L'irrigation déficitaire (ID) consiste à appliquer des taux d'eau pour remplacer seulement un pourcentage de l'évapotranspiration potentielle de la vigne (Intrigliolo et Castel 2010). Lorsque le manque d'eau est appliqué de manière constante tout au long de la saison, la stratégie DI est connue sous le nom d'irrigation à déficit soutenu (SDI), tandis que si elle est appliquée à des stades phénologiques spécifiques, elle est appelée irrigation à déficit régulé (RDI). Cette dernière est une technique d'irrigation de gestion particulièrement prometteuse dans les zones arides et semi-arides car elle offre un plus grand potentiel d'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'eau (WUE) et d'amélioration de la qualité des baies et du vin (Fereres et Soriano 2007). De nombreuses études DI réalisées dans différentes conditions édaphoclimatiques et expérimentales, avec plusieurs combinaisons variétés de raisins-porte-greffes et avec différentes stratégies RDI testées et volumes d'eau appliqués, ont révélé des améliorations significatives du WUE et de la qualité des baies, mais également avec des pertes de rendement par rapport à l'irrigation conventionnelle ou standard. , une irrigation déficitaire soutenue et des pratiques d'irrigation complète. De plus, il faut noter que l'application de l'irrigation dans le vignoble est généralement réalisée par des technologies efficaces telles que les systèmes d'irrigation sous pression (Keller 2005) et dépend donc d'apports énergétiques importants pour son pompage. À cet égard, il convient de garder à l'esprit que toute réduction de l'eau d'irrigation du vignoble entraînera des économies d'énergie.

La base physiologique des approches DI consiste à appliquer une irrigation basée sur un état hydrique optimal afin de maintenir l'état hydrique de la vigne dans la plage des seuils optimaux proposés (Romero et al. 2013). D'autre part, le principe du RDI est que la sensibilité des plantes au stress hydrique, en termes de rendement et de qualité des baies, est différente selon le stade phénologique de la vigne et la sévérité du stress imposé (McCarthy et al. 2002). Si un déficit hydrique est appliqué depuis la nouaison jusqu'à la véraison (déficit hydrique pré-véraison), il contrôlera principalement la taille des baies et réduira la vigueur de la vigne (McCarthy et al. 2002). S'il est appliqué après la véraison, pendant la maturation des baies (Phase III), (déficit hydrique post-véraison), il augmentera principalement la biosynthèse des anthocyanes et d'autres composés phénoliques (Castellarin et al. 2007). En général, le déficit hydrique avant la véraison est plus efficace que le déficit hydrique après la véraison pour réduire la croissance des baies (Levin et al. 2020). Le déficit hydrique avant la véraison peut également accélérer le changement de couleur des baies (Herrera et Castellarin 2016). Les déficits hydriques avant et après la véraison peuvent potentiellement bénéficier à la qualité des baies et du vin de différentes manières, notamment : 1) une réduction du poids et de la taille des baies et un rapport peau/pulpe plus élevé, 2) une amélioration du microclimat de la grappe (due à surface foliaire réduite et canopée plus ouverte), 3) réponse hormonale endogène altérée (par exemple augmentation de l'acide abscissique (ABA) dans les racines, les feuilles et/ou les baies), 4) changements dans le rapport racine/pousse et/ou 5) plus grande expression génique régulant la biosynthèse des flavonoïdes.

L'effet du RDI dépend du stade phénologique et de la gravité du stress imposé à chaque stade, qui à son tour est spécifique à la variété (Mirás-Avalos et Intrigliolo 2017). Une planification efficace des RDI nécessite de maintenir l'état hydrique du sol et des plantes dans une plage de tolérance étroite et de définir plusieurs valeurs seuils optimales pour les indicateurs de stress du sol et des plantes afin d'éviter de graves dommages aux fonctions des racines et des feuilles et des pertes drastiques de rendement et de qualité des baies (Gambetta et al. .2020). Néanmoins, ces indicateurs dépendent du comportement iso/anisohydrique de la variété résultant de son interaction avec l'environnement.

Les effets négatifs de certaines stratégies de RDI peuvent également être importants pour maximiser les rendements de la vigne ou pour maintenir une productivité élevée et soutenue à long terme, qui est l'objectif principal (Buesa et al. 2017). Une étude récente portant sur 15 variétés de vigne cultivées en plein champ a révélé que les déficits hydriques avant la véraison réduisaient non seulement le rendement de la saison en cours en réduisant la taille des baies, mais pouvaient également réduire le rendement de la saison suivante en réduisant la fécondité des bourgeons grâce à une réduction des grappes de vigne ^-1 (Levin et al. 2020). Ainsi, pour maximiser les rendements de la vigne, l'eau doit être appliquée tôt pour éviter les déficits hydriques avant la véraison qui peuvent inhiber la croissance des baies pendant la saison en cours et la fructification des bourgeons pour la saison suivante (Levin et al. 2020). Probablement, les déficits hydriques avant la véraison des Ψ_feuilles étaient en moyenne de ≥ -1,5 MPa (comme indiqué dans l'étude de Levin, - 1,5 à -1,6 MPa), indicateur d'un stress hydrique sévère, était suffisant pour perturber le développement des ébauches de grappes dans l'œuf.

En règle générale, la plupart des stratégies RDI qui ont montré des avantages appliquent des volumes d'eau d'irrigation saisonniers modérés ou faibles, entre 50 et 150 mm saison^-1. En outre, les études de programmation d'irrigation à base physiologique réalisées dans différentes variétés de vigne et conditions édaphoclimatiques ont trouvé des corrélations significatives entre les composantes de la qualité de la Ψ_tige de midi et des baies et ont montré des Ψ_{s tem} comme indicateur physiologique approprié pour appliquer un approvisionnement en eau précis et une programmation d'irrigation dans les raisins de cuve RDI. Ces études ont révélé qu'en maintenant des niveaux modérés de potentiel hydrique de tige à mi-journée, dans une Ψ_tige optimale comprise entre -1,2 et -1,4 MPa (jamais Ψ_s &ge ; -1,4 MPa) pendant les périodes pré- et post-véraison (principalement de la nouaison à la récolte) pourrait améliorer le WUE, la qualité des baies et la gestion de l'irrigation dans les vignes RDI (Romero et al. 2013 ; Levin et al. 2020). De plus, le découplage entre le métabolisme primaire du raisin (par exemple la synthèse des sucres) et le métabolisme secondaire (par exemple la synthèse de substances phénoliques) observé dans les vignes cultivées en plein champ sous stress thermique (Sadras et Moran 2012), peut également suggérer que les stratégies de RDI devront être adapté aux nouvelles conditions climatiques suite au réchauffement climatique pour minimiser ces effets indésirables sur la qualité des baies.

D'autres facteurs supplémentaires qui peuvent être importants pour augmenter l'efficacité de l'irrigation et les performances du vignoble dans le cadre des stratégies d'irrigation, sont la fréquence de l'irrigation, l'espacement des émetteurs et les modèles de distribution de l'eau, ainsi que le volume d'eau appliqué dans chaque irrigation (débit de décharge). L'effet de la fréquence d'irrigation semble être plus pertinent que celui de l'espacement des émetteurs et du modèle de distribution de l'eau (Sebastian et al. 2016). Les résultats obtenus dans les vignobles de Syrah indiquent que l'application d'une petite dose d'irrigation avec une fréquence d'irrigation élevée (tous les 2 jours) dans un sol argileux lourd peut entraîner une perte d'efficacité (par rapport à tous les 4 jours). En effet, comme le volume de sol mouillé créé est petit et proche de la surface du sol, il favorise l'évaporation de l'eau du sol, globalement avec un faible volume d'irrigation (saison de 137 mm^-1), comme cela est généralement appliqué dans les stratégies DI ( Sébastien et al. 2015). En outre, dans des conditions de faible disponibilité en eau, les plantes irriguées tous les 4 jours avaient une assimilation nette moyenne plus élevée que les plantes irriguées tous les 2 jours (Sebastian et al. 2016). En revanche, dans les raisins de table cultivés dans des sols sableux, une irrigation plus fréquente s'est révélée plus bénéfique qu'une faible fréquence d'irrigation (Myburgh 2012). Ces contrastes mettent en évidence la nécessité d'adapter la conception agronomique du système d'irrigation aux conditions particulières de chaque vignoble (texture et profondeur du sol, météorologie, caractéristiques de l'eau d'irrigation, porte-greffe, etc.) ainsi que bien sûr, à l'objectif de vinification. /p>

De plus, l'évaluation économique du système d'irrigation doit être réalisée avant d'adopter toute stratégie d'irrigation. En ce sens, l’efficacité énergétique du système sous pression joue un rôle crucial. Une conception hydraulique et un entretien appropriés sont essentiels pour un fonctionnement efficace (Moreno et al. 2016). Des actions simples telles que le nettoyage périodique des filtres et des émetteurs sont essentielles pour réaliser des économies d'énergie et garantir des pressions de fonctionnement optimales. À cet égard, il convient de noter l’utilité que peuvent avoir les capteurs d’humidité du sol pour surveiller l’efficacité de l’application de l’irrigation (Intrigliolo et Castel 2006). Mais améliorez également la programmation du temps et de la fréquence de l'irrigation en ajustant la recharge du profil du sol là où les racines sont actives et en évitant une percolation excessive de l'eau. Enfin, la modélisation des systèmes d'irrigation peut également jouer un rôle important dans l'irrigation de précision, car elle permet de déterminer l'uniformité de l'application de l'eau d'irrigation (González-Perea et al. 2018).

Document(s) associé(s)

Buesa, I., Pérez, D., Castel, J., Intrigliolo, D.S., Castel, J.R. (2017). Effet de l'irrigation déficitaire sur les performances de la vigne et la composition des raisins de Vitis vinifera L. cv. Mascate d'Alexandrie. Journal australien de recherche sur le raisin et le vin 23, 251-259.

Castellarin S.D., Matthews, M.A., Di Gaspero, G.D. et Gambetta, G.A. (2007). Les déficits hydriques accélèrent la maturation et induisent des modifications de l'expression des gènes régulant la biosynthèse des flavonoïdes dans les baies de raisin. Plante 227, 101-112.

Fereres, E. et Soriano, M.A. (2007). Irrigation par déficit pour réduire la consommation d’eau agricole. Journal de Botanique Expérimentale, 58, 147-159.

Gambetta, G.A., Herrera, J.C., Dayer, S., Feng, Q., Hochberg, U. et Castellarin, S.D. (2020). Physiologie du stress hydrique de la vigne : vers une définition intégrative de la tolérance à la sécheresse. Journal de botanique expérimentale.

González-Perea, R., Daccache, A., Rodríguez-Díaz, J.A., Camacho-Poyato, E. et Knox, J.W. (2018). Modélisation des impacts de l'irrigation de précision sur le rendement des cultures et la gestion de l'eau sur le terrain. Agriculture de précision 19(3) : 497-512.

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McCarthy, M.G., Lveys, B.R., Dry, P.R. et Stoll, M. (2002). Irrigation déficitaire régulée et séchage partiel de la zone racinaire comme techniques de gestion de l'irrigation de la vigne. Pratiques d’irrigation déficitaires. Rapports FAO sur l'eau Nº.22. Rome, Italie.

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