Canh tác 08: Kỹ thuật tưới nước cho cây cà phê

Cà phê là loại cây trồng ưa ẩm, cần nhiều nước tưới mới có thể sinh trưởng và phát triển tốt. Trong khi đó, những năm gần đây, diện tích cà phê bị thiếu nước tưới đang có xu hướng gia tăng. Vì vậy, việc sử dụng hệ thống tưới tiết kiệm nước cho cà phê trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang là xu hướng tất yếu. Trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứu tính hiệu quả của một số công cụ và kỹ thuật khác nhau có thể được sử dụng trên một diện tích canh cà phê để hỗ trợ đưa ra quyết định thực tế khi nào cần tưới và lượng nước cần sử dụng.

Thông thường, có tối thiểu là 3 đến 4 tháng khô hạn ở những vùng trồng cà phê. Điều này ảnh hưởng đến năng suất, lượng nước mưa không đúng lúc và không đủ dẫn đến sự ra hoa không bình thường của cà phê. Để khắc phục được những tác động bất lợi của khô hạn, tưới là một trong những phương thức quản lý quan trọng nhất. Việc bảo tồn độ ẩm của đất và sử dụng đất hiệu quả vào thời kỳ khô hạn sẽ chắc chắn tránh được những dị thường của hoa (hoa hình sao, hoa ngả màu hồng và thui chột).

Tuy nhiên, tưới không đúng lúc và quá mức cũng có thể ảnh hưởng bất lợi đến năng suất. Tưới sớm (trước khi nụ hoa sung mãn hết cỡ) có thể dẫn đến sự bất bình thường khi cây ra hoa và nở hoa liên tục và đậu quả kém. Tưới là một hoạt động tốn kém và nguồn nước tưới bị hạn chế ở nhiều nông trang, vì vậy tưới cây vào đúng thời điểm dựa vào nhu cầu của cây thì rất quan trọng trong việc gia tăng năng suất (Naidu, 2003).

Cơ sở khoa học của việc tưới nước cho cà phê

Quản lý nước tưới” chúng ta sẽ nghiên cứu một số biện pháp can thiệp khác có thể giúp giảm thiểu tác động của hạn hán Quá trình phân hóa mầm hoa, ra hoa, đậu quả trong mùa khô cây cần một lượng nước đủ lớn để đảm bảo cho hoa nở, thụ phấn thụ tinh và đậu quả. Mùa khô ở Tây Nguyên kéo dài 6 tháng do vậy cần phải tưới nước cho cây trồng.

Mỗi loại đất khác nhau thì khả năng cung cấp nước và nhu cầu nước cũng khác nhau, do vậy số lần tưới và chu kỳ tưới nước có khác nhau. Điều kiện khí hậu của từng vùng khác nhau thì số lần tưới và chu kỳ tưới cũng không giống nhau. Chế độ canh tác khác nhau thì số lần tưới và chu kỳ tưới nước cũng khác nhau.

Sau khi thu hoạch, cây cà phê cần có một thời gian khô hạn, khi hoa đã được phân hóa và đã đạt đến độ già nếu được tưới đủ nước thì sẽ nở hoa. Đối với cây cà phê vối, một cây trồng thụ phấn chéo bắt buộc, thì việc điều khiển cây ra hoa tập trung có ý nghĩa rất quan trọng đến việc thụ phấn và hình thành năng suất. Sự ra hoa tập trung là điều kiện thuận lợi cho quá trình thụ phấn.

Ngoài các chỉ tiêu nở hoa và năng suất, chỉ tiêu tình hình sinh trưởng cũng được rất nhiều người sản xuất quan tâm. Vườn cà phê qua một mùa khô được tưới đủ nước sẽ thể hiện tình trạng xanh tốt và ngược lại nếu thiếu nước, vườn cà phê sẽ trở nên úa vàng. Tưới nhiều nước không làm tăng năng suất mà làm tăng chi phí, lãng phí nguồn tài nguyên nước. Tưới thừa nước cũng có thể ảnh hưởng bất lợi đến năng suất. Tưới sớm (trước khi nụ hoa sung mãn hết cỡ) có thể dẫn đến sự bất bình thường khi cây ra hoa và nở hoa liên tục và đậu quả kém. Tưới thiếu nước cây không nở hoa, hoa bị thui, cành bị khô, lá rụng, sinh trưởng bị ảnh hưởng.

Kỹ thuật tưới nước

Để thiết lập hoàn chỉnh những đồn điền cà phê ở giai đoạn kiến thiết cơ, cà phê cần phải được tưới trong suốt mùa khô tới độ sâu thích hợp bên dưới vùng rễ và khoảng cách giữa những lần tưới phải đủ dài để đảm bảo đất khô tránh trường hợp ngập úng nước. Điều này giúp cho rễ phát triển sâu như là một phương cách tự bảo vệ chống lại khô hạn và cải thiện sự vững chắc của cây.

Tại Việt Nam, cây Cà phê Robusta dễ bị tác động bởi khô hạn, đáp ứng tốt với tưới nước hơn so với cà phê chè. Tưới lần đầu trong mùa khô cần phải được thực hiện sau 20 – 25 ngày kể từ lúc dừng mưa. Lượng tưới được đề nghị là: 20 – 25 ngày 1 lần với lượng tưới 25 mm cho đến kết thúc tháng 12. Đợt tưới sau cùng cho nở hoa là 25 – 38 mm suốt nữa cuối tháng 2 và sau đó lượng tưới giảm lại và khoảng cách giữa các lần tưới là 15 – 20 ngày sau khi nở hoa (Hiệp hội cà phê BMT, 2021)

Kỹ thuật tưới phun mưa

Hệ thống tưới gồm có máy bơm công suất 15 – 50 mã lực và hệ thống ống dẫn bằng kim loại nhẹ, thường làm bằng hợp kim nhôm để dễ di chuyển bằng thủ công và cuối cùng là những vòi phun. Dưới tác động của áp suất trong hệ thống ống dẫn, các hạt nước thoát ra khỏi vòi phun dưới dạng những hạt mưa nhỏ, nước tưới được phân bố đều khắp tán cây.

Kỹ thuật tưới phun mưa được sử dụng phổ biến nhất ở các nước trồng cà phê nhờ có chất lượng nước cao, hệ thống tưới có thể hoạt động bình thường ở những nơi có địa hình phức tạp nhiều đồi dốc; số lần tưới thấp, bình quân tưới 3 lần trong năm. Tổng kết của Ấn Độ cho thấy áp dụng kỹ thuật tưới phun mưa đã có tác dụng cải thiện được điều kiện dinh dưỡng trong cây, giúp quả chín tập trung, chiều dài cành tăng gấp đôi và năng suất tăng từ 85 – 95% so với vườn không được tưới (Naidu, 2000).

Tạo hình vườn cà phê cho tưới phun mưa: Điều này rất cần thiết để đạt được sự đáp ứng tối đa với việc tưới. Cà phê già và rậm rạp dưới điều kiện che bóng dày không nên dùng biện pháp tưới phun mưa. Nên ưu tiên cho cà phê tơ và cà phê có khả năng đáp ứng tốt. Cây che bóng phải được kiểm soát tốt và cà phê phải được cắt cành thường xuyên sau khi thu hoạch. Những cành tăm, cành chết và cành bị mọt đục phải được cắt bỏ. Cũng cần phải kiểm soát sự phát triển của cỏ dại.

Trở ngại chính của kỹ thuật tưới này là tiêu tốn nhiều năng lượng do đòi hỏi áp lực tại vòi phun khá cao, tổn thất nước khá nhiều đặc biệt là khi có gió lớn. Tỷ lệ áp dụng tưới phun mưa cho cà phê thấp hơn tưới gốc khoảng 25% .

Đinh Thị Nhã Trúc và ctv, 2017

Kỹ thuật tưới gốc

Hệ thống tưới gồm một động cơ có công suất từ 8 – 16 mã lực, máy bơm và hệ thống ống dẫn nước bằng nhựa. Nước được dẫn trực tiếp vào từng bồn đất được đào xung quanh mỗi gốc cây cà phê. Tưới gốc có trang thiết bị rẻ tiền, tổn thất nước ít, chi phí nhiên liệu thấp. Hệ thống tưới được lắp đặt và tháo dỡ theo từng lần tưới nên dễ bảo vệ và phù hợp với điều kiện sản xuất nông hộ, phân tán của Việt Nam.

Kỹ thuật tưới này cần  tạo bồn xung quanh gốc để chứa nước tưới. Khi tưới cầm vòi và hướng vòi vào bồn cà phê. Nhược điểm chính của kỹ thuật tưới này là chi phí nhân công vận hành cao, thao tác nặng nhọc và đòi hỏi phải tạo bồn chứa nước xung quanh gốc, lượng nước tưới vào từng gốc không đều nhau, có thể gây lãng phí. Nguyên nhân chính khiến nhiều nước trên thế giới không sử dụng phương pháp tưới gốc vì không tạo bồn để chứa nước tưới.

Bằng kỹ thuật trồng âm khi trồng mới, phần cổ rễ của cây con được đặt thấp hơn mặt đất xung quanh từ 10 – 15 cm, những người trồng cà phê ở Việt Nam đã hạn chế được sự tổn thương của bộ rễ khi tiến hành đào bồn và cho phép sử dụng hiệu quả kỹ thuật tưới gốc. Áp dụng kỹ thuật tưới gốc cho cà phê chiếm tỷ lệ khá lớn tại vùng Tây Nguyên với khoảng 73%.

Đinh Thị Nhã Trúc và ctv, 2017

Kỹ thuật tưới nhỏ giọt

Hệ thống tưới gồm có máy bơm, máy lọc, các đường ống dẫn nước được lắp đặt cố định trong vườn cây, vòi nhỏ giọt và các van phân phối nước. Nước được cung cấp tập trung ở phần hoạt động chủ yếu của bộ rễ cây, với lưu lượng rất nhỏ nên hiệu quả sử dụng nước và phân bón rất cao. Một số vùng trồng cà phê ở Brazil, Bờ Biển Ngà và Ấn Độ đã sử dụng kỹ thuật tưới này (Azizuddin, 1994).

Kỹ thuật tưới nhỏ giọt có nhiều ưu điểm như tiết kiệm nước (30 – 50%). Kết quả nghiên cứu của Snoeck (1988) tại Bờ Biển Ngà cho thấy kỹ thuật tưới nhỏ giọt có thể tiết kiệm được 50% lượng nước tưới so với tưới phun mưa trong khi năng suất cà phê (tích lũy 2 năm) không có sự khác biệt giữa 2 phương pháp tưới.

Tuy nhiên, tưới nhỏ giọt có những hạn chế như:

• Trang thiết bị đắt tiền; đòi hỏi chất lượng nước tưới cao; chu kỳ tưới ngắn (1 – 10 ngày); hệ thống tưới được đặt cố định trên vườn cây
• Thời gian tưới kéo dài do lượng nước ra thấp
• Hệ thống tưới dễ hư hỏng trong quá trình canh tác (làm cỏ, cào bồn, tủ gốc) do các tác động vật lý
• Không tạo được độ ẩm không khí cần thiết khi cây ra hoa và thụ phấn
• Thời gian luân chuyển giữa các giàn tưới khá lâu nên sẽ gặp nhiều khó khăn nếu phải cạnh tranh với các kỹ thuật tưới khác ở những vùng không có nguồn nước dồi dào
• Do đặc thù sử dụng cho cây hoa màu ở Israel với khoảng cách cố định đầu nhỏ giọt 40 cm nên khi lắp đặt hệ thống này cho cây cà phê ở Việt Nam các đường dây nhỏ giọt được bố trí chạy dọc các hàng cà phê nên có một số đầu nhỏ giọt không nằm trong bồn cà phê gây lãng phí nước và đồng thời tạo điều kiện cho cỏ dại phát triển
• Đường ống nhỏ giọt được chôn sâu 20 – 30 cm theo thời gian khoảng 2 – 3 năm các ống tưới này sẽ bị bẹp lại nên cản trở dòng chảy.

Trong sản xuất cà phê ở Việt Nam, kỹ thuật tưới nhỏ giọt chưa được áp dụng phổ biến do đặc điểm về quy mô sản xuất (diện tích nhỏ lẻ, manh mún…), chỉ giới hạn trong phạm vi nghiên cứu và thử nghiệm.

Kỹ thuật tưới phun mưa tại gốc

Trên cơ sở cải tiến tưới nhỏ giọt, tưới phun mưa tại gốc không sử dụng vòi tưới nhỏ giọt nhằm tăng lưu lượng nước tưới tại mỗi vòi đáp ứng yêu cầu nước của cây cần lượng nước tưới khá lớn để nở hoa. Hệ thống tưới được lắp đặt các van để điều chỉnh áp lực và lưu lượng nước tưới. Nước được cung cấp tập trung ở phần hoạt động chủ yếu của bộ rễ cây do đó nâng cao hiệu quả và tiết kiệm nước.

Tại Gia Lai, mô hình từ 8 – 15 năm tuổi áp dụng tưới phun mưa tại gốc kết hợp với bón phân qua nước cho thấy, trung bình trong 2 năm (2012, 2013) năng suất của các mô hình đều có cải thiện so với đối chứng, mô hình ở Chư Păh có sự vượt trội về năng suất so với đối chứng với mức hiệu quả kỹ thuật > 25%. Hiệu quả kinh tế các mô hình tăng trung bình 11,7 – 17,9% .

Lê Ngọc Báu, 2013

Kỹ thuật tưới phun tại gốc nhằm tiết kiệm nước cho cây cà phê đang được khảo nghiệm, đánh giá ở quy mô lớn trong sản xuất và có nhiều triển vọng phát triển trong tương lai nhằm đáp ứng yêu cầu tiết kiệm nước và ứng phó với biến đổi khí hậu đang diễn ra.

Ưu điểm của tưới phun mưa tại gốc: tiết kiệm nước, tưới tập trung vào vùng rễ, thi công lắp đặt dễ dàng, chi phí lắp đặt thấp, bón phân qua hệ thống tưới giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, tiết kiệm công lao động cho hoạt động tưới và bón phân (giảm 70 – 80% công so với tưới truyền thống), giảm 20 – 30% lượng nước tưới so với tưới truyền thống (Lê Ngọc Báu, 2013); nguyên liệu có sẵn và dễ tìm kiếm; vận hành đơn giản, không đòi hỏi nhiều kỹ thuật; sử dụng được nhiều nguồn nước khác nhau (ao, hồ, sông, suối, giếng đào…); chi phí đầu tư thấp hơn các hệ thống tiết kiệm khác; tạo được tiểu khí hậu cần thiết trong giai đoạn bung hoa của cà phê; khấu hao sử dụng cho mỗi năm thấp khoảng 5 triệu/ha/năm. 

Nhược điểm của tưới phun mưa tại gốc: chi phí đầu tư tập trung 1 lần; dễ hư hỏng trong quá trình canh tác (làm cỏ, cào bồn, tủ gốc); dễ bị tắt cục bộ các đầu béc tưới do kích thước đầu ra nước nhỏ; dễ gặp trục trặt (tắt nước trên dàn tưới) khi không có bộ lọc nước đầu vào; khả năng chịu áp lực nước thấp; phát sinh chi phí khắc phục hàng năm.

Thời điểm tưới cho cây cà phê

Việc xác định thời điểm tưới lần đầu khi nụ hoa đã phân hóa đầy đủ sẽ góp phần giúp cây cà phê nở hoa tập trung. Khi các mầm hoa phát triển đầy đủ ở đốt ngoài cùng của các cành, dài khoảng 1,5 cm, có màu trắng ngà và lá đã bắt đầu héo rủ vào ban ngày là thời điểm cần tưới. Thông thường độ ẩm cần tưới được xác định cao hơn độ ẩm cây héo. Độ ẩm cần tưới ở tầng 0 – 30 cm được xác định cho đất bazan là khoảng 27%.

• Không tưới sớm khi nụ hoa chưa phân hóa đầy đủ sẽ làm cho hoa nở không tập trung, quả chín rải rác, làm tăng chi phí và lãng phí nguồn nước. Tuy vậy, khi cây đã có triệu chứng héo tạm thời, lá rũ xuống vào ban ngày và độ ẩm đất dưới 27%, nụ hoa chưa phân hóa đầy đủ thì vẫn phải tưới để cây cà phê không bị hư hại.
• Tưới muộn quá cây bị suy kiệt, rụng lá, khô cành, hoa bị thui, nở hoa kém, hoa bị tình trạng “hoa chanh” năng suất thấp, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây.

Lượng nước tưới cần thiết

Các kết quả điều tra của WASI cho thấy trung bình gần 60% số hộ sản xuất cà phê tưới 3 – 4 lần/mùa khô với lượng nước từ 400 – 600 lít/cây/lần tưới và đây là lượng nước tương đối hợp lý cho cây cà phê có thể sinh trưởng và phát triển bình thường. Nhưng so với khuyến cáo hiện nay của WASI thì trong số đó có > 50% số hộ tưới > 520 lít/cây/lần và có tới 23,2% số hộ sản xuất cà phê tưới thừa nước (600 – 950 lít/cây/lần tưới).

Nếu cho rằng tưới > 520 lít/cây/lần là thừa so với khuyến cáo thì có > 73% số hộ nông dân tưới thừa nước cho cà phê, do vậy sẽ gây nên tình trạng lãng phí nguồn nước và làm tăng chi phí sản xuất. Đây là cơ sở khoa học và thực tiễn để khuyến cáo điều chỉnh lượng nước tưới hợp lý nhằm giảm chi phí. Tính toán cho thấy, chi phí tưới nước của nông dân hiện nay cao hơn so với khuyến cáo khoảng 32% (tưới bằng động cơ, với nhiên liệu là dầu diesel).

Lượng nước tưới đủ đảm bảo đáp ứng cho nhu cầu ra hoa, đậu quả và chống chịu được với điều kiện khô hạn, không thừa và cũng không thiếu. Tưới vừa đủ góp phần giảm chi phí giá thành, bảo vệ môi trường sinh thái. Căn cứ vào sự phân bố bộ rễ của cây cà phê, phân bố chủ yếu ở tầng 0 – 30 cm. Vì vậy chỉ cần tưới lượng nước đạt ở độ sâu tối đa 30 – 35 cm là phù hợp.

Hiệp hội cà phê BMT, 2021

Tóm lại, lượng nước tưới ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và phát triển của cây cà phê. Tùy thuộc vào điều kiện đất đai, khí hậu mà xác định lượng nước tưới phù hợp, đất xám tưới lượng nước ít hơn và chu kỳ tưới cũng ngắn hơn, đất bazan tưới lượng nước nhiều hơn và chu kỳ tưới kéo dài hơn đất xám. Lượng nước tưới còn tùy thuộc vào diễn biến thời tiết trong năm như mưa dứt sớm hay dứt muộn, mưa tới sớm hay tới muộn…Lượng nước tưới từ 400 – 500 lít/gốc và chu kỳ tưới từ 30 – 35 ngày sẽ bảo đảm cây ra hoa tập trung và thụ phấn tốt.

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.