Những vấn đề của sản xuất cà phê hữu cơ
09/04/2020
Tóm tắt
Cà phê là cây công nghiệp đứng thứ hai sau dầu mỏ, có tính thương mại lớn, đóng vai trò rất quan trọng đối với nền kinh tế của các nước đang phát triển và các nước phát triển. Cà phê đảm bảo cơ sở vững chắc để thúc đẩy phát triển kinh tế. Hơn thế nữa, cà phê hữu cơ đang là mối quan tâm của thị trường giá cả trên toàn thế giới, do vậy đang làm tăng thu nhập cho người sản xuất cà phê hữu cơ. Mặc dù cà phê hữu cơ có cơ hội thị trường lớn và giá có cao hơn nhưng cũng có một vài yếu tố ảnh hưởng khá lớn đến sản xuất cà phê hữu cơ, lợi nhuận của những hộ nông dân sản xuất nhỏ. Do vậy việc đánh gía hệ thống cà phê hữu cơ hiện tại, chăn nuôi, vấn đề chế biến sau thu hoạch, chứng nhận và hệ thống thị trường trên thế giới có thể là bài học cho phát triển cà phê hữu cơ tại Việt Nam
Nông nghiệp hữu cơ có những trở ngại và thách thức, đó là trình độ quản lý và kỹ năng chuyên sâu về sản xuất cà phê hữu cơ, chi phí cao trong việc cấp giấy chứng nhận và vấn đề mở rộng thị trường cà phê hữu cơ là những vấn đề đang gây ra những trở ngại lớn. Mức độ kinh tế của các hộ sản xuất cà phê quy mô nhỏ còn hạn chế làm khó khăn thêm cho những thách thức mà họ phải đối mặt. Dựa vào những kết quả nghiên cứu hiện nay có thể kết luận rằng chuỗi sản xuất cà phê hữu cơ có thể được cải thiện thông qua việc nâng cao nhận thức, tập huấn kỹ năng, hiểu biết về nguyên lý và biện pháp canh tác hữu cơ từ đó giảm chi phí để nhận được giấy chứng nhận, tăng cường sự tham gia của các hộ nông dân sản xuất cà phê trong việc quyết định và thúc đẩy thị trường cà phê hữu cơ.
Cà phê (Coffea arabica) có nguồn gốc từ Ethiopia, có thị trường thương mại đứng hàng thứ hai sau dầu mỏ (Bekeko, 2013; Gray và cs., 2013) và do vậy đóng vai trò sống còn trong việc cân bằng thương mại giữa các nước phát triển và các nước đang phát triển. Sản xuất cà phê tại châu Phi luôn biến động theo thời gian. Ví dụ, sản lượng hàng năm trong 10 năm qua biến động từ 0,84 đến 1,14 triệu tấn (Eghe và cs., 2008). Cà phê là hàng hoá trao đổi ngoại tệ quan trọng, đóng góp ở các cấp độ khác nhau vào phát triển kinh tế của các nước sản xuất cà phê. Khoảng 33 triệu người ở 25 nước châu phi có cuộc sống gắn liền với việc trồng cà phê và tham gia phục vụ ngành cà phê, ở Ethiopia có 15 triệu người cuộc sống của họ trực tiếp hay gián tiếp có liên quan đến ngành cà phê (Gray và cs., 2013). Việc trồng cà phê, chế biến, thương mại, vận chuyển và phát triển thị trường đã cung cấp việc làm cho rất nhiều người trong ác nước trồng cà phê. Có hơn 50 nước đang phát triển tham gia vào việc trồng cà phê, nhưng các nước tiêu thụ cà phê lại là những nước ở xa vùng sản xuất, là những nước có nền công nghiệp hoá cao như USA, Phần Lan, Thuỵ Điển, Bỉ, Nhật và nhiều nước khác. Theo Rice (2010), sắp xỉ 1400 người trồng cà phê ở 8 nước và thì có hơn 45 nhà rang xay cà phê ở U.S, Canada và Hà Lan. Ethiopia là nước sản xuất cà phê lớn nhất ở vùng Sahara châu Phi và là nước sản xuất cà phê đứng thứ 5 trên thế giới sau Brazil, Việt Nam, Colombia và Indonesia, đóng góp khoảng 7-10% tổng sản lượng cà phê thế giới (Gray và cs., 2013).
Nông nghiệp hữu cơ nghĩa là hệ thống quản lý sản xuất bài bản nhằm thúc đẩy và tăng cường sức khoẻ của hệ thống sinh thái nông nghiệp, bao gồm đa dạng sinh học, chu trình dinh dưỡng sinh học và độ phì đất. Hệ thống sản xuất hữu cơ là dựa trên một quy trình sản xuất và chế biến chính xác với những tiêu chuẩn quản lý nghiêm ngặt. Mục đích là đạt được một hệ thống sinh thái nông nghiệp tối thích hướng tới một nền sản xuất bền vững về kinh tế, sinh thái và xã hội. Thuật ngữ “Sinh học” và “Sinh thái” cũng được sử dụng nhằm mô tả hệ thống sản xuất hữu cơ một cách rõ ràng hơn (Patricia, 2011). Từ những khái niệm trên, cà phê hữu cơ được hiểu là cà phê sinh thải hay cà phê sinh học được sản xuất bằng phương pháp canh tác thân thiện với môi trường. Mục tiêu chủ yếu của sản xuất cà phê hữu cơ là loại bỏ ra khỏi hệ thống xản xuất tất cả những chất hoá học-tổng hợp gây ô nhiễm và để phát triển một hệ thống quản lý trang trại cà phê bền vững lâu dài. Các nước sản xuất cà phê chủ yếu bao gồm Mexico, Guatemala, Kenya, Nicaragua, Tanzania, Brazil và Ethiopia. Các nước nhập khẩu chủ yếu cà phê hữu cơ có giấy chứng nhận là Hà Lan, Đức và Hoa kỳ (Wintgens, 2009). Mục tiêu của bài viết này là mô tả hệ thống cà phê hữu cơ. Biện pháp canh tác chủ yếu được thực hiện trong sản xuất cà phê hữu cơ bao gồm quản lý độ phì đất, quản lý dịch hại và quản lý thu hoạch và sau thu hoạch cũng như phát triển thị trường và hệ thống cấp giấy chứng nhận được thực hiện. Các yếu tố gây trở ngại của hệ thống cà phê hữu cơ và các giải pháp gợi ý để loại bỏ những trở ngại này cũng được đề cập.
Sản xuất cà phê hữu cơ và quản lý độ phì đất
Quản lý dinh dưỡng cây trồng là một trong những yếu tố chủ yếu quyết định sản lượng và tính bền vững của sản xuất cà phê của bất kỳ hệ thống sản xuất nào. Một hệ thống sản xuất cà phê cụ thể, ví dụ như hệ thống sản xuất cà phê hữu cơ là dựa trên dinh dưỡng đầu vào, duy nhất, từ nguồn sinh học; tàn dư từ cây cà phê, cây ăn quả và thực vật xung quanh trang trại. Hệ thống sản xuất cà phê hữu cơ mang lại nhiều ích lợi cho môi trường, kinh tế và sức khoẻ cho con người và hệ sinh thái.. Những cánh đồng cà phê trở thành nơi chứa carbon từ khí quyển và bảo vệ lưu vực nhờ làm giảm việc rửa trôi xuống phía dưới. Hơn nữa, tiến hành sản xuất cà phê hữu cơ còn thay thế việc sử dụng phân hoá học bằng phân hữu cơ cũng như sử dụng thuốc trừ sâu bệnh sinh học với việc sử dụng các biện pháp khác ít gây hại hơn cho hệ thống sinh thái, chi phí sản xuất thấp hơn so với canh tác hiện tại lại bảo vệ được sức khoẻ của cộng đồng, canh tác hữu cơ nghiêm cấm việc sử dụng các giống biến đổi gen. Sản xuất cà phê hữu cơ bền vững và sinh thái là có tính khả thi cao nhờ việc áp dụng các biện pháp nông học tốt nhất, bảo vệ cây trồng tốt nhất cùng với việc sử dụng các biện pháp chế biến sau thu hoạch hiện đại. Trong số những biện pháp nêu trên, quản lý độ phì đất với việc sử dụng phân hữu cơ để duy trì chất lượng đất tốt nhất và mức dinh dưỡng cây trồng phù hợp nhất là những biện pháp quan trọng nhất (Bekeko, 2013). Thách thức đối với sản xuất cà phê hữu cơ, dĩ nhiên là cần nhiều cây che bóng hơn, các biện pháp canh tác thâm canh được sử dụng với mức độ thấp hơn có thể dẫn đến năng suất thấp hơn. Đây là vấn đề đối với phát triển nông thôn và quan điểm xoá đói, giảm nghèo (Perfecto và cs., 2005). Các phương pháp khác có thể được sử dụng như nguồn phân sinh học trong hệ thống canh tác cà phê hữu cơ, nguồn phân sinh học có thể được liệt kê phía dưới.
Phân ủ bằng giun chứa nhiều chất dinh dưỡng cho cây bao gồm N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Cu và B. Việc hút các chất dinh dưỡng bổ sung trên có ảnh hưởng tốt đến dinh dưỡng của cây, quá trình quang hợp, hàm lượng diệp lục trong lá và cải thiện hàm lượng dinh dưỡng trong các bộ phận khác nhau của cây (rễ, mầm và quả). Tỷ lệ acid humic cao trong phân giun làm cho cây khoẻ hơn vì nó thúc đẩy việc tổng hợp các hợp chất phenol như anthocyanin và flavonoid, các chất này có thể giúp cải thiện chất lượng cây và hoạt động như là chất ngăn chặn sâu và bệnh hại (Theunissen và cs., 2010). Năm 1985, người ta đã quan sát thấy các loài giun Eisenia festida và Perionyx excavates có tác dụng lớn trong việc xử lý chất thải hữu cơ (Wintgens., 2009). Việc nuôi các loài giun E.andrei, E.fetida và P.excavates trong điều kiện phòng thí nghiệm cũng đã cho biết 3 loài giun đất này phân huỷ rất tốt vỏ cà phê, tái tạo và chuyển hoá chất hữu cơ thành các chất bền vững tốt cho đất. Theo Wintgens (2009) ở khu vực nhiệt đới loài giun P.excavates đóng vai trò thiết yếu trong ủ phân bằng giun. Chất thải hữu cơ được sử dụng rộng rãi nhất trong việc nuôi giun ở Mexico là vỏ cà phê, ngoài ra phân bòn, mùn mía và chất thải sinh học cũng thường được sử dụng. Phân giun là loại phân hữu cơ cải tạo đất rất có hiệu quả, chất tái kích hoạt sinh học của phân bón và chất điều tiết dinh dưỡng ở trong đất. Nó là nguồn dinh dưỡng đạm, lân và kali quan trọng cho ây cugnx như các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng như sắt, man gan, kĩm và đồng. Phân giun là một sản phẩm ổn định có pH trung tính, không có lẫn các hạt cỏ dại, tác nhân gây bệnh, sâu hại và các kim loại nặng. Một số nguyên tố dinh dưỡng được cây cà phê hấp thụ ngay từ phân giun trong khi các loại phân hữu cơ khác chỉ giải phóng ở tốc độ chậm, đảm bảo tác dụng lâu dài của chất dinh dưỡng. Phân giun thường làm cho hạt, cành giâm nảy mầm và ra rễ tốt hơn, thúc đẩy sự sinh trưởng của cây. Một nghiên cứu được tiến hành ở Ethiopia, sử dụng phân giun như là một biện pháp biền vững trong việc quản lý vỏ cà phê, chất thải các cây họ chuối (Enset ventricosum), chất thải cây Khat (Catha dulis) và rau cỏ được bổ sung vào phân trâu bò sử dụng giun loài Eisenia Andrei cho biết phân ủ giun là giải pháp tốt để xử lý chất thải rắn ở các thành phố Ethiopia thông qua việc sản xuất phân sinh học rất tốt phục vụ mục đích trồng trọt (Degefe et al., 2002). Giải pháp có tiềm năng để giảm thiểu chi phí để xử lý suy thoái môi trường, sản xuất và sức khoẻ con người thông qua việc việc xử lý chất thải để tạo ra những hàng hoá có giá trị dinh dưỡng cao (Theunissen và cs., 2010) và đặc biệt tạo lợi nhuận cao hơn cho những hộ nông dân sản xuất nhỏ.
Hạt cà phê là loại hạt giàu dinh dưỡng, sản xuất cà phê yêu cầu một lượng lớn các chất dinh dưỡng, chúng có thể được cung cấp cho cây từ phân hữu cơ. Phân hữu cơ là nhân tố thiết yếu vì chúng làm tăng hàm lượng các chất hữu cơ trong đất, làm tăng tính thấm nước và khả năng giữ nước trong đất. Một phần nhu cầu đạm cho cây cà phê được cung cấp từ các cây che bóng cho cà phê có khả năng cố định đạm. Cây cà phê yêu cầu các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng như N, P và K cũng như các nguyên tố trung lượng và vi lượng. Lượng phân bón cần thiết cho cà phê phụ thuộc vào chất lượng đất và năng suất hạt cà phê vì lượng dinh dưỡng trong hạt cà phê bị lấy đi không trả lại cho đất hàng năm. Van der Vosen và Walyaro (2009) ước lượng rằng sản xuất cà phê cần 53, 85 và 150 kgN và với lượng K tương đương như vậy bón cho 1 ha để tạo ra năng suất cà phê nhân tương ứng 500, 1500 và 2000 kg/ha. Để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng này của cây cà phê trong hệ thống canh tác hữu cơ cần phải lấy từ nhiều nguồn phân bón hữu cơ sinh học để làm tăng năng suất cà phê.
Theo Valkila (2009) vỏ cà phê chiếm gần 40% trọng lượng tươi quả cà phê và giàu dinh dưỡng, trước kia thường không được sử dụng, coi như là chất thải, nhưng hiện nay những người nông dân canh tác hữu cơ sử dụng vỏ cả phê như là phân bón để bón cho đồng ruộng của họ sau khi đã ủ. Tuy nhiên vẫn còn một lượng vỏ cà phê không được xử lý và lấy đi khỏi trang trại cùng với hạt cà phê (Van der Vossen và Walyaro, 2009). Vấn đề này ảnh hưởng đến môi trường và sử dụng tàn dư canh tác cà phê không hiệu quả.
Hàm lượng dinh dưỡng trong phân trâu bò biến động nhiều, nhưng ước lượng nhanh cho thấy chúng chứa 1%N, 0,5% P và 1% K. Một số nông dân canh tác hữu cơ cũng nuôi trâu bò, sử dụng phân để bón cho cà phân như là một loại phân hữu cơ sinh học. Nhiều hộ nông dân khác mua phân trâu bò từ các hộ chăn nuôi. Mặc dù phân chuồng đóng vai trò quan trọng trong canh tác hữu cơ, nhưng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phân thường thấp và thường biến động, phụ thuộc nhiều vào nguồn, điều kiện chăn nuôi và thời gian bảo quản cho nên khó tính được lượng phân chính xác và có phương pháp quản lý thích hợp (Yadav và cs., 2013).
Bocachi là một loại phân ủ bao gồm một hỗn hợp các loại nguyên liệu được sử dụng. Loại phân ủ này thường được sử dụng nhiều ở Nicaragua. Để sản xuất Bocachi cần chuẩn bị nhiều loại nguyên liệu từ vỏ cà phê, chất thải hữu cơ sinh hoạt, phân trâu bò hoặc phân gà, tro bếp, rỉ đường, nấm men, thân lá cây họ đậu và các chất thải hữu cơ khác. Tuỳ theo điều kiện mà thành phần nguyên liệu nhiều hay ít. Một hỗn hợp Bocachi đơn giản có thể bao gồm vỏ cà phê, phân trâu bò và thân lá cây họ đậu, trong trường hợp này thì người ta gọi là phân compost (Valkila, 2009).
Đây cũng là nguồn phân sinh học quan trọng khác trong canh tác cà phê hữu cơ. Phân gà giàu dinh dưỡng. Mặc dù các trang trại chăn nuôi gà thường nhỏ, nhưng nhiều trang trại nuôi gà sẽ có số lượng lớn phân bón. Những trang trại chăn nuôi gia cầm có thể sử dụng ngay trong trang trại, cũng có thể bán ra ngoài.
Phân xanh sinh học cũng là loại phân hữu cơ được sản xuất từ phân gia cầm, có thể được sử dụng để bón cho cà phê hữu cơ. Loại phân này đan được sử dụng ở Nicaragua (Valkila, 2009), Yadav và cs. (2013) cho biết loại phân này đang được sử dụng trong canh tác hữu cơ ở miền Bắc Ấn Độ đều cho năng suất quả cà phê cao, năng suất sinh học và hệ số kinh tế cao hơn so với không bón phân hữu cơ, do vậy bón phân hữu cơ mang lại lợi ích kinh tế.
Che phủ được sử dụng trong canh tác cà phê hữu cơ như là một công cụ quản lý đất để bảo vệ đất khỏi bị xói mòn. Che phủ cũng ngăn ngừa cỏ dại và làm tăng tính thấm nước vào đất. Các nguyên liệu dùng để che phủ bao gồm tàn dư của cây cà phê, ngô, cao lương, các cây họ đậu (đậu xanh, đậu tương). Các nghiên cứu được Bekeko (2013) ở Tây Ethiopia tiến hành cho biết sử dụng thân lá ngô làm chất che phủ cho cà phê có tác dụng làm tăng năng suất đáng kể, năng suất hạt cà phê đạt 1070 và 520 kg/ha khi bón 8 và 0 tấn thân lá ngô/ha. Theo Yunianto (1986) che phủ cho cà phê Arabica giúp cho năng suất cà phê này ổn định trong thời gian dài hơn.
Sự thay đổi giá cả cà phê đang làm cho ngươì sản xuất giảm phụ thuộc và các chất hoá học dùng trong nông nghiệp và tăng việc sử dụng các cây che bón (Haggar và cs., 2011). Thường cây cà phê hữu cơ được trồng trong điều kiện che bóng, điều này mang lại nhiều lợi thế. Một trong những lợi thế đó là lấn át được sự phát triển của cỏ dại, đặc biệt là cỏ họ hoà thảo và họ cói lác, làm giảm chi phí trừ cỏ. Giảm việc oxy hoá và phân huỷ các chất hữu cơ trong đất do tăng cường việc che phủ. Che phủ cũng đóng vai trò trong việc duy trì việc ra hoa ổn định vì nó làm giảm quá trình trao đổi chất của cây. Những cây che bóng làm tốt đất vì chúng cung cấp các chất hữu cơ từ cành và lá rơi rụng. Tuy nhiên, những cây che bóng họ đậu thường được trồng cùng với cà phê kéo theo việc tăng cường quản lý các cây này như là một dịch vụ sinh thái (Haggar và cs., 2011). Che bóng cũng có tác dụng làm giảm Cercospora spp (bệnh đốm lá) và sau đục thân. Ở vùng nhiệt đới các loại cây sau có thể dùng làm cây che bóng như Leucaena leucocephala thường được sử dụng ở Malaysia trong khi Hevea brasiliensis, cây cao su thường được trồng ở Thái Lan, cây chuối, Mimosa scabrtella, Calliandra calothursus và Glividicia sepium thường được trồng ở Mexico (Grossman, 2003)
Dịch hại là một trong những yếu tố gây thiệt hại năng suất rất lớn khi trồng cà phê hữu cơ. Trong nhiều năm, nông dân trồng cà phê trên toàn thế giới đều dựa vào các chất hóa học để trừ dịch hại, trong canh tác hữu cơ không được phép sử dụng giải pháp này. Đã có nhiều nghiên cứu cho biết ảnh hưởng xấu đến môi trường và chất lượng nông sản khi sử dụng các hóa chất trong sản xuất nông nghiệp cũng như cho cây cà phê. Các giải pháp quản lý sâu bệnh bằng biện pháp khác có thể được thực hiện trong canh tác cà phê hữu cơ để giảm thiểu vi hoặc hạn chế việc mất năng suất do dịch hại và tối đa hóa lợi nhuận của hệ thống sản xuất cà phê hữu cơ. Nhiều nghiên cứu trong những năm gần đây đã cho biết nhiều thành tựu nổi bật trong việc ứng dụng các biện pháp kiểm soát dịch hại hữu cơ cho các cây trồng khác nhau hoặc kết hợp với các biện pháp canh tác khác như sử dụng giống chống chịu sâu bệnh, biện pháp cơ giới v.v. để quản lý dịch hại đã làm tăng năng suất cây trồng, Hơn thế nữa, các nghiên cứu cũng cho thấy sau một thời gian canh tác hữu cơ không phát hiện thấy có ảnh hưởng độc hại đến môi trường và sức khỏe con người
Một số biện pháp canh tác được sử dụng để quản lý dịch hại trong canh tác cà phê hữu cơ như: (1) cắt tỉa để tạo điều kiện cho cây khỏe mạnh và tạo môi trường không thích hợp cho dịch hại phát triển, (2) Phương pháp cơ giới, loại bỏ các cây bị bệnh, (3) che phủ: sử dụng để giảm thiểu dịch hại phát triển mạnh trong điều kiện nóng thông qua việc điều tiết tiểu khí hậu, (4) trồng các giống cà phê khỏe hơn và cà phê sinh trưởng mạnh tăng khả năng chống lại dịch bệnh, bù lại phần thiệt hại; (5) dùng bẫy: tạo ra môi trường thân thiện và hấp dẫn dịch hại là cách để trừ dịch hại. Các cây trồng dẫn dụ được trồng dọc theo bờ vùng/thửa hoặc trên đồng ruộng có khả năng hạn chế thiệt hại do dịch hại gây ra (Shennan, 2014); (6) sử dụng nấm cộng sinh để thúc đẩy khả năng kháng với các nấm gây hại nâng cao tỷ lệ sống của cà phê trồng vì nó tăng cường sự sinh trưởng của cây và nâng cao hàm lượng các chất dễ tiêu cho cây nhờ tăng cường hoạt động cố định đạm đối với cây họ đậu (Muleta và cs., 2007). Một số loài côn trùng gây hại tồn tại từ vụ này sang vụ khác trong hạt cà phê giống như loại sâu đục thân cà phê, Hypothenemus hampei là một loài dịch hại gây hư hại quả cà phê nhiều nơi trên thế giới và gây tổn thất kinh tế lớn cho nhiều vùng trồng cà phê. Tập tính sinh sống của loài sâu này rất khó phòng trừ vì con trưởng thành sống trong quả cà phê và đẻ trứng trong nội bì
Tính kháng của cây là phương pháp được sử dụng như là biện pháp chống lại các loài dịch hại khác nhau. Theo Choudhary và Johri (2009) cây mọc tự nhiên có nhiều cơ chế bảo vệ khác nhau và chúng sẽ kích hoạt các cơ chế khác nhau đó khi xảy ra có các tấn công sinh học. Hiệu quả của các cơ chế bảo vệ tích cực này phụ thuộc vào thời gian phản ứng chống lại những tấn công cụ thể. Một vài cây trồng hình thành các gen kháng chống lại các loài dịch hại khác nhau. Ví dụ, thực vật hình thành gen và có khả năng để khống chế tuyến trùng (Brand và cs., 2010). Ngoài ra, sự đồng nhất của các loài và mức độ đa dạng hóa cũng đóng góp vào kiềm chế dịch hại (Sohlenius và cs., 2011), hơn nữa, lượng rễ cây bị phân hủy ở trong đất cũng như thành phần các chất hóa học cũng biến động theo loại cây và giống cây (Shohenius., 2011) cũng ảnh hưởng đến khả năng kháng của cây với sâu bệnh.
Việc lai tạo ra các giống cà phê có năng suất cao và chống sâu bệnh tốt là biện pháp rất quan trọng trong sản xuất cà phê hữu cơ. Ví dụ, cà phê Robusta sử dụng làm gốc ghép có khả năng chống lại tuyến trùng tốt ở các trang trại trồng cà phê Arabica (Fredrick., 2005)
Quần thể sâu bệnh hại bị giảm khi có mặt của các kẻ thù tự nhiên. Các kẻ thù tự nhiên này bao bồm các loài ăn thịt, các loài ký sinh và các loài gây bệnh. Các phương pháp bảo tồn, kinh nghiệm, và các giải pháp tăng cường khả năng kháng sâu bệnh của cây được xem là các biện pháp kỹ thuật chủ yếu giúp cây chống lại sâu bệnh hại trong canh tác cà phê hữu cơ. Giải pháp kinh nghiệm/cổ điển thường được sử dụng để chống lại những sâu bệnh hại xâm nhập từ vùng khác tới vùng chưa có các kẻ thù tự nhiên đối với loài sâu bệnh gây hại này (Davis và cs., 1998). Bảo tồn các kẻ thù tự nhiên để chúng luôn có mặt trong môi trường cụ thể là biện pháp có hiệu quả để ngăn ngừa sâu bệnh (Fredrick, 2005). Biện pháp tăng cường khả năng của cây để chống lại dịch hại bao gồm các biện pháp giúp cây sinh trưởng phát triển khỏe và tạo điều kiện để các kẻ thù tự nhiên bản địa luôn có mặt trong hệ thống sinh thái để ngăn ngừa sâu bệnh hại phát triển đến mức cần phải phòng trừ.
Thuốc bảo vệ thực vật sinh học (Biopesticides) là một loại thuốc trừ dịch hại nhưng được sản xuất từ các nguyên liệu tự nhiên, ví dụ, từ động vật, thực vật, vi khuẩn và từ một số loại khoáng nhất định. Ví dụ, dầu hạt cải và bột soda được sử dụng để diệt sâu bệnh, chúng được coi là thuốc bvtv sinh học.
Thuốc BVTV sinh học có thể chia làm 3 loại: (1) thuốc BVTV từ vi sinh vật, (2) thuốc BVTV được sản xuất từ các vật liệu di truyền thực vật, và (3) thuốc BVTV sinh hóa hoặc thuốc BVTV thảo mộc.
1. Thuốc BVTV vi sinh: bao gồm các vi sinh vật (ví dụ vi khuẩn, nấm, virus hoặc động vật nguyên sinh) được xem là hoạt chất và được sử dụng để kiểm soát dịch hại. Mỗi hoạt chất cụ thể sẽ có tác dụng đối với mỗi loài dịch hại cụ thể. Ví dụ, một số nấm có khả năng kiểm soát được một số loài cỏ dại nhất định, trong khi các loài nấm khác lại có khả năng tiêu diệt được một số loài sâu hại. Vi sinh vật được sử dụng rộng rãi nhất trong thuốc BVTV vi sinh là vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt).
2. Thuốc BVTV từ các vật liệu di truyền thực vật (PIPs) là các hợp chất trừ dịch hại được sản xuất từ các vật liệu di truyền thực vật. Các vật liệu di truyền thực vật này được sản xuất nhờ công nghệ gen. Ví dụ, gen từ protein thuốc trừ dịch hại Bt có thể được đưa vào vật liệu di truyền của cây. Cây sau đó sẽ tạo ra các chất có thể tiêu diệt dịch hại. Các vật liệu di truyền này có thể chứa các hoạt chất, chúng cũng được sử dụng để kiểm soát sâu bệnh trong canh tác hữu cơ, phương pháp này phù hợp với các hộ nông dân vì chúng luôn có sẵn, rẻ tiền và phù hợp với tiêu chuẩn canh tác hữu cơ.
3. Thuốc BVTV sinh hóa hoặc thuốc BVTV thảo mộc, cây có chứa các chất có khả năng kiểm soát được côn trùng và bệnh gây hại. Các thuốc trừ dịch hại thông dụng hiện nay thường là các chất tổng hợp diệt trực tiếp hoặc làm cho sâu bệnh không thể hoạt động gây hại được. Thuốc BVTV thảo mộc được sản xuất từ các chất chiết xuất từ cây. Thuốc BVTV thảo mộc bao gồm các chất như hormon dẫn dụ giới tính và các chiết xuất thơm từ cây. Cây neem là một trong những cây được biết nheieuf nhất và là thuốc BVTV thảo mộc hiệu qủa nhất. Hoạt chất trong cây Neem là azadirachtin, hoạt động như là một hormon côn trùng và ngăn ngừa quá trình lột xác của nhiều loại côn trùng gây hại. Bột neem có tác dụng kiểm soát nấm bệnh trong đất và tuyến trùng, ảnh hưởng của bột neem cũng kéo dài nhiều năm sau khi sử dụng. Pyrethrin, chiết xuất từ cây chrysanthemum (họ Asteracea) cũng là một loại thuốc BVTV thảo mộc có hiệu quả cao.
Có khoảng 1400 loại thuốc BVTV được bán trên thế giới. Hiện nay có khoảng 68 loại thuốc được đăng ký ở EU và 202 loại được đăng ký ở USA. Thuốc BVTV sinh học đăng ký ở EU bao gồm 34 loại chứa vi sinh vật, 11 loại chứa các chất hóa học và 23 loại chứa các chất pheromone (chất dẫn dụ), trong khi ở USA bao gồm 102 loại có chứa vi sinh vật, 52 loại có chứa các chất hóa sinh và 48 loại có chứa các chất pheromone. Tuy nhiên, thuốc BVTV sinh học chỉ chiếm 2,5% trên thị trường thuốc BVTV. Người ta dự đoán rằng thuốc BVTV sinh học vẫn duy trì được tốc độ tăng trưởng khoảng 16% trong những năm gần đây (so với 3% thuốc BVTV hóa học). Năm 2017 thuốc BVTV sinh học có doanh số 3,2 tỷ USD. Do tăng nhu cầu sản xuất cây trồng không có chất thải và thị trường thực phẩm hữu cơ là những động lực quan trọng làm cho thị trường thuốc BVTV sinh học ngày càng được mở rộng.
Phương pháp canh tác trừ cỏ: bao gồm các phương pháp: (1) nhổ cỏ xung quanh gốc cà phê; (2) che phủ, (3) tăng mật độ cây, (4) làm cỏ bằng tay, (5) trồng xen với các cây lương thực và cây hàng hóa, (6) đốt cỏ ở những nơi không trồng trọt cạnh nơi trồng cà phê, (7) bỏ hóa, (8) trồng cây che phủ (Muleta và cs., 2007). Trồng dày cà phê mặc dụ có thể hạn chế được cỏ dại nhưng có thể sẽ tạo cơ hội dễ lây lan sâu bệnh. Làm cỏ bằng tay có hạn chế là tốn nhiều công, che phủ, trồng xen với các cây lương thực, cây hàng hóa là biện pháp nông học tốt để hạn chế cỏ trong các trang trại cà phê. Trừ cỏ bằng biện pháp sinh học: Một số loại nấm được sử dụng để hạn chế cỏ, chúng được coi như là thuốc trừ cỏ sinh học hoặc thuốc trừ cỏ vi sinh. Người ta cũng áp dụng theo kinh nghiệm trong cạnh tranh sinh học, ví dụ, cỏ tranh dễ dàng bị hạn chế sinh trường khi trồng khoai lang. Một số dịch chiết từ các loài thực vật cũng có tác dụng trong việc kiểm soát cỏ dại. Có khá nhiều nghiên cứu về tác dụng của các dịch chiết này được sử dụng để sản xuất thuốc trừ cỏ sinh học. Ví dụ ở Pakistan dịch chiết từ cỏ Johson, cao lương, dịch chiết từ rơm rạ v.v. có khả năng lớn trong việc hạn chế cỏ ở đất trồng cây trồng cạn (Rahamdad Khan và cs., 2016)
Tính kháng bệnh của cây chủ: Tính kháng bệnh của cây chủ là một biện pháp quan trọng để sản xuất cà phê hữu cơ. Khi canh tác trên đồng ruộng việc quan sát và đánh giá tính chống chịu bệnh của cây là rất hữu ích và sau đó lấy mẫu nghiên cứu trong phòng thí nghiệm để xác định nguyên nhân của tính kháng, từ đó có thể giúp rút ngắn thời gian tạo giống kháng bệnh (Dancer, 1986). Các giống cà phê Arabica (Coffee arabica L.) có khả năng kháng được nấm thán thư. Bệnh thán thư trên quả cà phê (CBD) đe dọa nghiêm trọng nhiều vùng cà phê trên thế giới. Để phòng trừ bệnh này, cách có hiệu quả nhất là tiến hành chọn tạo giống chống bệnh.
Quản lý bệnh hại trong canh tác hữu cơ phần lớn là dựa vào duy trì độ phì đất thông qua các biện pháp như luân canh, trồng xen cây họ đậu, cây che phủ, đa dạng hóa cây trồng, bón phân chuồng, phân ủ và giảm thiểu việc làm đất.
Bảo vệ cây trong canh tác hữu cơ không chỉ trực tiếp kiểm soát tác nhân gây bệnh mà còn phải chú ý đến quản lý môi trường mà ở đó cây trồng có khả năng chịu được sự tấn công của tác nhân gây bệnh không. Những người canh tác hữu cơ thường sử dụng các biện pháp canh tác để hạn chế sâu bệnh. Việc thay thế phân hóa học bằng phân hữu cơ sẽ có một hệ thống hoạt động dưới tác động của vi sinh vật và việc cung cấp đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng. Điều này ảnh hưởng lớn đến tính kháng bệnh của cây và tạo ra sự cân bằng giữa vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật có ích trong đất. Bốn nguyên tắc cơ bản trong quản lý bệnh hại trong canh tác hữu cơ: (1) ngăn ngừa tác nhân gây bệnh bằng các biện pháp trước khi gieo trồng; (2) hạn chế tác nhân gây bệnh xâm nhập vào đồng ruộng bằng việc giảm thiểu việc hình thành các ổ bệnh ban đầu; (3) điều chỉnh thời gian xuất hiện của tác nhân gây bệnh bằng việc giảm thiểu tính mẫn cảm của cây chủ với bệnh và tạo môi môi trường không phù hợp cho việc lây nhiễm và phát tán; (4) tiêu diệt tác nhân gây bệnh bằng các phương pháp chữa trị hiệu quả. Cụ thể áp dụng các biện pháp sau đây:
Thu hoạch cà phê hữu cơ: hầu hết cà phê hữu cơ chủ yếu là do các hộ nông dân sản xuất nhỏ thực hiện được thu hoạch bằng tay. Quá trình thu hoạch có thể chia ra làm hai phương pháp: thu hái có chọn lọc và thu hái toàn bộ. Thu hái chọn lọc cần nhiều thời gian hơn, yêu cầu nhiều lao động hơn, do vậy chi phí sản xuất cao hơn, nhưng lại đảm bảo được chất lượng tốt hơn nhiều vì chỉ khi chín quả được thu hái cẩn thận. Những hộ gia đình có điều kiện, có thể thu hoạch bằng máy tự động (Dill và Rose, 2009). Tuy nhiên, khi thu hái bằng máy, những quả chín bị rơi rụng, thậm chí cả những quả chưa chín. Thu hái bằng máy quả chín không phải đồng nhất dẫn đến phải chấp nhận một chất lượng nào đấy. Trong canh tác hữu cơ, các bước thu hoạch cần phải được thực hiện theo tiêu chuẩn chứng nhận và được kiểm tra giám sát (Dill và Rose, 2009). Trang thiết bị và thùng chứa sử dụng trong khi thu hoạch không được sử dụng những thùng chứa các chất gây hại hoặc xử lý các chất này. Nếu những thùng này trước kia đựng những nguyên liệu không phải hữu cơ thì cần phải làm sạch và hoàn toàn không còn tồn đọng chúng.
Chế biến cà phê hữu cơ: để ngăn ngừa vỏ quả bị thối cần phải chế biến ngay sau khi hái. Quả cà phê có thể được chế biến theo hai phương pháp: Phương pháp khô và ướt. Phương pháp khô là phương pháp truyền thống, rẻ nhất và đơn giản nhất. Quả sau khi thu hoạch được cất giữ và làm sạch để tách những quả không chín, bị hỏng, bị bệnh và loại bỏ những tàn dư lẫn vào như lá, đất hoặc cành cây. Quả chín được phơi khô dưới nắng mặt trời hoặc đôi khi được sấy khô nếu gặp mưa (Hicks, 2001). Với phương pháp này quả được làm khô đến độ ẩm 10-12%. Phương pháp ướt, yêu cầu trang thiết bị chuyên dùng và có đủ nước để loại bỏ vỏ quả. Hạt được ủ trong thùng lên men trong thời gian 24-36 h tùy thuộc vào nhiệt độ. Sử dụng enzyme tự nhiên để thúc đẩy nhanh việc loại bỏ những vỏ quả còn sót lại và chất nhầy ra khỏi hạt. Khi quá trình lên men kết thúc, sử dụng nước sạch để rửa sạch hạt cà phê hoặc có thể sử dụng máy chuyên dùng để thực hiện. Trong quá trình chế biến cà phê hữu cơ, tránh bị ô nhiễm hóa chất, các chất tổng hợp và bất kỳ các chất phi hữu cơ nào khác.
Chứng nhận cà phê hữu cơ: giấy chứng nhận là “sự khẳng định chất lượng” cà phê. Để có được giấy chứng nhận cần phải có quá trình đánh giá liên tục và có sự giám sát ở từng công đoạn sản xuất và chế biến (Daviron và Ponte., 2005). Giấy chứng nhận giúp cho người trồng kết nối với các khách hàng ở xa thông qua biểu tượng hoặc logo. Vì cà phê là mặt hàng xuất khẩu để tiêu thụ ở khắp mọi nơi trên thế giới do vậy cần có giấy chứng nhận sản xuất theo cách hữu cơ. Giấy chứng nhận giúp đảm bảo giá cả ổn định. Tuy nhiên, chi phí và mức độ sử dụng giấy chứng nhận, cũng như kiến thức và sự chọn lựa của người được cấp giấy chứng nhận là một thách thức lớn cho những hộ sản xuất cà phê. Giấy chứng nhận và kiểm tra quốc tế là rất đắt. Ví dụ, năm 2000, hội đồng công nhận của Singapore (SAC) yêu cầu lệ phí công nhận là 200 Bảng Anh cộng với lệ phí thanh tra là 350 Bảng Anh/ngày chưa kể vé máy bay, ăn ở và các khoản chi phí khác. Tuy nhiên nếu có giấy chứng nhận quốc tế là một cơ hội lớn vì cà phê là mặt hàng của thế giới, các nước châu Âu, USA rất coi trọng đến sản xuất hữu cơ, và bảo vệ môi trường. Các doanh nghiệp, trang trại lớn là những đầu tàu, liên kết với các hộ sản xuất cà phê để hình thành công ty/hợp tác xã như HTX trồng hoa ở Hà Lan sẽ là cơ hội lớn để nâng ao giá trị của cà phê Việt Nam.
Thị trường cà phê hữu cơ: theo Daviron và Ponte (2005) vào đầu thế kỷ 20 đến năm 1989, nhiều nước sản xuất cà phê đã tham gia thị trường chứng khoán thế giới, thực sự nắm giữ thị trường và chi phối thị trường giá quốc tế. Họ mất nhiều lợi thế thị trường với việc kết thúc hệ thống thỏa thuận cà phê quốc tế (ICA). Từ những năm 1990 tới nay, các nước đối tác tiêu thụ cà phê đang chi phối chuỗi giá trị cà phê. Cùng với sự sụp đổ của hệ thống ICA và phương thức sản xuất chạy theo sản lượng, thâm canh, cơ giới hóa dẫn đến dư thừa kinh niên (Valkila, 2009, Bacon, 2005). Do vậy, đã đến lúc cần có sự thay đổi sản xuất theo hướng chất lượng và bền vững.
Sản xuất cà phê hữu cơ có thể đạt được kỳ vọng lớn nếu áp dụng một cách bài bản và hợp lý các biện pháp canh tác thích hợp nhằm nâng cao, bảo tồn và duy trì tốt các đặc tính sinh học, hóa học và vật lý của đất và hệ thống sinh thái để làm cho các trang trại cà phê xanh, sạch và hiệu quả cao. Một số biện pháp canh tác chủ yếu cần được thực hiện là che phủ, che bóng, sử dụng và sản xuất phân hữu cơ chất lượng cao sản xuất từ phân xanh, phân gia súc, sử dụng chất thải và các chất thải hữu cơ khác bón cho đất, đặc biệt nghiên cứu xử lý và sử dụng các phế phụ phẩm của ngành cà phê nhằm nâng cao giá trị của chúng theo nguyên tắc kinh tế tuần hoàn và sinh thái.
Để đảm bảo sản xuất cà phê hữu cơ có chất lượng cao, kỹ thuật sản xuất cần được thực hiện theo tiêu chuẩn của canh tác hữu cơ. Sâu bệnh và cỏ dại cần được kiểm soát bằng nhiều biện pháp khác nhau bao gồm các biện pháp canh tác, sinh học, cơ giới phù hợp với tiêu chuẩn của hệ thống canh tác hữu cơ. Cà phê hữu cơ phải được xác nhận trên thị trường và phải giành được sự quan tâm của thị trường để từ đó có được giá cả tốt nhất. Chứng nhận phải đi cùng với chất lượng để bảo vệ cả cho người sản xuất và người tiêu dùng, xây dựng nên sự minh bạch và tin tưởng. Để làm cà phê hữu cơ thắng lợi cũng cần phải có hình thức tổ chức hợp lý, lấy doanh nghiệp làm trung tâm, các hộ nông dân trồng cà phê làm vệ tinh có thể là hướng đi có nhiều tiềm năng.
Related news