Maîtrise du régime hydrique de la vigne Irrigation & qualité des vins Nicolas BERNARD Vivelys (groupe Oeneo) 22 Février 2017, Bordeaux Sciences Agro

INTRODUCTION L’eau – après la température – est le facteur du terroir qui impacte le plus la qualité des raisins et des vins. Si la température est difficilement maîtrisable au vignoble, qu’en est-il de l’eau ? Les connaissances scientifiques actuelles permettent-elles d’envisager un pilotage du régime hydrique de la vigne par irrigation ? Comment concrètement piloter les apports d’eau au vignoble ? Quelles sont les stratégies d’irrigation envisageables ?

SOMMAIRE I – LE Régime hydrique et LA qualité des raisins & des vins 1. Volume des baies & rendement 2. Chargement en sucres des baies 3. Qualité des tanins 4. Profils aromatiques II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 1. Définir un parcours hydrique cible 2. Choisir une stratégie d’irrigation 3. Mise en œuvre et adaptation

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 1. Volume des baies et rendement Volume des baies PHASE I PHASE II PHASE III Fermeture de la grappe Arrêt du chargement en sucres Nouaison Véraison

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 1. Volume des baies et rendement PHASE I : LA CROISSANCE HERBACÉE DE LA BAIE Division & expansion cellulaires Croissance nette de la baie = Croissance nocturne – Contraction diurne Connexion hydraulique entre la baie et la vigne (flux xylémien majoritaire) Le volume des baies dépend de l’état hydrique de la vigne PHASE I Fermeture de la grappe Arrêt du chargement en sucres Nouaison Véraison

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 1. Volume des baies et rendement PHASE II : LE PLATEAU HERBACÉ ou L’ARRÊT DE CROISSANCE Croissance nulle de la baie car Croissance nocturne = Contraction diurne Principalement dû à une forte diminution de la turgescence des cellules de la baie Volume des baies PHASE II Fermeture de la grappe Arrêt du chargement en sucres Nouaison Véraison

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 1. Volume des baies et rendement PHASE III : LA MATURATION DE LA BAIE Flux phloémien uniquement (chargement des sucres puis entrée d’eau dans la baie) Croissance de la baie = Croissance nocturne (Contraction diurne négligeable) Volume des baies PHASE III Fermeture de la grappe Arrêt du chargement en sucres Nouaison Véraison

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 1. Volume des baies et rendement APRÈS L’ARRÊT DU CHARGEMENT DES SUCRES Flux phloémien nul  plus entrée d’eau dans la baie Le volume de la baie dépend donc de la contraction diurne de la baie Flétrissement des baies en cas de contrainte hydrique forte Effet cépage (résistance hydraulique du xylème) Volume des baies Fermeture de la grappe Arrêt du chargement en sucres Nouaison Véraison

Le chargement en sucres Degré potentiel (%vol.) à l’arrêt de chargement Vitesse de chargement Quantité de sucres par baie Durée de chargement Véraison Date d’arrêt de chargement en sucres

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 2. Chargement en sucres des baies (Merlot 2012, Pauillac) Degré potentiel à l’arrêt de chargement en sucres (%vol) Potentiel foliaire de base post-véraison (bar, valeur absolue)

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 2. Chargement en sucres des baies (Merlot 2012, Pauillac) Contrainte hydrique modérée Sans contrainte Stress hydrique Degré potentiel à l’arrêt de chargement en sucres (%vol) Potentiel foliaire de base post véraison (bar, valeur absolue)

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 2. Chargement en sucres des baies (Merlot 2012, Pauillac) Contrainte hydrique modérée Sans contrainte Stress hydrique Degré potentiel à l’arrêt de chargement en sucres (%vol) Concurrence croissance végétative vs maturation & Dilution Potentiel foliaire de base post véraison (bar, valeur absolue)

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 2. Chargement en sucres des baies (Merlot 2012, Pauillac) Contrainte hydrique modérée Sans contrainte Stress hydrique Degré potentiel à l’arrêt de chargement en sucres (%vol) Concurrence croissance végétative vs maturation & Dilution Réduction de la photo synthèse Potentiel foliaire de base post véraison (bar, valeur absolue)

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 2. Chargement en sucres des baies (Merlot 2012, Pauillac) Contrainte hydrique modérée Photosynthèse active & croissance végétative ralentie à arrêtée Sans contrainte Stress hydrique Degré potentiel à l’arrêt de chargement en sucres (%vol) Concurrence croissance végétative vs maturation & Dilution Réduction de la photo synthèse Potentiel foliaire de base post véraison (bar, valeur absolue)

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 2. Chargement en sucres des baies (Merlot 2012, Pauillac) Contrainte hydrique modérée Photosynthèse active & croissance végétative ralentie à arrêtée Sans contrainte Stress hydrique Degré potentiel à l’arrêt de chargement en sucres (%vol) Concurrence croissance végétative vs maturation & Dilution Carences minérales et/ou Excès de charge Réduction de la photo synthèse Potentiel foliaire de base post véraison (bar, valeur absolue)

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 2. Chargement en sucres des baies (Merlot, Bordeaux) Degré potentiel à l’arrêt de chargement en sucres (%vol) Indice de confort hydrique au cours de la maturation (source : ISVV)

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 3. Qualité des tanins Tanins réactifs Associés à une sous-maturité Tanins « collants », agressifs. Vins réducteurs Evolution très lente sans O2 (10 à 15 ans en bouteille) Très réactifs à l’oxygène (réactifs  durs) Tanins durs Associés à une « bonne » maturité Tanins « mûrs », souvent moins agressifs Vins non réducteurs Evolution positive en bouteille Peuvent être sensibles à la suroxygénation (durs  secs) Tanins secs Associés à une sur-maturité, et/ou au stress hydrique Tanins « séchants », « crayeux », « granuleux » Vins à risque oxydatif Pas d’évolution positive, ni en bouteille, ni avec O2 Très sensibles à l’oxygène (secs  encore + secs) Source : Syndicat vins de Madiran / Institut Dégustation Tours / Vivelys

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 3. Qualité des tanins Contrainte hydrique modérée RéACTIFS DURS SECS

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 3. Qualité des tanins Contrainte hydrique modérée RéACTIFS DURS SECS Sans contrainte hydrique RéACTIFS SECS

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 3. Qualité des tanins Contrainte hydrique modérée RéACTIFS DURS SECS Sans contrainte hydrique RéACTIFS SECS Stress hydrique RéACTIFS SECS

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 4. Profils aromatiques VEGETAL FRAIS Pyrazine Tanins réactifs Equilibre de bouche = Acide FRUIT FRAIS Thiols Tanins réactifs Equilibre de bouche = Acide NEUTRE FRUIT MÛR Terpènes Tanins durs Equilibre de bouche = Gras FRUIT SUR-MÛR Equilibre de bouche = Sucrosité Sans aromatique variétale Fruit cuit Végétal sec Tanins secs

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 4. Profils aromatiques VEGETAL FRUIT FRAIS NEUTRE FRUIT MÛR SUR MÛR Quantité de sucres par baie Fruit dégradé, végétal sec, tanins secs Sucrosité Arrêt du chargement en sucres Véraison Position de la récolte

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 4. Profils aromatiques Contrainte hydrique modérée Végétal Fruit frais Neutre Fruit mûr Sur-mûr

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 4. Profils aromatiques Contrainte hydrique modérée Végétal Fruit frais Neutre Fruit mûr Sur-mûr Sans contrainte hydrique Végétal dilué Fruit frais dilué Fruit dégradé, végétal sec tanins secs

I - Régime hydrique ET qualité des raisins & DES VINS 4. Profils aromatiques Contrainte hydrique modérée Végétal Fruit frais Neutre Fruit mûr Sur-mûr Sans contrainte hydrique Végétal dilué Fruit frais dilué Fruit dégradé, végétal sec tanins secs Stress hydrique Fruit dégradé, végétal sec, tanins secs Sucrosité

SOMMAIRE I – LE Régime hydrique et LA qualité des raisins & des vins 1. Volume des baies & rendement 2. Chargement en sucres des baies 3. Qualité des tanins 4. Profils aromatiques II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 1. Définir un parcours hydrique cible 2. Choisir une stratégie d’irrigation 3. Mise en œuvre et adaptation

SOMMAIRE I – LE Régime hydrique et LA qualité des raisins & des vins 1. Volume des baies & rendement 2. Chargement en sucres des baies 3. Qualité des tanins 4. Profils aromatiques II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 1. Définir un parcours hydrique cible 2. Choisir une stratégie d’irrigation 3. Mise en œuvre et adaptation

Niveau de contrainte hydrique II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION Définir un parcours hydrique cible ? Profil Vin ? Rendement ? Cépage ? Zone climatique ? Niveau de contrainte hydrique Nouaison Fermeture de la grappe Arrêt de chargement Véraison Récolte

Niveau de contrainte hydrique II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION Définir un parcours hydrique cible Niveau de contrainte hydrique Nouaison Fermeture de la grappe Arrêt de chargement Véraison Récolte

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION Exemple : Sauvignon blanc de type Thiol Niveau de contrainte hydrique Favoriser la taille des baies Ralentir la croissance végétative Favoriser la maturation et les précurseurs aromatiques Fermeture de la grappe Arrêt de chargement Nouaison Véraison Récolte

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION Exemple : Syrah concentrée (petites baies) de type Fruit Mûr Réduire la taille des baies Favoriser la maturation Eviter le flétrissement Niveau de contrainte hydrique Limiter vigueur & croissance végétative Fermeture de la grappe Arrêt de chargement Nouaison Véraison Récolte

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION Exemple : Cabernet Sauvignon Variétal de type Fruit Frais Favoriser la taille des baies Freiner la croissance végétative Favoriser la maturation Eviter le flétrissement Niveau de contrainte hydrique Nouaison Fermeture de la grappe Arrêt de chargement Véraison Récolte

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 2. Choisir une stratégie d’irrigation… en fonction des contraintes : Règlementaires Techniques Climatiques Agronomiques

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 2. Choisir une stratégie d’irrigation… en fonction des contraintes : Règlementaires  arrêt de l’irrigation au 15 août (France)  arrêt de l’irrigation à véraison (Espagne)  aucune (Chili, Argentine, …)

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 2. Choisir une stratégie d’irrigation… en fonction des contraintes : Techniques  disponibilité en eau (des ressources de + en + limitées en Californie, RSA, …)  structure du réseau d’irrigation (existence d’îlots d’irrigation)  débit maximum du réseau  caractéristiques des goutteurs (débit en L/h)

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 2. Choisir une stratégie d’irrigation… en fonction des contraintes : Climatiques  ETP (demande climatique)  Températures Maximales (risque de stress thermique)  Pluviométrie (fréquence et intensité des pluies)

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 2. Choisir une stratégie d’irrigation… en fonction des contraintes : Agronomiques  Sol texture profondeur vitesse de ressuyage capacité de rétention état de surface  Enracinement profondeur d’enracinement densité racinaire répartition des racines types de racines zone d’asphyxie ?

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 2. Choisir une stratégie d’irrigation Stratégie CORRECTIVE Stratégie ANTICIPATIVE Apport d’eau lorsque le niveau de contrainte atteint le seuil maximal fixé Apports d’eau « préventifs » Forte réactivité nécessaire ( mesure quotidienne) Bonne capacité d’apport d’eau ( 15 à 20 mm / apport) Sol pouvant accepter des volumes d’eau significatifs Risque d’excès de contrainte hydrique A choisir en cas de réseau d’irrigation limitant ( faible débit) Adaptée aux situations « stressantes » ( sol superficiel, filtrant, vigne vigoureuse, ETP élevée, etc.) Risque de sur-irrigation

II – LA MAITRISE DU Régime hydrique PAR L’ IRRIGATION 3. Mise en œuvre et adaptation Mesurer l’état hydrique de la vigne ( potentiels hydriques, températures foliaires, flux de sève, modélisation, etc.) Contrôler les quantités exactes apportées ( compteurs d’eau, débit-mètres) Mesurer la réponse du sol aux apports d’eau ( sondes de mesures de l’humidité du sol)  Permet d’optimiser les quantités d’eau sur chaque parcelle et améliorer les stratégies d’irrigation

Exemple d’irrigation corrective – Cabernet Sauvignon – Chili 2014 Total Apports d’eau = 195 mm Delta T max (°C) T°C max (°C) - 40 - 35 - 30 - 25 - 20 - 15 - 10 - 5 - 0 T°C feuille max 8 - 6 - 4 - 2 - 0 - T°C air max 30 30 30 30 15 15 15 15 15 15/12 1/01 18/01 04/02 21/02 10/03 27/03 03/04 30/04 XX Niveau cible de contrainte hydrique (Delta T max) : : véraison : Apport d’eau de XX mm

Exemple d’irrigation anticipative – Cabernet Franc – Chili 2014 Total Apports d’eau = 289 mm Delta T max (°C) T°C max (°C) - 40 - 35 - 30 - 25 - 20 - 15 - 10 - 5 - 0 T°C feuille max 8 - 6 - 4 - 2 - 0 - T°C air max 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 25/11 12/12 29/12 15/01 01/02 18/02 07/03 24/03 10/04 XX Niveau cible de contrainte hydrique (Delta T max) : : véraison : Apport d’eau de XX mm

PRINCIPAUX EQUILIBRES & COMPORTEMENTS HYDRIQUES DE LA VIGNE

vigne peu vigoureuse sur sol profond L’eau du sol pilote l’état hydrique de la vigne. Comportement hydrique Peu sensible aux conditions météorologiques Le régime hydrique du sol pilote l’état hydrique de la vigne Atouts / Risques Evolution lente et régulière de l’état hydrique de la vigne Effet tampon : effet millésime atténué Parfois absence de contrainte hydrique  pénalise la maturation Stratégie viticole Gestion de la vigueur et de l’état hydrique du sol Stratégie d’irrigation Corrective (apports massifs, peu fréquents)

vigne peu vigoureuse sur sol superficiel La demande climatique pilote l’état hydrique de la vigne. Comportement hydrique Sensible aux conditions météorologiques La demande climatique pilote l’état hydrique de la vigne Atouts / Risques Fort effet millésime Stress hydrique les millésimes à forte demande climatique Evolution parfois rapide de l’état hydrique de la vigne Stratégie viticole Favoriser l’enracinement et la RU du sol Stratégie d’irrigation Corrective mais anticipative si fortes ETP prévues (météo). Parfois les apports d’eau ne permettent pas d’éviter des périodes de stress hydrique.

vigne vigoureuse sur sol profond L’eau du sol pilote l’état hydrique de la vigne. Comportement hydrique Peu sensible aux conditions météorologiques Le régime hydrique du sol pilote l’état hydrique de la vigne Atouts / Risques Forts niveaux de transpiration  assèchement progressif du sol (la vigne crée sa propre contrainte hydrique) avec risques de stress induit Parfois absence de contrainte hydrique  pénalise la maturation Stratégie viticole Gestion de la vigueur et de l’état hydrique du sol Stratégie d’irrigation Corrective (apports massifs, peu fréquents)

vigne vigoureuse sur sol superficiel La demande climatique pilote l’état hydrique de la vigne. Comportement hydrique Extrêmement sensible aux conditions météorologiques La demande climatique pilote l’état hydrique de la vigne Atouts / Risques Très fort effet millésime Stress hydrique difficilement gérable, évolution très rapide de l’état hydrique de la vigne (comportement chaotique) Stratégie viticole Diminuer la vigueur Favoriser l’enracinement et la RU du sol Stratégie d’irrigation Anticipative (apports d’eau très fréquents) Souvent les apports d’eau ne permettent pas d’éviter le stress

CONCLUSIONS Les situations de contrainte hydrique forte sont présentes dans l’ensemble des vignobles mondiaux.  Les conséquences sont une diminution des rendements et des problèmes de qualité des vins. L’irrigation est perçue comme la solution la plus simple et la plus immédiate mais sa maîtrise nécessite de définir une stratégie adaptée et d’investir dans les outils de pilotage correspondant. Il existe également d’autres pistes de solution : Adaptation du matériel végétal (cépage, porte-greffe) Adaptation des pratiques viticoles (gestion du sol, de la canopée) peut-être plus durables économiquement & environnementalement.

MERCI POUR VOTRE ATTENTION