Résumé du GiESCO 2015 : discussion sur les dernières avancées de la recherche en Viticulture

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Fruition Sciences a assisté à la conférence Giesco, qui a eu lieu à Gruissan et Montpellier entre le 31 mai et le 5 juin. Le GiESCO est un groupe international d’experts en viticulture qui partagent ensemble les dernières tendances de la recherche en viticulture et leurs conséquences sur la composition du fruit et du du vin. Comme le groupe réunit des chercheurs, des propriétaires de vignobles, des gestionnaires de la vigne et des vignerons de partout dans le monde, les résultats décrivent les performances de la vigne sous des climats et des conditions de croissance très contrastés (des climats tropicaux du Brésil jusqu’aux régions les plus froides comme la Pologne ou le Canada). Fruition contribue au Giesco parce que nous croyons que les implications des résultats récents vont façonner de nouvelles pratiques, conduire à des améliorations dans la viticulture de précision et auront donc un impact direct sur la production de vin. Dans cet article, nous présentons quelques idées clés exposées lors du colloque. En raison de la densité et de la qualité des résultats qui ont été discutés, seule une partie des résultats sont présentés ci-dessous.

Statut hydrique de la vigne, synthèse de la biomasse, et variations de rendement dans le contexte des changements climatiques

Hofmann et al. (Geisenheim Univ., Allemagne) ont discuté de la façon dont la demande climatique varie selon l’angle de la pente du vignoble. Keller et al. (Washington SU, USA) ont étudié les relations entre l’irrigation, la transpiration de la vigne et la réponse des baies en terme de flux de sucre et de variations de taille. Leurs résultats mettent en lumière qu’une irrigation trop déficitaire après véraison peut conduire à des dessèchements de baies et donc à des pertes de rendement.
Delpuech et al. (IFV, France) ont évalué la mesure dans laquelle l’irrigation et la fertilisation peuvent compenser la concurrence permanente de l’enherbement sur le rendement dans un vignoble en condition semi-aride. Leurs résultats mettent en évidence les avantages de l’utilisation d’indices de déficit hydrique pour tenir compte des effets de l’azote et de l’eau sur la production. Scholasch et al. (Fruition Sciences) ont montré comment la mesure d’un indice de déficit hydrique en continu conduit à des économies d’eau importantes (> 60%), tout en améliorant le rendement et la composition du fruit ceci même pendant la sécheresse californienne de 2014.
Comme la distribution annuelle des précipitations devient plus erratique et que l’eau se fait plus rare dans le monde entier, l’impact de la disponibilité de l’eau sur le développement de la surface foliaire est étudié sous différents climats. Pour des climats frais, Pagay et al. (Adelaide Univ., Australie) ont examiné la gestion de la longueur des rameaux en fonction de la croissance attendue pour des niveaux de déficits en eau du sol contrastés. Les resultats montrent que la sensibilité au déficit hydrique varie avec la longueur des rameaux : ceci a des applications directes pour la gestion de l’irrigation et de la canopée. Dans des climats semi-arides, Petoumenou et al. (Univ. de Thessalie, Grèce) ont analysé la taille et la distribution des vaisseaux du bois pour des Syrah afin de mieux comprendre comment l’eau circule dans les rameaux. Leurs observations sur les variations du diamètre du xylème en réponse à des régimes d’irrigation contrastés ont des applications directes pour améliorer la gestion de l’eau. En particulier, les résultats suggèrent des règles de décision pour façonner « la plomberie » de la vigne afin de la rendre plus résistante à la sécheresse.
Ledru-Coupel et al. (SupAgro, Montpellier, France) ont analysé les variations de la transpiration nocturne. Leurs résultats montrent que la transpiration nocturne représente 10% à 30% de la transpiration journalière et que celle-ci varie extrêmement en fonction du cépage. Ces observations remettent en question le fait qu’il est possible d’évaluer la disponibilité en eau du sol grâce à la mesure du potentiel hydrique foliaire. Les résultats suggèrent que les stratégies d’irrigation en fonction du potentiel hydrique des feuilles devraient être revus pour améliorer le declenchement des irrigaitons au vignoble. Les deux conclusions clés sont que:
  • les pertes d’eau pendant la nuit ne sont pas comptabilisées par les modèles de bilan hydrique de la vigne, ce qui affecte la capacité de simuler des variations de potentiel hydrique.
  • Le potentiel hydrique foliaire de base ne s’équilibre pas toujours avec la teneur en humidité du sol si la plante ne cesse de transpirer la nuit. Dans cette situation, les mesures de potentiel hydrique foliaire de base suggèrent qu’il y a moins d’eau disponible que la situation réelle.

Les nouvelles technologies et outils pour mesurer la composition des baies

Lors du développement des baies, l’accumulation de flavonoïdes dépend du microclimat autour du fruit. Pour cette raison, les relations entre la composition des baies, la lumière et la température sont étudiées, en particulier sous des climats semi-arides. Ces résultats ont des implications directes sur la production puisque l’optimisation de la composition phénolique des fruits est essentielle à la qualité du vin. En se concentrant sur la Syrah, Lebon et al. (SupAgro, Montpellier, France) ont montré que l’exposition au soleil est associée à une accumulation rapide des anthocyanes sauf lorsque l’excès de chaleur devient préjudiciable. Au-delà de ce point, un chauffage supplémentaire entraîne une réduction significative de la teneur en anthocyanes des grappes ombragées et exposées. Leurs résultats mettent en évidence l’effet conjugué et complexe de la lumière et de la température sur la composition des baies en flavonols et anthocyanes.
Lafontaine et al. (Geisenheim Univ., Allemagne) ont utilisé une méthode de fluorescence non invasive (le Multiplex de Force-A) avec Pinot Noir lors de millésimes contrastés pour évaluer la corrélation entre les signaux multiplex et la concentration des anthocyanes. Les résultats ont montré que la corrélation était stable sur 4 millésimes prouvant que l’étalonnage des multiplex avec les anthocyanes n’est pas nécessaires chaque année. Allamy et al. (Château Latour, France -. Bordeaux Univ) ont étudié l’effet de la date de récolte sur les arômes de Merlot et de Cabernet Sauvignon dans le moût et les vins. Deux composés odorants ont été identifiés (furanéol et nonalactone), qui sont liés à la date de récolte. Des dates de récolte différentes n’ont pas affecté les niveaux de composés dans le moût, mais ont eu un impact sur les niveaux des composés volatils dans le vin. Les résultats montrent qu’une période de 4 jours est suffisante pour changer la concentration dans le vin.

Comparaison de techniques de gestion : biodynamie, bio et conventionnel

Pendant plusieurs millésimes consécutifs, Collins et al. (Adelaide Univ., Australie) ont comparé les performances du vignoble du point de vue des plantes, des fruits et du vin. Les résultats montrent que les traitements organiques et biodynamiques:
  • améliorent les propriétés du sol (carbone organique total, biomasse microbienne, niveaux de phosphore en augmentation),
  • diminuent la production de vin (poids de bois de taille plus bas et moins de rendement),
  • maintiennent le ratio rendement sur poids de bois de taille ainsi que la composition minérale des pétioles.
Les analyses chimiques (composés phénoliques, anthocyanes, sucres, pH, acidité, azote assimilable) n’ont pas permis de distinguer les traitements tant au niveau du fruit que du vin. Cependant, les dégustations à l’aveugle par des experts ont montré une préférence pour les vins organiques et biodynamiques. Ainsi, alors qu’il existe très peu de différences selon les mesures traditionnelles de qualité du vin et des fruits, des différences sensorielles sont toujours trouvées par les « experts ». Ces résultats suggèrent que nous ne mesurons pas encore correctement la « qualité ». Enfin, d’un point de vue économique, les traitements biologiques et biodynamiques réduisent le revenu de 25% (en raison du coût supplémentaire de la culture et des pertes de rendement).
Une étude similaire a été réalisée en Allemagne. En comparant la viticulture intégrée, biologique et biodynamique, Doring et al. (Geisenheim Univ, Allemagne) ont montré que, dans les traitements biologiques et biodynamiques, la production du vignoble se caractérise par :
  • une plus forte teneur en azote (sol et tissus de la feuille),
  • une quantité en solides solubles totaux plus élevée à la récolte,
  • une croissance plus faible (poids de bois de taille, longueur des entre-noeuds, rameaux primaires),
  • une teneur en chlorophylle plus faible dans les feuilles,
  • un poids de grappe inférieur.
L’étude met en lumière des conclusions intéressantes pour les producteurs biologiques et bio-dynamiques :
  • Il faut minimiser l’utilisation en eau de l’enherbement après la floraison (sinon la taille des baies diminue conduisant à la diminution des rendements).
  • Il faut améliorer la teneur en chlorophylle et les performances physiologiques de la plante en surveillant l’approvisionnement en magnésium.

Perspectives sur les variations des performances des vignobles

La perception traditionnelle est que des vignes « faibles », avec une masse de bois de taille réduite, éprouvent plus de déficit hydrique que des vignes « vigoureuses », avec une masse de bois de taille plus importante. En fait, la situation est plus complexe. Vasconcelos et al. (Eastern Institute of Technology, Napier, Nouvelle-Zélande) ont étudié les interactions porte-greffe-greffon afin de mieux comprendre leur impact sur l’état hydrique et le développement de la canopée. Cette étude met en lumière des interactions complexes dont certaines ne sont pas intuitives.
Une combinaison porte-greffe-greffon peut être « optimiste » ce qui signifie que beaucoup de biomasse est produite, mais plus tard au cours de la saison, le potentiel hydrique foliaire va atteindre des valeurs très négatives. Le déficit hydrique sera plus sévère sur les vignes plus vigoureuses. A l’opposé, une combinaison porte-greffe-greffon peut être « pessimiste » ce qui signifie qu’une petite quantité de biomasse est produite, et la vigne semble « plus faible ». Toutefois, la taille réduite de la biomasse est associée à des valeurs de potentiels hydriques foliaires moins négatives au cours de la saison. La vigne se comporte comme si elle adoptait une stratégie pessimiste pour faire face à une sécheresse qui devrait se produire dans l’avenir. Le déficit hydrique sera alors moins sévère sur les vignes les plus faibles. Ces résultats remettent en question notre perception du stress hydrique selon la vigueur de la vigne.
Marguerit et al. (Bordeaux Sciences Agro, France) ont étudié l’efficacité de la consommation hydrique et de l’accumulation de la biomasse pour des Cabernet Sauvignon greffés sur plusieurs porte-greffes différents. Les résultats montrent que la tolérance au déficit hydrique est indépendante de l’effet du porte-greffe sur l’expression végétative. Ainsi, le déterminisme génétique de ces deux traits est partiellement indépendante. Ces résultats ont une incidence directe sur la sélection de porte-greffe avant plantation.
Smart (Smart Viticulture, Newlyn, UK) a partagé sa préoccupation concernant la large diffusion dans le monde des maladies du bois de la vigne. Pour lui, cette menace est encore plus forte que le phylloxéra : « Combien de viticulteurs ont des vignes atteintes de maladies du bois dans leurs vignobles? »
Schultz (Geisenheim, Allemagne) a souligné l’impact du réchauffement climatique sur l’augmentation de la température du sol. A un mètre de profondeur, une hausse de 2,5 à 3,2 degrés Celsius a été mesurée sur les 100 dernières années. Une température moyenne des sols plus élevée se traduit par une perte de l’eau des sols plus rapide, une augmentation de la respiration des sols, qui, à son tour, augmente la libération de CO2 dans le sol et la dégradation de la matière organique. Couplé à la modification de la distribution des précipitations, cela va provoquer de brusques libérations d’azote. Quels seront leurs effets sur les performances du vignoble?
Sebastien Payen

Sébastien, ingénieur polytechnicien, est titulaire d’un Ph.D. en ingénierie mécanique de l’Université de Californie à Berkeley et d’un certificat en gestion des technologies de Haas Business School. Sa thèse de doctorat porte sur l’élaboration de capteurs micro-technologiques grâce à l’utilisation de polymères. Dans le cadre de son travail, il a conçu de nouveaux micro-biocapteurs qui détectent les changements de pH en utilisant des matières plastiques et polymères, ce qui a entraîné un brevet aux États-Unis et au niveau international. En plus de son doctorat, Sébastien fut boursier du programme d’entrepreneuriat « Mayfield Fellow » en 2006. Avant de venir à UC Berkeley, Sébastien a servi un an dans la marine française comme officier de pont sur un chasseur de mines. Il a également travaillé comme scientifique et ingénieur dans une petite start-up de biotechnologie dans la Silicon Valley entre Juin 2003 et Mai 2004. Sébastien a obtenu son master en sciences du département de génie mécanique à l’Université de Berkeley en Mai 2003.

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