[Octobre 2004]

Estimation de l'état hydrique de la vigne par la mesure de la température foliaire : un outil au service des professionnels.

L'eau est un facteur important des terroirs viticoles. La teneur en eau de la vigne est un élément fondamental de sa croissance végétative et fructifère et de son fonctionnement physiologique et biochimique. L'évolution de l'état hydrique de la vigne au cours de son cycle de développement est un facteur clef de la compréhension des terroirs viticoles. La qualité de la vendange, c'est à dire la qualité sanitaire du raisin, mais aussi l'évolution biochimique de la baie (sucres, acidité totale, pH, composés phénoliques et aromatiques, potassium, azote,…) vont être déterminant pour le style de vin.

Le potentiel hydrique foliaire

Il est donc important de pouvoir mesurer l'état hydrique de la vigne. Il existe de nombreuses techniques directes et indirectes (Gaudillère et al., 2002 ; Deloire et al., 2003a). La technique de référence est incontestablement aujourd'hui le potentiel hydrique foliaire (Carbonneau, 1998 ; Choné et al., 2001 ; Ojeda et al., 2001 ; Deloire et al., 2004), qui se mesure à l'aide d'une chambre à pression (Scholander et al., 1965).

Le potentiel hydrique foliaire de base :
Le potentiel hydrique foliaire de base (phfb) a permis d'établir de solides seuils de références, validés à l'échelle internationale (tableau 1). Le phfb se mesure avant le lever du soleil, alors que les stomates de la plante sont fermés. Durant la nuit la plante a rééquilibré son état hydrique avec celui de la réserve en eau de la fraction du sol exploitable par les racines. Le phfb indique donc l'état hydrique réel de la plante à un instant donné au cours de son cycle de développement (les unités de mesures sont le bar ou le MPa).

Tableau 1 : Potentiels hydriques foliaires de base
et état hydrique de la vigne (Carbonneau, 1998).

Le potentiel hydrique foliaire journalier :
Au cours de la journée, la plante consomme de l'eau, elle transpire. Le potentiel hydrique foliaire journalier (phfj) permet de mesurer la dynamique d'assèchement de la vigne au cours de la journée. Cette dynamique d'assèchement (vidage des réservoirs la plante) dépend principalement de la réserve en eau du sol et donc de l'état hydrique de la plante au lever du soleil (c'est l'intérêt de connaître le phfb), du système de conduite et des pratiques culturales (surfaces foliaires totale et exposée, respectivement SFt et SFE), et de l'évapotranspiration potentielle (ETP).

Le potentiel foliaire hydrique minimum :
Le phfj atteint au cours de la journée une valeur minimum (en valeur négative) qui est appelée potentiel hydrique foliaire minimum (phfm).
Suivant les valeurs du phfb, le phfm est atteint plus au moins tôt au cours de la journée. Pour un seuil de phfb de 0 à -5 bars, le phfm peut être atteint entre 13.00 et 16.00 (heures d'été), et suivant les situations. Pour les phfb inférieurs à -6 bars , le phfm est atteint entre 12.00 et 14.00, voir plus tôt dans la journée.

Les relations entre les potentiels, le phfb et le phfm, ne sont pas linéaires (Carbonneau, 2002 ; Carbonneau et al., 2003). C'est pour cela qu'il faut associer les deux types de potentiels pour raisonner de façon fiable l'évolution hydrique de la plante et comprendre les conséquences des contraintes hydriques sur sa physiologie (photosynthèse,…) et sur la dynamique de maturation des baies. Des indicateurs de fonctionnement de la vigne et de sa maturation en relation avec son état hydrique sont en cours d'élaboration et de validation (Deloire et al., communication personnelle).

Le tableau 2 montre les relations entre les seuils des potentiels hydriques foliaires de base et le fonctionnement global de la vigne (Deloire et al., 2003b).

Tableau 2 :
valeurs seuils des potentiels hydriques foliaires de base (Yb, en bars)
et conséquences possibles sur le fonctionnement de la vigne.
Il faut noter que suivant les cépages, les seuils peuvent varier.

Au plan appliqué, savoir mesurer ou estimer facilement l'état hydrique de la vigne permet :
- de réaliser un zonage hydrique des terroirs viticoles, par la plante,
- de suivre des parcelles en fonction du millésime,
- de connaître les conséquences des itinéraires culturaux sur l'eau de la vigne,
- d'établir par parcelle et par cépage les dynamiques de maturation du raisin,
- de piloter l'irrigation (où, quand, combien).

Les potentiels hydriques foliaires ne sont pas toujours faciles à mettre en œuvre en routine (prix de l'équipement, temps de mesure, …). A ce titre il est nécessaire de trouver une technique permettant de mesurer l'état hydrique de la vigne, basée sur les potentiels hydriques foliaires (mesures de référence), qui soit fiable et facile d'utilisation pour et par les professionnels de la filière viticole.

La mesure de l'état hydrique de la vigne par les températures de feuilles

La technique de mesure de l'état hydrique de la vigne développée par SFERIS - en collaboration avec l'Agro-Montpellier / INRA - est celle des températures de surface des feuilles. La technique est connue sous le nom commercial Xilem.

Le point de départ de cette technique est le système de régulation thermique de la plante, lié à la transpiration. En effet, lorsqu'une vigne est en situation où l'eau est un élément limitant, son activité transpiratoire diminue. De fait, la vigne dépense moins d'énergie calorifique et ses feuilles se réchauffent. En travaillant sur ce phénomène, des relations entre le potentiel hydrique foliaire, la température des feuilles et d'autres paramètres comme la température de l'air, l'orientation des rangs de vigne, ont pu être mises en évidence.

Un modèle multifactoriel de calcul de l'état hydrique de la vigne, spécifique de chaque cépage, a ainsi été développé pour la plupart des variétés internationales et françaises (une trentaine aujourd'hui).

Xilem, cet outil simple de mesure de l'état hydrique de la vigne, a des applications multiples. Il permet notamment d'effectuer des diagnostics viticoles, d'affiner une démarche de sélection parcellaire, ou de piloter le vignoble en rationalisant les itinéraires culturaux en fonction du comportement hydrique de chaque parcelle. Xilemâ s'utilise également comme outil de pilotage de l'irrigation, il permet de définir quand apporter de l'eau et en quelles quantités, en fonction de l'état hydrique de la vigne et des objectifs de production (quantité et style de vin).

Xilem, accessible sur serveur Extranet (développement en partenariat avec la société NeoTIC), est aujourd'hui commercialisé dans la plupart des régions viticoles françaises (Alsace, Bordelais, Provence, Languedoc-Roussillon, Sud-ouest, Val de Loire et Beaujolais), ainsi qu'en Espagne. Dès cet hiver, son développement est programmé en hémisphère sud (Chili, Argentine, Afrique du Sud et Nouvelle-Zélande).

Un article de Alain DELOIRE,
Professeur à ENSAM – INRA
UMR « sciences pour l’œnologie et la viticulture »
contact : deloire@ensam.inra.fr