İklim ve İklimlendirmenin Kahveciliğe Etkisi, İklim Kaynaklı Gölge Ağaç Uygulamaları

 

Bildiğimiz gibi iklim değişikliği, dünyadaki kahve üretimi için büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli Beşinci Değerlendirme Raporuna göre ortalama yüzey sıcaklığı 1880'den günümüze kadar 0,85 C artmıştır ve senaryolara bağlı olarak 2100 senesine kadar 1 C ile 3.7 C derece daha artacaktır.

Bu tahminlere göre, küresel Arabica kahvesinin %36'sını üreten Brezilya'nın kahve üretimine uygunluğunun ortalama %30 ile %85 arasında düşmesi beklenmektedir. IPCC'nin daha karamsar senaryosuna göre Meksika, şu anda kahve yetiştiriciliğine uygun 27.400 m2'nin %29'unu kaybedecek ve kahvenin döviz kazancının %20'sini temsil ettiği Uganda da kahve üretimi için uygun alanı %25 oranında azalacak. Üretim seviyelerini korumak için, Uganda ve diğer ülkelerdeki Arabica kahve çiftçilerinin, korunan dağ ormanlarının bulunduğu daha yüksek rakımlı alanlara geçmeleri gerekecek. İklim değişikliği, yağışların coğrafi ve zamansal olarak yeniden paylaşımında da değişiklikler getirecek. Bu, Arabica'yı ve hatta daha büyük hacimlerde su gerektiren Robusta üretimini etkileyecek. IPCC'nin daha karamsar senaryosuna göre, Brezilya 2050'de yılda bir veya iki ek kurak ay yaşayacak.

Hemileia vastatrix

İklim değişikliği ayrıca kahve pası (Hemileia vastatrix) oluşumunu da etkileyebilir. Kolombiya'da Ce´nicafe´ tarafından 39 yıl boyunca yapılan gözlem, La Nin˜a ile karşılaştırıldığında daha sıcak olan El Nin˜o fenomeni sırasında deniz seviyesinin 1200 metre üzerinde kahve pası oluşumunun önemli ölçüde daha yüksek olduğunu kanıtladı.

Kahve ekonomisinin sürdürülebilirliğini garanti etmek için, kaliteli piyasa beklentilerine ayak uydururken kahvenin iklim değişikliğine karşı direncini artırmak için yeni çözümlerin geliştirilmesi gerekecektir. Dayanıklı çeşit seçiminin (kuraklığa toleranslı Robusta, zararlılara toleranslı Arabica, düşük irtifa Nitelikli Arabica, Nitelikli Robusta ve diğerleri) ve uygun tarım uygulamalarının (çoğaltma, gölge ve diğerleri) kombinasyonu, bu zorlu sorunu çözmeye yardımcı olabilir.

Kahve, intertropikal kuşakta 50'den fazla ülkede üretilmektedir. Yetiştirilen iki tür için, yıllık yağış miktarı ve kurak mevsim süresi, verim üzerinde önemli bir etkiye sahip olan suyla ilgili en önemli parametrelerdir. Her iki tür için en iyi koşul, yüksek ve sürekli hava nemidir.

İklim gerilmelerinin neden olduğu bitki belirtileri:

Çiçek Atrofisi: Çiçeklerde özellikle hücrelerin dejenerasyonunun bir sonucu olarak harcanması veya körelmesi.

Sporadik: Düzensiz aralıklarla veya hücrelerin dejenerasyonunun bir sonucu olarak harcanması veya körelmesi.

Yüksek rakımlarda, daha düşük hava sıcaklıklarında veya gölgelendirme altında kahve meyvelerinin daha yavaş olgunlaşma süreci, daha iyi bir çekirdek yoğunluğu sürecini teşvik eder. Bu koşullarda, kahve çekirdeklerinin aroması, düşük rakımlarda üretilenlere göre daha yoğun ve çok zengindir. Daha uzun bir olgunlaşma süreci, muhtemelen içecek kalitesinin geliştirilmesi için gerekli olan daha eksiksiz bir biyokimyasal mekanizma ile yüksek fincan kalitesine yol açan anahtar mekanizmalardan biri olarak görülmektedir. 

İklim Koşulları ve Kahve Kalitesiyle İlişkili Biyokimyasal Belirteçler:

Tüm iklim faktörleri arasında, çekirdek gelişimi sırasındaki ortalama hava sıcaklığı, duyusal tat profilini güçlü bir şekilde etkiler. Asitlik, meyvemsi karakter ve diğer özel tatlar gibi pozitif kalite nitelikleri hava sıcaklığı ile ilişkilidir ve Arabica kahveleri tipik olarak soğuk iklimlerde üretilir.

 

GELİŞTİRİLMİŞ KAHVE KALİTESİ İÇİN GÖLGE AĞAÇLAR:

Kahve bitkisi tropikal ormanların çalılıklarında gelişmiştir ve doğal olarak gölgeye toleranslıdır. Yabani, ekilmemiş kahve, Etiyopya'nın bazı ormanlarında ve cinsin (ata tohumu (heirloom)) ortaya çıktığı diğer ülkelerde hala toplanmaktadır. 1970'lere kadar kahvenin çoğu, doğal ormanları taklit eden agronomik (geleneksel) sistemlerde yetiştiriliyordu. Üretimi artırmak ve yaprak pası hastalığıyla mücadele etmek için agronomistler, çiftliklerin çoğunlukla ormansızlaştırıldığı, kahvenin yoğun çalılıklara ekildiği ve ağır dozlarda kimyasal gübre ve böcek ilacı verildiği "tam güneş" monokültür sistemini tanıttı. 

Bu yüksek girdili (modern) monokültürler genellikle verimi önemli ölçüde artırdı ve 1990'larda birçok çiftlik gölgeli veya gölgesiz monokültür sistemlerine dönüştü. Latin Amerika'daki hem geleneksel hem de modern yönetim sistemlerinin genel bir açıklaması aşağıdaki şekilde sunulmaktadır. Hemen hemen aynı zamanda, karşı eğilimler başladı. Çiftçiler ve toplum, yağmur ormanlarının önemini ve değerini anlamaya ve onları korumanın yollarını aramaya başladı. Ve kahve tüketicileri daha kaliteli ve sürdürülebilir şekilde yetiştirilmiş kahve talep etmeye başladı. Daha önce de belirtildiği gibi, kahve kalitesini belirleyen en önemli çevresel faktörlerden biri tutarlı sıcaklıklardır. Gölgeli ağaçların etrafını saran gölgelik, sert tropikal güneş ve yağmurlardan korunan, çekirdeklerin yavaş ve doğal bir şekilde olgunlaşabildiği mikro iklimler yaratır. 

Arabica ve Robusta türleri, homojen olmayan bir habitat olan tropikal ormanların çalılıklarında doğal olarak büyür. Ancak gölgede kahve yetiştirme kararının, çevresel koşullar, sosyoekonomik kısıtlamalar, üreticinin öngördüğü üretim sistemleri ve beklenen nihai yeşil kahve kalitesi gibi pek çok husus göz önünde bulundurularak alınması gerekiyor. Literatür incelemeleri, gölgeli ve gölgesiz üretim sistemlerinin etkileri ve kısıtlamaları hakkında ayrıntılar vermektedir.

Şiddetli yağışlardan, tropikal güneşten, dondan ve diğer olumsuz iklim koşullarından korunma, kahve bitkisi stresinin biyotik ve abiyotik faktörlere indirgenmesi ve toprağın organik olarak zenginleştirilmesi gibi, gölge ağaçlarının da kahve üretim sistemine pek çok olumlu katkısı vardır. Yabancı otların büyümesi ve kahve ağaçlarıyla rekabeti gölge altında sınırlıdır. Tüm bu olumlu katkılar, gölgeli kahveyi “tam güneş” sistemine kıyasla daha sürdürülebilir ve çevre dostu bir sistem haline getirmektedir. Bununla birlikte, çiftçiler gölgeyi kendi özel yerel koşullarına ve çiftlik hedeflerine göre ayarlamalıdır.

Yanlış yönetilen gölge ağaçları, üretkenliği önemli ölçüde azaltabilir, haşere veya hastalık salgınlarını kötüleştirebilir, su ve besinler için kahve bitkileriyle rekabet edebilir (kahve bitkisi ile gölgelik ağaç arasında).

Kahve Çiftliklerinde Ağaçların Faydaları:

Kahve topraklarında ağaçların korunması ve / veya dikilmesi çiftçilere, çiftlik işçilerine, yerel topluluklara, tüketicilere ve genel olarak topluma fayda sağlar. Bu faydaların kapsamı, ağaç türlerinin seçimi, budama, diğer yönetim ve yoğunluğa bağlıdır. Hektar başına en uygun ağaç sayısı çok tartışılmıştır. Daha fazla yoğunluk, genellikle biyolojik çeşitlilik, su havzası koruması, karbon tutumu, meyve üretimi, yakacak odun ve diğer mallar gibi daha fazla çevresel ve sosyal fayda anlamına gelir. Ancak çok fazla ağaç, güneş ışığının kahve bitkilerine ulaşmasını engelleyerek verimliliği düşürür. 1990'ların başında ilk sürdürülebilirlik standardı belirlenirken, çiftçiler ve bilim adamlarıyla birlikte çalışan Sürdürülebilir Tarım Ağı (SAN), Mezoamerika'da optimum yoğunluğun %40 gölge örtüsü oluşturması gerektiği sonucuna vardı. %40'tan fazla gölge sıklıkla üretkenliği engelledi.

İlk standart en az %40 yoğunluk, hektar başına en az 70 ağaç ve en az 12 yerli türün bir karışımını gerektiriyordu .

SAN standart belirleyicileri, istenen gölge miktarının bir bölgeden diğerine ve hatta tarladan tarlalara değiştiğini çabucak fark etti. Çiftçiler, agronomistler ve sertifikalandırıcılar, faydaları en üst düzeye çıkarmak için ağaç yoğunluğunu yerel koşullara ayarlamayı öğrendi. Örneğin, Kolombiya'da, 12 metre mesafeye ekilen Inga Densiflora ile elde edilen %30-40 gölge yoğunluğuna sahip bir Arabica tarlasının, %60-70 gölge yoğunluğuna sahip bir sistemden %152 oranda daha fazla ürün ürettiği tespit edilmiştir. Genel olarak kabul edilebilir gölge için üst sınırın %40 ile %70 arasında olduğu düşünülmektedir. 

Gölge ağacı türü seçimi dikim yoğunluğu kadar önemlidir; üretim sisteminin gereksinimlerini ve çevresel kısıtlamaları karşılamalıdırlar. İdeal gölge ağaçları, homojen bir gölgelik sağlamalı, köklü olmalı ve hızlı büyümelidir. Önemli miktarlarda altlık üretmek için yoğun budamaya dayanabilen, yaprak dökmeyen türler tercih edilir. Önemli miktarda nitrojen bağlayan ağaçlar genellikle seçilir ve bu ağaçlar çoğunlukla Inga, Erythrina, Leucaena, Gliricidia ve Albizzia cinslerine aittir.

Orman örtüsü, çevre koşullarının kahve yetiştiriciliğine tam olarak uygun olmadığı alanlarda, özellikle yüksek sıcaklıklara, şiddetli yağışlara ve rüzgâra, don veya doluya, yetersiz toprak verimliliğine maruz kalan alanlarda özellikle önemlidir. İklim değişikliği nedeniyle uygun kahve üretim alanlarının azalması düşünüldüğünde ağaçların düzenleyici etkileri büyük önem taşımaktadır. Gölgeli sistemler, kahve bölgelerindeki iklim değişikliğinden kaynaklanan sert yeni ortamlarla başa çıkmanın çaresinin bir parçası olarak tanımlanmıştır. Ayrıca gölge ağaçlar, gündüz ve gece arasındaki aşırı sıcaklık değişimlerine karşı doğal bir koruma sağlar. Bunun yanı sıra toprağı erozyona ve buharlaşmaya karşı korurlar, kahve bitkisinin terlemesini azaltırlar. Düzgün seçilmiş ve bakımı yapılmış gölge ağaçları, kuraklık stresini azaltmaya yardımcı olabilir.

Gölge ağaçları, özellikle çok yıllık otların, sazların veya yabani otların büyümesini azaltabilir; gölgeli kahve çiftliklerinde karşılaşılan yabani otlar daha az zararlıdır ve kontrol edilmesi daha kolaydır. Gölge ağaçları, toprağa Malç (toprağın yüzeyine uygulanan bir malzeme tabakasıdır. Malç uygulama nedenleri arasında toprak neminin korunması, toprağın verimliliğinin ve sağlığının iyileştirilmesi, yabani ot büyümesinin azaltılması amaçlanmaktadır) görevi gören ve toprağa organik madde ve mineraller katan yaprak çöpü ekler. Gölgeli kahve sistemlerinin biyolojik çeşitliliği, özellikle kuşlar, böcekler ve karıncalar için tam güneş monokültürlerinde bulunandan çok daha zengindir. Gölgeli sistemlerde karbon tutulması da önemli ölçüde daha iyidir. Gölge ağaçlarının haşere ve hastalık insidansı üzerindeki etkisi karmaşıktır ve türler, gölge yoğunluğu ve iklim koşulları gibi farklı faktörlere göre olumlu veya olumsuz olabilir. Uygun olmayan gölge seviyeleri, kahvenin çiçeklenmesini ve meyve vermesini kısıtlayabilir, sonuç olarak verimi azaltabilir. Onaylayıcılar ve diğer sürdürülebilirlik savunucuları, verimdeki bir miktar düşüşün, daha iyi kalite için ödenen yüksek fiyatlar ve "gölgede yetiştirilmiş" kahveye yönelik artan taleple dengelendiğini savunuyorlar. Ayrıca, ormanlık çiftlikler genellikle daha az girdi ve daha az titiz yönetim gerektirir. Madagaskar'da Robusta kahvesi üzerinde düzenlenen bir denemeye dayanarak, gölge yoğunluğu arttıkça verimin azaldığı, ancak gölgesiz olarak pahalı mineral gübrelerin uygulanması gerektiği sonucuna varmıştır. Tam güneş sistemlerini benimseyen çiftçiler, uygulanan sistemin gerektirdiği teknik paketi (gübre, pestisit, sulama) finanse edecek kapasiteye sahip olmalıdır.

Teknik paket olmadan tam güneş sistemini benimsemek, kahve ağaçlarının iki yılda bir güçlü üretim ve ölümden muzdarip olacağı için dramatik başarısızlığa yol açacaktır.

 Genellikle fiyat dalgalanmalarına karşı daha savunmasız olan küçük çiftlik sahipleri, daha az teknik kapasiteye sahiptir. Gübre ve böcek ilacı girdilerini finanse etmek için mücadele eder, geleneksel gölgeli, düşük girdili tarım sistemlerini daha güvenli ve sürdürülebilir bulmaktadır. İlgili gölgenin çevre ve biyoçeşitlilik üzerindeki olumlu etkisi göz önünde bulundurularak kahve plantasyonlarında gölge örtüsünün benimsenmesini ve korunmasını teşvik etmek için uluslararası programlar geliştirilmiştir. Gölgeli kahve sertifikasyon programları, çiftçilere gölgeli plantasyonları tarafından sağlanan biyolojik çeşitlilik hizmetini ekonomik olarak telafi etme olanakları sunar. Ağaçlar, çiftçilere ve çiftçiler için inşaat malzemeleri (örneğin, ahşap, rattanlar ve bambu), meyveler, diğer yenilebilir ürünler, yağlar ve reçineler, dekoratif ve ruhani bitkiler dahil olmak üzere yararlı ürünlerden oluşan bir menü sağlar. İki orman ürünü son derece önemlidir; su havzası koruması ve yakacak odun. Ormanlık çiftlikler daha fazla suya sahiptir ve genellikle yokuş aşağı topluluklar için su havzasını korur. Yakacak odun, birçok kahve yetiştirme bölgesinin birincil enerji kaynağıdır ve gittikçe azalmaktadır. Orman alanları ve tampon bölgeleri, çiftlikleri aşırı hava olaylarına, sellere ve toprak kaymalarına karşı daha korunaklı hale getirir. Çiftçiler, çok amaçlı ağaçlar dikerek, inşaat malzemeleri, meyveler, orkideler gibi çiçekler ve diğer ürünlerin satışı yoluyla gelirlerini çeşitlendirebilirler. Kahve çiftçileri topraklarını Asya'daki Durian (Durio zibethinus) veya kokuşmuş fasulye (Parkia speciose), muz, narenciye, macadamia fıstığı ve diğerleri gibi ağaçlarla zenginleştirir. Çok amaçlı araziler çiftçiler için daha karlı ve güvenli olabilir.

1.  Tam güneş sistemi, çevresel koşullar optimal olduğunda ve / veya yoğun tarım uygulamaları (gübre, pestisit, sulama) uygulanabilir olduğunda benimsenebilir. Bu, biyoçeşitliliğin öncelikli olmadığı yoğun bir üretim sistemine yol açacaktır.

2.    Gölge sistemi, çevresel koşullar optimal olmadığında ve / veya yoğunlaştırma için tarımsal uygulamalar garanti edilmediğinde teşvik edilecektir. Bu, biyolojik çeşitliliğin önemli bir rol oynadığı, çeşitlendirilmiş ve daha çevre dostu bir sisteme yol açmaktadır.

Gölge ve Kahve Kalitesi:

Gölgenin en büyük faydasını, gölgenin çevre koşullarını ideal seviyelere yaklaştırabildiği yetersiz ve ısı stresli büyüyen bölgelerde yetişen bitkiler için kahve çekirdeği aromasında sağladığı görülmektedir. Bu, özellikle gelecekteki iklim senaryolarında beklenen sıcaklık artışlarının olduğu bölgelerde, iklim değişikliği bağlamında kahve kalitesini korumak için gölgenin özellikle önemli olabileceğini göstermektedir. Gölge altında meyve ağırlığı ve çekirdek boyutunun arttığı, artış yüzdelerinin çeşitlere göre farklılık gösterebileceği yaygın olarak kabul edilmektedir. Kosta Rika'da 1180 m rakımın altında gölgede yetiştirilen Arabika çeşidinin yetiştirildiği yerin, çekirdek büyüklüğünü ve içecek kalitesini olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir. Acılık ve burukluk gibi olumsuz özellikler güneşte yetiştirilen kahvelerde daha yüksek, asitlik gibi olumlu özellikler ise gölgede yetiştirilen çekirdeklerde daha yüksektir.

Kaynakça:

1. Sustainable Agriculture Network standard, version, 2010. Available from: http://www.san.ag/biblioteca/docs/SAN-S-1-4_Sustainable_Agriculture_Standard.pdf.
2. Bunn, C., La¨derach, P., Ovalle Rivera, O., Kirschke, D., December 13, 2014. A Bitter Cup: Climate Change Profile of Global Production of Arabica and Robusta Coffee.
3. Ovalle Rivera, O., La¨derach, P.,Bunn, C.,Obersteiner,M., Schroth, G.,April 14, 2015. Projected Shifts in Coffea arabica Suitability Among Major Global Producing Regions Due to Climate Change. Available from: http://journals.plos.org/plosone/article?id¼10.1371/journal.pone.0124155.
4. Rozo, Y., Escobar, C., Gaitan, A., Cristancho, M., 2012. Aggressiveness and genetic diversity of Hemileia vastatrix during an epidemic in Colombia. Journal of Phytopathology 160, 732e740. Saath, R., Giomo, G.S., Lobato, M.T.V., Silvarolla, M.B., 2015. Qualidade de graos de cafeeirosenxertados. IX Simposio de Pesquisa dos cafe´s do Brasil. Available from: http://www.sbicafe.ufv.br/handle/123456789/4216.
5. Bertrand, B., Bardil, A., Baraille, H., Dussert, S., Doulbeau, S., Dubois, E., Severac, D., Dereeper, A., Etienne, H., 2015. The greater phenotypic homeostasis of the allopolyploid Coffea arabica improved the transcriptional homeostasis over that of both diploid parents. Plant and Cell Physiology 56 (10), 2035e2051.
6. Vaast, P., Bertrand, B., Perriot, J.J., Guyot, B., Genard, M., 2006. Fruit thinning and shade improve bean characteristics and beverage quality of coffee (Coffea arabica L.) under optimal conditions. Journal of the Science of Food and Agriculture 86 (2), 197e204.
7. Silva, E.A., Mazzafera, P., Brunini, O., Sakai, E., Arruda, F.B., Mattoso, L.H.C., Carvalho, C.R.L., Pires, R.C.M., 2005. The influence of water management and environmental conditions of the chemical composition and beverage quality of coffee beans. Brazilian Journal of Plant Physiology 17 (2), 229e238.
8. Charrier, A., Berthaud, J., 1988. Principles and methods in coffee plant breeding: Coffea canephora Pierre. In: Clarke, R.J., Macrae, R. (Eds.), Coffee: Volume 4eAgronomy, pp. 167e197.
9. Muschler, R.G., 2004. Shade management and its effect on coffee growth and quality. In: Wintgens, J.N. (Ed.), Coffee: Growing, Processing, Sustainable Production, pp. 391e418.
10. Moguel, P., Toledo, V., 1999. Biodiversity conservation in traditional coffee systems of Mexico. Conservation Biology 13, 11e21.
11. Philpott, S.M., Arendt, W.J., Armbrecht, I., Bichier, P., Diestch, T.V., et al., 2008. Biodiversity loss in Latin American coffee landscapes: review of the evidence on ants, birds, and trees. Conservation Biology 22 (5), 1093e1105.
12. Jha, S., Bacon, C.M., Philpott, S.M., Me´ndez, V.E., La¨derach, P., Rice, R.A., 2014. Shade coffee: update on a disappearing refuge for biodiversity. BioScience 64 (5), 416e428.
13. Farfan, V.F., 2013. Establecimiento de sistemas agroforestales con cafe´. In: Manual del Cafetero Colombiano: Investigacio´n y Tecnologı´a para la sostenibilidad de la caficultura, vol. 2. Cenicafe´, Chinchina´, pp. 46e63, 320 p.
14. Beer, J., Muschler, R., Kass, D., Somarriba, E., 1998. Shade management in coffee and cacao plantations. In: Directions in Tropical Agroforestry Research. Springer, Netherlands, pp. 139e164.
15. Descroix, F., Wintgens, J.N., 2004. Establishing a coffee plantation. In: Wintgens, J.N. (Ed.), Coffee: Growing, Processing, Sustainable Production, pp. 210e217.
16. Mitchell, H.W., 1988. Cultivation and harvesting of the Arabica coffee tree. In: Clarke, R.J., Macrae, R. (Eds.), Coffee: Volume 4eAgronomy, pp. 50e52.
17. Snoeck, J., 1988. Cultivation and harvesting of the robusta coffee tree. In: Clarke, R.J., Macrae, R. (Eds.), Coffee: Volume 4eAgronomy, pp. 106e107.
18. DaMatta, F.M., 2004. Ecophysiological constraints on the production of shaded and unshaded coffee: a review. Field Crops Research 86 (2), 99e114.
19. Perfecto, I., Vandermeer, J., Mas, A., Pinto, L.S., 2005. Biodiversity, yield, and shade coffee certification. Ecological Economics 54 (4), 435e446.
20. Male´zieux, E., Crozat, Y., Dupraz, C., Laurans, M., Makowski, D., Ozier-Lafontaine, H., Rapidel, B., de Tourdonnet, S., Valantin-Morison, M., 2009. Mixing plant species in cropping systems: concepts, tools and models: a review. In: Sustainable Agriculture. Springer, Netherlands, pp. 329e353.
21. Muschler, R.G., 2001. Shade improves coffee quality in a sub-optimal coffee-zone of Costa Rica. Agroforestry Systems 51 (2), 131e139.