CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số đặc điểm sinh thái quan trọng của cây cà phê chè Chi cà phê (Coffea) có hơn 100 loài, nhưng chỉ loài cà phê chè (Coffea arabica) và loài cà phê vối (Coffea canephora) là có giá trị thương mại. So với cà phê vối thì cà phê chè không những nổi tiếng do hương vị thơm ngon mà còn được biết đến trước và trồng rất phổ biến trên thế giới.
Loài cà phê chè chiếm tới 60% tổng diện tích và hơn 55% tổng sản lượng xuất khẩu hàng năm của thế giới. Cây cà phê chè thực sinh sau khi trồng từ 3 đến 4 năm sẽ ra quả. Những đợt quả đầu tiên thường gọi là quả bói (hay cà bói) tùy theo mức độ sinh trưởng, nhu cầu thu hoạch, người ta thường vặt bỏ hoa không cho đậu trái bói, dồn sức để cây phát triển cành lá. Năm thứ 4 trở đi mới tiến hành thu hoạch đại trà.
Giai đoạn từ 1 đến 3 năm gọi là giai đoạn kiến thiết cơ bản, giai đoạn từ năm thứ 4 trở đi gọi là giai đoạn kinh doanh. Thông thường vườn cà phê sau 20 đến 25 năm, sẽ chuyển sang giai đoạn già cỗi, năng suất kém, cần phải trồng mới hoặc cắt gốc và ghép chồi để cải tạo [22]. Quá trình phát triển quả và nhân cà phê gồm 4 giai đoạn: (1) giai đoạn “đầu đinh”: Đây là thời kỳ đầu của sự phát triển quả, được tính từ sau thụ phấn 2 đến 3 ngày khi quả bắt đầu “treo chuông” và kéo dài khoảng 1 đến 2 tháng. Thời kỳ này kích thước quả còn rất nhỏ (trung bình khoảng 2 mm), hình dạng như đầu của một chiếc đinh nên được gọi là giai đoạn “đầu đinh”, nhu cầu về nước và dinh dưỡng của cây cà phê chè trong giai đoạn này là thấp nhất; (2) Giai đoạn quả tăng nhanh về thể tích: Từ tháng thứ 3 đến 5 kể từ khi hoa nở, quả tăng trưởng rất nhanh về thể tích cũng như trọng lượng chất khô, hai khoang dùng để chứa nhân sau này chúng phát triển thể tích bằng 75 đến 80% so với kích thước tối đa và hoá gỗ.
Sự phát triển 2 khoang nhân này phụ thuộc chủ yếu vào tình trạng nước và dinh dưỡng của cây. Nếu thiếu nước và dinh dưỡng trầm trọng trong giai đoạn này sẽ làm cho quả non rụng hàng loạt do tăng nhanh về thể tích và có sự chèn ép giữa các quả; (3) Giai đoạn tích luỹ chất khô và hình thành nhân: Sau khi nở hoa từ 6 đến 8 tháng tức là sau giai đoạn tăng thể tích khoảng 3 tháng, hai khoang nhân từ chỗ chứa đầy nước có hàm lượng các chất dinh dưỡng ở dạng dung dịch, chúng như những bồn chứa để chất khô được tích luỹ dần tạo thành nhân. Các hợp chất hữu cơ trong nhân ngày một tăng dần, trọng lượng nhân tăng lên nhanh chóng, kích thước quả hầu như không tăng. Trong nhân, nội nhũ dần hình thành.
Giai đoạn này nếu thiếu dinh dưỡng đặc biệt là những cây cho năng suất quá cao sẽ dẫn tới tình trạng cây bị kiệt sức, khô cành, tỷ lệ lép tăng cao. Quá trình tích luỹ các chất dinh dưỡng trong nhân thuận lợi khi biên độ nhiệt giữa ngày và đêm cao từ 9 đến 12oC, đặc biệt là sự tạo thành các hợp chất thơm, nên độ cao của vùng trồng cà phê có liên quan đến chất lượng cũng như số lượng 5 nhân cà phê; (4) Giai đoạn quả chín: Giai đoạn này quả, nhân đã phát triển đầy đủ, nhu cầu về nước và dinh dưỡng của cây thấp hơn giai đoạn (2) và (3) [36]. Đặc điểm của giống cà phê chè Catimor (Coffea arabica L. var Catimor) đang được trồng phổ biến tại Việt Nam: Được lai tạo giữa Hibrido de Timor (cây khác loài) với giống Catura, do Trung tâm nghiên cứu bệnh gỉ sắt Oeiras - Bồ Đào Nha và Viện Nghiên cứu Cà phê Colombia.
Viện Nghiên cứu cà phê Eakmat nhập thế hệ F4, F5 và chọn lọc là thế hệ F6 tại Việt Nam. Giống cà phê chè Catimor có dạng cây thấp, để phát triển tự nhiên có thể cao từ 2 đến 3 m (thâm canh tốt cây có thể cao trên 3 m). Tán cây hẹp, đường kính tán cây từ 1,2 đến 1,5 m, thích hợp với mật độ trồng dày từ 5. Hầu hết các đặc điểm hình thái gần như giống Catura rojo.
Điểm khác biệt rõ nhất là lá non có màu đồng nhạt. Phiến lá dày màu xanh đậm, mép lá gợn sóng nhiều. Cành cơ bản khoẻ vươn thẳng hợp với thân một góc nhỏ hơn 80o, lóng đốt ngắn từ 3 đến 4 cm, phân cành thứ cấp nhiều, quả thuộc loại trung bình, khi chín màu đỏ. Trọng lượng 100 nhân từ 12 đến 16 g, tỷ lệ quả tươi/nhân biến động từ 5 đến 7,5 tuỳ vào điều kiện trồng.
Giống cà phê chè Catimor có tiềm năng cho năng suất rất cao, đòi hỏi thâm canh cao, có khả năng chịu lạnh, kháng cao với bệnh gỉ sắt [45]. Yêu cầu đất đai của cây cà phê Theo tác giả Vũ Cao Thái (1985), cây cà phê có thể trồng trên các loại đất có nguồn khác nhau như: Đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan, trên đá vôi. Đất bazan có nguồn gốc núi lửa. Đất Feralit (Latosols) đỏ trên đá diabaze, đá gneiss, đá granit, đá diorit, trên phiến thạch sét, sa phiến thạch.
Đất xám trên đá granit. Đất tốt là điều kiện cần thiết để cây cà phê cho năng suất cao, chu kỳ kinh tế dài. *Lý tính đất: Các nghiên cứu cho rằng với cây cà phê thì tính chất vật lý của đất quan trọng hơn là nguồn gốc địa chất. Một số chỉ tiêu về lý tính đất trồng cà phê như sau: * Độ dày tầng canh tác: Có độ dày trên 1 m.
Mạch nước ngầm thích hợp là trên 1,5 m; nếu mạch nước ngầm quá thấp rễ cây không khai thác được nước, còn nếu cao quá sẽ làm bộ rễ dễ bị thoái hoá, đất chặt thiếu oxy. * Một số chỉ tiêu lý tính đất khác: Đất có tính chất vật lý thích hợp nhất là đất có độ xốp trên 60%, dung trọng khoảng 0,9 g/cm3, tỷ trọng đạt 2,54 g/cm3. Đất có kết cấu hạt (có cấu tượng đoàn lạp), cấp hạt đất trên 0,25 mm đạt trung bình 66%. Thành phần cơ giới thích hợp nhất cho cây cà phê chè là đất sét pha thịt, tỷ lệ sét vật lý đạt trên 60% là tốt.
Tiêu chuẩn đánh giá lý tính đất trồng cà phê Chỉ tiêu Cấp 1 Cấp 2 6 Độ dốc (0o) <5 5 - 15 Tầng dày tầng canh tác (cm) > 100 70 - 100 Độ xốp (%) > 60 50 - 60 Sét vật lý (%) > 60 40 - 50 (Nguồn: Vũ Cao Thái, 1985) [57]. Các nghiên cứu về lý tính đất trồng đối với đời sống cây cà phê chè cho chúng ta có cách nhìn đúng đắn về đất trồng trong quy hoạch mở rộng diện tích vùng trồng cà phê tại tỉnh Lâm Đồng. Độ dốc càng lớn thì độ xói mòn đất trong mùa mưa càng nhiều, không nên trồng cà phê trên đất có độ dốc trên 15o. Khi trồng cà phê trên đất dốc cần đặc biệt quan tâm việc chống xói mòn đất trong vườn cà phê bằng cách trồng xen cây họ đậu, mật độ trồng thích hợp, trồng âm, tạo bồn, tủ gốc trong vườn cà phê.
*Hoá tính đất: Hoá tính đất chưa phải là yếu tố hàng đầu như tính chất vật lý của đất nhưng từ thực tế các vườn trồng cà phê trong cả nước thì hiện nay không thể khuyến cáo nông hộ trồng cà phê trên các loại đất nghèo dinh dưỡng. Đất phát triển trên đá bazan là đất thích hợp để trồng cà phê nhưng do quá trình canh tác không phù hợp đã làm cho đất phát triển từ đá bazan thoái hoá. Tiêu chuẩn phân cấp độ phì để trồng cà phê tại Việt Nam Phân cấp Chỉ tiêu Cấp 1 Cấp 2 Cấp 3 OC (%) > 3,5 2,5 - 3,5 < 2,5 N (%) > 0,2 0,12 - 0,2 < 0,12 P2O5 dễ tiêu (mg/100 g đất) > 6,0 3,0 - 6,0 < 3,0 K2O dễ tiêu (mg/100 g đất) > 25 10 - 25 < 10 (Nguồn: Vũ Cao Thái, 1985) [57]. Ghi chú: Cấp 1 (độ phì đảm bảo cho cà phê sinh trưởng, phát triển tốt và cho năng suất cao); cấp 2 (cà phê sinh trưởng, phát triển trung bình); cấp 3 (cà phê sinh trưởng phát triển kém).
Đất phát triển trên đá bazan cấp 1 và 2 thoả mãn được cả hai yêu cầu lý, hoá tính để trồng cà phê. Các loại đất khác phát triển trên đá gneiss, đá phiến có tính chất tương tự đất phát triển trên đá bazan nhưng có một số giới hạn về cấu trúc, độ xốp, độ phì 7 nhiêu kém hơn so với đất phát triển trên đá bazan, khả năng sinh trưởng và cho năng suất cà phê chỉ từ khá đến trung bình. Đất đỏ vàng hay đất cát xám phát triển trên đá Granit, đặc biệt là đất xám bạc màu phát triển trên đá granit ít thích hợp với cà phê. Theo Phạm Kiến Nghiệp (1985): Đất trồng cà phê thích hợp khi có hàm lượng dinh dưỡng tổng số 0,1 đến 0,2% N; 0,1 đến 0,12% P2O5; 0,1 đến 0,12% K2O và hàm lượng carbon hữu cơ trên 2%.
Ngoài ra, độ cao so với mực nước biển và tính chất vật lý của đất cũng góp phần rất quan trọng đến chất lượng cà phê. Ở Việt Nam, cà phê trồng ở các loại đất trên đá bazan đều cho chất lượng cao hơn các loại đất khác [35]. Theo Snoeck và Lambot (2004): Cây cà phê có thể trồng được trên nhiều loại đất có nguồn gốc địa chất khác nhau (đất phát triển trên đá gneiss, đá granit, đá bazan, đất có nguồn gốc tro núi lửa, đất trầm tích). Loại đất có độ phì nhiêu cao là điều kiện cần thiết để cây cà phê cho năng suất cao, chu kỳ kinh tế dài hơn.
Đất trồng cà phê cần có tầng canh tác trên 2 m, vì bộ rễ của cây cà phê có thể đâm sâu trên 3 m để hấp thu nước và dinh dưỡng. Đất trồng cà phê cần có độ xốp từ 50 đến 60%, hàm lượng khoáng chất trên 45%, hàm lượng carbon hữu cơ từ 2 đến 5%, hàm lượng cát thô thấp hơn 20% (hạt cát trên 2 mm), có trên 70% đất sét ở độ sâu trên 30 cm. Các loại đất thích hợp cho việc trồng cà phê ở trên thế giới đều có nguồn gốc từ dung nham, tro núi lửa, là những loại đất có khả năng trao đổi ion cao và hàm lượng hữu cơ dồi dào [86].