2.3.5.1. Các nghiên cứu về ghép cà phê trên thế giới
Các vườn cà phê sau một thời gian dài khai thác (20 - 30 năm hoặc trên 30 năm), cây cà phê bước vào thời kỳ già cỗi, các cành bên dưới bị rụng dần làm cho tán cây có hình tán dù, năng suất giảm rõ rệt (30 - 40%), khai thác không có hiệu quả, do đó cần phải tiến hành cưa đốn phục hồi, nhằm làm trẻ hóa bộ phận khí sinh, tạo nhiều cành tơ sung sức, tiếp tục cho nhiều hoa quả. Có nhiều công trình nghiên cứu về cây cà phê nhưng nói chung những nghiên cứu về các biện pháp cưa đốn phục hồi là rất ít. Jilma (1988)[42] cho rằng: cưa là một biện pháp kỹ thuật cần thiết phải được thực hiện để phục hồi các vườn cà phê già cỗi. Theo tác giả có ba phương pháp cưa, đó là các phương pháp: cưa hoàn toàn, cưa luân phiên (cưa xen kẽ hàng) và cưa từng phần (cưa tỉa). Phương pháp thứ nhất là cưa hoàn toàn. Cưa hoàn toàn là cưa tất cả các thân trên gốc ở độ cao 30 cm (tính từ mặt đất), sau khi cưa sẽ phát sinh nhiều chồi vượt. Ta rong tỉa định kỳ mỗi tháng một lần để loại bỏ hết các chồi mọc yếu, mọc không đúng chỗ (sát mặt đất hoặc sát mặt cưa phía trên dễ bị gãy). Cuối cùng chỉ để lại 2 - 3 chồi khỏe cho tiếp tục sinh trưởng phát triển. Tùy theo khoảng cách trồng ban đầu, nếu khoảng cách cây trên 2 m thì để lại ba chồi, dày hơn thì chỉ để lại hai chồi. Ưu điểm của phương pháp này là đỡ tốn công lao động nhưng chồi mọc tái sinh kém.
Ngoài ra còn có cách cưa thứ hai là cưa luân phiên hoặc cưa xen kẽ hàng, nghĩa là vườn cà phê sẽ được chia 4 - 5 phần, sau đó hàng năm sẽ thực hiện cưa luân phiên từng phần hoặc xen kẽ các hàng. Nếu đa số cây trong vườn không còn khả năng khai thác thì có thể cưa dứt điểm trong 1 - 2 năm. Ưu điểm là đỡ mất trắng sản lượng cùng một lúc nhưng tốn công và đặc biệt gặp rất nhiều khó khăn trong việc dọn cây, các chồi non mới mọc dễ bị làm gãy.
Cách thứ ba là cưa từng phần hay cưa tỉa. Đây là cách nhằm loại bỏ các thân già đã cho nhiều quả qua nhiều vụ, chỉ giữ lại 1 - 2 thân trẻ nhất (chồi hút nhựa), khi chồi mọc tái sinh cho quả thì cưa bỏ chồi hút nhựa. Như vậy, người nông dân có thể có thu hoạch thêm 1 vụ trên chồi được giữ lại trước đây. Phương pháp này cũng có nhiều ưu, nhược điểm như phương pháp cưa luân phiên và thường được áp dụng cho những vườn cà phê nuôi đa thân không hãm ngọn.
Bouharmont P. [39] đã điều tra, nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp cưa khác nhau đến sinh trưởng, năng suất cà phê cưa đốn phục hồi. Ông kết luận: áp dụng biện pháp cưa hoàn toàn sẽ làm mất đi một sản lượng lớn. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thiết lập một biện pháp cưa thích hợp tùy theo điều kiện cụ thể từng vùng, nhằm đảm bảo sản lượng vườn cây không bị gián đoạn trong thời gian 1 - 2 năm; đối với kỹ thuật cưa từng phần thì chồi tái sinh tăng trưởng nhanh nhưng vống và yếu.
Ghép đã được áp dụng từ khá lâu trên cây cà phê. Ngay từ năm 1888 nhà làm vườn ở Java (G. van Riemsdịk) đã áp dụng ghép chẻ hông chồi cà phê chè lên cà phê dâu da (liberica) với ý định làm tăng tính kháng gỉ sắt của cây cà phê chè, mặc dù kỹ thuật ghép được cải tiến dần cho tỷ lệ sống cao nhưng không làm tăng tính kháng gỉ sắt, sau đó chỉ được áp dụng rải rác trên một số vườn kinh doanh để ghép chồi có năng suất cao lên gốc ghép cho năng suất thấp. Tại
Indonesea [40], Madagascar [52] và ở Ấn Độ ghép được sử dụng để phục hồi các vườn cà phê giảm năng suất dưới ngưỡng kinh tế.
Ở Ấn Độ ghép cà phê cũng đã được quan tâm tại Lalbagh, Bangalore vào thời kỳ 1890 bằng cách dùng chồi cà phê chè ghép lên gốc cà phê mít, chồi cà phê mít ghép lên gốc cà phê chè và cà phê chè ghép trên gốc cà phê chè.
Vào năm 1917 tại Uganda, Maitland đã ghép chồi cà phê chè, dâu da, mít lên gốc ghép cà phê vối nhưng gốc ghép mọc không tốt nên không chú ý phát triển, cho tới 1930 Snowden lại ứng dụng ghép chẻ cà phê chè và vối lên các loại gốc ghép cà phê vối, dâu da và mít để trồng các vườn sản xuất hạt giống, kết quả cho thấy tất cả các loại gốc ghép đều phù hợp cao với cà phê vối và cà phê chè có phần thành công hơn trên gốc dâu da.
Vào năm 1928 các nghiên cứu về ghép cà phê mới được tiến hành lại và sử dụng nhiều vật liệu gốc ghép và chồi ghép tại Bangalore. Hiện nay phương pháp ghép nối ngọn được áp dụng rộng rãi ở các trạm nghiên cứu thuộc cục cà phê và các đồn điền ở nhiều vùng cà phê.
Năm 1993, Ramachandran và cộng sự đã nghiên cứu ghép ngọn thành công đối với những chủng Cv.Cauvery trên gốc ghép cà phê vối. Các nghiên cứu về ghép chồi ngọn Catimor lên gốc ghép Arabusta và Robusta.
Năm 1999, Anvil Kumar và Srinivasan đã mô tả chi tiết phương pháp ghép nối ngọn để phục vụ cho việc ứng dụng trong thực tiễn sản xuất.
Các nghiên cứu về ảnh hưởng của gốc ghép lên chồi ghép cho thấy: Gốc ghép có ảnh hưởng đến đường kính gốc, chiều dài cành song không có ảnh hưởng rõ ràng đến chất lượng cà phê tách (San Ramon).
Về tỷ lệ thành công của phuơng pháp ghép, các nghiên cứu của Vandervossen, 1977 ghi nhận được tỷ lệ thành công từ 85 - 90% trong điều kiện ở Kenya.
Người ta đã xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thành công sau khi ghép gồm:
- Tính không tương hợp của gốc và chồi ghép. - Dạng cây.
- Nhiệt độ và ẩm độ. - Điều kiện Ôxy.
- Kỹ năng của người ghép. - Kỹ thuật ghép
- Tình trạng sức khỏe của chồi và gốc ghép. - Tuổi của chồi và gốc ghép.
- Tình trạng sinh lý, sinh hóa của chồi ghép và gốc ghép. - Cấu trúc giải phẫu của chồi và gốc ghép.
Theo kết quả của trạm nghiên cứu cà phê Chikmagalur, Karnataka, Ấn Độ, cây cà phê chè ghép trên gốc cà phê Robusta 60 tuổi sau 2 năm cho 5 kg quả chín/cây. Cà phê Arabusta ghép trên gốc cà phê Robusta 20 - 25 tuổi cho năng suất 10 - 15 kg quả/cây sau 26 tháng ghép.
Gốc ghép có tính kháng rất được ưa chuộng ở những vùng trồng cà phê có dịch bệnh hại rễ [44], nhất là bệnh tuyến trùng thường xảy ra nghiêm trọng ở những vùng trồng cà phê lâu đời. Những đồn điền ở Guatemala và những vùng khác ở Châu Mỹ Latin hầu như phát triển nhiều cà phê chè dựa trên gốc ghép cà phê vối để lợi dụng tính kháng bệnh rễ ở cà phê vối và chất lượng tốt ở cà phê chè. Ở Kona 80% diện tích cà phê bị tuyến trùng hại rễ đã làm mất 60% năng suất. Bằng việc sử dụng gốc ghép kháng bệnh như Coffea dewevrei
(Serracin,1999) đã sản xuất được hàng loạt cây giống kháng bệnh trồng thay thế và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Trong quản lý dịch bệnh tổng hợp (IPM) trên
cây cà phê thì ghép là một kỹ thuật có giá trị để tạo những cây giống kháng bệnh như ở Kenya, Brazil, Colombia đã làm đối với cà phê chè.
Trong nghiên cứu chọn giống, ghép được dùng để rút ngắn chu kỳ chọn lọc và lưu giữ cây trong tập đoàn [53][59].
Hầu hết các phương pháp ghép trong nghề trồng cây ăn quả đều được áp dụng thử trên cây cà phê và cho các kết quả khác nhau. Tuy nhiên, ghép chẻ nối ngọn được coi là phương pháp phù hợp hơn cả, ghép mầm ít được sử dụng.
Các chỉ dẫn ghép chẻ nối ngọn trước đây thường làm trên gốc lớn 8-12 tháng tuổi, chồi ghép mang 2-3 cặp lá, tỷ lệ sống thường dưới 60%, thậm chí tại Madagascar ghép khác loài cà phê vối trên cà phê mít tỷ lệ sống đạt 15%[60].
2.3.5.2. Nghiên cứu ghép cà phê ở Việt Nam
Tại Việt Nam, kết quả đánh giá cây cà phê vối ghép cải tạo ngoài đồng của Trịnh Đức Minh [9] cho thấy cây cà phê ghép sinh trưởng tốt, ra quả sớm và cho năng suất cao, chất lượng hạt được cải thiện và kháng cao với bệnh rỉ sắt hơn so với cây phê vối trồng bằng hạt.
Chính vì thế phương pháp ghép đã được ứng dụng vào sản xuất để cải tạo vườn cây xấu bằng cách ghép thay giống mới, đây là biện pháp rất có hiệu quả đối với người trồng cà phê [29].
Kết quả nghiên cứu của Chế Thị Đa và cộng sự [5] cũng có kết luận tương tự trên các mô hình ghép cải tạo thay giống mới đó cho năng suất cũng như chất lượng hạt cà phê nhân cao hơn hẳn so với cây thực sinh.
Tại Việt Nam sau hàng loạt các thí nghiệm có hệ thống trên cây con trong vườn ươm tại Viện nghiên cứu cà phê vào những năm 1994 - 1996, phương pháp ghép chẻ nối ngọn được cải tiến thành công với tỷ lệ sống trong vườn ươm đạt trên 95% nhờ sử dụng gốc khá nhỏ tuổi và chồi ghép chỉ mang một cặp lá. Nhờ kỹ thuật ghép trong vườn ươm đạt hiệu quả cao đã giúp nhân nhanh các
dòng vô tính chọn lọc, rút ngắn thời gian chọn tạo [14]. Các nghiên cứu trồng cây ghép bằng các tinh dòng cà phê vối chọn lọc như 4/55; 1/20 sau 2 năm đã cho năng suất từ 5 - 7kg quả/cây, sau 3 năm năng suất từ 15 - 20 kg quả/cây. Đặc biệt có mô hình trồng cây cà phê vối ghép tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên sau 3 năm trồng cho năng suất 7 tấn nhân/ha, bình quân là 4,5 tấn/ha khi bước vào kinh doanh ổn định.
Phương pháp ghép non nối ngọn để cải tạo những dạng cây xấu trên vườn cà phê vối kinh doanh cũng đã được Viện nghiên cứu cà phê tiến hành từ năm 1992, ở một số vườn tại Viện và ở một số hộ gia đình lân cận. Các đánh giá bước đầu đã khẳng định cây cà phê ghép cải tạo ngoài đồng ruộng có tốc độ sinh trưởng nhanh gần gấp đôi so với cây trồng bằng hạt, mau cho quả, đặc biệt là năng suất cao, chất lượng hạt được cải thiện và kháng được bệnh rỉ sắt. Kết quả về tỷ lệ sống, các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất đạt được đối với cây ghép cải tạo ngoài đồng ruộng thu được rất thuyết phục và kỹ thuật này đã được Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là tiến bộ khoa học công nghệ cho phổ biến trong sản xuất theo quyết định số 2767 NN- KHCN/QĐ ngày 29 tháng 10 năm 1997. Hiện nay tiến bộ này đang được khuyến cáo áp dụng với hai mục đích: Sản xuất cây giống trong vườn ươm phục vụ trồng mới, trồng vườn nhân chồi và ghép cải tạo cây xấu ngoài đồng ruộng. Mặc dù kỹ thuật ghép chồi để cải tạo các cây xấu được thực hiện thành công trong sản xuất và đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là tiến bộ kỹ thuật từ năm 2000 nhưng cho đến hiện nay diện tích cà phê vối được ghép chồi cải tạo giống vẫn chiếm một tỷ lệ không đáng kể, ước tính khoảng 1% diện tích cà phê hiện có ở Việt Nam.
Việc nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật, kinh tế, xã hội để nhanh chóng nhân rộng biện pháp ghép chồi cải tạo giống cà phê trong sản xuất vẫn còn hạn chế.
3. ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là cây cà phê vối Robusta ghép cải tạo giống bằng chồi của 5 dòng vô tính chọn lọc là TR4, TR5, TR6, TR7, TR8 do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên cung cấp.
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Điều tra tình hình sản xuất và các biện pháp kỹ thuật được áp dụng tại một số vùng cà phê trọng điểm của tỉnh
- Điều tra sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng hạt của cà phê ghép cải tạo
- Đánh giá hiệu quả của biện pháp ghép chồi cải tạo
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Tình hình sản xuất và các biện pháp kỹ thuật được áp dụng tại một số vùng cà phê trọng điểm của tỉnh vùng cà phê trọng điểm của tỉnh
3.3.1.1. Hiện trạng sản xuất cà phê tại các địa phương vùng điều tra
- Thời gian thực hiện: 2005 – 2007
- Địa điểm: điều tra ở một số huyện trồng cà phê trọng điểm của các tỉnh Tây Nguyên bao gồm huyện Cư M’gar, huyện Krông Pack và thành phố Buôn Ma Thuột
- Quy mô điều tra: mỗi vùng điều tra 50 - 100 hộ - Chỉ tiêu điều tra:
+ Điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu, khí hậu thời tiết (lấy số liệu bình quân 5 năm từ 2001 – 2005)
+ Tình hình đất đai. + Tuổi cây.
+ Tình hình đầu tư chăm sóc và các biện pháp kỹ thuật được áp dụng. + Ngoài ra còn thu thập thêm các thông tin chung về tình hình xản xuất trong địa bàn điều tra.
- Phương pháp điều tra: kết hợp việc thu thập số liệu từ phòng kinh tế các huyện trên địa bàn điều tra với điều tra ngoài đồng ruộng. Trên các vườn điều tra, tiến hành đánh giá năng suất và ghi nhận các yếu tố hạn chế trên đồng ruộng kết hợp điều tra hiện trạng theo phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia của cộng đồng (PRA). Thu thập số liệu từ các thông tin thống kê của địa phương, từ các hộ nông dân trong vùng điều tra.
3.3.1.2. Điều tra tình hình áp dụng kỹ thuật ghép chồi cải tạo tại một số vùng cà phê ở Đắk Lắk
- Tỷ lệ vườn cà phê ghép chồi cải tạo: điều tra trên các vùng sản xuất cà phê chính của tỉnh là huyện Cư M’gar, huyện Krông Pack và thành phố Buôn Ma Thuột. Mỗi huyện điều tra ngẫu nhiên 50 vườn, tại 5 địa điểm khác nhau, mỗi địa điểm 10 vườn (mỗi vườn có diện tích từ 0,5 ha trở lên). Tính tỷ lệ vườn có áp dụng biện pháp ghép chồi cải tạo, công thức tính:
Vườn có áp dụng biện pháp ghép chồi
Tỷ lệ = --- x 100 Tổng vườn điều tra
- Tỷ lệ cây ghép và mức độ ghép trên vườn qua các năm.
Phương pháp điều tra: điều tra theo phương pháp ô bàn cờ. Cứ 3 hàng thì điều tra 1 hàng, trên hàng, cứ 3 cây điều tra 1 cây. Ghi nhận các cây được
ghép cải tạo
Chỉ tiêu theo dõi:
- Tỷ lệ cây được ghép cải tạo/vườn. - Phân cấp theo tỷ lệ cây được ghép:
+ Ghép hoàn toàn : 100% cây cà phê được ghép cải tạo + Ghép khá: 30 - <100% cây được ghép cải tạo.
+ Ghép vừa: 10 - <30% cây được ghép cải tạo. + Ghép ít: <10% cây được ghép cải tạo
(Điều tra các vườn có cà phê ghép cải tạo từ năm 2003 – 2006)
- Tỷ lệ cây cần ghép: điều tra trên 3 là huyện Cư M’gar, huyện Krông Pack và thành phố Buôn Ma Thuột. Mỗi huyện điều tra ngẫu nhiên 30 ha, tại 5 địa điểm khác nhau, mỗi địa điểm 6 ha. Trên mỗi ha điều tra theo phương pháp ô bàn cờ. Cứ 3 hàng thì điều tra 1 hàng, trên hàng, cứ 3 cây điều tra 1 cây. Ghi nhận các cây cần ghép, gồm: cây bị rỉ sắt nặng, cây ít quả, cây quả nhỏ. Tính tỷ lệ từng loại.
- Tỷ lệ và mức độ bệnh rỉ sắt của 2 loại vườn đã ghép và chưa ghép: Số cây bị bệnh
+ Tỷ lệ cây bị bệnh = --- x 100.