Cà phê vối ở Việt Nam cĩ nguồn gốc ban đầu từ Java trong những thập kỷ đầu của thế kỷ 20 và sau đĩ được du nhập thêm vào từ Cộng hịa Trung Phi trong những năm 1955 - 1960. Cà phê vối đã cĩ ở Việt Nam từ thời Pháp thuộc nhưng chưa cĩ chương trình nghiên cứu chọn lọc (ðồn Triệu Nhạn và ctv, 1999).
Năm 1960 - 1964 Trạm thí nghiệm Tây Hiếu đã bình tuyển cây đầu dịng cà phê vối năng suất cao và cũng đã tiến hành nhiều thí nghiệm giâm cành, ghép nhưng sau đĩ cơng trình khơng được tiếp tục, chỉ đạt những kết quả nhất định trong phạm vi nghiên cứu (Nguyễn Sỹ Nghị, 1996) [ 28 ].
Từ 1980, Viện nghiên cứu cà phê bắt đầu cơng việc tuyển cây đầu dịng trong các vườn cà phê tại các nơng hộ ở Tây Nguyên. ðến năm 1985 triển khai các thí nghiệm khảo sát tập đồn và so sánh DVT, mở đầu cho cơng tác chọn tạo giống giai đoạn 1.
Trong giai đoạn 1, tiêu chuẩn chọn lọc chú trọng về năng suất, kích cỡ hạt trung bình, trọng lượng 100 nhân > 13 g và tỉ lệ hạt trên sàng 16 (6,3
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 33
mm) > 40% và giai đoạn đĩ tình hình bệnh gỉ sắt hầu như khơng đáng kể đối với cà phê vối (Trịnh ðức Minh, 1995).
Năm 1990 - 1995 tiếp tục triển khai các thí nghiệm khu vực hĩa và đã phĩng thích ra sản xuất 3 dịng vơ tính chọn lọc. Các DVT này đã được cơng nhận là giống quốc gia cĩ năng suất từ 2,8 - 5,9 tấn /ha, cỡ hạt trung bình lớn, trọng lượng 100 nhân từ 14,1 - 15,7g, và bị bệnh gỉ sắt ở mức độ nhẹ (Trịnh ðức Minh, Chế Thị ða, 1998).
Từ 1994 - 1995 Viện nghiên cứu cà phê bắt đầu giai đoạn 2, chương trình thu thập vật liệu khởi đầu theo hướng cải thiện kích cỡ hạt cà phê thương phẩm để nâng cao chất lượng cà phê vối của Việt Nam (Chế Thị ða, 2001).
Từ 1996 - 1997 triển khai khảo sát tập đồn và các thí nghiệm so sánh DVT, đồng thời triển khai các thí nghiệm so sánh các đời con thụ phấn tự do.
Từ 1998 - 2005 triển khai các thí nghiệm khu vực hĩa, theo dõi để tiếp tục phĩng thích ra sản xuất 5 DVT chọn lọc, lập vườn sản xuất hạt đa dịng. Các DVT này đã được cơng nhận là giống quốc gia: cĩ năng suất từ 4,2 - 7,3 tấn /ha, cỡ hạt lớn, trọng lượng 100 nhân từ 17,1 - 20,6g, và khơng bị bệnh gỉ sắt hoặc bị bệnh ở mức độ rất nhẹ. ðồng thời chọn lọc được 3 DVT ưu tú, các dịng này sẽ được tiếp tục theo dõi đánh giá tại các điểm khu vực hố nhằm sớm rút ra các dịng chọn lọc phục vụ cho chương trình nâng cao chất lượng cà phê vối sắp tới (Chế Thị ða, 2005).
Tại Việt Nam, năm dịng vơ tính chọn lọc và bốn DVT ưu tú đang là vật liệu quan trọng để cải tạo vườn cây xấu trước đây trồng bằng hạt chưa qua chọn lọc, gĩp phần gia tăng năng suất, sản lượng đáng kể (Chế Thị ða, 2005).
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 34
1.4. Các nguồn gen phục vụ chọn tạo, các tiêu chuẩn chọn lọc đối với cà phê
1.4.1. Các nguồn gen phục vụ chọn tạo
- Vật liệu hoang dại và bán hoang dại: Orstom rất coi trọng cây cà phê vối trong quá trình điều tra thu thập từ 1975. Tại Cộng Hịa Trung Phi, Berhaud (1980) và Guillaumet (1978) đã thu thập 3 quần thể trong vùng rừng gần sơng Oubangui gồm 1.500 kiểu gen. Cà phê Nana ở Ndongui là một trong 3 quần thể này đã thu hút được sự chú ý vì sớm cho quả và năng suất khá cao, cây cĩ kích thước nhỏ, phân nhiều cành, cho phép trồng dày.
Tại Bờ Biển Ngà, Berhaud và ctv (1980) đã tiến hành thu thập trong các khu rừng phía Tây và trong vùng Savan trên 9 quần thể hoang dại, khoảng 200 kiểu gen. Chúng mang các đặc điểm chung như:
+ Cĩ xu hướng mọc đơn thân, cành rũ, hình thành nên tán dù. + Ra hoa, đậu quả sớm trong năm (tháng 10 - 11).
+ Quả nhỏ, khi chín chuyển sang màu đỏ tím.
+ Nĩi chung nhiễm gỉ sắt nặng, nhưng cũng cĩ cây khơng bị nhiễm bệnh.
Gần đây Anthony (1992) cũng chỉ tìm được vài chục dạng cà phê vối hoang dại tại Camaroon và Zaire. Berthaud (1985) và Charrier (1980) đề nghị các điều tra trong tương lai nên gắn với các vùng đa dạng cao như Tây Phi, Trung Phi và vùng cao Châu Phi.
Vật liệu từ các quần thể trong trồng trọt: vật liệu trồng ban đầu là sử dụng trực tiếp cà phê cĩ nguồn gốc hoang dại, số thế hệ trong trồng trọt chưa nhiều, hơn nữa cà phê vối cĩ tính tự khơng hợp, trồng phổ biến bằng hạt nên trong trồng trọt cịn duy trì tính đa dạng khá cao, chính vì vậy các quần thể trồng từ hạt trong trồng trọt là nguồn quan trọng để thu thập vật liệu ban đầu cho lai tạo và chọn lọc.
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 35
Tại Bờ Biển Ngà ngồi 800 kiểu gen cĩ nguồn gốc hoang dại, người ta đã thu thập được 700 kiểu gen chọn lọc trong trồng trọt. Tập đồn này thường xuyên được làm phong phú thêm các kiểu gen Guinean hoang dại và Congolese từ các quần thể trong trồng trọt ( Montagnon, 1992).
ðể phục vụ chọn tạo tạo giống, tập đồn nguồn gen trồng tại các cơ quan nghiên cứu thường gồm các thành phần sau:
+ ðời con của cà phê hoang dại.
+ Cây cà phê chọn lọc từ vườn sản xuất kinh doanh (nguồn quan trọng).
+ Con lai giữa các bố mẹ chọn lọc.
+ Các dịng vơ tính chọn lọc địa phương hoặc nhập nội.
1.4.2. Các tiêu chuẩn và ngưỡng chọn lọc
- Năng suất cao: Việc tạo ra giống cà phê cĩ năng suất cao là tiêu chuẩn hàng đầu. Tiềm năng năng suất trung bình của cà phê vối là 2 - 3 tấn/ha. Tiềm năng năng suất được ước tính bằng trọng lượng quả tươi thu hoạch, ít nhất là 4 năm và cũng cĩ thể giám định khả năng cho năng suất trước khi thu hoạch ( Montagnon, 1993).
- Năng suất ổn định: Cà phê cĩ năng suất ổn định thể hiện cây thích nghi cao với điều kiện ngoại cảnh khác nhau và ít biểu hiện sản lượng cách năm. Năng suất hàng năm cĩ tương quan chặt giữa các năm và với năng suất tích lũy trong giai đoạn 5, 10 và thậm chí 15 năm. Hệ số tương quan giữa năng suất tích lũy 4 năm với 5 hoặc 6 năm thường trên 0,9 nên khơng cần theo dõi năng suất quá 4 vụ (Bouharmont và ctv, 1980; Dublin, 1967; Trịnh ðức Minh, 1999).
Theo Walyaro đối với cây cà phê chè năng suất phụ thuộc vào khả năng sinh trưởng và sinh sản, các yếu tố cấu thành năng suất như: số cặp cành cơ bản, chiều dài cành cơ bản, số đốt mang quả, số quả trên đốt, tỷ lệ
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 36
tươi trên nhân … Tuy nhiên chưa cĩ cơng trình nào nghiên cứu tồn diện về các yếu tố này ở cà phê vối (Verdooren, 1988).
- Khả năng kháng gỉ sắt: ðược đánh giá 2 năm trong đĩ 1 năm khi cây cịn nhỏ tuổi và 1 năm khi cây đạt năng suất cao (Montagnon, 1998).
- Trọng lượng 100 nhân: Trọng lượng khoảng 16 - 18 g nên được tính tốn lặp lại ít nhất 2 năm (Charmetant và ctv, 1984).
- Tính thích ứng với điều kiện địa phương (khơ hạn, loại đất): do tương tác "kiểu gen x mơi trường" khá chặt, các thí nghiệm so sánh dịng vơ tính phải được bố trí ở nhiều địa phương đại diện cho các vùng sinh thái trồng Robusta. Cùng các dịng vơ tính nhưng ở các nơi khác nhau lại thể hiện mức độ thích hợp khác nhau như : Các dịng vơ tính này tốt nhất ở Bờ Biển Ngà lại khơng thể hiện tốt ở Togo hoặc Cameroon và ở Madagascar lại cịn kém hơn nữa. Trước khi đưa vào sản xuất, phải xác định được năng suất trung bình và tính thích ứng của mỗi dịng vơ tính.
- Cải thiện chất lượng cà phê: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng cà phê nhân thường bao gồm: Cỡ hạt, hàm lượng caffein và chất lượng cà phê tách. Nhưng do các thành phần chất lượng rất phức tạp và đa dạng khĩ cải thiện, hơn nữa ở Việt Nam những phân tích hĩa học và đánh giá về chất lượng cà phê tách cịn nhiều hạn chế nên trong chọn lọc đối với cà phê vối thường chỉ chú ý đến cỡ hạt, cỡ hạt được phân cấp theo trọng lượng 100 hạt ở độ ẩm 12 - 13% trọng lượng hoặc theo % hạt được giữ lại trên sàng cĩ các cỡ theo quy ước.
Giữa các kiểu gen cĩ sự khác nhau lớn về trọng lượng 100 hạt (5-25 g/100 hạt) và cĩ thể di truyền được. Ngưỡng chọn lọc cho phép chọn lọc những cây cĩ hạt to trên 16 - 18g/100 hạt hoặc 80% hạt cấp 1 được giữ lại trên sàng 16 cĩ đường kính lỗ trịn là 6,3 mm và nên được tính tốn lặp lại ít nhất 2 năm ( Starisky, 1974; Verdooren, 1988).Cỡ hạt chịu ảnh hưởng rõ của
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 37
thiếu nước trong thời kỳ quả tăng nhanh về thể tích (Nguyễn Thị Tuyết, 1997). Do đĩ cùng một DVT nhưng nếu trồng trong các tập đồn ở Bờ Biển Ngà chịu thời kỳ khơ hạn thì hạt nhỏ hơn từ 3 - 5g/100 hạt so với tại Madagascar (Charmetant và ctv, 1985). Tưới nước trong thời kỳ khơ hạn phần nào làm giảm ảnh hưởng xấu của khủng hoảng nước đến sự phát triển hạt (Starisky, 1970).
Một trong những nhược điểm của cà phê vối thương phẩm ở Việt Nam hiện nay là cỡ hạt cịn khá nhỏ, trọng lượng 100 nhân chỉ 12 - 14g ( Tơn Nữ Tuấn Nam, 1995), tỷ lệ hạt trên sàng 6,3 mm chỉ khoảng 20 - 30% mặc dù trong hệ thống thâm canh khá cao đã đưa năng suất lên hàng đầu thế giới. Qua thâm canh, cỡ hạt khơng gia tăng mấy trong khi năng suất tăng mạnh, chứng tỏ rào cản chính ở đây là bản chất di truyền của vật liệu giống đi vào trồng trọt. Cần phải coi cỡ hạt là chỉ tiêu chọn lọc chính. Với tập đồn cà phê vối hiện cĩ tại Viện nghiên cứu cà phê cho phép tiếp tục chọn lọc cĩ hiệu quả những kiểu gen cĩ cỡ hạt lớn và cố định chúng qua con đường nhân vơ tính. Tuy nhiên, trong sản xuất kinh doanh cần chú ý đúng mức việc phát triển vật liệu trồng là những DVT năng suất cao và cỡ hạt lớn thì mới nhanh chĩng cải thiện cỡ hạt của cà phê vối thương phẩm ở Việt Nam.
1.4.3. Khả năng kháng sâu bệnh hại của cây cà phê vối
1.4.3.1. Bệnh gỉ sắt
Những nghiên cứu về tính kháng do di truyền ở cà phê vối cịn rất hạn chế, nhất là đối với bệnh do nấm và cơn trùng. ðối tượng gây hại chủ yếu và nghiêm trọng nhất hiện nay trên cây cà phê vối ở Việt Nam là bệnh gỉ sắt [13].
Bệnh gỉ sắt (H. vastatrix) xuất hiện khá phổ biến trên lá cà phê vối. Biểu hiện nhiễm bệnh khác nhau theo từng cây trong cùng đời con và điều kiện mơi trường, những cây mẫn cảm hơn cĩ thể bị rụng lá hàng loạt [12][13].
Từ những tập đồn cà phê hoang dại ở Bờ Biển Ngà, Berthaud & Charrier (1988) [40] cho biết tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh cao (73%), bất kể thu thập về từ nguồn nào, trừ một quần thể hầu như kháng bệnh hồn tồn (IRA II). Cà phê Nana từ
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 38
Cộng hịa Trung Phi tỏ ra ít bị nhiễm (10% số cây), Robusta cĩ khả năng chịu bệnh gỉ sắt tốt hơn Kouilou.
Năm 1982, 1983 Eskes và ctv [45][46] đã nghiên cứu về tác hại của bệnh gỉ sắt tại Bờ Biển Ngà trên vật liệu giống đã đưa vào sản xuất cũng như vật liệu cịn đang trong quá trình chọn lọc cho thấy bệnh gỉ sắt trên cà phê vối cũng nguy hiểm như đối với cà phê chè.
Giống cà phê vối mẫn cảm với bệnh gỉ sắt thuộc nhĩm Guinean (Kouillou) cĩ thể bị rụng tới 60% số lá. Trong số 6 dịng vơ tính đưa vào sản xuất (thuộc nhĩm Congolese và nhĩm lai Congolese x Guinean) đầu những năm 1980 thì sau hơn 10 năm cĩ 3 dịng dần dần bị nhiễm bệnh nặng, tỷ lệ cây bệnh tùy địa phương và cĩ thể lên tới 100% [45][55].
Cũng trong nghiên cứu này các tác giả nhận thấy cĩ tương tác mạnh giữa kiểu gen, năm nghiên cứu và địa điểm nghiên cứu. Các cây của cùng dịng vơ tính phân bố hồn tồn ngẫu nhiên trong một thí nghiệm cũng cĩ mức nhiễm bệnh khác nhau.
Kết quả này cho phép nghĩ rằng tại Bờ Biển Ngà khơng phải chỉ cĩ dịng sinh lý gỉ sắt số 2 như đã cơng bố, đồng thời cũng cĩ sự phân bố khơng đồng đều của các dịng sinh lý này trên cùng một lơ trồng.
Mặc dù cĩ tính biến thiên trong nguồn lây bệnh, vẫn cĩ thể phát hiện một số kiểu gen kháng qua nhiều năm và cĩ thể tiến hành chọn lọc cĩ hiệu quả. Mặt khác, do tính phân bố khơng đồng đều bào tử của nhiều dịng sinh lý nguồn bệnh trong cùng lơ cũng như giữa các lơ, phương pháp đánh giá tính kháng ở ngồi đồng cần phải được cải tiến theo những khuyến cáo áp dụng cho cà phê chè (Trần Kim Loang, 1995, 1997) [12][13].
ðể đánh giá cĩ hiệu quả, cần phải theo dõi trên những cây trưởng thành nhiều lần và trong nhiều mơi trường khác nhau, chú ý những năm cây cho năng suất cao, sử dụng số liệu của năm nhiễm bệnh nặng nhất để đánh
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 39
giá tính kháng. Chỉ đưa ra sản xuất những đời con cĩ số cây nhiễm bệnh ít nhất và những dịng vơ tính cĩ tính kháng cao trong điều kiện đồng ruộng cũng như qua lây bệnh nhân tạo trong phịng thí nghiệm.
Những nghiên cứu về bệnh gỉ sắt tại Việt Nam trên cây cà phê vối vùng Tây Nguyên (Trần Kim Loang, 1995, 1997) [12][13], cĩ những nhận xét sau:
- Vườn trồng bằng hạt cĩ tỷ lệ cây bệnh 35 - 75%, trong đĩ 10 - 29% cây bị nhiễm nặng. Mức độ nhiễm bệnh rất khác nhau giữa các cá thể trong cùng một quần thể vườn, thể hiện tính kháng ngang.
- Cĩ 3 dạng nhiễm bệnh chia theo diễn biến mức độ bệnh trong năm. Dạng phổ biến nhất chiếm 70% tổng số cây bệnh là bệnh phát sinh từ tháng 6, phát triển mạnh từ tháng 11 và đạt đỉnh cao vào tháng 11, 12 với tỷ lệ lá bệnh trung bình là 80% và chỉ số bệnh từ 2 - 15%.
- Chỉ số bệnh 7% bắt đầu làm giảm năng suất và được coi là ngưỡng gây hại.
- Các kỹ thuật canh tác như mật độ trồng, bĩn phân, tạo hình... khơng hạn chế được sự phát triển của bệnh. Sử dụng giống kháng là giải pháp tốt nhất hiện nay.
Những nhận xét trên cho thấy tại Việt Nam việc chọn lọc cây cà phê vối cĩ tính kháng bệnh gỉ sắt khơng được xem nhẹ và muốn cĩ kết quả thì trước hết phải cĩ những nghiên cứu sâu hơn nữa đối với nguồn bệnh.
Di truyền học của tính kháng bệnh gỉ sắt trên cây cà phê vối chưa được nghiên cứu nhiều. Tính kháng cĩ lẽ là do nhiều gen. Berthaud (1988) [40] nhận thấy trong các đời con do lai nhân tạo tỷ lệ cây kháng khi lây nhiễm dịng 2 biến thiên trong phạm vi 20 - 66%, đời con thường chịu bệnh khá khi lai 2 bố mẹ ít mẫn cảm bệnh. Vật liệu đơn bội và đơn bội kép trong
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nơng nghiệp……… 40
tương lai gần đây sẽ gĩp phần làm sáng tỏ một số nghi vấn về di truyền tính kháng gỉ sắt của cà phê vối.
1.4.3.2. Bệnh khơ cành, khơ quả
Bệnh khơ cành, khơ quả là bệnh nguy hiểm thứ hai sau bệnh gỉ sắt hại trên cây cà phê. Bệnh làm cho quả, cành cà phê bị khơ và dẫn đến chết cây.