — bước đầu tiên để cây đưa đạm vào các amino acid. Amoniac sinh ra liên tục trong lá, nhất là khi lá quang hợp dưới nắng, nên enzyme này hoạt động không ngừng.

Phosphinothricin có hình dạng rất giống glutamate. Nó chiếm chỗ glutamate trong enzyme và khoá enzyme lại. Chuỗi sự việc sau đó diễn ra như sau:

Glufosinate khoá enzyme GS → amoniac tích tụ, amino acid thiếu hụt → quang hợp bị rối loạn dưới ánh sáng → gốc oxy hoạt động phá màng tế bào → lá vàng, héo rồi cháy khô

Vì tác động lên một enzyme mà mọi cây xanh đều có, glufosinate là thuốc không chọn lọc: phun trúng lá xanh của cây trồng thì cây trồng cũng bị cháy như cỏ.

Còn vi khuẩn tạo ra chất này tự bảo vệ bằng một enzyme riêng, phosphinothricin N-acetyltransferase. Enzyme này gắn thêm một nhóm acetyl vào phân tử và làm nó mất tác dụng. Gen mã hoá enzyme (gen bar ở S. hygroscopicus, gen pat ở S. viridochromogenes) được giải trình tự năm 1987–1988, rồi được đưa vào cây trồng. Đó là cơ sở của các giống cây chịu glufosinate, bắt đầu từ giống cải dầu được Canada phê duyệt năm 1995.

Vì Sao Cỏ Cháy Nhanh Hơn Khi Trời Nắng

Trong nhiều năm, lời giải thích phổ biến là cỏ khô vì ngộ độc amoniac: enzyme bị khoá thì amoniac dồn lại và phá huỷ tế bào. Nhưng lời giải thích này không khớp với một điều ai phun thuốc cũng dễ thấy: cùng một liều, glufosinate làm cỏ cháy nhanh hơn rõ rệt vào ngày nắng. Nhãn thuốc Liberty 280 SL (BASF, Mỹ) cũng ghi hiệu lực tốt nhất khi trời ấm, ẩm và nhiều nắng.

Năm 2019, Takano và cộng sự công bố trên tạp chí Planta một thí nghiệm so sánh nhiều loài cây. Kết quả: amoniac tích tụ ở tất cả các loài, nhưng mức tích tụ không tương ứng với mức tổn thương của tế bào — có cây chứa rất nhiều amoniac mà không bị cháy. Nguyên nhân chính khiến mô lá bị phá huỷ nhanh là một lượng lớn gốc oxy hoạt động (tiếng Anh: reactive oxygen species, viết tắt ROS), và quá trình này phụ thuộc vào ánh sáng.

Có thể hiểu như sau. Lá dưới nắng vẫn tiếp tục hấp thu năng lượng ánh sáng, nhưng dây chuyền sử dụng năng lượng đó phía sau đã bị tắc vì enzyme GS ngừng hoạt động. Phần năng lượng dư chuyển sang oxy, tạo ra ROS — những phân tử phản ứng rất mạnh, phá huỷ màng tế bào từ bên trong. Nắng càng mạnh, ROS sinh ra càng nhiều, lá cháy càng nhanh.

Nghiên cứu năm 2021 của Takano và Dayan trên cỏ dền Amaranthus palmeri bổ sung một chi tiết: trong bóng tối, cây có ít enzyme GS hơn. Phun lúc chạng vạng, thuốc khoá được ít enzyme; qua đêm cây tổng hợp enzyme mới và hồi phục. Phun giữa ngày dưới nắng mạnh thì cây bị kiểm soát hoàn toàn. Độ ẩm không khí cũng quan trọng: Coetzer và cộng sự (2001) ghi nhận độ ẩm ảnh hưởng tới hiệu lực của glufosinate nhiều hơn nhiệt độ.

Vì vậy cùng một bình thuốc, phun lúc trời nắng ráo cho kết quả khác hẳn phun lúc chiều tối. Nhưng nếu thuốc cháy mạnh như vậy, vì sao cỏ tranh vẫn mọc lại?

Glufosinate Có Phải Thuốc Lưu Dẫn, Diệt Tận Gốc Không?

Bài tổng quan năm 2020 của Takano và Dayan trên tạp chí Pest Management Science tóm tắt ba điểm: glufosinate di chuyển trong cây kém, kiểm soát cỏ lâu năm và nhiều loài cỏ hoà bản kém, và không có hoạt tính tồn lưu trong đất. Nhãn Liberty 280 SL cũng ghi thuốc tác động tiếp xúc, cần phủ kín mặt lá, và có rất ít hoặc không có hoạt tính trong đất.

Hệ quả thấy được ngoài vườn: phần lá bị phun cháy khô trong vài ngày, nhìn như cỏ đã sạch hẳn. Nhưng với cỏ tranh (Imperata cylindrica), phần quan trọng nhất nằm dưới đất — hệ thân ngầm chứa chồi ngủ và chất dự trữ. Thuốc không xuống tới đó đủ lượng, nên vài tuần sau chồi mới mọc lên. Cỏ cú mọc lại từ củ cũng theo cùng cơ chế. Chi tiết xem cỏ tranh: vì sao phun cháy rồi vẫn mọc lại.

Hạt cỏ nằm trong đất cũng không bị ảnh hưởng, nên lứa cỏ mới từ hạt vẫn nảy mầm sau khi phun. Đây không phải lỗi của một sản phẩm cụ thể mà là đặc tính của hoạt chất, và hiểu đúng điều này giúp lên kế hoạch phun nhắc lại hợp lý thay vì tăng liều.

Glufosinate, Glyphosate, Paraquat Khác Nhau Thế Nào?

Ba hoạt chất này thường bị gộp chung là “thuốc cỏ cháy”, nhưng chúng tác động lên ba vị trí khác nhau trong cây và có tình trạng pháp lý khác nhau tại Việt Nam:

Điểm cần rút ra: glufosinate không thể thay glyphosate với cùng kết quả trên cỏ thân ngầm, vì hai hoạt chất hoạt động khác nhau. Glufosinate và diquat thuộc hai nhóm HRAC khác nhau, nên có thể dùng xen kẽ để giảm áp lực chọn lọc kháng thuốc. Xem thêm 3 cơ chế của thuốc cỏ cháy và diquat — hoạt chất cháy nhanh cùng nhóm với paraquat.

Glufosinate Có Bị Cấm Không?

Ở Việt Nam: không. Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng theo Thông tư 75/2025/TT-BNNMT có tổng cộng 169 tên thương phẩm chứa glufosinate: 147 tên glufosinate-ammonium, 3 tên glufosinate-P và 19 tên hỗn hợp. Ví dụ, Kenbast 15SL (Kenso Corporation, Malaysia) đăng ký cho cỏ trên cà phê; Shina 18SL (Công ty CP BMC Vĩnh Phúc) đăng ký cho cỏ trên cao su, cà phê. Phạm vi cây trồng của từng sản phẩm theo nhãn.

Ở Liên minh châu Âu: không còn được phép. Phê duyệt hoạt chất hết hạn ngày 31/7/2018 và không được gia hạn. Glufosinate-ammonium được EU xếp vào nhóm độc tính sinh sản 1B — nhóm được giả định là có hại cho khả năng sinh sản ở người, chủ yếu dựa trên dữ liệu thí nghiệm trên động vật.

Ở Mỹ: vẫn được đăng ký, và năm 2024 EPA đăng ký thêm glufosinate-P.

Câu trả lời đầy đủ vì vậy là: glufosinate hợp pháp tại Việt Nam, nhưng không phải hoạt chất vô hại. Người pha và phun cần bảo hộ đầy đủ; phụ nữ mang thai không nên pha, phun thuốc.

Glufosinate-P Là Gì?

Phân tử phosphinothricin tồn tại ở hai dạng đối xứng nhau như bàn tay trái và bàn tay phải, gọi là dạng L và dạng D. Chỉ dạng L khoá được enzyme GS. Glufosinate tổng hợp thông thường là hỗn hợp gồm một nửa dạng L và một nửa dạng D.

Glufosinate-P chỉ chứa dạng L. Khi đăng ký glufosinate-P ngày 18/10/2024 (đơn vị đăng ký BASF và MITSUI), EPA ghi nhận liều sử dụng vào khoảng một nửa so với glufosinate thông thường. Tại Việt Nam, Thông tư 75/2025/TT-BNNMT có 3 tên thương phẩm glufosinate-P.

Hệ quả khi đọc nhãn: không so hàm lượng glufosinate-P với glufosinate-ammonium theo tỷ lệ 1:1, và không tự quy đổi liều giữa hai loại. Liều dùng theo nhãn của từng sản phẩm.

Mần Trầu Đã Có Quần Thể Kháng Glufosinate

Mần trầu (Eleusine indica) là loài cỏ phổ biến ở vùng nhiệt đới. Năm 2022, Zhang và cộng sự công bố trên tạp chí Journal of Experimental Botany: các cây mần trầu kháng glufosinate mang một đột biến trên gen của chính enzyme GS (đột biến Ser59Gly). Cùng đột biến này được tìm thấy ở các quần thể kháng cách xa nhau về địa lý tại Malaysia và Trung Quốc.

Chưa có công bố tương đương tại Việt Nam. Nhưng cơ chế hình thành kháng thì giống với mọi hoạt chất khác: dùng một cơ chế liên tục, trên diện tích lớn, thì cá thể mang đột biến kháng sống sót và nhân lên. Cách giảm nguy cơ là kết hợp cắt cỏ, che phủ gốc, và xen kẽ với hoạt chất thuộc nhóm HRAC khác theo nhãn. Cách chọn theo loài cỏ: xem thuốc diệt cỏ nào cho vườn nhà.

Ngộ Độc Glufosinate: Vì Sao Không Được Chủ Quan

Ngộ độc glufosinate do nuốt phải có một đặc điểm nguy hiểm: triệu chứng có thể xuất hiện muộn. Tổng quan năm 2024 của Choi và cộng sự (tạp chí Clinical and Experimental Emergency Medicine) ghi nhận giai đoạn tiềm ẩn có thể kéo dài tới 48 giờ, sau đó người bệnh mới co giật hoặc ngừng thở. Người bị ngộ độc cần được chăm sóc y tế ngay.

• Tỷ lệ tử vong: trong 131 ca ngộ độc thuốc trừ cỏ chứa glufosinate được Mao và cộng sự (2012) phân tích, 6,1% tử vong
• Tổn thương thần kinh muộn: co giật, suy giảm ý thức, rối loạn trí nhớ được mô tả trong các báo cáo ca bệnh (Watanabe và Sano, 1998; Mao và cộng sự, 2011)
• Không nhầm với thuốc lân hữu cơ: glufosinate có phospho trong phân tử nhưng không thuộc nhóm lân hữu cơ trừ sâu; khi đi cấp cứu, mang theo chai thuốc để bác sĩ biết đúng hoạt chất

Cách Sử Dụng Glufosinate Hiệu Quả

Hiểu cơ chế rồi thì cách dùng gần như tự suy ra: thuốc cần ánh sáng để cháy nhanh, nên phun khi trời nắng ráo; thuốc tác động tiếp xúc, nên phải phủ đều; thuốc không xuống thân ngầm, nên cỏ lâu năm cần xử lý nhắc lại.

Ứng Dụng Và Hạn Chế Của Glufosinate

Nếu chưa chắc loài cỏ trong vườn là cỏ hằng niên hay cỏ thân ngầm, gửi ảnh cận gốc cỏ qua Zalo: 096 994 2349 — đội ngũ Quốc Việt Agri sẽ giúp chọn đúng hoạt chất và cách phun.

Sản Phẩm Chứa Glufosinate Tại Quốc Việt Agri

Các sản phẩm dưới đây cùng hoạt chất nhưng khác hàm lượng (150 hoặc 200 g/L, hoặc glufosinate-P), nên liều dùng khác nhau. Luôn đọc nhãn trước khi pha.

Tìm hiểu riêng về sản phẩm bán chạy nhất: thuốc cỏ Trâu Rừng Đen là thuốc gì.

Hợp chất mà hai phòng thí nghiệm tìm thấy trong vi khuẩn đất năm 1972–1973 nay có mặt trong 169 tên thương phẩm tại Việt Nam. Nó làm cỏ cháy nhanh vì dùng chính ánh nắng để phá lá; và cũng vì chỉ phá phần lá, nó để lại phần thân ngầm dưới đất. Phun cỏ non, lúc trời nắng, phủ đều, và không đòi hỏi thuốc diệt thân ngầm — đó là cách lấy được giá trị tốt nhất từ hoạt chất này.

Bảng Tra Nhanh

Nguồn Tham Khảo

• Bayer, E. và cộng sự (1972), Helvetica Chimica Acta 55: 224 — phân lập phosphinothricin và phosphinothricyl-alanyl-alanine từ Streptomyces viridochromogenes.
• Kondo, Y. và cộng sự (1973), Meiji Seika Kaisha — phân lập bialaphos từ Streptomyces hygroscopicus.
• Thompson, C. J. và cộng sự (1987) — Characterization of the herbicide-resistance gene bar from Streptomyces hygroscopicus, EMBO Journal 6: 2519–2523.
• Wohlleben, W. và cộng sự (1988) — Nucleotide sequence of the phosphinothricin N-acetyltransferase gene from Streptomyces viridochromogenes Tü494, Gene 70: 25–37.
• Canadian Food Inspection Agency — Decision Document DD95-01 (1995): cải dầu chịu glufosinate đầu tiên.
• US EPA (18/10/2024) — đăng ký hoạt chất mới glufosinate-P (BASF, MITSUI): liều khoảng một nửa so với glufosinate.
• Takano, H. K. và cộng sự (2019) — Reactive oxygen species trigger the fast action of glufosinate, Planta 249(6): 1837–1849.
• Takano, H. K. và Dayan, F. E. (2020) — Glufosinate-ammonium: a review of the current state of knowledge, Pest Management Science 76(12): 3911–3925.
• Takano, H. K. và Dayan, F. E. (2021) — Biochemical Basis for the Time-of-Day Effect on Glufosinate Efficacy against Amaranthus palmeri, Plants 10(10): 2021.
• Coetzer, E., Al-Khatib, K. và Loughin, T. M. (2001) — Glufosinate efficacy, absorption, and translocation in amaranth as affected by relative humidity and temperature, Weed Science 49(1): 8–13.
• Zhang, C. và cộng sự (2022) — A naturally evolved mutation (Ser59Gly) in glutamine synthetase confers glufosinate resistance in plants, Journal of Experimental Botany 73: 2251–2262.
• BASF — nhãn Liberty 280 SL (Mỹ): điều kiện phun, thời gian không mưa 4 giờ, hoạt tính trong đất.
• Bộ Nông nghiệp và Môi trường — Thông tư 75/2025/TT-BNNMT, danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng tại Việt Nam; sửa đổi, bổ sung bởi Thông tư 28/2026/TT-BNNMT.
• Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn — Quyết định 1186/QĐ-BNN-BVTV (10/04/2019) loại glyphosate; Quyết định 278/QĐ-BNN-BVTV (08/02/2017) loại paraquat.
• European Commission — EU Pesticides Database, hồ sơ glufosinate: phê duyệt hết hạn 31/7/2018; phân loại Repr. 1B.
• Choi, S., Kim, G. W. và Lim, H. (2024) — A narrative review of contemporary lethal pesticides, Clinical and Experimental Emergency Medicine 11(4): 335–348.
• Mao, Y. C. và cộng sự (2012) — Acute human glufosinate-containing herbicide poisoning, Clinical Toxicology 50(5): 396–402.
• Mao, Y. C. và cộng sự (2011) — Hyperammonemia following glufosinate-containing herbicide poisoning, Clinical Toxicology 49(1): 48–52.
• Watanabe, T. và Sano, T. (1998) — Neurological effects of glufosinate poisoning with a brief review, Human & Experimental Toxicology 17(1): 35–39.
• AERU, Đại học Hertfordshire — Pesticide Properties Database, hồ sơ glufosinate-ammonium: HRAC 10, thời gian bán huỷ trong đất, độc tính với ong và cá.