CIAG27-7

Viticulture
et stress hydrique
Mardi 17 juin 2014
L’irrigation de précision de la vigne : méthodes, outils
et stratégies pour maximiser la qualité et les
rendements de la vendange en économisant de l’eau.
Hernán Ojeda & Nicolas Saurin
INRA - Unité Expérimentale de Pech Rouge
http://www1.montpellier.inra.fr/pechrouge
Quantité d’eau nécessaire aux cultures
Cultures
Canne à sucre
Bananes
Dattes
Pamplemousses
Riz
Coton
Betterave à sucre
Soja
Arachide
Maïs
Blé
Patate douce
Pommes de terre
Sorgho
Oignons
Tomate
Vigne
Tabac
Haricots
Besoins en eau en mm (10 m³/
hectare)
1250
1200
1100
825
770
750
650
637
600
575
550
537
487
475
475
450
450
400
375
Il faut :
5263 litres d’eau pour cultiver 1 kg de coton
5000 litres d’eau pour 1 kg de riz inondé
1600 litres d’eau pour 1 kg de riz pluvial
900 litres d’eau pour 1 kg de soja
590 litres d’eau pour 1 kg de blé
590 litres d’eau pour 1 kg de pomme de terre
524 litres d’eau pour 1 kg d’orge
454 litres d’eau pour 1 kg de maïs grain
346 litres d’eau pour 1 kg de banane
250 litres d’eau pour 1 kg de raisin
238 litres d’eau pour 1 kg de maïs ensilage
Sources : FAO, CNRS, INRA
L’irrigation de la vigne:
 Pays du « Nouveau Monde » (l’Australie, l’Argentine, les Etats-Unis
(Californie) et le Chili) 83 % de la surface irriguée (580.000 ha)
 Europe (<10 %)
 Languedoc Roussillon: 25.000-30.000 ha irrigués (11 %)
Nécessité d’être compétitif
(rendements plus élevés avec meilleure qualité)
Changement climatique?
1000
900
Précipitations avril-septembre
700
ETP avril-septembre
600
ETP Moyenne 1990-2013
500
400
300
ETP (mm)
800
200
100
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1990
0
1991
Précipitations (mm)
Indice Sécheresse (mm)
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
Année
A: Evolution de l’évapotranspiration potentielle totale (ETP) et des précipitations, période avril – septembre. ; B: Evolution de l’Indice
de Sécheresse (IS: Tonietto et Carbonneau 2004). Années 1990-2013. INRA, Unité Expérimentale de Pech Rouge, Gruissan, France.
Année 2011
http://www.winetech-sudoe.eu
Drainage
Enherbement, …
Facteurs naturels
- Climat
- Millésime
- Sol
État hydrique
du vignoble
Irrigation, …
Comment irriguer?
Absence de contrainte hydrique
• concept “excessif”
•   vigueur et taille des baies
• dilution des composantes de la qualité
( qualité et  rendements )
Contrainte hydrique
• concept “modéré”
•  vigueur et taille des baies
•   synthèse et concentration des
composantes de la qualité
• effets positifs:
(qualité et  rendements )
Stress hydrique
• concept “excessif”
• dysfonctionnement physiologique
• effets nocifs
( qualité et  rendements )
“Pozas”
“Californien”
“surcos”
“melgas”
Quand et combien irriguer?
aspersion
micro aspersion
goutte-à-goutte
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante :
•l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, sondes
neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ;
•le calcul d’indices basés sur une ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de plante :
•observation de symptômes
•la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des analyseurs
d’échanges gazeux ;
•le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ;
•la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•la température de la feuille et de la canopée;
•la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
Précision = réponse à partir de l’interprétation du
fonctionnement physiologique de la plante car elle intègre
l’ensemble des paramètres responsables de l’état hydrique du
vignoble (ETP, pluies, type de sol, pratiques culturales, …).
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante :
•l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, sondes
neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ;
•le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de plante :
•observation de symptômes
•la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des analyseurs
d’échanges gazeuses ;
•le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ;
•la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•la température de la feuille et de la canopée;
•la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
France
Pérou
Argentine
France
Canada
Italie
Italie
Afrique du Sud
Alemagne
Chili
Chili
Chili
0
0
-2
-5
-8
-4
-8
-11
-6
-11 -14
-8
-14 -16
maturation
post-récolte
Modèle pour des vins rouges
potentiel hydrique de base (b), potentiel de “tige” au zénith (t), potentiel de feuille au zénith (f)
chute des feuilles
Croissance
herbacée de
la baie
récolte
Période végétative
véraison
0
Croissance
du rameau
floraison nouaison
Potentiel
hydrique
b t h
débourrement
Chambre à
pression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
0
0
-2
-5
-8
-4
-8
-11
-6
-11 -14
-8
-14 -16
maturation
post-récolte
potentiel hydrique de base (b), potentiel de “tige” au zénith (t), potentiel de feuille au zénith (f)
chute des feuilles
Croissance
herbacée de
la baie
récolte
Période végétative
véraison
0
Croissance
du rameau
floraison nouaison
Potentiel
hydrique
b t h
débourrement
Chambre à
pression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
0
0
-2
-5
-8
-4
-8
-11
-6
-11 -14
-8
-14 -16
maturation
post-récolte
potentiel hydrique de base (b), potentiel de “tige” au zénith (t), potentiel de feuille au zénith (f)
chute des feuilles
Croissance
herbacée de
la baie
récolte
Période végétative
véraison
0
Croissance
du rameau
floraison nouaison
Potentiel
hydrique
b t h
débourrement
Chambre à
pression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
Poteitiel de base (MPa)
0,0
mm
B
véraison
floraison
-0,2
25/09/11
18/09/11
11/09/11
04/09/11
28/08/11
21/08/11
14/08/11
07/08/11
31/07/11
24/07/11
17/07/11
10/07/11
03/07/11
26/06/11
19/06/11
12/06/11
05/06/11
29/05/11
22/05/11
15/05/11
08/05/11
01/05/11
A
Modèle
vin blanc
récolte
STOP
-0,4
-0,6
Irrigué
-0,8
Non irrigué
-1,0
-1,2
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
DY
Contrainte
hydrique
sévère
→ 65 mm d'eau pendant la saison : 30 mm en période floraison-véraison +
irrigations
35 mm en période véraison-récolte
precipitations
Evolution des valeurs de potentiel hydrique foliaire de base (A), irrigations appliquées et précipitations (B)
d’une parcelle de Viognier située dans le Domaine de Pech Rouge (Gruissan)pendant la saison 2011.
Unités
Cépages type
isohydriques
Absence de
contrainte
Cépages type
anhisohydriques
Contrainte
hydrique
Etat hydrique du vignoble
Stress
hydrique
Unités
Absence de
contrainte
arômes
phénols
Contrainte
hydrique
Etat hydrique du vignoble
Stress
hydrique
Flavan 3-ols (mg/kg raisin)
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Précurseurs aromatiques
totaux (mg/kg raisin)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
S0
S1
S2
S3
Niveaux croissants de contrainte hydrique
Flavan 3-ols (mg/kg raisin)
Précurseurs aromatiques totaux (mg/kg raisin)
Tejerina M., Velado D., Hernandez E., Puxeu M., Ojeda H. 2013. Influence of water deficit on plant physiology, grape aromatic
precursors and wine quality of White Grenache. Proceedings of the 18th International Symposium Giesco, Porto, Portugal, 711 juillet 2013, pp 500-504.
Unités
arômes
phénols
Drainage
Enherbements, …
Absence de
contrainte
Irrigation, …
Contrainte
hydrique
Etat hydrique du vignoble
Stress
hydrique
0
0
-2
-5
-8
-4
-8
-11
-6
-11 -14
-8
-14 -16
maturation
Flétrissement de la grappe de Syrah
(Alentejo, Portugal, 2013, Sogrape vinhos)
post-récolte
chute des feuilles
Croissance
herbacée de
la baie
récolte
Période végétative
véraison
0
Croissance
du rameau
floraison nouaison
Potentiel
hydrique
b t h
débourrement
Chambre à
pression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
France
Pérou
Argentine
Méthode de référence
Valeurs avec interprétation universelle
France
Afrique du Sud
Inconvénients:
Mesure
manuelle, ponctuelle
et
non automatisable
Canada
Italie
Alemagne
Italie
Chili
Chili
Chili
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante :
•l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, sondes
neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ;
•le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de plante :
•observation de symptômes
•la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des analyseurs
d’échanges gazeuses ;
•le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ;
•la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•la température de la feuille et de la canopée;
•la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
Suivi du potentiel de base en continu
Valeur de potentiel de base et Irrigation recommandée, suivant objectif spécifié
Connaissance du niveau de stress en une vue
Suivi du potentiel de base en continu
Historique des irrigations, des stades phénologiques
Différentes unités d’irrigation
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante :
•l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, sondes
neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ;
•le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de plante :
•observation de symptômes
•la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des analyseurs
d’échanges gazeuses ;
•le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ;
•la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•la température de la feuille et de la canopée;
•la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
Tableau de Bord - Carte
Liste de vos parcelles
Code couleur en fonction
du déficit hydrique
Alertes personnalisables
Affichage de cartes d’intérêt (sols,
terroirs, NDVI, Delta C13, etc…)
Possibilité de placer un repère
géolocalisé
Outil d’analyse– Pilotage de l’irrigation
Suivi du déficit hydrique en continu
Observation des réponses de la plante à l’environnement
Définition de seuils de déficit
Pilotage de l’irrigation en fonction des objectifs de production
Analyse/Comparaison de parcelles
Paramètres Plante (Déficit hydrique, transpiration, vitesse
d’élongation des rameaux, Potentiel foliaire, etc…)
Paramètres Fruit (Sucre, Acide malique, Anthocyanes, pH,
etc…)
Exemple : 2 parcelles de Syrah
--- : syrah jeune
--- : syrah vieille, potentiel qualitatif élevé
Irrigation
Irrigation
L’irrigation de précision de la vigne : méthodes, outils et stratégies pour
maximiser la qualité et les rendements de la vendange en économisant de l’eau.
Conclusions:
• Changement climatique → augmentation de la sécheresse
• Nécessité d’être compétitif → priorité de la filière
• Evolution d’outils et de techniques → précision, économie en eau, traçabilité
• Evolution des connaissances → « irrigation qualitative »
• Evolution de la réglementation avec l’autorisation de:
→ irrigation après le 15 août
→ utilisation du goutte à goutte enterré

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