Phần lớn, cây cà phê được trồng xung quanh đường xích đạo của trái đất, giữa chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam. Thực tế này dường như là do điều kiện môi trường chứ không phải do hạn chế về địa lý. Các điều kiện quan trọng nhất cần thiết để cây cà phê phát triển là có khí hậu ôn đới hoặc nhiệt đới, nơi không có sương giá, nhiều nắng và nhiều nước. Trên một nền đất ẩm, màu mỡ, thoát nước tốt dưới tán râm mát, nhận đủ ánh nắng mặt trời mỗi ngày. Và tất nhiên, những điều kiện này gần như chỉ hội tụ ở một độ cao nhất định, càng lên cao – miễn không có băng giá, cà phê càng có xu hướng phát triển tốt hơn.
Với những yêu cầu trồng trọt khá tinh tế này, vùng xích đạo là nơi có đại đa số các trang trại cà phê trên thế giới, mặc dù một số người trồng hiện đang cố gắng thách thức tiêu chuẩn này với các vùng canh tác hoạt động bên ngoài “bean belt” nổi tiếng.
Trong bài này, chúng ta sẽ phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về Terroir như như độ cao, vĩ độ và ánh sáng đến nhiệt độ sinh trưởng của cây cà phê.
Nhiệt độ
Trong các yếu tố khí hậu, nhiệt độ là yếu tố mang tính giới hạn đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây cà phê. Phạm vi nhiệt độ thích hợp phụ thuộc vào từng loài, giống cà phê và điều kiện sinh sống của tổ tiên chúng. Cây cà phê Arabica ưa khí hậu mát mẽ, có thể sinh trưởng và phát triển được trong phạm vi nhiệt độ từ 5 – 30oC, nhưng thích hợp nhất trong khoảng nhiệt độ từ 15 – 24oC. Nhiệt độ trên 25oC làm giảm sự quang hợp, trên 30oC cây sẽ ngừng quang hợp và lá sẽ bị tổn thương nếu cứ tiếp tục kéo dài.
Cây cà phê chè là cây có khả năng chịu rét tốt nhất trong số các loài cà phê. Khi nhiệt độ xuống tới 5oC cây bắt đầu ngừng sinh trưởng và nếu nhiệt độ xuống tới 1 – 2oC trong một vài đêm cũng chưa gây ra những thiệt hại đáng kể. Cây cà phê Robusta có nguồn gốc ở những vùng thấp trong rừng của Guinea và Congo, do đó cà phê vối cần nhiệt độ cao hơn, khoảng nhiệt độ thích hợp từ 24 – 30oC (DaMatta and Ramalho, 2006), tối ưu nhất là từ 22 – 28oC. Cà phê vối chịu rét kém hơn cà phê chè. Khi nhiệt độ xuống dưới 10oC cây đã ngừng sinh trưởng và cây bị chết khi nhiệt độ xuống dưới 5oC (Hiệp hội cà phê BMT, 2021).
Lượng mưa
Lượng mưa tối ưu trong một terroir phụ thuộc vào nhiều yếu tố, điển hình như thuộc tính đất (đất chứa nhiều chất hữu cơ có thể giữ được nhiều nước hơn). Nó cũng phụ thuộc vào độ ẩm khí quyển và độ che phủ của mây, cũng như các phương thức canh tác. Phạm vi lượng mưa hàng năm tối ưu cho cà phê Arabica là 1200–1800 mm (Alègre, 1959 & DaMatta và cộng sự, 2007). Lượng mưa lớn, kéo dài quanh năm thường là nguyên nhân dẫn đến thu hoạch kéo dài trong nhiều tháng và năng suất thấp (Damatta và cộng sự, 2007). Khi có mùa khô rõ rệt, dễ dự đoán việc cây cà phê ra hoa và đậu quả hơn. Đây là đặc trưng của các vùng trong vành đai cận nhiệt đới, chẳng hạn như Brazil và ViệtNam.
Lượng mưa cao nhất trải trên khắp các vùng nhiệt đới thường tương ứng với thời điểm mặt trời ở vị trí chiếu sáng trực tiếp trong vùng đó. Ví dụ, chí tuyến nhận được những trận mưa lớn nhất vào khoảng thời gian hạ chí ở Bắc bán cầu (ngày 21 tháng 6). Lượng mưa hàng năm ở hầu hết các vùng trồng trọt nằm trong khoảng 1500–2000 mm.
Bertrand và cộng sự, 2012
Thời kỳ sinh trưởng của thực vật có xu hướng đồng bộ với sự phân bố lượng mưa. Trong nghiên cứu ở Viçosa, phía đông nam Brazil (20º46′ Nam, độ cao 650m), Da Matta và cộng sự, 2007 đã đo sự phát triển của chồi trong vài tháng để đưa đến kết luận: “Sự phát triển mạnh mẽ nhất theo sát sự đến và đi của mùa mưa với khí hậu ấm”. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng “Sự phát triển chồi của cây cà phê Arabica chậm lại trong mùa khô, mát, và nhanh hơn vào mùa mưa, ấm áp”.
Còn về sự ra hoa? Nói chung, tốc độ ra hoa nhanh nhất và tốc độ phát triển chồi chậm nhất trong những tháng mùa đông khô và/hoặc mát mẻ, và mưa “mùa xuân” kích hoạt sự ra hoa và phát triển chồi nhanh chóng (MGR Cannell, 1985). Ở những vùng có mùa khô và mùa mưa tách biệt rõ ràng, (Tây Nguyên, Việt Nam, hay Sao Paulo, Brazil), sự ra hoa chính chỉ xảy ra một hoặc hai lần, ngay sau khi kết thúc mùa khô.
Tóm lại, cây cà phê cần một lượng mưa khá cao & phân bố tương đối đồng đều giữa các tháng trong năm, Đồng thời cần có một thời gian khô hạn ít nhất từ 2 – 3 tháng để phân hóa mầm hoa. Ở những nơi có lượng mưa cao, phân bố khá đồng đều giữa các tháng trong năm thì cây cà phê sinh trưởng rất tốt nhưng cho quả rất ít do không có thời gian khô hạn để phân hóa mầm hoa
Lương mưa thích hợp cho Robusta & Arabica
Cây Robusta ưa khí hậu nóng ẩm và thường được trồng ở những vùng thấp, có độ cao trên dưới 500 m so với mực nước biển nên cần một lượng mưa trong năm khá cao. Lượng mưa hàng năm thích hợp cho cà phê vối là từ 2.000 – 2.500 mm và phân bố tương đối đều trong thời gian 9 tháng. Vì là cây thụ phấn chéo, nên Robsuta cần có thời gian khô hạn ít nhất từ 2 – 3 tháng sau giai đoạn thu hoạch để phân hóa mầm hoa. Sau đó trong giai đoạn nở hoa cây cần có thời tiết khô ráo, không mưa hoặc sương mù để quá trình thụ phấn được diễn ra thuận lợi. Trong giai đoạn phân hóa mầm hoa cây cần một lượng nước tưới tương đối lớn từ 400 – 500 lít để cây ra hoa tập trung, thụ phấn tốt (Hiệp hội cà phê BMT,2021).
So với cây cà phê chè (Arabica) hoặc mít (Liberca) thì cà phê vối có khả năng chịu hạn kém nhất. Trong điều kiện của một số tỉnh ở phía Nam và Tây Nguyên Việt Nam, do có mua khô kéo dài từ 5 – 6 tháng, nên để cây sinh trưởng phát triển tốt và cho năng suất cao cần kết hợp tươi tiêu 3 – 5 lần với lượng nước trung bình cho mỗi lần tưới là 500 – 600 m3/ha
TS. Hoàng Thanh Tiệm, Cây cà phê Việt Nam, 2021
Cây cà phê Arabica ưa thích với điều kiện khí hậu mát mẻ, khô hanh và thường được canh tác trên các vùng cao hơn, nên cần một lương mưa tương đối vừa phải vào khoảng 1.400 – 2.000 mm/năm là thích hợp nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của cây cà phê Arabica. Để thuận lợi cho quá trình phân hóa mầm hoa, cà phê chè cần có thời gian khô hạn từ 2 – 3 tháng. So với cây cà phê vối thì cây cà phê chè có khả năng chịu được hạn tốt hơn. Cây cà phê chè có thể chịu được thời gian khô hạn từ 4 – 6 tháng nếu tầng đất sâu và khả năng giữ nước tốt.
Kết quả nghiên cứu vủa Viện nghiên cứu cà phê Eakmat cho thấy trong điều kiện khí hậu của vùng Buôn Mê Thuột, đợt tưới đầu tiên cho cây cà phê chè giống Catimor chậm hơn 1 tháng so với cà phê vối không gây ảnh hưởng đến năng suất mà còn làm cho kích thước hạt lớn hơn
TS. Hoàng Thanh Tiệm, Cây cà phê Việt Nam, 2021
Cây cà phê Liberica (cà phê mít) cũng ưa khí hậu nóng ẩm. So với cây cà phê chè và cây cà phê vối thì cây cà phê mít chịu hạn tốt nhất. Trong điều kiện ở Tây Nguyên, cây cà phê mít ra hoa vào đầu mùa mưa nên không cần phải tưới nước, do đó cà phê mít thường được trồng ở những vùng không có khả năng tưới được nước, ngoài ra cây cà phê mít có bộ rễ ăn sâu, lá dày có thể trồng được ở những nơi có lượng mưa ít hơn.
Mối quan hệ giữa tổng lượng mưa và sự phân bố lượng mưa trong năm với năng suất cà phê cũng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu (Dean, 1939; Sylvain, 1959; De Castro, 1960, Nguyễn Sỹ Nghị, 1982). Kết quả cho thấy rằng, tùy theo điều kiện khí hậu của mỗi vùng, nhìn chung sự phân bố lượng mưa giữa các tháng trong năm có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng cho năng suất hơn so với tổng lượng mưa trong năm. Thông thường những năm mà các tháng mùa khô lượng có mưa càng ít thì năng suất vụ thu hoạch tới càng cao. Hoặc trong những tháng quả tăng trọng nhanh (từ tuần thứ 6 đến tuần thứ 17) có lượng mưa cao thì năng suất vụ đó cao hơn và kích thước hạt cũng lớn hơn (De Castro, 1960; Cannell, 1987; Hoàng Thanh Tiệm, 1993).
Độ ẩm không khí
Ẩm độ không khí ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng và phát triển của cây cà phê, đặc biệt đối với cà phê Robusta. Mức ẩm độ tương đối tốt nhất đối với cà phê vối là là khoảng 80%, và cà phê chè là khoảng 70%. Ẩm độ không khí cao sẽ làm giảm sự mất nước của cây, trong khi đó ẩm độ không khí thấp sẽ làm tăng sự thoát hơi nước làm cho cây bị thiếu nước và héo. Trong trường hợp đối với cà phê Robusta nếu ẩm độ không khí liên tục trên 85% có thể ảnh hưởng đến chất lượng của cà phê. Ẩm độ không khí quá cao cũng là điều kiện thuận lợi cho nhiều đối tượng sâu bệnh hại phát triển.
Ở nước ta nhiều vùng trồng cà phê chịu ảnh hưởng của gió khô, như các vùng Phủ Quỳ (Nghệ An), Cồn Tiên (Quảng Trị) bị ảnh hưởng của gió lào Tây Nam, làm cho độ ẩm không khí trong các đợt gió hại này giảm xuống chỉ còn 40-50%. Trong thời kỳ này, cây cà phê bị ảnh hưởng nặng, lá non bị khô, cháy xém một phần hoặc rũ lá hoàn toàn.
TS. Hoàng Thanh Tiệm, Cây cà phê Việt Nam, 2021
Ngoài ẩm độ không khí, quá trình bốc thoát hơi nước qua lá cà phê còn phụ thuộc vào tốc độ gió, nhiệt độ môi trường, ẩm độ đất v.v… Trong giai đoạn cây cà phê nở hoa cần phải có độ ẩm không khí cao. Nếu trong giai đoạn này độ ẩm không khí quá thấp cộng với điều kiện khô hạn, nhiệt độ cao dẫn đến hậu quả làm cho các mầm, nụ hoa bị thui, quả non bị rụng. Ẩm độ không khí tăng còn do mây che phủ và sương mù. Do đó ở những vùng có lượng mưa thiếu có thể được bù đắp một phần từ mây che phủ và sương mù trong mùa khô. Sự hiện diện của sương mù cũng có thể làm tăng độ ẩm đất do hơi nước ngưng tụ trên lá cà phê. Ẩm độ tương đối của không khí cũng thay đổi đáng kể giữa bên trong và bên rìa của vườn cà phê.
Ánh sáng
Cây cà phê Arabica thích nghi với điều kiện ánh sáng tán xạ và chịu nóng kém hơn so với cây Robusta. Tuy nhiên việc trồng cây che bóng cho cà phê chè phải căn cứ vào điều kiện khí hậu cụ thể của từng vùng, giống cà phê và mật độ trồng.
Nhìn chung, ở những vùng có độ cao trên 800 m so với mặt nước biển thường có nhiệt độ thấp hơn, trời nhiều mây che phủ nên không nhất thiết phải trồng cây che bóng. Hoặc ở một số vùng núi thuộc các tỉnh phía Bắc Việt Nam tuy không có độ cao trên 800 m nhưng nằm ở vĩ độ cao xa vùng xích đạo như Sơn La, Mộc Châu, Lạng Sơn cũng có thể không trồng cây che bóng hoặc trồng với mật độ thưa. Ngược lại ở những vùng có độ cao thấp, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào cần thiết phải có cây che bóng. Cây che bóng ở những vùng này không chỉ có tác dụng điều hòa nhiệt độ trong vườn, còn có tác dụng làm cho thời gian quả chín chậm lại, đủ điều kiện để cho hạt tích lũy các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các hợp chất thơm làm cho chất lượng tăng thêm.
Trong các giống cà phê chè, những giống lùn, có bộ tán bé, thấp cây như Caturra, Catuai, Catimor v.v… là những giống có khả năng chịu được hạn, nhiệt độ cao và cường độ chiếu sáng mạnh hơn so với các giống khác và có thể thích ứng được với những vùng có độ cao thấp. Các giống như Typica, Bourbon v.v.. là những giống chịu nắng kém, chỉ thích hợp với những vùng có độ cao lớn, nhiệt độ thấp.
TS. Hoàng Thanh Tiệm, Cây cà phê Việt Nam, 2021
So với Arabica, cà phê Robusta thích hợp với điều kiện ánh sáng dồi dào. Tuy nhiên, ở những vùng có ánh sáng trực xạ có cường độ mạnh thì cây cà phê vối cần có cây che bóng để điều hòa ánh sáng, điều hòa quá trình quang hợp. Điển hình như vùng Tây Nguyên, Việt Nam do có mùa khô hạn kéo dài từ 5 – 6 tháng, nhiệt độ cao, ánh sáng chiếu mạnh cần thiết phải trồng cây che bóng trong vườn cà phê vối. Cuối cùng, cà phê Liberica là cây chịu nắng và chịu hạn tốt nhất, ưa thích với ánh sáng trực xạ nên không cần thiết phải trồng cây che bóng. Trong phần tiếp theo (bóng râm trong canh tác cà phê) chúng ta sẽ xem xét rõ hơn vai trò của cây che bóng đối với năng suất & chất lượng cà phê.
Cao độ & Vĩ độ
Cà phê Arabica được tìm thấy trong môi trường bản địa ở độ cao từ 1000 đến 2000 mét trên mực nước biển (Schmitt, Christine B., 2006). Nhưng bạn cũng có thể tìm thấy những đồn điền cà phê ở độ cao lên đến 2800 mét trên mực nước biển. Lý do cho phạm vi phát triển hạn chế này là khả năng chịu sương giá của loài tương đối thấp – nhiệt độ dưới 4°C sẽ giết chết cây. Tính nhạy cảm với nấm bệnh của Arabica cũng hạn chế khả năng phát triển của nó ở độ cao thấp, nơi mà lý ra nó có nhiều khả năng phát triển mạnh hơn.
Độ cao phát triển tương quan trực tiếp với “dải nhiệt độ” lý tưởng của cây. Nói cách khác, trồng cà phê Arabica thành công phụ thuộc vào sự cân bằng tinh tế giữa độ cao và vĩ độ. Để quá trình hô hấp tế bào tối ưu nhằm tạo ra năng suất tốt và hương vị tuyệt vời, nhà nông học Leonardo Henao cho biết nhiệt độ ban ngày từ 17 đến 23°C là yếu tố then chốt trong việc tối ưu hóa quá trình chuyển hóa cà phê và lưu trữ đường trong hạt. Trong vành đai nhiệt đới ấm áp, sự cân bằng này thường đạt được ở độ cao từ 1000 đến 2000 mét trên mực nước biển.
- Xem thêm: Ảnh hưởng của độ cao đến cây cà phê
Các chuyên gia cũng cho rằng cứ tăng độ cao 300 mét thì hàm lượng sucrose trong hạt cà phê sẽ tăng 10%
Jessica Easto, Craft Coffee, 2017
Độ dốc & phương hướng
Với kiến thức Địa Lý cơ bản, bạn có thể biết rằng trái đất xoay quanh mặt trời (trong một năm), và xoay quanh chính nó với góc nghiêng 23,44o. Một trang trại cà phê nằm trên chí tuyến sẽ nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp trong nữa năm. Nhưng đến nữa năm sau đó, góc của mặt trời sẽ dịch chuyển từ 23o26′ Bắc sang 23o26′ Nam. Sự thay đổi này dẫn đến việc ánh sáng mặt trời trực tiếp được trải rộng trên diện tích đất nhiều hơn khoảng 36%, làm giảm cường độ ánh sáng nơi nó chiếu vào trái đất.
Một nguyên tắc thường thấy trong sản xuất rượu vang đã được thiết lập sẵn là góc và hướng của sườn đồi có thể làm thay đổi hương vị của rượu, và điều này cũng đúng trong ngành cà phê cà phê. Ví dụ dễ thấy cho điều này là sự khác biệt mặt dốc hướng bắc và hướng nam. Nếu trang trại cà phê của bạn nằm trên chí tuyến vào mùa mưa, mặt trời sẽ thẳng hàng với chí tuyến. Trong tình huống này, sườn đồi có dốc quay về phía bắc nhận được nhiều ánh sáng mặt trời trực tiếp nhất và sườn đồi có dốc quay về hướng nam nhận được ít ánh sáng tiếp xúc nhất có thể (Bertrand và cộng sự, 2012).
Cây hướng về phía đông nhận được ánh sáng ban mai đầu tiên, làm cho chúng khô hơn so với cây trồng hướng về phía tây. Sương và mưa bắt đầu bốc hơi sớm hơn trong ngày so với khi chúng ở phía tây, vì vậy chúng có một khởi đầu khó khăn hơn. Cây hướng về phía tây thường ấm hơn so với cây hướng về phía Đông, do đó, quá trình chín có xu hướng xảy ra nhanh hơn.
Canh tác toàn tập là một chuyên mục đặc biệt từ PrimeCoffee, nhằm cung cấp một góc nhìn tổng quan về những yếu tố bạn có thể và/hoặc không thể kiểm soát, cũng như cách thực hiện những kiểm soát có thể để tạo ra một vụ mùa bền vững và một cốc cà phê ngon.
