Ứng dụng sinh học trong sản xuất cà phê (Coffea)

Trong số đó, bệnh hại và dịch hại là những vấn đề đã và đang làm đau đầu cả những người trồng cà phê và các cấp quản lý bệnh dịch hại cây trồng.

Việc sử dụng thuốc hóa học để kiểm soát bệnh hại và dịch hại hiện vẫn đang là biện pháp tối ưu nhất đối với người trồng cà phê ở Việt Nam. Tuy nhiên, thực tế đã cho thấy biện pháp hóa học cũng đã và đang mang lại nhiều hệ lụy cho con người và môi trường. Từ những năm 80 của thế kỷ trước, các nước như Ấn Độ và Brazil đã sử dụng Trichoderma để kiểm soát bệnh hại trên cà phê. Đến nay, nhiều nước khác trên thế giới như Kenya, Mỹ, nhiều nước châu Âu như Tây Ban Nha, Đức, Đan Mạch, Ý, Thổ Nhĩ Kỳ… đã sử dụng biện pháp sinh học trong kiểm soát bệnh hại và dịch hại trên cà phê với mong muốn khắc phục những nhược điểm của việc sử dụng thuốc hóa học và kết quả thu được cũng rất khả quan.

Các báo cáo trên thế giới cho thấy nhiều tiềm năng có thể ứng dụng biện pháp sinh học bằng cách sử dụng các sinh vật đối kháng. Qua đó, cho thấy ở Việt Nam, khi cây cà phê cũng bị tấn công bởi các bệnh hại và dịch hại có nguyên nhân tương tự, chúng ta cũng có thể sử dụng biện pháp này. Tuy nhiên, người trồng cà phê cũng như cấp quản lý bệnh dịch hại cần xác định rõ nguyên nhân của bệnh hại và dịch hại để có được biện pháp kiểm soát phù hợp.

Ngoài biện pháp sử dụng sinh vật đối kháng như trên, hiện nay, các nước trên thế giới đã và đang nghiên cứu phát triển nhiều biện pháp sinh học mới như trồng giống cà phê kháng bệnh dịch ở Ethiopia hay như sử dụng các chất chiết xuất sinh học như hardin từ Erwinia amylovora để trừ bệnh tàn lụi do Erwinia, rệp vừng, các bệnh do vi khuẩn, các loại tuyến trùng hại rễ… ở Đức, Tây Ban Nha và Mexico. Biện pháp trồng xen canh ca cao với cà phê ở Philippine giúp giảm sự ảnh hưởng của côn trùng và các bệnh hại như bệnh gỉ sắt. Tuy nhiên việc trồng xen canh cũng cần phải được tìm hiểu kỹ, ví dụ như xen canh cà phê với chuối sẽ làm tăng nguy cơ nhiễm tuyến trùng vào cà phê do chuối là vật chủ tốt cho loài tuyến trùng Pratylenchus coffeae. Các biện pháp nhằm giúp tăng cường khả năng phát triển của cây nhờ hệ rễ được cộng sinh với nấm Phlebopus portentosus hay Glomus hoặc xử lý hạt cà phê với Trichoderma trước khi ươm giống cũng đang là những phương pháp được nhiều nước ứng dụng.

2. ỨNG DỤNG SINH HỌC TRONG BẢO QUẢN SAU THU HOẠCH CÀ PHÊ

Giống như những loại nông sản khác, cà phê sau khi thu hoạch cũng có thể bị hư hỏng bởi nhiều nguyên nhân vật lý, hóa học và sinh học khác nhau. Trong đó, có thể ứng dụng biện pháp sinh học để kiểm soát các tác nhân sinh học gây hư hỏng hạt cà phê (chủ yếu là sự tấn công của các loài nấm hại).

Một số nấm hại hạt cà phê được thế giới chú ý là nấm Fusarium concolor Krug tạo dạng nấm sợi màu hơi đỏ trên hạt. Chúng có thể tạo độc tố nấm mycotoxin làm ảnh hưởng đến chất lượng của nước uống cà phê khi sử dụng. Hay như nấm Aspergillus ochraceus, khi nhiễm trên hạt, sẽ tổng hợp độc tố orchratoxin A gây ảnh hưởng trên thần kinh, miễn dịch… của người sử dụng. Để kiểm soát các mối nguy tiềm tàng từ những loài nấm này cũng như ức chế sự phát triển của chúng trên hạt cà phê, người ta có thể sử dụng các vi sinh vật đối kháng như Bacillus subtilis hay Trichoderma. Ngoài Bacillus subtilis và Trichoderma, một loài nấm khác là Cladosporium cladosporioides (Fres.) de Vries. cũng được sử dụng như một nhân tố kiểm soát sinh học trên hạt cà phê nhằm mục tiêu kiểm soát các nấm hại như Fusarium sp.,Penicillium sp., Apergillus spp. 

3. ỨNG DỤNG SINH HỌC TRONG TẬN DỤNG PHẾ LIỆU SẢN XUẤT CÀ PHÊ

Không phải chỉ riêng ở nước ta, các nước trên thế giới cũng gặp phải một tình trạng tương tự là sự thừa thải của các nguồn phế phụ liệu trong sản xuất cà phê như vỏ cà phê và bã cà phê nhân sau tách chiết. Trong đó, lượng vỏ cà phê khổng lồ là vấn đề quan trọng hơn do chúng không tập trung, do đó, dẫn đến khó kiểm soát và xử lý.

Qua khảo sát thực tế cho thấy hầu hết các hộ trồng cà phê xử lý lượng vỏ cà phê sau khi sát theo cách như để khô tự nhiên rồi đốt bỏ, bón trực tiếp vào gốc cây (gồm cả cà phê) chưa qua ủ hoai... Với các nhà máy chế biến thì có thể tận dụng nguồn phế liệu này để làm nhiên liệu nhưng với các nông hộ thì khó thực hiện được do nhiều nguyên nhân như không có bếp chuyên dụng hoặc các nhược điểm tương tự như khi sử dụng củi để đốt lò. Chỉ một lượng rất nhỏ vỏ cà phê được sử dụng làm nhiên liệu ở quy mô nông hộ.

Trong khi đó, nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất phân hữu cơ cũng như nhu cầu phân hữu cơ cho nông nghiệp nói chung và người sản xuất cà phê nói riêng hiện tại rất lớn để bổ sung nguồn dinh dưỡng hữu cơ tự nhiên vào đất. Do đó, việc đốt bỏ vỏ cà phê rõ ràng đã gây lãng phí nguồn nguyên liệu này. Việc bón trực tiếp vỏ cà phê chưa qua ủ hoai cho cây trồng xem ra cũng còn nhiều vấn đề phải lưu ý như thời gian phân hủy chậm, quá trình phân hủy sẽ gây hư hại hệ rễ và gốc cây. Thêm vào đó, nếu nguồn vỏ có mang tàn dư của các mầm bệnh và/hoặc dịch bệnh cho cây cà phê thì hậu quả tất yếu là sự phát tán nguồn bệnh này trở lại cây trồng.

Đi tiên phong trong việc nghiên cứu tân dụng vỏ cà phê trên thế giới thì có thể kể đến các nước như Ấn Độ, Iraq hay Colombia. Ở những nước này, người ta sử dụng lại nguồn phế liệu từ sản xuất cà phê để tạo những sản phẩm phục vụ việc canh tác như phân bón hữu cơ, đất sạch… Đặc biệt hơn, họ cũng đã tận dụng vỏ cà phê để làm cơ chất kết hợp với phân gà để sản xuất được các sản phẩm mang bào tử của những chủng nấm đối kháng nhằm phục vụ lại việc canh tác cà phê. Ở Ấn Độ, từ vỏ cà phê, người ta đã thu được các sản phẩm Trichoderma harzianum và T. virens đạt hiệu quả 10¹¹ – 10¹² CFU/g cơ chất. Hay cao cấp hơn nữa, người ta dùng vỏ cà phê để làm cơ chất sản xuất các loại nấm ăn như nấm bào ngư (Pleurotus florida) ở Iraq, Colombia và nấm đông cô (Lentinula edodes) ở Colombia.

4. MỘT SỐ LƯU Ý KHI ỨNG DỤNG NẤM ĐỐI KHÁNG Trichoderma TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ

Hiện nay, việc sử dụng các chế phẩm sinh học để kiểm soát bệnh hại và dịch hại đã phổ biến ở một số nơi trong nước trên một số loại cây trồng. Dù là loại cây gì, kiểm soát tác nhân nào và bằng chế phẩm sinh học nào thì cũng có những nguyên tắc sinh học chung. Trong đó, cần lưu ý rằng hầu hết các sinh vật trong các chế phẩm sinh học cũng cần có chất dinh dưỡng để tồn tại và phát huy hiệu quả. Do đó, việc sử dụng chế phẩm sinh học mà không cung cấp nguồn dinh dưỡng thích hợp cho chúng đôi khi chỉ thêm lãng phí.

Nhiều nghiên cứu đã cho thấy việc sử dụng các chất dinh dưỡng đa lượng (NPK) vô cơ quá mức cũng làm giảm hiện diện của các loài vi sinh vật hữu hiệu, đặc biệt làTrichoderma. Sử dụng phân vô cơ càng tăng thì lượng Trichoderma trong đất càng giảm. Thêm vào đó, người ta cũng đã chứng minh được rằng nếu thiếu phân hữu cơ thì số lượng Trichoderma trong đất cũng giảm. Điều này rõ ràng rằng chúng ta cần cung cấp cho cây NPK vừa phải và cần thiết phải bổ sung vào đất các nguồn dinh dưỡng hữu cơ, vừa có lợi cho cây trồng vừa có lợi cho các vi sinh vật hữu hiệu. 
Trong quá trình sử dụng các sản phẩm vi nấm đối kháng trong sản xuất cà phê, quan trọng hơn hết vẫn là sự am hiểu của người trồng về các đặc điểm thực tế trong vườn của mình cũng như các kiến thức cơ bản về các chế phẩm vi nấm này. Đặc điểm thực tế của vườn chủ yếu là tình trạng sinh lý của cây, xác định các triệu chứng bệnh hại chính xác và mức độ bệnh hại. Việc sử dụng chế phẩm nấm đối khángTrichoderma chỉ có thể giúp ngăn ngừa sự lây lan mầm bệnh cũng như giúp cây trồng tăng cường sức đề kháng thông qua việc giúp cây tăng cường khả hấp thu dinh dưỡng, khỏe mạnh cũng như ngăn chặn sự tấn công của mầm bệnh vào cây. Không thể có một loài vi nấm Trichoderma nào hay một sản phẩm sinh học chứa vi nấm Trichoderma mà có thể giúp kiểm soát hoàn toàn các loại bệnh do nhiều loại nấm hại khác nhau. Bên cạnh đó, với cùng một tác nhân gây hại, các chế phẩm vi nấm khác nhau sẽ cho những hiệu quả kiểm soát khác nhau. Sự khác biệt này do có sự khác nhau về nguồn gốc sản phẩm, chủng loài vi nấm Trichoderma có trong sản phẩm. Do đó, để việc ứng dụng vi nấm đối kháng này có hiệu quả trong sản xuất cà phê thì cần phải biết chính xác nguyên nhân gây bệnh hại để từ đó chọn lựa chế phẩm vi nấm phù hợp.