SAGE EMMA, az SCA kávétudományi menedzsere.
Mire van szüksége a növénynek
Az egészséges, “boldog” kávénövény képes a legtöbb minőségi magot termelni. Egy növény “boldogságát” három fő tényező befolyásolja: a genetika, a környezet és az alkalmazott mezőgazdasági gazdálkodás. Mivel nincs pontos képlet a díjnyertes specialty kávé előállítására, a gazdák azon dolgoznak, hogy a növények minden alapvető szükségletét kielégítsék, hogy képesek legyenek virágozni. Vannak olyan közös biológiai szükségletek, amelyek minden növényre általánosan érvényesek, és amelyek ezt lehetővé teszik. Ezek az alapvető szükségletek a nap, a víz, a talaj és a levegő; ez a négy együttesen biztosítja a növény számára az élet fenntartásához szükséges energiát és tápanyagokat. Természetesen a különböző növények történelmüktől és környezetüktől függően különböző speciális feltételeket igényelnek. Azonban minden növénynek közösek ezek a külső tényezők, amelyek lehetővé teszik a növekedést és a szaporodást – a növény sikerének egyetlen mérőszámai.
A növények ökoszisztémákban élnek. Nem számít, hogy az ökoszisztéma természetes vagy mezőgazdasági ökoszisztéma. Akárhogy is, a növények kölcsönhatásban vannak a külső környezetükkel, és függnek a talajtól, az időjárástól, a mikroorganizmusoktól, a hőmérséklettől, a páratartalomtól és számtalan más befolyástól. Bár a gazda a genetikájukról ismert információk alapján választhat növényeket, az egyetlen tényező, amelyet az ültetés után minden évben aktívan ellenőrizni lehet, az ültetvény mezőgazdasági irányítása.
Az alábbi információk a kávéfarm növénybiológiájának és mezőgazdasági irányításának bemutatására szolgálnak. Nem kísérli meg felvázolni azokat a nehéz és nagy kockázatú helyzeteket, amelyekkel a legtöbb kávétermelő ma szembesül. Célja, hogy bemutasson néhány alapvető biológiai tényezőt, hogy segítsen a nem agronómusoknak megérteni néhány olyan tudományos összetettséget, amely egy egészséges, termelékeny és jó minőségű kávéültetvény fenntartásához szükséges. Használja áttekintésként, tanuljon, és keresse meg termelői kapcsolatait, hogy megismerje a történet emberi oldalát.
Az élet alapfeltételei
Nem szabad elfelejteni, hogy valahányszor egy “természetes” növényt kiveszünk az erdőből, és mezőgazdasági célokra használjuk, mint például a kávé esetében, megváltoznak az igényei. A mezőgazdaság nem a természet. A Coffea arabica talán az egyik legmakacsabb és legérzékenyebb mezőgazdasági árucikk. Mivel egy nagyon speciális régióban (Etiópia és Dél-Szudán felföldjén) honos, ahol szokatlan genetikai körülmények között született, alacsony szintű genetikai sokféleséggel rendelkezik, amellyel a kihívások ellen küzdhet (Lashermes, Combes, Robert, Trouslot, D’Hont, Anthony, et al., 1999). Emellett csak a közelmúltban (evolúciós időben) terjedt el az egész világon, ami azt jelenti, hogy nem volt ideje az új éghajlati viszonyokhoz és körülményekhez való alkalmazkodáshoz fejlődni. Egy C. arabica kávénövény Indonéziában, Brazíliában vagy Jamaikában még mindig azokban az ideális körülmények között fejlődik a legjobban, amelyeket ősei a kelet-afrikai trópusi erdők árnyékos aljnövényzetében tanultak meg szeretni. Ez az egyik oka annak, hogy miért olyan nehéz boldoggá tenni a C. arabica növényeket, és miért jelent ez továbbra is kihívást a gazdáknak szerte az egyenlítői világban.
A működéshez a növények “belélegzik” és “kilélegzik” az élet építőköveit. A “belégzést” fotoszintézisnek, a “kilégzést” pedig légzésnek nevezik; mindkettő a víztől, a nap energiájától és a tápanyagoktól függ. A növények a gyökereiken keresztül vesznek fel tápanyagokat és vizet a talajból.
A növények növekedését és szaporodását mindig egy fő tényező korlátozza (Larcher, 2003). Ez rosszul hangozhat, de valójában ez a legjobb – mert nem akarjuk, hogy óriás növények vegyék át a világuralmat, és egy King-Kong-szerű drámai növekedési rohamban lerombolják a felhőkarcolókat. Általában a szén (C), a víz (H2O) vagy a nitrogén (N) az elsődleges korlátozó tényező. A mezőgazdaságban ez gyakran a makrotápanyagok, például a nitrogén (N), a kálium (K+) és a foszfor (P). Ezért kell a gazdáknak gyakran öntözniük vagy műtrágyát kijuttatniuk a növényekhez. Napjainkban az évelő és vadon élő növényeket gyakran nem korlátozza a szén, mivel a légkörben rengeteg felesleges szén van. Az egynyári növények (például a kukorica, a szója és a búza) esetében azonban a szén korlátozó tényezővé válhat, és a tőzeg vagy szénalapú komposzt hozzáadása segíthet enyhíteni ezt a hiányt. Ha egy árnyékos növényt napra helyezünk, akkor több tápanyagra lesz szüksége ahhoz, hogy lépést tudjon tartani a növekedés és a termelés szintjével. Ha nitrogént ad hozzá, a növénynek több foszforra, káliumra és kalciumra lesz szüksége a megfelelő működéshez. Ha több tápanyagot ad hozzá, a növénynek ezért több vízre lesz szüksége. Érti a lényeget. Ily módon a növény fiziológiai értelemben mindig megpróbálja egyensúlyba hozni a rendelkezésre álló erőforrásait, és azokat az élet fenntartása szempontjából fontos konkrét feladatokhoz rendelni. Mit tesz az ember azért, hogy a C. arabica kávénövény biológiailag boldog legyen? Bőségesen!
megfelelő termesztési körülmények: A helyszín kiválasztása
A helyszín kulcsfontosságú a C. arabica termesztése szempontjából. A termőhely kiválasztása az egyik legfontosabb döntés, amit egy gazdálkodó a siker érdekében hozhat. Ennek ellenére nem minden gazdálkodónak van választási lehetősége; lehet, hogy egyszerűen csak egy ismert kávétermő terület közelében van egy földdarabja. A lejtés és a fekvés, a domborzat, a hőmérséklet, az időjárás, a csapadék, a szezonális változások és a talajszerkezet nem könnyen változtatható tényezők (hacsak nem építünk egy hatalmas üvegházat a kávéültetvények köré, ami nem tűnik megvalósíthatónak). A talaj állapota és a földterület története szintén befolyásolhatja a termőhely lehetőségeit. Gyakorlati és logisztikai megfontolásokat kell végezni a helyi betakarítási technikák, az öntözés, a metszés és más gazdálkodási gyakorlatok fényében.
Az évszakok változása (vagy annak hiánya az egyenlítői régiókban) behatárolja a növény éves termésciklusát. Az olyan termőterületeken, mint Etiópia, Hawaii, Közép-Amerika és Dél-Brazília, az évszakok általában egyetlen gyümölcsnövekedési ciklust eredményeznek. Ezeken a területeken a virágzás a lassú növekedés időszakában (tél) kezdődik, a virágzás és az új hajtásnövekedés pedig esővel vagy néha hideghullámmal (tavasszal) következik be. A potenciális ültetvény konkrét hőmérsékleti tartománya kulcsfontosságú, mivel a C. arabica a 15-24°C közötti hőmérsékletet kedveli, és nagyon érzékeny a hidegre és a fagyra, utóbbi a leveleket és a gyümölcsöt is tönkreteszi.
megfelelő víz:
A megfelelő vízviszonyok megteremtése kulcsfontosságú a C. arabica növények boldog ültetvényének fenntartásához. Sok kávétermelő az esőzésekre támaszkodik, mint egyetlen vízforrásra. Ritkábban öntözőrendszereket állítanak fel a magas termőképességű, teljes napfényes termesztési körülmények fenntartására. Ezekben az esetekben, amelyek általában Brazíliában és Vietnamban fordulnak elő, ahol a növekedés és ezáltal a vízigény nagyon magas, az automatizált rendszerek segítettek a kávétermelés bővítésében (Snoeck & Lambot, 2009). Más esetekben az öntözést a virágzás elősegítése érdekében lehet irányítani (Willson, 1999). A kávéültetvények vízháztartását ideális esetben a talaj és a termőhely kiválasztásával tartják fenn. Ha ez eleve megfelelő, a gazdálkodónak sokkal kisebb valószínűséggel lesz szüksége öntözésre vagy talajpótlásra a megfelelő vízelvezetés biztosítása érdekében. A kávénak, mint minden növénynek, minimális mennyiségű vízre van szüksége ahhoz, hogy egészséges (azaz nem fonnyadt) és működőképes maradjon. Ennek oka, hogy a tápanyagokat és ásványi anyagokat a növények a gyökerektől egészen a legmagasabb hajtásokig a kapillárisok segítségével szívják fel. A talajban lévő túl sok víz azonban káros lehet. A gyökereknek oxigénre van szükségük a túléléshez és a működéshez, és a sekély gyökerek miatt az erózió aggodalomra ad okot bizonyos kávétermesztő régiókban, ahol heves esőzésekkel járó időszakok vannak (Clifford & Willson, 1985; Snoeck & Lambot, 2009).
A párolgást és a transzspirációt sok minden befolyásolja egy ökoszisztémában, többek között a talaj vízállapota; a relatív páratartalom; valamint a nap, a szél és a fák borítottsága. A felhőtakaró is befolyásolhatja a bekövetkező transzspiráció mennyiségét és ezáltal a vízveszteséget. Az evapotranszspiráció a növényekből történő vízvesztés folyamatának leírására használt kifejezés (Larcher, 2003). A C. arabica növények örökzöldek, ezért egész évben vizet veszítenek (Clifford & Willson, 1985). A talaj textúrája hatással lehet a növény vízháztartására. A talaj ugyanis pórustérfogatától függően természetes módon képes a vizet megtartani vagy elvezetni (Hillel, 2004; Snoeck & Lambot, 2009). A talajból történő vízkivonás érdekében a növények párologtatási igényt fejtenek ki, amelyet a levegő, a növény és a talaj közötti nyomáskülönbség hoz létre. A talaj textúrája is befolyásolja a C. arabica növények képességét a száraz évszakok elviselésére, mivel a talajban mélyen tárolt vizet a kevés csapadékos időszakokban is felhasználják (Clifford & Willson, 1985).
Megfelelő napfény: Árnyékkezelés
A fotoszintézishez a nap energiája szükséges, hogy a levegőből származó CO2-t cukorrá alakítsák, amely a növények tápláléka (Raven, Evert, & Eichhorn, 1999). A napfény intenzitása azonban fontos a C. arabica növények számára, és nehéz természetes úton szabályozni. Mivel a C. arabica aljnövényként fejlődött ki, csak korlátozott mennyiségű napfényt tud hasznosítani. Valójában a túl sok nap idővel károsíthatja a fotoszintetikus szöveteket, ami végül a növekedés és a termelés csökkenéséhez vezet (Clifford & Willson, 1985). A fiatal növények, akárcsak az emberi csecsemők, különösen érzékenyek, ezért gyakran látunk kávécsemetéket fedett helyen. Az erős napsugárzással járó magas hőmérséklet szintén lassíthatja a fotoszintézist, mivel a növény pórusai (az úgynevezett sztómák) bezáródnak (Larcher, 2003).
Sok gazda árnyékfásítással próbálja szabályozni a napfényt. Ennek azonban vannak kompromisszumai, mivel a további növények több munkát jelentenek! Az árnyékfákkal való gazdálkodásra nincs általános érvényű útmutató, mivel ez a helyi viszonyoktól és az ültetvény mikroklímájától függ (Muschler, 2009). Stratégiai tervezés esetén az árnyékfák más szempontból is hasznosak lehetnek, például táplálékforrást biztosítanak az emberek (banán- vagy avokádófák) vagy a növények (a fák több nitrogént juttatnak a talajba) számára (Snoeck & Vaast, 2009). A fákat úgy is lehet ültetni, hogy szélvédőként szolgáljanak az ültetvény számára. Az árnyékot ki lehet használni a víz megőrzésére, a forró régiókban a hőmérséklet csökkentésére és a fagy elleni védelemre (Muschler, 2009; Snoeck & Lambot, 2009). A nagy magasságban gyakran előforduló gyakori felhőtakaró hasonlóan hathat, csökkentve a levelekhez érkező fény mennyiségét, időnként olyan mértékben csökkentve a hőmérsékletet, hogy a fotoszintézis csökkenése következik be. Mint minden mezőgazdasági gazdálkodás, az árnyék és a napfény egyensúlya is folyamatos értékelési és kiigazítási folyamat a kávétermesztők számára.
A megfelelő tápanyagok: A talajgazdálkodás
A tápanyagokat azon túl, amit a növény a levegőből és a vízből kap (szén, oxigén és hidrogén), a talajon keresztül szerzi be. A gyökerek a víz és a tápanyagok kis vákuumaként működnek, így a növények egyszerre jól hidratáltak ÉS egészségesek maradnak (Raven, Evert, & Eichhorn, & 1999). A talaj és tápanyagai regionálisan specifikusak lehetnek, a helyi geológiától és az alapanyagtól függően változnak. Így attól függően, hogy egy ültetvény hol helyezkedik el a világon, a talajkezelés is eltérő. Valójában ez egy mikrorégió-specifikus, nagyon precíz tudomány lehet, és egyes agronómusok azt javasolják, hogy a talajokat, valamint a lombszöveteket évente többször is elemezzék a pontos tápanyag-gazdálkodás biztosítása érdekében.
A nitrogén az egyik legfontosabb makrotápanyag, mivel olyan alapvető funkciókhoz használják, mint a fotoszintézis és az új szövetek képződése, valamint más kulcsfontosságú folyamatokhoz (Carelli, Fahl, & Ramalho, 2006; Clifford & Willson, 1985). A fotoszintetizáló szövetek igénybevétele miatt a nem árnyékolt és nagy termőképességű C. arabica ültetvényekben gyakran fordul elő nitrogénhiány. A növény egészséges nitrogénmennyisége egészséges, sötétzöld leveleket eredményez. A hiány a levelek sápadtságával vagy sárgulásával (klorózis) járhat. Másrészt lehetséges a nitrogén-túltrágyázás is, aminek a kávé esetében különböző következményei lehetnek, például magasabb koffeintartalom (Snoeck & Lambot, 2009). A nitrogénnek különböző formái alkalmazhatók a talajban, de minden gazdának és agronómusnak megalapozott döntést kell hoznia arról, hogy melyik a legjobb az adott termőhely és helyzet szempontjából.
A nitrogén után a kálium és a foszfor a növények alapvető biológiai funkciói szempontjából a legkritikusabb makrotápanyagok (Larcher, 2003). A kálium a gyümölcsök élettani fejlődéséhez fontos, a foszfor pedig a gyökér-, fa- és rügyfejlődéshez szükséges. Ezeket felismerheti, ha valamilyen gazdaságban töltött már időt, mivel a legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható műtrágya egy bizonyos N:P:K egyensúlyra törekszik. A káliumhiány barna foltok kialakulásához vezethet, különösen az idősebb leveleken (Snoeck & Lambot, 2009). A foszforhiány azután jelentkezhet, hogy a kávéfa nehéz termést hoz vagy vízhiányt szenved, és levélklorózissal vagy a levelek kékes-zöldes árnyalatával jelentkezhet (Rothfos, 1980).
A mikrotápanyagok, mint a cink, magnézium, bór, vas és réz, mind kis, de fontos szerepet játszanak a növények megfelelő működésének fenntartásában. Ezen elemek hiánya különböző fizikai tüneteket okozhat a C. arabica esetében. A kávéültetvények lombhéjon történő tápanyagpermetezéssel közvetlenül a levelekbe juttathatók a tápanyagok, de ez munkaigényes. Ez a gyakorlat nem minden kávétermelő régióban elterjedt, de különösen előnyös lehet bizonyos tápanyaghiányos helyzetekben.
A talaj pH-értékét, amely az alapul szolgáló geológiából adódik, szintén figyelembe kell venni. Munkaigényes – vagy akár lehetetlen – lehet a talaj hosszú távú pH-értékének jelentős megváltoztatása, és bizonyos területeket évente kell kezelni (Snoeck & Vaast, 2009). A világ számos trópusi vagy féltrópusi kávétermelő vidékének enyhén savanyú a talaja, ami kedvező a kávé termesztéséhez (Wellman, 1961). A C. arabica azonban ismert, hogy a savanyútól a semlegesig (~4-7 pH) terjedő talajsavassági viszonyok között is termeszthető (Rothfos, 1980). A pH-érték azt is befolyásolhatja, hogy a talaj mennyire képes “elengedni” a tápanyagokat, és lehetővé tenni a növények számára azok felvételét. Ezt technikailag a talaj “kationcserélő” kapacitásának nevezik, és a talaj textúrájától és szervesanyag-tartalmától is függ (Larcher, 2003; Snoeck & Lambot, 2009).
A kávéültetvények kezelésénél nagyon fontos szempont a felső talaj (ahol a legtöbb C. arabica gyökér él) és a benne lévő összes tápanyag védelme, beleértve azokat is, amelyek hozzáadásáért a gazdák fizetnek. A fizikai erózió veszélyt jelenthet a kávéfákra, a nagyobb ökoszisztémára és a mezőgazdasági dolgozókra. A terület erózióra és lefolyásra való érzékenysége befolyásolhatja a drága komposzt és műtrágya formájában hozzáadott tápanyagok hasznosítását (vagy tényleges felhasználását). A szerves anyag, a talaj összetétele (iszap, homok és agyag), valamint a tömörítés mértéke mind hozzájárulnak ehhez (Snoeck & Vaast, 2009). A talajerózióért azonban gyakran a megváltoztathatatlan fizikai-táji tényezők, például a lejtés, a fekvés és a csapadék, valamint a kiszámíthatatlan események felelősek. A gazdálkodók számos módszert alkalmazhatnak a talaj megőrzésére, valamint a tápanyagveszteség és az erózió elleni küzdelemre, de ez egy örökös kihívás.
A megfelelő ösztönzés: Távolságtartás és metszés
Az, hogy egy kávéültetvény a lehető leghosszabb ideig egészséges és termőképes legyen, aktív gazdálkodást igényel, kezdve a telepítési sűrűséggel, vagyis a növénytávolsággal. Lényeges, hogy minden egyes fának elegendő helyet biztosítsunk a szükségleteinek kielégítésére, ugyanakkor figyelembe kell venni a hektáronkénti hozamot is. Az alkalmazott fajtától függően a kifejlett C. arabica növények általában 1-3 méteres távolságot igényelnek a növények között. Például, ha a növények egymástól 2,5 méter távolságra vannak egymástól, az 1600 növényt eredményez hektáronként; míg ha a távolság 4 méter, akkor a hozam 625 növény/hektár (Rothfos, 1980). Azokban a helyzetekben, amikor a kávét más típusú növényekkel együtt ültetik, ezek a döntések összetettebbek, és attól függnek, hogy a szomszédos növények milyen energia- és vízigényt támasztanak a C. arabica igényeihez képest.
A C. arabica a kor előrehaladtával egyre kevésbé termel, ezért a metszés a kávéfák élettartamának meghosszabbítására szolgáló gyakori módszerré vált. A másik lehetőség, az újratelepítés hosszabb időt vesz igénybe, és kockázatosabb a gazdák számára, mivel a csemete sikeres telepítésétől függ, amit körülbelül két évnyi lényegében termés nélküli időszak követ, és ezért nincs bevétel ezekből a növényekből. A metszésnek két fő módszere van, amelyek világszerte elterjedtek, a helyi agronómiai és növényfenntartási gyakorlatoktól függően. Ezek az egy- és a többszárú metszés (Rothfos, 1980; Snoeck & Lambot, 2009). E módszerek bármelyikénél a kultivár és a kávéfarm igényeitől függően alkalmazhatók a csonkolás vagy a fiatalítás kevésbé drasztikus módszerei. A különböző agronómusok különböző objektív irányelveket ajánlanak a metszésre vonatkozóan, olyan tényezők alapján, mint a fa magassága, a csökkent termelékenység és a fa kora (Snoeck & Lambot, 2009). Gyakran javasolják, hogy egy gazdaság a kávéültetvény egyes szakaszait évente stratégiailag metszse meg, szemben az összes fa egyszerre történő metszésével. Így minimálisra csökkenthető az újranövekedési időszakok miatti bevételkiesés. A fő metszési stratégia mellett minden évben karbantartó metszésre is sor kerül, általában a lassú növekedés időszakaiban (Clifford & Willson, 1985; Willson, 1999). Általában a kétéves másodlagos szárak bizonyulnak a legtermékenyebbnek, és ez arra ösztönzi a kávétermelőket, hogy évente maximalizálják ezek számát az ültetvényeiken belül (Clifford & Willson, 1985).
A gazdálkodók kihívásai
Az egerek és emberek (és a növények) legjobb tervei természetesen gyakran félresiklanak. Egy gazda választhat egy regionálisan specifikus kávéfajtát, ültetheti egy stratégiai helyen, jó napfénnyel és jó vízelvezetésű talajjal, és minden más tekintetben létrehozhat egy “tökéletes” kávéültetvényt – és mégis leküzdhetetlen kihívásokkal kell szembenéznie. Váratlan időjárás, klímaváltozás, kártevők vagy kórokozók kitörése, valamint egyéb “isteni” és természeti jelenségek a boldog kávéültetvényt kopár, sivár pusztasággá változtathatják. A mezőgazdaságban vannak olyan kockázatok, amelyeket csak azok a gazdák tudnak teljes mértékben megérteni, akik minden termésciklusban átélik. Nekünk, akik az értéklánc pörköléssel, kiskereskedelemmel vagy fogyasztással foglalkozó részén dolgozunk, fontos, hogy ne feledkezzünk meg perspektívánk korlátairól.
“A gazdálkodás nagyon könnyűnek tűnik, amikor az eke egy ceruza, és ezer mérföldre vagy a kukoricaföldtől.”
– Dwight D. Eisenhower elnök
Emma Sage az SCA kávés tudományos vezetője. Mielőtt a kávéiparban helyezkedett volna el, ökológia és botanika szakon szerzett diplomát, és belekóstolt a borászatba. Szeret mindent megtanulni, amit a kávé tudományáról tudni lehet (és ami még fontosabb, megosztani önökkel).
Hivatkozott irodalom & További olvasmányok
Carelli, M. L. C., Fahl, J. I., & Ramalho, J. D. C. (2006). A nitrogén-anyagcsere szempontjai a kávénövényekben. Brazilian Journal of Plant Physiology, 18, 9-21.
Clifford, M. N., & Willson, K. C. (1985). Coffee: Botanika, biokémia, valamint a bab és az ital előállítása. Westport, CT: AVI.
Hillel, D. (2004). Bevezetés a környezeti talajfizikába. USA: Elsevier Academic Press.
Larcher, W. (2003). Fiziológiai növényökológia (4. kiadás). New York: Springer.
Lashermes, P., Combes, M. C., Robert, J., Trouslot, P., D’Hont, A., Anthony, F., & Charrier, A. (1999). A Coffea arabica L. genom molekuláris jellemzése és eredete. Molecular and General Genetics MGG, 261(2), 259-266.
Muschler, R. G. (2009). Árnyékkezelés és annak hatása a kávé növekedésére és minőségére. In J. N. Wintgens (szerk.), Coffee: Growing, Processing, Sustainable Production 2nd ed., (pp. 395-422). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. kGaA, Weinheim.
Raven, P., Evert, R., & Eichhorn, S. (1999). A növények biológiája. New York: W.H. Freemand and Company.
Rothfos, B. (1980). Kávétermesztés. Németország: GORDIAN-Max-Rieck GmbH.
Snoeck, J., & Lambot, C. (2009). Terméskarbantartás. In J. N. Wintgens (szerk.), Kávé: Growing, Processing, Sustainable Production 2nd ed., (pp. 250-327). Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Snoeck, J., & Vaast, P. (2009). A szerves anyag és a biológiai termékenység jelentősége a kávétalajokban. In J. N. Wintgens (szerk.), Kávé: Growing, Processing, Sustainable Production 2nd ed., (pp. 375-387): Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Wellman, F. L. (1961). Coffee: Botanika, termesztés és felhasználás. New York: Interscience Publishers Inc.
Willson, K. C. (1999). Coffee, Cocoa, and Tea. UK: CABI Publishing.