Ο καφές είναι το δημοφιλές όνομα ροφήματος για ένα είδος φυτών του γένους Coffea που καλλιεργούνται για τους κόκκους τους που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή διεγερτικών ποτών. Είναι μικροί αειθαλείς θάμνοι με πολλαπλούς μίσχους και λεία φύλλα. φέρουν πράσινους καρπούς που γίνονται κατακόκκινοι όταν ωριμάσουν και συνήθως περιέχουν δύο σπόρους καφέ ή κόκκους. Τα δέντρα μπορούν να ζήσουν 20-30 χρόνια. Ο καφές βγαίνει κυρίως σε δύο ποικιλίες, τον αραβικό καφέ (C.arabica) και τον καφέ Robusta (C.cenephora) και προέρχεται από την Αφρική. Αναπτύσσονται σε ένα ευρύ φάσμα εδάφους, αλλά γενικά προτιμούν βαθιά, καλά στραγγιζόμενα αργιλώδη με pH μεταξύ 5 και 6.
Μεταξύ των χωρών παραγωγής καφέ, η Ινδία είναι ο 6ος μεγαλύτερος παραγωγός και εξαγωγέας καφέ στον κόσμο μετά τη Βραζιλία, το Βιετνάμ, την Κολομβία, την Ινδονησία και την Αιθιοπία με την πολιτεία της Καρνατάκα να αντιπροσωπεύει το 71% της παραγωγής, ακολουθούμενη από την Κεράλα με 21% και το Ταμίλ Ναντού με 5%. με ετήσια παραγωγή 8.200 τόνους. Τόσο ο καφές Arabica όσο και η Robusta παράγονται σε αναλογία 32:68. Ο ινδικός καφές είναι μοναδικός επειδή καλλιεργείται κάτω από τον θόλο σκιερών δέντρων (μια δημοφιλής πρακτική Αγροδασοκομίας) καθιστώντας τον μια από τις πιο φιλικές προς το περιβάλλον καλλιέργειες στην Ινδία που βοηθά στη διατήρηση της βιοποικιλότητας στα οικολογικά ευαίσθητα Ανατολικά και Δυτικά Ghats.
Η παραγωγή καφέ στην Ινδία αυξήθηκε σταθερά από το 1951 έως το 2002, μετά την οποία σημειώθηκε τεράστια πτώση για σχεδόν μια δεκαετία λόγω της πτώσης της παγκόσμιας αγοράς και των τιμών του καφέ, της εμφάνισης ξηρασίας και της έξαρσης παρασίτων και ασθενειών. Η κορυφαία παραγωγή επιτεύχθηκε το 2011-2012 λόγω των ανταποκρινόμενων μέτρων για τον μετριασμό των προβλημάτων που αναφέρονται παραπάνω. Ενώ το πρόβλημα με τις τιμές και την παγκόσμια αγορά αφέθηκε στους οικονομολόγους, οι υπόλοιποι δύο τομείς απαιτούσαν εσωτερικό μετριασμό.
Τα προτεινόμενα μέτρα περιλάμβαναν:
· Ανάπτυξη ειδών ανθεκτικών στην ξηρασία και σε παράσιτα/ασθένειες
· Ανάπτυξη τεχνολογιών άρδευσης και συγκράτησης νερού
· Ανάπτυξη μεθόδων διαχείρισης παρασίτων και ασθενειών.
Το Central Coffee Research Institute προσπαθεί ενεργά να αναπτύξει νέες φυλές ανθεκτικών καλλιεργειών, αλλά έχει πολύ δρόμο να διανύσει και τα μακροπρόθεσμα προγράμματα για καλλιέργειες υψηλής απόδοσης και στελέχη ανθεκτικά στις ασθένειες είναι θέμα αβέβαιου μέλλοντος αυτή τη στιγμή. Δίνεται έμφαση στις παρούσες πρακτικές για τη διατήρηση της παραγωγής με παράλληλη δημιουργία ελάχιστων επιπτώσεων στην υγεία του εδάφους, των φυτών και του περιβάλλοντος και στην ανάγκη για ολοκληρωμένη διαχείριση παρασίτων και ασθενειών και φιλικά προς το περιβάλλον βιοκτόνα απολυμαντικά.
Τα κοινά παράσιτα και ασθένειες που εμφανίζονται στις καλλιέργειες καφέ παρατίθενται εδώ:
1) Βακτηριακή λοίμωξη: Προκαλούμενη από το βακτήριο Pseudomonas syringae, η ασθένεια μπορεί να εξαπλωθεί σε μεγάλες αποστάσεις μέσω μολυσμένων φυτών ή μέσω πιτσιλίσματος νερού στο χωράφι. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν κηλίδες στα φύλλα που οδηγούν σε νέκρωση στο έλασμα και άκρες βλαστών που απλώνονται προς τα κάτω στα κλαδιά οδηγώντας σε νεκρά φύλλα στα κλαδιά. Ο μόνος μετριασμός είναι η χρήση προστατευτικού ψεκασμού φυτοφαρμάκων.
2) Κηλίδα σε φύλλα Cercospora: Προκαλείται από τον μύκητα Cercospora coffeicola, εξαπλώνεται από τον άνεμο, το πιτσίλισμα του νερού και την ανθρώπινη κίνηση μέσα από υγρά χωράφια. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν καφέ κηλίδες στο φύλλωμα και κόκκινα περιθώρια των φύλλων, πρόωρη πτώση των φύλλων και μολυσμένα αποχρωματισμένα παραμορφωμένα μούρα. Χρήση φυτοφαρμάκων σε περίπτωση εμφάνισης ασθένειας.
3) Ασθένεια Coffee Berry: Προκαλείται από τον μύκητα Colletotrichum kahawae, πολύ σοβαρή ασθένεια που εξαπλώνεται μέσα στη φυτεία με αέρα/νερό/φυσικά μέσα επαφής και μπορεί να καταστρέψει το 80% της συγκομιδής. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν βλάβες στα πράσινα μούρα, πρόωρη πτώση και μουμιοποιημένα μούρα. Οι προστατευτικοί ψεκασμοί φυτοφαρμάκων και η αφαίρεση μολυσμένων μούρων είναι οι μόνες λύσεις.
4) Σκουριά των φύλλων του καφέ: Προκαλείται από τον μύκητα Hemileia vastatrix, εξαπλώνεται με τον αέρα και το νερό. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν βλάβες στις κοιλιακές πλευρές των φύλλων, η μόλυνση ξεκινά κοντά στο κάτω μέρος του φυτού και τα μολυσμένα φύλλα πέφτουν πρόωρα αφήνοντας κλαδιά και ξεφυλλισμένα κλαδιά. Ο ψεκασμός με μυκητοκτόνα και η ολική απομάκρυνση των μολυσμένων φυτών φαίνεται να είναι οι μόνες λύσεις.
5) Νηματώδεις ρίζες: Οι νηματώδεις είναι οργανισμοί σαν σκουλήκι που επιτίθενται στο ριζικό σύστημα των φυτών, τρέφονται με το χυμό. Μπορούν να σχηματίσουν κόμπους στις ρίζες που εμποδίζουν το φυτό να τραφεί σωστά. Το Meloidogyne exigua, το M. incognita, το M. coffeicola, το Pratylenchus brachyurus και το P. coffeae είναι τα πιο κοινά είδη νηματωδών καφέ με ρίζα. Τα συμπτώματα της προσβολής από νηματώδη είναι χολή, σχίσματα, λέπια και μειωμένη μάζα στο ριζικό σύστημα και χλώρωση και φυλλόπτωση στο ανώτερο φυτό. Είναι από τις πιο επιβλαβείς ασθένειες και παράσιτα του καφέ. Η εφαρμογή φυτοφαρμάκων φαίνεται να είναι η μόνη προληπτική επιλογή.
Φυτοφάρμακα και Μυκητοκτόνα:
Ο χαλκός και οι ενώσεις του είχαν μια ευρεία απασχόληση στη γεωργία. Έχει χρησιμοποιηθεί ως ενεργό συστατικό σε διάφορα παρασιτοκτόνα και μυκητοκτόνα σκευάσματα για την προστασία των καλλιεργειών από σημαντικές μυκητιακές ασθένειες των φύλλων και των καρπών. Περίπου το 6% της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού χρησιμοποιείται στη γεωργία, η οποία επηρεάζει άμεσα το περιβάλλον και αντιπροσωπεύει τη σημαντικότερη πηγή διασποράς χαλκού απευθείας στο έδαφος και στο περιβάλλον. Δεν ήταν πριν από τη δεκαετία του 1880 που κατά λάθος ανακαλύφθηκαν οι μυκητοκτόνες ιδιότητες του χαλκού από τον Γάλλο επιστήμονα Millardet και από το 1885 το μείγμα Bordeaux με βάση τον Cu έγινε επίσημα το πρώτο μυκητοκτόνο που χρησιμοποιήθηκε σε μεγάλη κλίμακα παγκοσμίως. Τα μυκητοκτόνα με βάση τον χαλκό είναι ανόργανες ενώσεις που έχουν δραστικότητα πολλαπλών θέσεων με χαμηλό κίνδυνο ανάπτυξης αντοχής στα παθογόνα σε οποιοδήποτε στάδιο. Ως εκ τούτου χρησιμοποιείται ευρέως ως γεωργικά φυτοφάρμακα για τον έλεγχο μυκήτων, βακτηρίων και σε ορισμένες περιπτώσεις ασπόνδυλων και φυκιών. Μετά την απορρόφηση στο παθογόνο, τα μεταλλικά ιόντα συνδέονται με διάφορες χημικές ομάδες που υπάρχουν σε πολλές πρωτεΐνες και διαταράσσουν τις πρωτεϊνικές λειτουργίες. Έτσι ο τρόπος λειτουργίας είναι η μη ειδική μετουσίωση της κυτταρικής πρωτεΐνης. Το μυκητοκτόνο υδροξειδίου του χαλκού και το μυκητοκτόνο θειικού χαλκού είναι τα πιο κοινά άλατα χαλκού που χρησιμοποιούνται ως μυκητοκτόνα φυτών.
Εφαρμόζεται με δύο δυνατούς τρόπους:
α) Μυκητοκτόνο επαφής: Εφαρμόζονται αλλά δεν απορροφώνται από το φυτό. Δρουν στην επιφάνεια και εμποδίζουν τη μόλυνση και τη βλάστηση των μολυσματικών πολλαπλασιαστών του παθογόνου. Ψεκάζονται εκ των προτέρων και παράγουν ένα τοξικό φράγμα κατά της προσβολής από παθογόνο. Ο μεγαλύτερος περιορισμός είναι η ανάγκη εφαρμογής σε τακτά χρονικά διαστήματα για την πρόληψη νέων εξάψεων ανάπτυξης.
β) Συστημικό Μυκητοκτόνο: Απορροφούνται μέσω του φυλλώματος και των ριζών και μεταφέρονται γύρω από το φυτό στους αγγειακούς ιστούς. Έτσι απαιτούνται χαμηλότερες δόσεις και λιγότερο συχνή εφαρμογή. Εφαρμόζονται μετά την εμφάνιση της μόλυνσης για την αντιμετώπιση των συμπτωμάτων και την εξάλειψη της νόσου κυρίως κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας σπόρων ή με εμβάπτιση ριζών, επεξεργασία σε αυλάκι ή διαβροχή του εδάφους. Είναι ειδικά σημεία και εμποδίζουν συγκεκριμένες λειτουργίες του μεταβολισμού. Είναι ακριβά; μερικές φορές προκαλούν αποφύλλωση του φυτού και συχνά τα παθογόνα γίνονται ανθεκτικά μέσω απλών κυτταρικών μεταλλάξεων.
Παρόλο που είναι ένα αποτελεσματικό βιοκτόνο, ο χαλκός εξακολουθεί να είναι ένα βαρύ μέταλλο και πολλά χρόνια συσσώρευσης στο έδαφος και το νερό έχει τις περιβαλλοντικές του συνέπειες. Τα βαρέα μέταλλα τείνουν να συσσωρεύονται και να παραμένουν στα γεωργικά εδάφη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μια μελέτη που διεξήχθη από τους Savithri et al. (2003) στην Ινδία επιβεβαίωσε σημαντική συσσώρευση χαλκού σε επιφανειακά και υπόγεια εδάφη λόγω της εκτεταμένης χρήσης του Bordeaux. Οι εργασίες κηπουρικής με μακρά ιστορία μυκητοκτόνου χαλκού ήταν οι κύριοι ένοχοι. Υποτίθεται ότι τα βαρέα μέταλλα που υπάρχουν στο έδαφος μπορεί να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον.
i) Η συσσώρευση χαλκού στο έδαφος πάνω από τις τιμές κατωφλίου μπορεί να είναι υπεύθυνη για φυτοτοξικότητα σε ανώτερα φυτικά είδη και τις σχετικές ιδιότητες του εδάφους. Το φαινόμενο παρατηρείται κυρίως σε όξινα εδάφη με pH <6; μόνο τον τύπο χώματος που προτιμούν τα φυτά καφέ. Αυτό μπορεί να διαταράξει τη συνολική παραγωγικότητα των αγροκτημάτων Αγροδασοκομίας που υπάρχουν στην Ινδία
ii) Τα βιοκτόνα του χαλκού έχουν αρνητική επίδραση στο pH του εδάφους, στον διαθέσιμο φώσφορο και στην οργανική ύλη. Όταν βρίσκεται στο έδαφος, συνδέεται με οργανική ύλη, ορυκτά αργίλου και ενυδατωμένα οξείδια μετάλλων, καθιστώντας τα έτσι μη διαθέσιμα στα φυτά. Έχει βρεθεί ότι καταστέλλει τη δέσμευση αζώτου από το Rhizobium.
iii) Οι γαιοσκώληκες είναι γνωστοί ως φίλοι του αγρότη. Οι δραστηριότητές τους τροφοδοσίας και τρυπήματος βοηθούν στη ρύθμιση της οργανικής ύλης στο έδαφος και στη διατήρηση του πορώδους του εδάφους. Τα υπολείμματα χαλκού επηρεάζουν αρνητικά τη μικροβιακή δραστηριότητα του εδάφους και τον πληθυσμό των γαιοσκωλήκων και διαδικασίες όπως η βιοθολότητα. Καταστρέφοντας έτσι την υγεία του εδάφους.
iv)Επηρεάζουν τον κύκλο λειτουργίας και ζωής των φυσικών βιο-παρασιτοκτόνων και βιοελέγχων, μειώνουν την αποτελεσματικότητα των μυκορριζικών εμβολιασμών.
v) Ανεξάρτητα από την ακρίβεια εφαρμογής, το σπρέι μυκητοκτόνου χαλκού έχει την πιθανότητα κινδύνου παρασυρόμενων και μόλυνσης μετάλλων σε παρακείμενο χωράφι βλάπτοντας μη στοχευόμενες καλλιέργειες και φυτά, ειδικά στις αγροδασοκομικές πρακτικές.
vi) Οι απορροές από αγροκτήματα που περιέχουν διαλυμένο χαλκό και θειικό χαλκό τοξικότητα είναι θανατηφόρα για την υδρόβια πανίδα.
vii) Η μακροχρόνια έκθεση στον χαλκό μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό στη μύτη, το στόμα και τα μάτια, πονοκεφάλους και έμετο. Η τυχαία κατάποση μολυσμένων τροφίμων μπορεί να προκαλέσει δηλητηρίαση από χαλκό και ηπατική και νεφρική βλάβη στον άνθρωπο.
Υπεροξείδιο του υδρογόνου αργύρου: Ένα φιλικό προς το περιβάλλον γεωργικό βιοκτόνο
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου αργύρου, όπως υποδηλώνει το όνομα είναι μια συνεργαζόμενη σύνθεση υπεροξειδίου του υδρογόνου σταθεροποιημένη με ιόντα αργύρου με τη μορφή νιτρικού αργύρου ή σωματιδίων νανο σωματιδίων αργύρου. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό που σχηματίζεται από συνδυασμό νερού με όζον. Οι δεσμοί μεταξύ του μορίου και του ατόμου οξυγόνου είναι ασταθείς και σπάνε εύκολα απελευθερώνοντας ελεύθερο οξυγόνο που οξειδώνει την οργανική ύλη. Έτσι το H2O2 απολυμαίνει οξειδώνοντας τις κυτταρικές μεμβράνες και τις εσωτερικές κυτταρικές δομές των παθογόνων. Είναι ένα μεγάλο βιοκτόνο. είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας.
Το H2O2 σταθεροποιείται χρησιμοποιώντας άργυρο έτσι ώστε να αυξηθεί η αποτελεσματικότητά του. Το ασήμι δρα τόσο ως σταθεροποιητής όσο και ως ενεργοποιητής. Επιπλέον, το ασήμι έχει αποδειχθεί ότι έχει ορισμένες δικές του απολυμαντικές ιδιότητες. Η προσθήκη αργύρου μειώνει σημαντικά τη γρήγορη αποσύνθεση του H2O2. Παρουσία αργύρου, το υπεροξείδιο αποσυντίθεται μόνο παρουσία βιολογικών ρύπων. Το αποσυντιθέμενο H2O2 οξειδώνει το κυτταρικό τοίχωμα, την κυτταρική μεμβράνη και το κυτταρόπλασμα των παθογόνων, το DNA καταστρέφεται σκοτώνοντας έτσι τον οργανισμό. Ο άργυρος είναι γνωστό ότι αντιδρά με ορισμένες πρωτεΐνες στο DNA και δρα ως βιοστάτης, αναστέλλοντας την περαιτέρω ανάπτυξη των παθογόνων.
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου και ο άργυρος δεν είναι ούτε τοξικά ούτε παράγουν DPB κατά την αποσύνθεση. Διασπάται παράγοντας νερό και οξυγόνο και το υπολειμματικό ασήμι έχει αποδειχθεί ότι δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις στον άνθρωπο και το περιβάλλον. Διασπώντας σε νερό και οξυγόνο, είναι το ασφαλέστερο βιοκτόνο και οικολογικό απολυμαντικό στον κόσμο. Στις συνιστώμενες συγκεντρώσεις εφαρμογής, είναι ακίνδυνο για το φυτό και το έδαφος εκτός από τα παθογόνα.
Το πιο εντυπωσιακό χαρακτηριστικό του υπεροξειδίου του υδρογόνου αργύρου είναι οι ποικίλοι τρόποι εφαρμογής του:
Ένα σωστά αραιωμένο διάλυμα του βιοκτόνου μπορεί να εκτοξευθεί ή να υποκαπνιστεί σε υγρό έδαφος 12 ώρες πριν από τη φύτευση φρέσκων δενδρυλλίων. Αυτό σκοτώνει τους περισσότερους οργανισμούς που προκαλούν ασθένειες.
Ένα αραιωμένο διάλυμα βιοκτόνου μπορεί να τροφοδοτηθεί απευθείας στις ρίζες των φυτών με σταγόνες σε καθορισμένες περιόδους ανάπτυξης για να αποφευχθεί η εκ νέου ανάπτυξη μολυσματικών παθογόνων.
Το έδαφος μπορεί να εμποτιστεί απευθείας με ένα αραιωμένο διάλυμα στην πρώιμη καλλιεργητική περίοδο για να εξαλειφθούν τα περισσότερα από τα παθογόνα που μολύνουν στα αρχικά στάδια ανάπτυξης.
Ο ψεκασμός φυλλώματος νωρίς το πρωί σε περιοδικά διαστήματα μπορεί να κρατήσει τα φύλλα απαλλαγμένα από σκουριά και συνήθως εμφανιζόμενες μυκητιάσεις
Τα εργαλεία κλαδέματος μπορούν να αποστειρωθούν σε αραιωμένο διάλυμα πριν από τις εργασίες για να ελαχιστοποιηθεί η μόλυνση από την επαφή.
Οι φρέσκοι σπόροι μπορούν να εμποτιστούν σε ένα αραιωμένο διάλυμα πριν από τη φύτευση για να αποφευχθεί η μόλυνση από παθογόνο κατά το στάδιο της βλάστησης.
Τα ώριμα φασόλια μπορούν να πλυθούν σε αραιό διάλυμα βιοκτόνου για την αφαίρεση οργανικών και ανόργανων υπολειμμάτων αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής και τις διαδικασίες επεξεργασίας.
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου αργύρου είναι μακράν το καλύτερο βιοκτόνο πολλαπλών χρήσεων για όλες τις χρήσεις γιατί:
· Είναι αποτελεσματικό ενάντια σε όλα τα είδη βακτηρίων, ιών, ζυμομυκήτων, μούχλας, νηματωδών και σχηματιστών σπορίων
· Είναι φιλικό προς το περιβάλλον – πρακτικά 100% διασπάται σε νερό και οξυγόνο
· Δεν δημιουργεί οσμή και δεν αλλοιώνει τη γεύση των φασολιών
· Εξαιρετικά αποτελεσματικό για μεγάλα χρονικά διαστήματα ακόμη και σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες νερού και χαμηλό pH
· Δεν έχει τοξική δράση στην αραιωμένη του κατάσταση
· Χωρίς καρκινογόνο ή μεταλλαξιογόνο δράση
· Μεγάλη διάρκεια ζωής: μέγιστη απώλεια συγκέντρωσης 3% ετησίως
· Δεν βλάπτει άλλα μέρη του φυτού
· Το κόστος εξοπλισμού και λειτουργίας είναι χαμηλό, μπορεί να εφαρμοστεί εύκολα χωρίς φόβο για τα υπολείμματα του περιβάλλοντος
