i
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và cha đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đợc
cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Tình
Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của
các cấp lãnh đạo Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà nội, Viện Khoa học Kỹ
thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên, Trờng Đại học Tây Nguyên, ủy ban
nhân dân huyện Đăk Mil, ủy ban nhân dân các xã trên địa bàn huyện Đăk
Mil, Phòng Nông nghiệp - Địa chính và Phòng thống kê huyện Đăk Mil,
ii
Trạm Khuyến nông và Trạm Khí tợng Thủy văn huyện Đăk Mil, một số cơ
quan đoàn thể khác, các chủ hộ mô hình và nông dân huyện Đăk Mil. Tôi xin
chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến:
- GS TS KH. Nguyễn Hữu Tề, Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội.
- TS. Trơng Hồng, Phó trởng phòng Khoa học kế hoạch và hợp tác
quốc tế Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên.
- TS. Tôn Nữ Tuấn Nam, Trởng Bộ môn Hệ thống Nông nghiệp, Viện
Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên.
- ThS. Chế Thị Đa, Phó trởng Bộ môn giống, Viện Khoa học Kỹ thuật
Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên.
- KS. Nguyễn Văn Sinh, Giám đốc Trung tâm Khuyến nông và Giống
cây trồng vật nuôi tỉnh Đăk Lăk.
- KS. Đỗ Quang Danh, Trởng Trạm Khuyến nông Đăk Mil
- Tập thể cán bộ nghiên cứu khoa học thuộc Bộ môn giống, Viện
Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên.
- Tập thể lãnh đạo UBND huyện Đăk Mil, UBND các xã trên địa bàn
huyện Đăk Mil, Phòng Nông nghiệp - Địa chính và Phòng thống kê
huyện Đăk Mil, các chủ hộ mô hình, các cộng tác viên khuyến nông
và các bạn đồng nghiệp.
- Tập thể lãnh đạo và các thầy cô trong Khoa sau đại học Trờng Đại
học Nông nghiệp I Hà nội, trờng Đại học Tây Nguyên.
- Các thầy cô trong Bộ môn Cây lơng thực, Khoa nông học, Trờng Đại
học Nông nghiệp I Hà Nội.
Những ngời đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến và tạo mọi điều kiện thuận lợi
để tôi hoàn thành luận văn này.
iii
iv
Danh mục các chữ viết tắt
CC1
C1
CSB
CV
ĐK
ĐC (đ/c)
FPR
MH
KHKT
ORSTOM
RCBD
TT & BVTV
TB
UBND
Cành cấp 1.
Cấp 1.
Chỉ số bệnh.
Hệ số biến thiên.
Đờng kính.
Đối chứng.
Farmer participatory research.
Mô hình.
Khoa học kỹ thuật.
Organisation Rechèrche Scientifique
et Technique Outre Mer.
Randomized Complete Block Designs.
Trồng trọt và bảo vệ thực vật.
Trung bình.
ủy ban nhân dân.
Danh sách các bảng
Bảng 3.1. Các đặc trng khí hậu thời tiết huyện Đăk Mil - tỉnh Đăk Lăk.
Bảng 3.2. Diện tích cà phê phân theo các xã trên địa bàn huyện Đăk Mil
tại thời điểm điều tra năm 2000.
Trang
38
41
v
Bảng 3.3. Kết quả của một số chỉ tiêu điều tra ở 5 xã trồng cà phê
trọng điểm trên địa bàn huyện.
Bảng 3.4. Một số đặc điểm của các vờn cà phê vối xây dựng mô hình ghép
cải tạo.
Bảng 3.5. Mức đầu t phân bón trung bình 3 năm ở các vờn xây dựng mô
hình
Bảng 3.6. Một số chỉ tiêu hóa tính đất của các vờn xây dựng mô hình.
Bảng 3.7. Thời vụ ca và tỷ lệ(%) gốc cà phê mọc chồi sau ca 30 ngày
tại các điểm xây dựng mô hình.
Bảng 3.8. Thời vụ ghép và tỷ lệ(%) gốc cà phê đạt tiêu chuẩn ghép sau ca
60 ngày tại các điểm xây dựng mô hình.
Bảng 3.9. Số tinh dòng cà phê vối chọn lọc và cây thực sinh trồng thay thế
(đ/c)
trong mô hình ở các địa điểm.
Bảng 3.10. Tỷ lệ gốc ghép sống sau 30, 60 ngày của các tinh dòng
cà phê vối chọn lọc.
Bảng 3.11. Tỷ lệ gốc ghép sống sau 30, 60 ngày của các vờn mô hình.
Bảng 3.12. Tỷ lệ gốc ghép sống có lá biểu hiện bất thờng sau phép 3
tháng.
Bảng 3.13. Kết quả xử lý hiện tợng bị xoăn và bạc lá cà phê ghép bằng
Nucafe.
Bảng 3.14. Sinh trởng của các tinh dòng cà phê vối ghép cải tạo sau 3
tháng.
Bảng 3.15. Sinh trởng của các vờn mô hình sau ghép cải tạo 3 tháng.
Bảng 3.16. Sinh trởng của các tinh dòng cà phê vối ghép cải tạo sau 6
tháng.
Bảng 3.17. Sinh trởng của các vờn mô hình sau cải tạo 6 tháng.
Bảng 3.18. Sinh trởng của các tinh dòng cà phê vối ghép cải tạo sau 12
tháng.
Bảng 3.19. Sinh trởng của các vờn mô hình sau cải tạo 12 tháng.
Bảng 3.20. Sinh trởng của các tinh dòng cà phê vối ghép cải tạo sau 18
tháng.
Bảng 3.21. Sinh trởng của các vờn mô hình sau ghép cải tạo 18 tháng.
Bảng 3.22. Tốc độ tăng trởng các chỉ tiêu sinh trởng của những
tinh dòng cà phê vối ghép cải tạo.
Bảng 3.23. Tốc độ tăng trởng các chỉ tiêu sinh trởng của các vờn mô hình
Bảng 3.24. So sánh các chỉ tiêu tăng trởng của cây ghép và cây thực sinh
Bảng 3.25. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tinh dòng
cà phê vối chọn lọc ghép cải tạo 18 tháng.
43
46
47
48
49
50
51
53
54
56
57
58
59
61
62
63
64
66
67
72
73
74
77
vi
Bảng 3.26. So sánh các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
của các vờn mô hình.
Bảng 3.27. Thời kỳ chín của các tinh dòng cà phê vối ghép trên địa bàn
huyện Đăk Mil
Bảng 3.28. Tình hình bệnh rỉ sắt ở các tinh dòng cà phê ghép và cây thực
sinh.
Bảng 3.29. Phẩm cấp hạt của các tinh dòng cà phê vối sau ghép 18 tháng
tại Đăk Mil.
Bảng 3.30. Phân tích hiệu quả kinh tế của việc ghép cải tạo và trồng thay
thế bằng cây thực sinh sau 18 tháng.
Bảng 3.31. Ước tính hiệu quả kinh tế của mô hình ghép cải tạo trong giai
đoạn kinh doanh (ghép 250 cây/ha).
Danh sách các hình
Hình 1. Tinh dòng 6/18 sau ghép 27 tháng tại Viện KHKT Nông Lâm
nghiệp Tây Nguyên.
Hình 2. Tinh dòng 17/12 sau ghép 27 tháng tại Viện KHKT Nông Lâm
nghiệp Tây Nguyên.
Hình 3. Tinh dòng 14/8 sau ghép 27 tháng tại Viện KHKT Nông Lâm
nghiệp Tây Nguyên.
Hình 4. Tinh dòng 13/8 sau ghép 27 tháng tại Viện KHKT Nông Lâm
nghiệp Tây Nguyên.
Hình 5. Tinh dòng 2/3 sau ghép 18 tháng tại Viện KHKT Nông Lâm
nghiệp Tây Nguyên.
Hình 6. Vờn nhân chồi ghép.
Hình 7. Chồi ghép đạt tiêu chuẩn.
Hình 8. Các bớc trong ghép cải tạo.
Hình 9. Cây ghép sau 3 tháng.
Hình 10. Cây thực sinh 3 tháng tuổi.
Hình 11. Cây ghép sau 15 tháng .
Hình 12. Cây thực sinh 15 tháng tuổi.
Hình 13. Tinh dòng 2/3, 6/18, 17/12, 14/8 sau ghép 18 tháng tại huyện Đăk Mil.
78
79
80
82
84
86
vii
Danh sách các Biểu đồ
Trang
Biểu đồ 1. Lợng ma, bốc hơi, nhiệt độ trung bình ở huyện Đăk Mil.
Biểu đồ 2. Sinh trởng đờng kính gốc của cây ghép và cây thực sinh.
Biểu đồ 3. Sinh trởng chiều cao cây của cây ghép và cây thực sinh.
Biểu đồ 4. Sinh trởng số cặp cành C1 của cây ghép và cây thực sinh.
Biểu đồ 5. Sinh trởng chiều dài cành C1 của cây ghép và cây thực sinh.
Biểu đồ 6. Sinh trởng số đốt/cành C1 của cây ghép và cây thực sinh
Biểu đồ 7. Dài lóng đốt của cây thực sinh và cây ghép.
Biểu đồ 8. Tốc độ tăng trởng của cây ghép và cây thực sinh.
39
69
69
69
71
71
71
76
Mục lục
Lời cam đoan
Lời cám ơn
Trang
i
ii
viii
Danh mục các chữ viết tắt
iv
Danh mục các bảng
v
Danh mục các hình
vii
Danh mục các biểu đồ
viii
Mục lục
ix
Mở Đầu
1. Đặt vấn đề
2. Mục đích
3. Yêu cầu
4. Giới hạn đề tài
Chơng 1. Tổng quan tài liệu
1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm di truyền của cà phê vối
1.2. Đặc điểm thực vật học và yêu cầu sinh thái của cà phê vối
1.3. Tình hình sản xuất cà phê vối trên thế giới và Việt Nam
1.4. Các nguồn gen phục vụ chọn tạo và các tiêu chuẩn chọn lọc đối với cà phê
1.5. Kết quả chọn tạo giống cà phê vối trên thế giới và ở Việt Nam
1
1
3
4
4
5
5
9
12
15
20
1.6. Ghép cà phê - một giải pháp tiến bộ ứng dụng thành tựu của chọn
tạo giống trên thế giới và Việt Nam
26
Chơng 2. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu
2.1. Thời gian, địa điểm, đối tợng nghiên cứu
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.3. Các chỉ tiêu và phơng pháp nghiên cứu
2.4. Phơng pháp phân tích đất
2.5. Phơng pháp xử lý số liệu
Chơng 3. Kết quả và thảo luận
3.1. Điều kiện tự nhiên huyện Đăk Mil
3.1.1. Vị trí địa lý
3.1.2. Địa hình, đất đai
3.1.3. Khí hậu thời tiết
3.2. Kết quả điều tra tình hình sản xuất cà phê tại huyện Đăk Mil
3.2.1. Diện tích, năng suất, sản lợng cà phê toàn huyện
3.2.2. Kết quả điều tra các xã trồng cà phê trọng điểm thuộc huyện
Đăk Mil
3.3. Kết quả xây dựng mô hình ghép cải tạo
3.3.1. Đặc điểm của các vờn cà phê vối xây dựng mô hình
3.3.2. Thời vụ ca và ghép ở các vờn xây dựng mô hình
3.3.3. Các tinh dòng cà phê vối và cây thực sinh trồng thay thế
trong mô hình nghiên cứu
30
30
31
31
35
35
36
36
36
36
37
41
41
42
45
46
48
51
ix
3.3.4. Tỷ lệ gốc ghép sống sau 30, 60 ngày
3.3.5. Tỷ lệ gốc ghép sống có lá biểu hiện bất thờng và biện pháp khắc phục
3.3.6. Sinh trởng của các tinh dòng cà phê vối ghép cải tạo qua các
giai đoạn
3.3.7. Tốc độ tăng trởng các chỉ tiêu sinh trởng
3.3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tinh
dòng cà phê vối chọn lọc ghép cải tạo sau 18 tháng
3.3.9. Thời kỳ chín của các tinh dòng cà phê vối chọn lọc ghép trên
địa bàn huyện Đăk Mil
3.3.10. Bệnh gỉ sắt
3.3.11. Phẩm cấp hạt của các tinh dòng cà phê vối chọn lọc sau
ghép 18 tháng tại Đăk Mil
3.3.12. Hiệu quả kinh tế của mô hình ghép cải tạo
3.3.13. Hiệu quả nhân rộng của mô hình
Kết luận và đề nghị
Tài liệu tham khảo
52
56
58
72
76
78
80
81
84
87
88
90
x
mở đầu
1. Đặt vấn đề
Cây cà phê là một trong những cây công nghiệp giữ vai trò hết sức quan
trọng trong nền kinh tế thế giới, cũng nh tại Việt Nam [19][7]. Việc trồng trọt,
chế biến, tiêu thụ cà phê đã đem lại công ăn việc làm cho hàng triệu ngời và là
ngành kinh doanh lớn trên thế giới, chỉ đứng sau dầu lửa [53].
Sản xuất cà phê đã có ý nghĩa thiết yếu trong phát triển nông thôn, tác
động trực tiếp lên đời sống của hàng triệu nông hộ nhỏ ở các nớc đang phát
triển [19].
ở Việt Nam, cây cà phê đã đợc trồng trên 100 năm nay [28]. Chỉ trong
vòng trên 20 năm nay, từ chỗ cha có tên trong danh sách các nớc xuất khẩu cà
phê, đến nay Việt Nam đã đứng thứ 2 thế giới về xuất khẩu cà phê, sau Brazil
và là nớc đứng đầu về xuất khẩu cà phê vối [36]. Theo số liệu thống kê, vào
cuối năm 2000, cả nớc có trên 598.000 ha, với sản lợng xuất khẩu trên
686.000 tấn, đạt giá trị trên 500 triệu USD [27], đứng thứ 2 sau lúa gạo về
tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu trong ngành nông nghiệp [7]. Ngành cà phê
Việt Nam đã tạo công ăn việc làm cho hàng triệu lao động ở miền núi, trong
đó có các đồng bào dân tộc thiểu số và tham gia thực sự có hiệu quả vào các
chơng trình kinh tế, xã hội (định canh, định c; xóa đói giảm nghèo) [4].
Đăk Lăk là tỉnh trồng cà phê trọng điểm và lớn nhất cả nớc. Theo thống
kê của Sở Địa chính, Sở Thơng mại và Du lịch Đăk Lăk năm 2000, diện tích
cà phê ở Đăk Lăk có trên 264.000 ha, sản lợng gần 350.000 tấn, kim ngạch
xuất khẩu đạt giá trị trên 267 triệu USD [27].
Đăk Mil là huyện nằm về phía nam của tỉnh Đăk Lăk, theo số liệu
thống kê của huyện năm 2000 thì toàn huyện có diện tích gần 30.000 ha, đứng
thứ 3 so với 17 huyện và thành phố trong tỉnh [26], do vậy cũng đóng góp
đáng kể về diện tích, cũng nh giá trị kim ngạch xuất khẩu cà phê của tỉnh.
Tuy nhiên giá cà phê trong một vài năm gần đây liên tục bị giảm sút,
giá bình quân của niên vụ 1998, 1999, 2000, 2001 lần lợt là 1.530, 1.370, 823,
350 USD/tấn [27][3] và hiện nay có sự biến động lớn từ 500 -750 USD/tấn,
nên diện tích phần nào có chiều hớng giảm xuống. Yếu tố tác động gây nên
tình trạng nêu trên một mặt do tăng trởng nhanh về sản lợng (Brazil từ 5,3
xi
triệu bao năm 1990 lên 9,5 triệu bao năm 2001; Việt Nam từ 1,068 triệu bao
năm 1990 lên 13,95 triệu bao năm 2001) [35] gây ảnh hởng tới cán cân cung
cầu, mặt cơ bản khác là do chất lợng sản phẩm của nớc ta kém, giá thành sản
phẩm cao nên sức cạnh tranh trên thị trờng thế giới thấp. Giá bán cà phê của ta
thờng thấp hơn so với sản phẩm cùng loại của các nớc khác từ 100 - 200
USD/tấn [3] nên đã gây thiệt hại đáng kể về kinh tế.
Nguyên nhân của tình trạng chất lợng sản phẩm cha cao, ngoài vấn đề
về thiếu công nghệ chế biến; tập quán thu hái còn nhiều quả xanh gây tỷ lệ hạt
đen khá cao (từ 2 - 8%) - trong khi cà phê xuất khẩu loại 1 chỉ chiếm 10% [1],
còn do vấn đề trồng trọt; chăm sóc gây nên - trong đó đáng chú ý nhất là vấn
đề về giống.
Thật vậy, diện tích cà phê ở Đăk Lăk nói chung, Đăk Mil nói riêng,
trong những năm 1983 - 1997 do giá cà phê u đãi, đem lại lợi nhuận cao nên
đã phát triển với tốc độ quá nhanh và buộc phải dựa vào chọn lọc hàng loạt
trên những vờn còn lại sau ngày giải phóng và mới trồng giai đoạn 1980-1990
[13]. Phần lớn diện tích cà phê của nớc ta (khoảng 95%) là cà phê vối [19]. Cà
phê vối có tính tự không hợp (self-incompatibility) [65][79] nên phơng pháp
chọn lọc hàng loạt đã và đang áp dụng hiện nay còn bọc lộ nhiều nhợc điểm
nh:
- Luôn có từ 10 - 15% số cây trên vờn cho quả quá nhỏ [19] đã ảnh xấu
đến chất lợng sản phẩm: thể hiện ở cỡ hạt khá nhỏ, trọng lợng 100 nhân thấp
(13-14g), tỷ lệ hạt đạt tiêu chuẩn loại 1 (trên sàng 6,3mm) chỉ đạt 30-40% và
chất lợng sản phẩm không đồng đều [6].
- Vờn cây mang tính đa dạng cao, tỷ lệ cây cho năng suất thấp (chỉ đạt
dới 20% năng suất trung bình của toàn vờn) luôn chiếm từ 10 - 12%, bệnh rỉ
sắt xuất hiện ngày càng nhiều, tỷ lệ cây bị nhiễm chiếm từ 35 - 75%, nhiều
cây bị bệnh nặng gây rụng lá và cho năng suất cách năm làm hạn chế năng
suất của vờn cây, tăng giá thành sản phẩm [9][10][12][14].
Nh vậy có thể nâng cao năng suất, cải thiện chất lợng cà phê nhân cho
các vờn trồng bằng hạt chọn lọc hàng loạt đang tồn tại phổ biến trong sản xuất
cà phê vối ở Việt Nam, nếu ta biết đầu t vào công tác cải tiến giống, áp dụng
các biện pháp thích hợp nâng cao độ đồng đều về giống, trong đó có biện pháp
ghép thay tán cây giống xấu bằng những dòng vô tính chọn lọc.
Xuất phát từ tình hình thực tế nêu trên, để góp phần nhân rộng tiến bộ
xii
kỹ thuật ghép cải tạo cây giống xấu trên vờn cà phê vối kinh doanh, đồng thời
cải thiện chất lợng hạt, nâng cao năng suất, giảm giá thành sản phẩm, của
ngành sản xuất cà phê ở Đăk Lăk nói chung và Đăk Mil nói riêng, tăng sức
cạnh tranh trên thị trờng thế giới thì việc thực hiện đề tài:
" Xây dựng mô hình ghép cải tạo vờn cà phê vối kinh doanh bằng các
tinh dòng cà phê vối chọn lọc trên địa bàn huyện Đăk Mil, tỉnh Đăk Lăk" là
yêu cầu cần thiết và cấp bách.
2. Mục đích
- Cải tạo vờn cà phê vối hiện đang cho năng suất thấp, chất lợng kém
- Làm mô hình mẫu để chuyển giao công nghệ ghép đến đông đảo bà con
nông dân, phục vụ công tác khuyến nông ở địa phơng.
- Đánh giá tính thích ứng của một số tinh dòng cà phê vối chọn lọc cho
năng suất cao, kích cỡ hạt lớn, kháng bệnh rỉ sắt trên địa bàn huyện Đăk Mil,
để làm đa dạng thêm số lợng tinh dòng hiện có phục vụ ghép tại địa phơng.
3. Yêu cầu
- Ghi nhận, theo dõi đợc tình hình sinh trởng, các yếu tố cấu thành năng
suất, năng suất cây ghép và phẩm cấp hạt cà phê nhân sống của các tinh dòng
cà phê vối chọn lọc sử dụng trong xây dựng mô hình.
- Đánh giá hiệu quả nông học, hiệu quả kinh tế của mô hình so với tập
quán canh tác cà phê hiện nay của địa phơng.
4. Giới hạn đề tài
Đề tài áp dụng các kết quả nghiên cứu về cây cà phê đã đợc công nhận
là các tiến bộ kỹ thuật cho phép áp dụng trong sản xuất của Viện Khoa học
Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (Viện nghiên cứu cà phê Eakmat trớc
đây) trong điều kiện ở huyện Đăk Mil. Trong đó quan tâm đến giải pháp: ghép
cải tạo vờn cà phê vối kinh doanh cho năng suất thấp bằng các tinh dòng cà
phê vối chọn lọc.
xiii
Chơng 1
Tổng quan tài liệu
1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm di truyền của cà phê vối
1.1.1. Nguồn gốc, phân loại
Chi coffea thuộc họ Rubiacea, bộ Rubiales và có khoảng 100 loài khác
nhau. Phần lớn các loài cà phê thờng trồng và có giá trị kinh tế là thuộc nhóm
Eucofea K. Schum, ngoài ra còn 3 nhóm khác: Paracoffea Miq,
Mascareocffea Chev và Agrocoffea Pierre (Auguste Chevalier) [76].
Nhóm Eucofea đợc chia thành 5 nhóm phụ: Erythocoffea, Pachycofea,
Nacocoffea, Melanoaoffea và Mozambicoffea. Trong đó chỉ có 2 nhóm phụ
đầu là có hai loài cà phê quan trọng nhất Coffea arabica Line (cà phê chè) và
Coffea canephora Pierre (cà phê vối) đang đợc trồng phổ biến hiện nay.
Cà phê vối (Coffea canephora) có nguồn gốc trong các vùng rừng thấp
ở châu Phi nhiệt đới, đợc phát hiện vào cuối thế kỷ 19 và đợc đặt tên bởi nhà
thực vật học ngời Pháp, Piere, 1897 [76].
Dựa theo các đặc điểm hình thái học và nông học, trong trồng trọt
Berthaud [41] đã chia loài Coffea canephora làm 2 giống:
- Coffea canephora var. kouillou: thân mọc dạng bụi, cành cơ bản phân
nhiều cành thứ cấp và có xu hớng rũ xuống, lá dài và nhỏ, sớm ra hoa,
quả, hạt nhỏ, chịu hạn khá đợc tìm thấy ở bờ Biển Ngà và Congo (Petit
Indiene). Giống này ít có giá trị kinh tế vì năng suất thấp, dễ nhiễm
bệnh.
- Coffea canephora var. robusta: thân to, mọc thẳng, cành cơ bản khỏe,
ít phân cành thứ cấp, tán tha, lá và quả to, chín muộn. Giống này đợc
tìm thấy ở Zaire và Bờ Biển Ngà (Robusta Ebobo). Coffea canephora
var. robusta đợc a chuộng nhờ sinh trởng khỏe, năng suất cao và chống
chịu bệnh. ở Việt Nam [3] có trên 95% diện tích cà phê đợc trồng bằng
giống cà phê này và đợc gọi là giống cà phê vối, riêng tại Đăk Lăk tỷ lệ
này chiếm trên 99%.
Tuy nhiên, không dễ gì xếp cây cà phê trong tập đoàn hay trong vờn kinh
doanh vào một trong hai giống trên vì luôn tồn tại các dạng trung gian ở
xiv
nhiều mức độ.
1.1.2. Đặc tính di truyền và các phơng pháp nhân giống cà phê vối
Số nhiễm sắc thể của họ Rubiacea là x=11. Loài C. canephora là nhị bội
(2n=22) và hoàn toàn không có khả năng tự thụ phấn do tính tự không hợp [42][59]
[23].
Devreux và ctv [79] cho rằng tính tự không hợp của cà phê vối là theo kiểu
giao tử (gametophyte), còn Berthaud [65] đã chứng minh tính tự không hợp đợc
kiểm soát bởi chuỗi alen tại locus S. Tính tự không hợp nghiêm ngặt của cà phê
vối có ảnh hởng trực tiếp lên cấu trúc di truyền của các đời con và là nhân tố
quyết định việc chọn lựa sơ đồ, chiến lợc chọn tạo giống. Tới nay nỗ lực nhằm vợt qua trở ngại của tính tự không hợp ở cà phê vối hầu nh cha thành công.
Cũng giống nh nhiều loại cây trồng khác, đối với cà phê vối ngời ta có thể
sử dụng 2 phơng pháp nhân giống: phơng pháp hữu tính và phơng pháp vô tính.
* Phơng pháp hữu tính: là phơng pháp nhân giống bằng hạt, hiện đang đợc
sử dụng phổ biến. Phơng pháp này ngoài mục đích dùng để nhân nhanh diện tích
cà phê sản xuất đại trà, nó còn giúp tạo ra các cây đầu dòng tốt qua con đờng lai
tạo, cung cấp hạt giống chọn lọc. Các nhà chọn giống cà phê vối ban đầu chú
trọng chọn lọc theo con đờng hữu tính dựa trên việc chọn bố mẹ:
- Chọn bố mẹ theo kiểu hình trong điều kiện để thụ phấn tự do và đánh giá
đời con. Cách này chỉ có hiệu quả đối với tính trạng đơn gen có tính di
truyền cao. Trung bình và phơng sai của đời con do thụ phấn tự do không
ổn định khiến cho chọn lọc theo kiểu hình kém hiệu quả.
- Chọn bố mẹ dựa trên biểu hiện kiểu gen thông qua ớc lợng khả năng phối
hợp từ các đời con do thụ phấn có kiểm soát dới hình đầu giao hay lai
dialen.
Chiến lợc lai tạo cà phê vối Robusta có thể khai thác tiềm năng làm gia tăng
năng suất do sự lai tạo các quần thể phân biệt rõ ràng của Cônglense và Guinean.
Con lai thờng khỏe mạnh và cho năng suất cao (Berthaud, 1986; Leroy, 1993).
Tuy nhiên bản chất dị hợp của bố mẹ gây biến thiên năng suất cá thể trong đời
con cao, nên các nhà chọn giống ít đánh giá cao giống tổng hợp và giống lai.
Tiềm năng năng suất trung bình của đời con luôn thấp hơn dòng vô tính đợc chọn
từ chính đời con đó. ở Côte d' Ivoire, năng suất trung bình của giống tổng hợp và
giống lai chỉ bằng khoảng 60% các dòng vô tính chọn lọc hiện có (Capot, 1977)
xv
và các con lai tốt nhất cũng mới có thể đạt đợc 75% năng suất (Bouhamont và
ctv, 1980). Tại Madagscar và Cameroon các giống lai tốt nhất mới có thể đạt 75 100% năng suất dòng vô tính làm đối chứng. Nhìn chung chọn lọc hữu tính thực
sự cha có kết quả rõ rệt, năng suất của các cây đầu dòng luôn luôn cao hơn cây
trồng bằng hạt. Chỉ những con lai gần đây từ nhị hóa cây đơn bội mới có thể thực
sự là gọi là con lai F1 (Montagnon,1998). Tại Côte d, Ivoire cây lai đầu tiên giữa
các dòng đơn bội kép đợc trồng từ năm 1985, sinh trởng khá đồng đều , gần nh
cây vô tính. Một số tổ hợp lai từ các thể đơn bội kép ở Côte d' Ivoire đã thể hiện u
thế lai và cho năng suất ngang với dòng vô tính (Trịnh Đức Minh, 1999).
Trong thực tế, ở Châu á và một số nớc ở Châu Phi phát triển cà phê vối
chủ yếu vẫn là giống tổng hợp, giống lai, hạt giống chọn lọc hàng loạt. Vì
nhân giống bằng hạt dễ thực hiện, giá thành thấp, vờn cây lại mang tính đa
dạng, đảm bảo tính bền vững (Loschetal,1992; Trịnh Đức Minh, 1999), tuy
nhiên vờn cây luôn xuất hiện một tỷ lệ cây xấu 10 - 15% [16]. Việc ghép cải
tạo bằng cách dùng các dòng chọn lọc là một biện pháp tối u để khắc phục nhợc điểm này (Trịnh Đức Minh, 1998).
* Phơng pháp vô tính: cây cà phê vối là cây thụ phấn chéo bắt buộc nên việc
chọn lọc hàng loạt ít mang lại hiệu quả để cải thiện giống, nhất là các tinh trạng
do nhiều kiểu gen kiểm soát nh năng suất, cỡ hạt, tính kháng bệnh gỉ sắt. Việc
cải thiện bằng con đờng vô tính là con đờng duy nhất cho kết quả nhanh, đảm
bảo đợc các đặc tính chọn lọc (Dublin, 1967) [80]. Nhân vô tính đối với cà phê
ngời ta thờng dùng các biện pháp sau:
- Ghép: với cà phê vối đã thử nghiệm nhiều kiểu ghép và kết quả rất biến
thiên [77]. Mặc dù các cá thể đợc tinh dòng hóa thì đồng nhất về di truyền,
nhng sinh trởng của cây ghép cũng chịu ảnh hởng phần nào của gốc ghép do
sức sống của gốc ghép hoặc do phản ứng không hợp trong tổ hợp ghép, sự
không hợp nhau giữa các loài cũng có thể xảy ra [87]. Tại Indonesia và
Madagascar ghép đợc sử dụng để phục hồi các vờn cà phê già cỗi. Gốc ghép
có tính kháng rất đợc a chuộng ở những nơi trồng cà phê có dịch bệnh hại rễ
nh ở Guatemala và gần đây ở cả Costa Rica, Colombia, Brazil [45][55][88].
Trong nghiên cứu giống, ghép dùng để rút ngắn chu kỳ chọn lọc và lu giữ
cây trong tập đoàn [67][75].
- Giâm cành: cây cà phê vối tơng đối dễ giâm cành, tỷ lệ thành công cao
với nguyên liệu thu trên chồi vợt từ vờn nhân chồi. Phần lớn các quốc gia
xvi
trồng cà phê vối đều có nghiên cứu ứng dụng và đa ra quy trình phù hợp với
điều kiện địa phơng nhất là tại Châu Phi [80][88]. Trong thập kỷ 60 và 70, Bờ
Biển Ngà và Mandagascar đã công nghiệp hóa giâm cành tại các trung tâm
có khả năng sản xuất 1 triệu cây/năm, tỷ lệ thành công khoảng 60% [55].
Quy trình giâm cành áp dụng tại Viện nghiên cứu cà phê (Viện Khoa học Kỹ
thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên) cũng đạt kết quả tơng tự [11]. Tuy
nhiên cây cành giâm khá nhạy cảm với môi trờng bất thuận, nhất là đối với
thiếu nớc trong vài năm [45]. Vật liệu cành giâm này chỉ nên áp dụng ở
những vùng trồng thuận lợi về nớc tới và có khả năng thâm canh cao.
- Invitro: cây cà phê, đặc biệt là cà phê vối, sinh sản tốt trong điều kiện
invitro. Ngay từ 1970 đã có công trình nghiên cứu đầu tiên của Starisky [58]
tại Hà Lan về sự hình thành thể phôi từ mô sẹo. Nuôi cấy cành nhỏ hoặc
ngọn chồi thì dễ làm nhng tốc độ nhân chậm [56]. Cấy mô lá, lóng, đốt và
cấy sẹo trong môi trờng lỏng hoặc đặc, tạo ra phôi vô tính với tốc độ nhân
nhanh, cho phép sản xuất theo lối công nghiệp. Gần đây hớng nghiên cứu tạo
cây từ gây soma tần số cao đợc nhiều tác giả chú ý và bớc đầu có kết quả
[50][52]. Ngợc lại, nuôi cấy tế bào đơn và tế bào trần cha tỏ ra hữu ích đối
với cây cà phê [57]. Biến dị soma trong nuôi cấy invitro khi trồng ngoài đồng
vẫn cha đợc nghiên cứu đầy đủ nên cha khuyến cáo trồng rộng rãi. Tại Việt
Nam các công trình tiên phong của Nguyễn Văn Uyển và Nguyễn Thị Quỳnh
đã cho những chỉ dẫn tốt và có tính khả thi cao. Các phơng pháp nhân vô tính
invitro cho cà phê chè lẫn cà phê vối đang đợc áp dụng tại Viện nghiên cứu
cà phê Việt Nam nhằm hỗ trợ việc nhân nhanh một số kiểu gen có giá trị.
Đối với cà phê vối cũng nh các loài cà phê khác, tạo cây đơn bội để phục vụ
trong lai tạo nhờ kỹ thuật nuôi cấy invitro bao phấn, tiểu bào tử hoặc noãn cha
thực sự thành công vì cha thể tái sinh cây hoàn chỉnh có sức sống, nhng đây là
hớng có triển vọng đang đợc tiếp tục nghiên cứu [51][83].
1.2. Đặc điểm thực vật học và yêu cầu sinh thái của cà phê vối
1.2.1. Đặc điểm thực vật học
+ Thân và bộ rễ của cây cà phê vối: cà phê vối là loài cây nhỡ, trong điều
kiện tự nhiên thân cao từ 8 - 12 m. Trong thực tế sản xuất ngời ta hãm ngọn, thờng để cao tối đa 2,0 - 2,2 m. Cây có 3 loại rễ: rễ cọc, rễ trụ và rễ con. Rễ cọc có
độ dài từ 0,3 - 0,5 m, mọc từ thân chính, dùng làm trục giữ thân. Hệ rễ trụ là
xvii
những rễ nhánh mọc ra từ rễ cọc, ăn sâu vào đất để hút nớc. Rễ trụ có thể ăn sâu
xuống đất 1,2 - 1,5 m. Rễ trụ càng ăn sâu, khả năng hút nớc và chịu hạn của cà
phê càng tốt. Các rễ bên mọc từ rễ trụ và phát triển ra xung quanh thành hệ thống
rễ con. Hệ thống rễ con này hầu hết tập trung ở lớp đất mặt (0 - 30 cm), có nhiệm
vụ chủ yếu là hút chất dinh dỡng. Sự phát triển của bộ rễ cà phê chủ yếu phụ thuộc
vào độ dày tầng đất, độ xốp đất canh tác, giống cà phê, chế độ bón phân tới nớc và
chế độ canh tác [30].
+ Cành và lá cà phê: các cành mọc từ thân chính gọi là cành cơ bản (cành
cấp 1), các cành mọc từ cành cấp 1 gọi là cành thứ cấp. Trong điều kiện chăm
sóc tốt, các cành cơ bản của cây cà phê bắt đầu xuất hiện sau trồng 20 - 40 ngày.
Cây cà phê chè một năm tuổi có khoảng 6 - 10 cặp cành, cà phê vối có khoảng
10 - 12 cặp cành cơ bản. Cà phê 2 năm tuổi có nhiều tầng cành. Trong thực tiễn
sản xuất cây cà phê vối cần đợc bấm ngọn ở độ cao khoảng 1,2 - 1,4 m để tập
trung dinh dỡng nuôi những cành cơ bản ở dới. Sau thu hoạch 2 - 3 năm cần nâng
chiều cao của cây bằng cách nuôi chồi vợt trên đỉnh tán nhằm tạo tiếp 6 - 8 cành
cơ bản mới. Lúc này chiều cao của cây cần khống chế 1,8 - 2,2 m. Chiều cao cây,
cũng nh số cành cơ bản, cành thứ cấp và sự phát triển của chúng phụ thuộc nhiều
vào các yếu tố nh tình trạng thổ nhỡng, chế độ chăm sóc, tỉa cành. Cà phê vối có
phiến lá to, hình bầu hoặc hình mũi mác, có màu xanh sáng hoặc đậm, đuôi lá
nhọn, mép lá thờng gợn sóng, chiều rộng từ 10 - 15 cm, dài từ 20 - 30 cm. Tuổi
thọ của lá cà phê vối từ 7 - 10 tháng. Các tác động về thời tiết hoặc chế độ dinh
dỡng không tốt có thể làm cho lá rụng sớm hơn, dễ gây ảnh hởng tới năng suất.
Cành và lá có tơng quan chặt với năng suất cà phê. Các nghiên cứu đã chứng tỏ
rằng chính lá, cành và thân cà phê là nơi dự trữ các chất dinh dỡng để tạo hoa và
nuôi dỡng sự phát triển của quả. Lợng tinh bột hình thành trong quá trình quang
hợp sẽ đợc tích lũy trong lá và hệ thống mô của cây, nếu lợng này suy giảm sẽ
dẫn đến hiện tợng rụng hoa, quả và cho hạt nhỏ, năng suất thấp. Các thí nghiệm
cắt bớt lá trong giai đoạn cây mang quả non thì năng suất có thể giảm 30%.
Trong quá trình quả hình thành và phát triển, tùy theo số lợng quả mà lợng tinh
bột trong lá giảm rõ rệt. Tuy nhiên đến khi quả gần chín lợng tinh bột lại tăng
lên. Đây chính là một yếu tố cần quan tâm trong quá trình chăm sóc cây cà phê
để đạt năng suất cao [30].
+ Hoa và quả cà phê: cây cà phê trồng bằng hạt sẽ bắt đầu ra hoa vào năm
thứ 3 sau trồng, tuy nhiên nếu chăm sóc tốt thì năm thứ hai đã cho thu hoạch,
xviii
song chỉ nên khai thác từ năm thứ 3 trở đi khi cây đã thực sự trởng thành. Hoa cà
phê vối mọc trên nách lá ở các cành ngang thành từng cụm từ 1 - 5 cụm, mỗi
cụm từ 1 - 5 hoa. Tràng hoa màu trắng lúc nở có mùi thơm nh hoa nhài. Hoa cà
phê vối nói chung chỉ phát triển trên những cành tơ đợc hình thành từ những năm
trớc và rất hiếm khi ra hoa lại trên các đốt đã mang quả trớc đây, vì vậy việc tạo
hình, tỉa cành, chế độ dinh dỡng đối với cây cà phê là những biện pháp kỹ thuật
quan trọng nhằm tạo cho cây luôn có một cành tơ dự trữ để cho quả ở năm sau.
Đối với cây cà phê vối là cây thụ phấn chéo bắt buộc nên cần phải có một thời
gian khô hạn, ít nhất là 2 - 3 tháng sau giai đoạn thu hoạch để phân hóa mầm hoa
và vào giai đoạn hoa nở yêu cầu phải có thời tiết khô ráo, sơng mù không nhiều
để quá trình thụ phấn đợc thuận lợi . Cây cà phê vối là cây tự bất hợp, tức là
không có khả năng tự thụ phấn, do vậy trong điều kiện cây mọc hoang dại, cũng
nh các vờn đợc trồng bằng hạt có rất nhiều dạng hình khác nhau và cũng chính vì
thế nên việc phân loại thực vật đối với cây cà phê vối hết sức khó khăn. Số lợng
và chất lợng hoa nở trên cây cà phê, ngoài yếu tố di truyền quy định còn phụ
thuộc vào rất nhiều yếu tố ngoại cảnh khác nhau nh thời gian và mức độ khô hạn
trong thời gian phân hóa mầm hoa, lợng ma hoặc nớc tới kích thích hoa nở, sự
thay đổi về nhiệt độ trong thời gian hoa nở, tình trạng dinh dỡng trong cây, kỹ
thuật tạo hình, tỉa cành ... Sau khi hoa đã đợc thụ phấn, quả phát triển khá nhanh.
Thời gian nuôi quả tùy theo loài cà phê, chế độ chăm sóc và điều kiện thời tiết.
Quả cà phê vối có thời gian sinh trởng 9 - 11 tháng. Cà phê là cây trồng có tỷ lệ
rụng quả khá cao, thời kỳ đầu trong quá trình phát triển của quả cà phê, hiện tợng
rụng quả non thờng do quá trình thụ phấn kém, sâu bệnh hoặc thời tiết khắc
nghiệt, còn thời kỳ giữa và cuối hiện tợng rụng quả thờng do sự thiếu hụt hoặc
mất cân đối dinh dỡng gây ra. Các kết quả nghiên cứu cho thấy: trong giai đoạn
phát triển của quả, hàm lợng tinh bột và chất dinh dỡng trong lá giảm mạnh. Cà
phê càng nhiều quả, dinh dỡng trong lá càng giảm thấp và điều này thờng kèm
theo hiện tợng rụng quả do thiếu hụt dinh dỡng. Nh vậy cần phải bón phân kịp thời
và đầy đủ, đặc biệt là trong giai đoạn quả hình thành và phát triển nhằm hạn chế tỷ
lệ rụng quả, tăng năng suất và chất lợng cà phê [30][32].
1.2.2. Yêu cầu sinh thái
Cây cà phê vối cần khoảng nhiệt độ thích hợp là 24 - 300C, thích hợp nhất
24 - 260C, a thích với điều kiện khí hậu nóng ẩm, ẩm độ không khí trên 80%, l-
xix
ợng ma yêu cầu hàng năm 1500 - 2000 mm và phân bố đều trong khoảng 9
tháng. Cà phê vối a ánh sáng dồi dào nên thích hợp trồng ở những có độ cao dới
800m so với mặt biển. Đất trồng cà phê đòi hỏi phải có tầng canh tác dày trên 0,7
m, tơi xốp, có khả năng thoát nớc và giữ ẩm tốt, thành phần cơ giới từ trung bình
đến hơi nặng. Về hóa tính cây cà phê có thể trồng trên đất độ pHKCl từ 4,5 - 6,5, song
thích hợp nhất là từ 4,5 - 5,0, hàm lợng mùn trên 3%. Đất giàu mùn và giàu dinh dỡng thì cà phê sinh trởng phát triển thuận lợi. Tuy nhiên đất có dinh dỡng trung bình
nhng biết áp dụng các biện pháp thâm canh phù hợp thì cà phê vẫn có khả năng cho
năng suất cao [30][33].
1.3. Tình hình sản xuất cà phê vối trên thế giới và Việt Nam
Cà phê vối là loài đợc trồng phổ biến nhất chiếm gần 30% tổng diện tích
cà phê của thế giới và gần 25 % tổng sản lợng cà phê xuất khẩu hàng năm [32].
Các nớc trồng nhiều cà phê vối gồm có Cameroon, Coté d' Ivoire, Uganda,
Madagascar, ấn Độ, Indonesia, Philippin, Brazil, Việt nam,..., chiếm 90% diện
tích cà phê vối trên thế giới [32].
Trong 10 năm từ 1990 đến 2000 tình hình sản xuất cà phê trên thế giới đã
có sự thay đổi lớn không những về tăng diện tích, sản lợng, mà đặc biệt là có sự
chuyển dịch về tỷ trọng giữa hai nhóm cà phê chè và cà phê vối theo chiều hớng
bất lợi cho cà phê vối [35]. Năm 1990 tổng sản lợng cà phê của các nớc sản xuất
khoảng 95 triệu bao (60kg/bao), trong đó cà phê chè là 67,3 triệu bao chiếm
70,1% và cà phê vối là 27,8 triệu bao chiếm 29,9%. Đến tháng 9 năm 2001 tổng
sản lợng cà phê của thế giới đã tăng lên tới 114,32 triệu bao, trong đó cà phê chè
là 69,1 triệu bao chiếm 60,4% và cà phê vối là 45,23 triệu bao chiếm 39,6%. Nh
vậy tổng sản lợng tăng lên trong vòng 10 năm qua chủ yếu là cà phê vối, trong đó
đặc biệt là Brazil (từ 5,3 triệu bao năm 1990 lên 9,5 triệu bao năm 2001), sau đến
Việt Nam (từ 1,068 triệu bao năm 1990 lên 13,95 triệu bao năm 2001 [35].
Việt Nam là nớc có tốc độ tăng trởng rất cao về diện tích cà phê vối, cũng
nh sản lợng cà phê trong vòng trên 15 năm trở lại đây. Mặc dù cây cà phê đã đợc
trồng cách đây trên 100 năm, nhng do nhiều lý do khác nhau mãi đến năm 1975
diện tích cà phê của Việt Nam vẫn không đáng kể, chỉ có khoảng 13.400 ha [28].
Sau 1975 với chủ trơng của nhà nớc diện tích cà phê có tăng nhanh, nhng do
nóng vội và không quan tâm đầy đủ đến các biện pháp kỹ thuật chăm sóc cần
thiết nên phần lớn sau đó bị hủy bỏ, riêng tỉnh Đăk Lăk đã phải thanh lý trên
xx
5.000 ha. Sau 1986 diện tích và sản lợng cà phê lại tăng lên không ngừng nhờ
chính sách khuyến khích của nhà nớc. Sự tăng trởng về diện tích và sản lợng cà
phê của Việt Nam qua các thời kỳ [22] đợc thể hiện nh sau:
+ Năm 1975 có 13.400, sản lợng 6.100 tấn.
+ Năm 1980 có 22.500 ha, sản lợng 8.388 tấn.
+ Năm 1985 có 44.858 ha, sản lợng 12.340 tấn.
+ Năm 1990 có 119.314 ha, sản lợng 64.101 tấn.
+ Năm 1995 có 175.000 ha, sản lợng 240.000 tấn.
Trong niên vụ 98 -99 cả nớc có trên 380.000 ha, sản lợng xấp xỉ 400.000
tấn [34]. Niên vụ 1999 - 2000, với sản lợng xuất khẩu 686.000 tấn, Việt Nam đã
trở thành nớc xuất khẩu lớn nhất thế giới. Việt Nam cũng đợc xếp vào nớc có
năng suất cao nhất thế giới [29], năng suất bình quân đạt trên 1,5 tấn/ha. Tại các
nớc trồng cà phê vối mức năng suất trung bình 200 - 600 kg/ha trong hệ thống
canh tác truyền thống và trên 1 tấn/ha với giống chọn lọc và kỹ thuật canh tác
mới. Năng suất trung bình đạt đỉnh cao 2-3 tấn/ha ở các trạm thực nghiệm trồng
dòng vô tính chọn lọc với mật độ 1200 - 2000 cây/ha [55][69][71][80][88].
ở Việt Nam cây cà phê vối phát triển mạnh ở các tỉnh phía nam, tập trung
chủ yếu ở Tây Nguyên với diện tích đến năm 2000 là trên 411.039 ha, trong đó
hầu hết là cà phê vối. Trong 4 tỉnh Tây Nguyên thì (Kon Tum, Gia Lai, Lâm
Đồng, Đăk Lăk) thì Đăk Lăk là tỉnh có diện tích lớn nhất trên 264.000 ha, chiếm
trên 64% và chủ yếu là cà phê vối (99%) [8][3].
Sự tăng trởng nhanh của ngành cà phê Việt Nam một mặt đã làm ảnh hởng
tới cán cân cung cầu của cà phê thế giới, mặt khác không đảm bảo đợc chất lợng cà
phê do thiếu công nghệ chế biến và kỹ thuật trồng trọt, đây là nguyên nhân làm cho
giá cà phê hiện nay, nhất là 2001 - 2002 tụt xuống mức thấp nhất so với hàng chục
năm qua.
Vấn đề đặt ra là chúng ta phải bằng mọi cách làm tăng sức cạnh tranh sản
phẩm cà phê trên thế giới. Hiện nay tuy có nhiều tiến bộ kỹ thuật mới trong trồng
trọt, chăm sóc cây cà phê đã đợc nghiên cứu và áp dụng trong nghề trồng cà phê
nh biện pháp giữ ẩm và cung cấp nớc, tao hình, mật độ trồng và khoảng cách
trồng, bón phân, phòng trừ sâu bệnh, nhng cần quan tâm nhất vẫn là vấn đề về
chọn tạo và nhân giống, đặc biệt là áp dụng công nghệ ghép cải tạo các vờn cà
phê cho năng suất thấp bằng các tinh dòng cà phê vối chọn lọc để nâng cao năng
suất và cải thiện chất lợng hạt cà phê thơng phẩm.
xxi
1.4. Các nguồn gen phục vụ chọn tạo và 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 Hòa Trung Phi, Berthaud
và Guillaumet [68] đã thu thập ba quần thể trong vùng rừng gần sông Oubangui
gồm 1.500 kiểu gen. Cà phê Nana ở Ndongui là một trong ba quần thể này đã thu
hút đợc sự chú ý vì sớm cho quả và năng suất khá cao, cây có kích thớc nhỏ,
phân nhiều cành, cho phép trồng dày.
Tại Bờ Biển Ngà, Berthaud và ctv [67] 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 nh:
+ Có xu hớng 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.
+ Nói chung nhiễm gỉ sắt nặng, nhng cũng có cây không bệnh.
Gần đây Anthony [64] chỉ tìm đợc vài chục dạng cà phê vối hoang dại tại
Cameroon và Zaire. Berthaud [66] và Charrier [75] đề nghị các điều tra trong tơng lai nên gắn với các vùng đa dạng cao nh Tây Phi, Trung Phi và vùng cao
Châu Phi.
- Vật liệu từ các quần thể trong trồng trọt: vật liệu trồng ban đầu trong
nghề trồng cà phê vối là sử dụng trực tiếp cà phê có nguồn gốc hoang dại, số thế
hệ trong trồng trọt cha nhiều, hơn nữa cây cà phê vối có tính tự không hợp, trồng
phổ biến vẫn bằng hạt nên trong trồng trọt còn 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.
Tại Bờ Biển Ngà ngời ta đã thu thập đợc 700 kiểu gen chọn lọc trong trồng
trọt, ngoài 800 kiểu gen có nguồn gốc hoang dại. Tập đoàn này thờng xuyên đợc
làm phong phú thêm các kiểu gen Guinean hoang dại và Congolese từ các quần
thể trong trồng trọt [86].
Để phục vụ chọn tạo giống, tập đoàn nguồn gen trồng tại các cơ quan
nghiên cứu thờng gồm các thành phần sau:
+ Đời con của cà phê hoang dại
xxii
+ Cây cà phê chọn lọc từ vờn sản xuất kinh doanh (nguồn quan trọng)
+ Con lai giữa các bố mẹ chọn lọc
+ Các dòng vô tính chọn lọc địa phơng hoặc nhập nội.
1.4.2. Các tiêu chuẩn và ngỡng chọn lọc
Đối với cà phê vối các mục tiêu chọn lọc chủ yếu là năng suất cao và cải
thiện cỡ hạt. Các mục tiêu kết hợp thêm là tính thích nghi với môi trờng, chống
chịu sâu bệnh. Do quá coi trọng năng suất, sản lợng và do mục đích sử dụng chủ
yếu để chế tạo cà phê hòa tan hoặc đấu trộn với cà phê chè nên chất lợng nớc
uống của cà phê Robusta ít đợc chú ý. Tuy vậy mức ngỡng của các tiêu chuẩn
chọn lọc luôn đợc nâng dần theo thời gian nhất là kích cỡ hạt. Trong chọn tạo
giống cần phải lai tạo và sự di truyền của những tính trạng cần đợc cải thiện luôn
là chiến lợc hợp lý. Hiện nay so với cà phê chè, cà phê vối cha đợc nghiên cứu
nhiều [20].
- Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: việc tạo ra giống cà phê có
năng suất cao là tiêu chuẩn hàng đầu. Năng suất của cà phê phụ thuộc vào năng
suất trung bình của cây và số cây trên ha. Các phơng pháp canh tác cà phê rất
khác nhau và phức tạp. Việc chọn tạo giống cà phê vối thờng tiến hành trong hệ
thống canh tác tiêu chuẩn hóa, hiện nay các trạm nghiên cứu ở Châu Phi áp dụng
hệ canh tác tiêu chuẩn [20] nh sau:
+ Mật độ trồng 1300-2000 cây/ha
+ Tạo hình đa thân, cứ 4-6 năm ca đốn một lần
+ Trồng không che bóng và có bón phân khoáng.
Tại Việt Nam giống cà phê vối đợc đánh giá trong hệ thống canh tác có
vài đặc điểm chính nh:
+ Mật độ trồng 1100-1330 cây/ha
+ Tạo hình đơn thân, hãm ngọn cao 1,3-1,4 m
+ Không che bóng, có tới nớc và bón phân khoáng.
Tuy nhiên theo thời gian các kỹ thuật nông học tiến bộ dần, các nhà chọn
tạo giống khi tạo giống mới cũng cần phải đợc thử nghiệm trong các hệ thống
canh tác tiến bộ [90].
Năng suất từng cây cà phê phụ thuộc vào kiến trúc cây, khả năng sinh trởng và sinh sản. Vì vậy khi phân tích thấu đáo các yếu tố cấu thành năng suất
phải kể đến thành phần sinh trởng của cây cà phê (chiều cao cây, đờng kính thân,
xxiii
độ dài cành cơ bản và của lóng, ...), cũng nh các thành phần năng suất (số đốt
mang quả, số quả trên đốt, tỷ lệ hạt tròn và hạt lép, tỷ lệ tơi nhân, cỡ hạt. Đối với
cà phê vối cha có công trình nghiên cứu toàn diện về di truyền số lợng của các
yếu tố cấu thành năng suất nh Walyaro đã nghiên cứu đối với cà phê chè [63].
De Reffye và Snoeck [89] đã phát triển các mô hình toán về năng suất cho
thấy chỉ số sinh sản đóng góp chính vào năng suất cây là số quả tối đa trên đốt.
Số quả tối đa này liên quan trực tiếp với: trung bình số hoa trên đốt, tỷ lệ noãn
thành hạt, số quả tối đa trên cụm quả (liên quan đến cỡ hạt, dạng quả, chiều dài
cuống quả). Đáng tiếc, đến nay vẫn cha đủ hiểu biết về di truyền của các thành
phần chính cấu thành năng suất để có thể cải thiện cà phê vối theo mô hình hợp lý.
- Sự ổn định năng suất: cà phê là cây lâu năm, các kiểu gen cần phải ít
biến thiên về năng suất hàng năm và thích ứng tốt với các điều kiện trồng trọt
khác nhau. Năng suất hàng năm có tơng quan chặt giữa các năm và với năng suất
tích lũy trong giai đoạn 5,10 và thậm trí 15 năm, hệ số tơng quan giữa năng suất
tích lũy của 4 năm với của 5 hoặc 6 năm thờng trên 0,9 nên không cần theo dõi
qua năng suất quá 4 vụ [53][69][80]. Do đó, có thể chọn lọc về năng suất chỉ sau
3-4 vụ thu hoạch và chu kỳ chọn lọc có thể chỉ cần 6-7 năm.
- Tính kháng sâu bệnh: so với cà phê chè, các nghiên cứu về tính kháng do
di truyền ở cà phê vối còn rất hạn chế, nhất là đối với bệnh nấm và côn trùng.
Tuy nhiên trong chọn tạo và nhân giống hiện nay ngời ta thờng chú ý nhất tới :
+ Tính kháng bệnh gỉ sắt: bệnh rỉ sắt (H. vastatrix) xuất hiện chủ
yếu trên lá cà phê vối. Biểu hiện nhiễm bệnh rất khác nhau theo từng cây và điều
kiện môi trờng. Từ các tập đoàn cà phê hoang dại ở Bờ Biển Ngà, Berthaud và
Charrier [44] cho biết tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh cao (73%), trừ một quần thể hầu
nh kháng hoàn toàn (RAII). Cà phê Nana từ Cộng Hòa Trung Phi tỏ ra ít bị
nhiễm (10%) số cây. Robusta chịu bệnh gỉ sắt hơn Kouillou. Nghiên cứu bệnh gỉ
sắt trên cà phê vối vùng Tây Nguyên [9][10] cho những nhận xét: vờn trồng bằng
hạt có tỷ lệ cây bệnh 35 - 75%, trong đó 10 - 20% cây nhiễm bệnh nặng. Mức độ
nhiễm bệnh rất khác nhau giữa các cá thể trong cùng một quần thể vờn thể hiện
tính kháng ngang. Có 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 80% và chỉ số bệnh 2 - 15%. Chỉ số bệnh 7% bắt đầu làm giảm năng
suất và đợc coi nh ngỡng gây hại. Các kỹ thuật canh tác nh mật độ trồng, bón
xxiv
phân, tạo hình ... không hạn chế đợc sự phát triển của bệnh. Sử dụng giống kháng
là biện pháp tốt nhất.
Tính kháng đợc đánh giá hai năm trong đó một năm khi cây còn
nhỏ tuổi và một năm khi cây đạt năng suất cao [49]. Di truyền học của tính
kháng gỉ sắt trên cà phê vối cha đợc nghiên cứu nhiều. Tính kháng có lẽ là do
nhiều gen. Berthaud & Charrier nhận thấy trong các đời con do lai nhân tạo tỷ lệ
cây kháng khi lây nhiễm bệnh biến thiên 20 - 66% [44]. Các kết quả sơ bộ từ
nghiên cứu tính kháng trên cây cà phê vối đơn bội kép phần nào chứng minh giả
thuyết tính kháng đa gen là có cơ sở, đa số đời con mẫn cảm bệnh, ngoại trừ
dòng vô tính IF 149 cho đời con phần lớn có tính kháng [78].
+ Bệnh phá hoại mạch dẫn, gây tổn thơng rễ: bệnh này do nấm
Fusarium xylaroides gây ra. Bệnh này tàn phá các vờn cà phê Châu Phi giữa các
năm 1930 và 1950, khởi phát nặng trên cà phê Excelsa ở Trung Phi rồi lan sang
Tây Phi trên cà phê C. abeokutae Cramer và C. canephora. Dạng Kouillou bị thiệt
hại đáng kể, còn Robusta tỏ ra kháng cao hơn [44]. Những cây kháng đợc chọn
lọc để cung cấp vật liệu chọn tạo giống.
Tại Việt Nam vài năm gần đây hội chứng vàng lá do bộ rễ bị tổn thơng đang đợc quan tâm, một trong những giải pháp lâu dài là chọn lọc giống
kháng với một số bệnh rễ [38].
+ Các loại bệnh và sâu hại khác ít quan trọng trên cà phê vối nên
hiếm thấy các nghiên cứu về tính kháng.
- Cải thiện chất lợng cà phê: chỉ tiêu đánh giá chất lợng cà phê nhân thờng bao gồm: cỡ hạt, hàm lợng caffein và chất lợng cà phê tách. Nhng do các
thành phần chất lợng rất phức tạp và đa dạng khó cải thiện, hơn nữa ở Việt Nam
những phân tích hóa học và đánh giá về chất lợng cà phê tách còn nhiều hạn chế
nên trong chọn lọc đối với cà phê vối thờng chỉ chú ý đến cỡ hạt. Cỡ hạt cà phê
vối trung bình đạt 12 - 15 g/100 hạt, dạng tròn và màu nâu nhạt. Cỡ hạt đợc phân
cấp theo trọng lợng 100 hạt ở độ ẩm 12 - 13% trọng lợng hoặc theo % hạt đợc
giữ lại trên sàng có các cỡ lỗ theo quy ớc. Giữa các kiểu gen có sự khác nhau lớn
về trọng lợng 100 hạt (5 - 25 g/100hạt) và có thể di truyền đợc. Ngỡng chọn lọc
cho phép chọn lọc những cây có hạt to trên 16 - 18g/100 hạt hoặc 80% hạt cấp 1
đợc giữ lại trên sàng số 16 có đờng kính lỗ tròn là 6,3 mm và nên đợc tính toán
lặp lại ít nhất 2 năm [82][74]. Cỡ hạt chịu ảnh hởng rõ của thiếu nớc trong thời
kỳ quả tăng nhanh thể tích [31]. Do đó, cùng một dòng vô tính nhng nếu trồng
xxv
trong các tập đoàn ở Bờ biển Ngà chịu thời kỳ khô hạn dài thì hạt nhỏ hơn từ 3-5
g/100 hạt so với tại Madagascar [44]. Tới nớc trong thời kỳ khô hạn phần nào
làm giảm ảnh hởng xấu của khủng hoảng nớc trên sự phát triển của hạt [74].
Một trong những nhợc điểm dễ nhận thấy của cà phê vối thơng phẩm ở
Việt Nam hiện nay là cỡ hạt còn khá nhỏ, trọng lợng 100 nhân chỉ 12 - 14 g [20],
tỷ lệ hạt trên sàng 6,3 mm chỉ khoảng 20 - 30% mặc dù trong hệ thống thâm
canh khá cao đã đa năng suất lên hàng đầu thế giới. Qua thâm canh, cỡ hạt
không 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 đoàn cà phê vối hiện có tại Viện nghiên cứu cà
phê cho phép tiếp tục chọn lọc có hiệu quả những kiểu gen có cỡ hạt lớn và cố
định chúng qua con đờng nhân vô tính. Tuy nhiên, trong sản xuất kinh doanh cần
chú ý đúng mức việc phát triển vật liệu trồng là những dòng vô tính năng suất
cao và cỡ hạt lớn thì mới nhanh chóng cải thiện cỡ hạt của cà phê vối thơng phẩm
Việt Nam.
1.5. Kết quả chọn tạo giống cà phê vối trên thế giới và ở Việt Nam
1.5.1. Trên thế giới
- Các nớc trồng cà phê vối đã và đang tạo ra các giống tổng hợp và giống lai nh sau:
+ ấn Độ: Sử dụng 2 đời con của các cây mẹ S270 và S274
+ Cameroon một số con lai đang đợc khảo nghiệm
+ Bờ biển ngà: có 10 con lai
+ Madagascar: có 6 con lai
+ Indonesea: sử dụng 4 con lai
Mức năng suất thí nghiệm của các giống này dao động trong khoảng 1-3 tấn
nhân/ha, tùy theo điều kiện chăm sóc và cơ cấu giống. Tuy nhiên, bản chất dị hợp
của bố mẹ gây biến thiên lớn trong đời con, nh đã thấy rõ ở các vờn kinh doanh.
Phân tích từng cây ở các đời con hữu tính mọc từ hạt cho thấy rằng 1/4 số cây
cho năng suất cao nhất chiếm hơn 1/2 tổng sản lợng [45][53][82]. Do tính biến
thiên năng suất cá thể luôn cao trong đời con nên các nhà chọn giống ít chú ý
đến giống tổng hợp và giống lai. Năng suất trung bình của các đời con luôn thấp
hơn các dòng vô tính chọn ra từ chính đời con đó. Tại Bờ Biển Ngà, Capot đã nêu
rõ năng suất trung bình của giống tổng hợp và giống lai chỉ bằng 60% của các
dòng vô tính chọn lọc [73]. Các giống lai tốt nhất mới có thể đạt 75% [70] hay