Bệnh gỉ sắt ở cây cà phê – Thách thức và giải pháp

Bệnh gỉ sắt ở cây cà phê được gây ra bởi nấm Hemileia Vastatrix – một cái tên nghe có vẻ quái gở, dị thường nhưng là kẻ thù tự nhiên mạnh nhất đối với cây cà phê. Từ khi được ghi nhận đến nay, gỉ sắt vẫn là một dịch bệnh đầy may rủi, hết sức khó lường, và gần như không thể kiểm soát. Làm thế nào để những người nông dân cần mẫn kìm hãm được loại dịch bệnh này, cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây!

Tìm hiểu dấu hiệu và cách phòng trừ bệnh gỉ sắt trên cây cà phê

Tổng quan về bệnh gỉ sắt

Trước tiên, ta cần biết rằng Coffee Rust hay Coffee Leaf Rust là chủng vi nấm gây bệnh gỉ sắt (Rust) trên thực vật. Trong hệ thống vi sinh học, Rust được coi là một nhóm nấm với tính đa dạng sinh học cao và ảnh hưởng đến nhiều loại cây. Wikipedia đã ước tính có 168 chi nấm Rust với khoảng 7.000 loài. Mỗi loại trong số này chỉ ký sinh bắt buộc với một loại vật chủ nhất định. Chẳng hạn như nấm Puccinia kuehnii gây ra gỉ sắt trong cây mía; P.sorghi gây bệnh trên cây ngô; và H.vastatrix chỉ gây bệnh trên cây cà phê.

Riêng Hemileia vastatrix (H.vastatrix) lại có đến 45 loài riêng biệt, hầu hết chúng xuất hiện chủ yếu ở vùng nhiệt đới & cận nhiệt đới ở châu Phi và châu Á H.vastatrix là nấm ký sinh bắt buộc, có nghĩa là nó tồn tại bằng cách lấy năng lượng và chất dinh dưỡng từ cây cà phê Specialty. Tất cả các loài cà phê thuộc giống Coffea Arabica đều mang kiểu gen nhạy cảm ở một mức độ nào đó với nấm H.vastatrix, ngoại trừ các cây cà phê Timor và Icatu thể hiện tính kháng cao và giống Coffea Canephora (tên khoa học của Robusta) thì gần như không bị ảnh hưởng.

H. vastatrix là chủng nấm gây bệnh gỉ sắt trên cây cà phê

Điều kiện phát sinh bệnh gỉ sắt

Ngày nay, bệnh gỉ sắt có thể được tìm thấy ở khắp mọi nơi mà cây cà phê được trồng. Tuy nhiên, nó chỉ phát triển mạnh trong một điều kiện khí hậu và môi trường cụ thể:

Thứ nhất, độ ẩm tự do (mưa hoặc sương nặng) là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm H.vastatrix. Nước rất cần thiết cho sự nảy mầm và phát tán của bào tử nấm, do đó mùa mưa thường là đỉnh điểm xảy ra dịch bệch.

Thứ hai, nhiệt độ cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển bệnh gỉ sét. Nếu quá lạnh (dưới 15°C), các bào tử sẽ không thể nảy mầm và tương tự như vậy, nếu trời quá ấm (hơn 35°C) thì nấm phát triển chậm. Nhiệt độ tối ưu nhất cho sự tăng trưởng và tăng sinh của gỉ sắt là từ 21-25°C (Nutman et al. 1963).

Mặt khác, ánh sáng cũng có thể thay đổi cách nấm ảnh hưởng đến cây cà phê. Theo một số nghiên cứu, mặt dưới của lá nơi không tiếp xúc trực tiếp với ánh mặt trời (ánh sáng cường độ cao) sẽ dễ bị rỉ sét hơn. Và với các lá đã bị nhiễm bệnh, ánh sáng có thể làm thay đổi tốc độ phát triển của nấm. 

Thiệt hại của bệnh gỉ sắt cà phê

Khi nấm lần đầu tiên xâm chiếm trên cây cà phê, nó xuất hiện một sự đổi màu nhẹ ở mặt dưới của lá. Những đốm màu này nhanh chóng chuyển sang màu vàng, sau đó là một lớp “bụi” màu cam – tức các bào tử trưởng thành. Khi các đốm gỉ sắt to dần và chiếm phần lớn diện tích lá thì khả năng quang hợp, trao đổi chất của lá suy giảm, làm lá rụng sớm. Trong trường hợp nghiêm trọng, nấm có thể xuất hiện trên chồi non hoặc quả. Tuy nhiên, giới nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những lá già có khả năng kháng mầm bệnh tương đối cao nấm và H.vastatrix thường không gây chết cây hoàn toàn.

Nấm bệnh gây gỉ sắt hoàn toàn một lá cà phê

Một cây cà phê có thể mất một lượng lá đáng kể khi bị tấn công bởi H.vastatrix. Và khi mất đi diện tích lá tối ưu, nó không có khả năng thực hiện quy trình quang hợp trao đổi và tích lũy dưỡng chất cho quá trình nuôi quả. Hậu quả là, đồn điền cà phê sẽ mất năng suất ngay cả vài năm sau khi dịch bệnh gỉ sắt quét qua.

Một cành cà phê trơ lá sau khi bị nấm gỉ sắt tấn công

Công cuộc chống bệnh gỉ sắt

Kiểm soát bệnh gỉ sắt trên cây cà phê là một nhiệm vụ khó khăn, trên thực tế không có giải pháp nhanh chóng cho vấn đề này. Các vụ dịch đã xảy ra và cho thấy H. vastatrix sinh sôi nảy nở nhanh chóng và kéo dài nhiều năm. Tuy nhiên, người dân đã áp dụng một vài phương pháp dưới đây để kìm hãm sự phát triển của loại nấm này:

Sử dụng thuốc diệt nấm gốc đồng

Kể từ khi gỉ sắt cà phê lan rộng khắp các khu vực sản xuất trên thế giới, thuốc diệt nấm đã được sử dụng để làm giảm sự bùng phát. Các hóa chất như propiconazole, tridimenol, tridemfon và đồng oxychloride chỉ có hiệu quả một phần. Trong đó, thuốc diệt nấm gốc đồng là phổ biến nhất, nhưng có thời gian hiệu quả ngắn và phải cân nhắc các tác động kháng thuốc của H. vastatrix.

Vì những lo ngại về sức khỏe và môi trường, việc giảm sự phụ thuộc vào thuốc diệt nấm đòi hỏi người dân phải tăng cường nghiên cứu các giải pháp kiểm soát bệnh mới, hiệu quả và bền vững hơn. Một trong số đó có thể kể đến là việc tận dụng sự có mặt của các vi khuẩn và nấm sẵn có trong hệ sinh thái cà phê để sử dụng làm chất diệt khuẩn tiềm năng chống lại H. vastatrix. Các chủng vi khuẩn như Pseudomonas putida, Bacillus megaterium và B. thuringiensis đã được cô lập, cho thấy mức độ đối kháng đầy hứa hẹn để chống lại bệnh gỉ sắt. Tuy nhiên, phương thức này vẫn cần thêm nhiều thời gian để nghiên cứu.

Nhân giống kháng bệnh

Nhân giống cây cà phê để chống gỉ sắt được coi là chiến lược quản lý bệnh tốt nhất, cả về môi trường lẫn kinh tế. Nỗ lực hiệu quả đầu tiên để lựa chọn nguồn gen kháng bệnh được tiến hành ở Ấn Độ vào năm 1911, với sự ra đời của giống Kent. Tuy nhiên, tính kháng cự này đã bị mất sau khoảng 10 năm canh tác tiếp xúc với mầm bệnh. Hiện tượng mất dần sức đề kháng này cũng đã được chú ý ở giống C. Liberica và C. Canephora. Điều này dẫn đến việc phát hiện ra rằng có nhiều “chủng loại” gỉ sắt cà phê hơn chúng ta nghĩ. Thực vậy, đến nay đã có hơn 45 chủng loại được xác định (Muller et al. 2009).

CIFC và cây lai Hibrido de Timor

Vào năm 1950, bệnh gỉ sắt đã tiếp cận lục địa Nam Mỹ, do đó chính phủ Hoa Kỳ và Bồ Đào Nha đã ra sức hỗ trợ tài chính cho việc thành lập Trung tâm nghiên cứu cà phê (CIFC). Nhiệm vụ của CIFC ở Bồ Đào Nha là tập trung nghiên cứu về bệnh gỉ săt ở cấp độ quốc tế. Từ năm 1955, CIFC đã tiếp nhận và mô tả đặc tính của bệnh gỉ sắt cà phê, cung cấp các chương trình nhân giống cùng với hoạt động đào tạo khoa học kỹ thuật. Một trong những kết quả thực tế đầu tiên của CIFC là chứng minh rằng tất cả các giống cây trồng được trồng tại thời điểm đó ở Mỹ la Tinh (bao gồm Typica, Caturra, Mundo Novo và Bourbon) đều dễ mắc bệnh gỉ sắt.

Các cây cà phê Catimor được lai giữa Timor và Caturra

Với việc khám phá ra Quần thể Hibrido de Timor (hay Timor Hybrid) tại đảo Timor vào năm 1927 đã mang đến nguồn gen chống bệnh gỉ sắt lần đầu tiên vào những năm 1950. Các cây Timor đã được chứng minh là con lai tự nhiên giữa Arabica và Robusta, với sức đề kháng đối với tất cả các chủng loại gỉ sắt được biết đến vào thời điểm đó. Năm 1960, CIFC bắt đầu một chương trình nhân giống nhằm chuyển sức đề kháng từ Timor sang các giống Arabica khác; Caturra và Villa Sarchi đã được lai chéo tại CIFC để đã tạo ra các quần thể Catimor và Sarchimor, tương ứng. Những quần thể này, sau đó được phát triển ở Colombia và Brazil và trở thành gốc chính của các giống kháng CLR sau này.

Mặc dù được tích lũy đây đủ kiến thức về bệnh gỉ sắt, tuy nhiên, các chiến lược quản lý dịch bệnh vẫn chưa thực sự hiệu quả. Lỗ hỗng này có thể được giải thích khách quan bằng số lượng lớn các biến đổi về môi trường mà ngành cà phê đang đối mặt. Nhưng, các biến động về giá của của nền kinh tế cà phê cũng đồng thời chịu trách nhiệm cho hoạt động sản xuất. Khi giá cả không đảm bảo được sinh kế, người nông dân buộc phải đối mặt giữa chọn lựa canh tác hữu cơ, với nguy cơ dịch bệnh hoặc sử dụng thuốc trừ nấm như một liệu pháp an toàn về kinh tế.

Thông qua bài viết này, 43 Factory Coffee Roaster mong có thể mang đến cho bạn đọc cái nhìn rõ ràng hơn về những khó khăn mà người nông dân, nông hộ, cũng như ngành cà phê Specialty đang đối mặt. Mỗi lựa chọn văn minh trong thú vui, sở thích của chúng ta đều góp phần thúc đẩy những tiến trình phát triển của một chuỗi cung ứng lớn phía sau. Mỗi tách cà thơm được đến tay là những chuối nỗ lực và tranh đấu không ngừng của những nông dân cần mẫn, vì vậy, hãy cân nhắc kĩ lưỡng để lựa chọn của bạn là điều sáng suốt với cả một cộng đồng.