Journée Technique Viti-Oeno AREDVI · Contexte général • La vigne : une plante cultivée en...
-
Upload
phungthien -
Category
Documents
-
view
213 -
download
0
Transcript of Journée Technique Viti-Oeno AREDVI · Contexte général • La vigne : une plante cultivée en...
Sensibilité des cépages à la contrainte hydrique
Journée Technique Viti-Oeno AREDVI
26 février 2008
Eric LEBON INRA - Montpellier SupAgro, UMR 759 LEPSE Ecophysiologie des Plantes sous Stress [email protected]
Contexte général
• La vigne : une plante cultivée en conditions «sub-optimale»
-> Qualité technologique
• Ces conditions correspondent à une restriction progressive de l’alimentation en eau au cours du cycle
-> Contrainte hydrique modérée
Contexte général
• Les « deux » viticultures
Rheingau, Allemagne, Lat.50°N Colchagua, Chili,Lat.34°S
-> Choix de conditions pédoclimatiques particulières
-> Adaptation des techniques de culture
Contexte général
• Des systèmes de production vulnérables au changement climatique
-> Fréquence accrue d’épisodes de sécheresse sévère dans certaines zones où la vigne est traditionnellement cultivée en pluvial
Syrah Pic St Loup Août 2006
Contexte général
• Des systèmes de production vulnérables au changement climatique
-> Fréquence accrue d’épisodes de sécheresse sévère dans certaines zones où la vigne est traditionnellement cultivée en pluvial
-> Problèmes de partage de ressources en eau de plus en plus limitées dans certaines régions irrigués
Syrah Pic St Loup Août 2006 Talca, Chili Novembre 2007
Contexte général
• Les possibilités d’adaptation :
-> Évolution des techniques culturales (conduite, irrigation …)
-> Adaptation du matériel végétal (greffon, porte-greffe)
Contexte général
• Les possibilités d’adaptation :
-> Évolution des techniques culturales (conduite, irrigation …)
-> Adaptation du matériel végétal (greffon, porte-greffe)
Les résistances à la sécheresse
• Cépage tolérant à la sécheresse = Génotype capable de limiter ses pertes de rendement et de qualité en situation de stress hydrique
Les résistances à la sécheresse
• Cépage tolérant à la sécheresse = Génotype capable de limiter ses pertes de rendement et de qualité en situation de stress hydrique
• Cépage efficient pour l’utilisation de l’eau = Génotype capable de produire à un niveau de rendement et qualité tout en limitant ses besoins en eau
Les résistances à la sécheresse
• Cépage tolérant à la sécheresse = Génotype capable de limiter ses pertes de rendement et de qualité en situation de stress hydrique
• Cépage efficient pour l’utilisation de l’eau = Génotype capable de produire à un niveau de rendement et qualité tout en limitant ses besoins en eau
• Cépage résistant à la sécheresse = Génotype capable de survivre à une période de sécheresse extrême
Les résistances à la sécheresse
Tolérance
RésistanceEfficience
?
?
?
• Des relations qui restent à expliciter chez la vigne
• Gestion d’un compromis entre photosynthèse et transpiration à l’échelle du cycle voire de plusieurs cycles successifs
CO2Eau
Bases de la tolérance à la sécheresse
Bases de la tolérance à la sécheresse
• Structure de la plante :
Pellegrino et al, Plant Soil 2004
1. Un enracinement profond qui maximise les quantités d’eau disponible
Soil water content (m3 m-3)0,0 0,1 0,2 0,3 0,4
Dep
th (c
m)
0
50
100
150
200
250
26/0404/09
e
26/0428/0518/0629/0611/0726/0709/0823/0804/09
Evolution saisonnière du profil d’humidité du sol. Syrah/110R, Aspères (30)
Bases de la tolérance à la sécheresse
• Structure de la plante :
Trambouze et al, Agri.For.Met 2001
2. Un couvert discontinu :-> Transpiration potentielle réduite-> Couplé à l’atmosphère -> rôle central du contrôle stomatique dans l’ajustement de la transpiration
Juin Juillet Août
TR=TP=2 à 3.5mm.j-1
TR=1 à 2 mm.j-1
Evolution de la transpiration potentielle
et réelle au cours de deux cycles végétatifs
Syrah/R110, Roujan (34)
0
10
20
30
40
50
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
120 140 160 180 200 220 240 260
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Profondeurde sol (m)
Fraction d’eau transpirable du sol(FTSW)
Pluviométrie (mm)
joursD’après Lebon et al . FPB 2003
Déf
icit
hydr
ique
cr
oiss
ant
Bases de la tolérance à la sécheresse
Fraction d’eau transpirable du sol (FTSW)
• Réponses au déficit hydrique :
Bases de la tolérance à la sécheresse
1 Régulation des surfacestranspirantes
1. Adaptation sur le long terme
• Réponses au déficit hydrique :
2 Régulation de l’ouverture stomatique
Bases de la tolérance à la sécheresse
1 Régulation des surfacestranspirantes
• Réponses au déficit hydrique :
2. Adaptation sur le court terme
Différences de sensibilité dans la réponse des fonctions de production au déficit hydrique
Fraction d'eau transpirable
0.00.20.40.60.81.0
Vale
ur r
elat
ive
par
rapp
ort
à un
e vi
gne
bien
irri
guée
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Adaptation des structures
1Déficit hydrique croissant
Croissancedu rameau principal
Croissancedes entrecoeurs
Bases de la tolérance à la sécheresse• Réponses au déficit hydrique :
d’après Lebon et al . AOB 2006
Fraction d'eau transpirable
0.00.20.40.60.81.0
Vale
ur r
elat
ive
par
rapp
ort
à un
e vi
gne
bien
irri
guée
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2Déficit hydrique croissant
Croissancedu rameau principal
Croissancedes entrecoeurs
Conductance stomatique
Adaptation des structures
1
Régulation stomatique
2
Bases de la tolérance à la sécheresse• Réponses au déficit hydrique :
Différences de sensibilité dans la réponse des fonctions de production au déficit hydrique
d’après Lebon et al . AOB 2006
Fraction d'eau transpirable
0.00.20.40.60.81.0
Vale
ur r
elat
ive
par
rapp
ort
à un
e vi
gne
bien
irri
guée
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Croissancedu rameau principal
Croissancedes entrecoeurs
Déficit hydrique croissant
Conductance stomatique
Photosynthèse
Adaptation des structures
1
Régulation stomatique
2
Bases de la tolérance à la sécheresse• Réponses au déficit hydrique :
Différences de sensibilité dans la réponse des fonctions de production au déficit hydrique
d’après Lebon et al . AOB 2006
Fraction d'eau transpirable
0.00.20.40.60.81.0
Vale
ur r
elat
ive
par
rapp
ort
à un
e vi
gne
bien
irri
guée
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Croissancedu rameau principal
Croissancedes entrecoeurs
Déficit hydrique croissant
Conductance stomatique
Photosynthèse
Adaptation des structures
1
Régulation stomatique
2
Bases de la tolérance à la sécheresse• Réponses au déficit hydrique :
Différences de sensibilité dans la réponse des fonctions de production au déficit hydrique
d’après Lebon et al . AOB 2006
Quelle variabilité génétique pour ces traits ?
• En l’absence de contrainte hydrique -> forte variabilité de la conductance stomatique maximale (Gsmax), de la photosynthèse maximale (Anmax) et de l’efficience d’utilisation de l’eau (WUEi)
D’après Bota et al Ann. appl. Bot 2001
Mesures des échanges gazeux sur 22 cultivars (origine Baléares) cultivés en pots en
l’absence de contrainte hydrique
Stomatal conductance (mol.m-2.s-1)0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Ass
imila
tion
(µm
ol C
O2
m-2
s-1
)
4
6
8
10
12
14
16
18
20
ALeArg
Bat
Boa
Cal
Cap
Esc
Esp
Fog
GarGir
Gru
Mal
ManMao
Mol
Mon
Pre
Qui
Sab
ChaCab
Assimilation (µmol CO2 m-2.s-1)4 6 8 10 12 14 16 18 20
WU
Ei (
µmol
CO
2 m
ol H
2O-1
)30
40
50
60
70
80
90
ALe
Arg
Bat
BoaCal
Cap
Esc
Esp
Fog GarGir
Gru
MalMan
MaoMol
Mon
Pre
Qui
SabCha
CabChar.Cab S.
Quelle variabilité génétique pour ces traits ?
Predawn leaf water potential (MPa)
-1.5 -1.0 -0.5 0.0
Max
imal
sto
mat
al c
ondu
ctan
ce (m
mol
m2
s-1)
0
100
200
300
400
500
Syrah Grenache
Predawn leaf water potential (MPa)
-1.5 -1.0 -0.5 0.00
100
200
300
400
500
MarselanEkigaina
D’après Prieto 2007 (np)
Syrah/Grenache Marselan/Ekigaïna
• En situation de contrainte hydrique -> variabilitésignificative du contrôle stomatique et de la photosynthèse
Quelle variabilité génétique pour ces traits ?
Predawn leaf water potential (MPa)
-1.5 -1.0 -0.5 0.0
Max
imal
sto
mat
al c
ondu
ctan
ce (m
mol
m2
s-1)
0
100
200
300
400
500
Syrah Grenache
Predawn leaf water potential (MPa)
-1.5 -1.0 -0.5 0.00
100
200
300
400
500
MarselanEkigaina
D’après Prieto 2007 (np)
Syrah/Grenache Marselan/Ekigaïna
• En situation de contrainte hydrique -> variabilitésignificative du contrôle stomatique et de la photosynthèse
Quelle variabilité génétique pour ces traits ?
Predawn leaf water potential (MPa)
-1.5 -1.0 -0.5 0.0
Max
imal
sto
mat
al c
ondu
ctan
ce (m
mol
m2
s-1)
0
100
200
300
400
500
Syrah Grenache
Predawn leaf water potential (MPa)
-1.5 -1.0 -0.5 0.00
100
200
300
400
500
MarselanEkigaina
D’après Prieto 2007 (np)
Syrah/Grenache Marselan/Ekigaïna
• En situation de contrainte hydrique -> variabilitésignificative du contrôle stomatique et de la photosynthèse
Quelle variabilité génétique pour ces traits ?
D’après Prieto 2007 (np)
Syrah/Grenache Marselan/Ekigaïna
• En situation de contrainte hydrique -> variabilitésignificative du contrôle stomatique et de la photosynthèse
Cépage
Syrah Marselan Grenache Mourvèdre Ekigaina
Con
duct
ance
sto
mat
ique
(mol
m2 s
-1)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
Conductance stomatique à Ψbase=–0.6MPa
-> Un « essai » de typologie du comportement des cépages (Schultz, 2003)
Stratégie de type « Évitement » ou « Comportement isohydrique »
- Sensibilité stomatique au dessèchement du sol accrue - Limitation de la transpiration- Economie en eau favorable
mais- Photosynthèse réduite (T°foliaire excessive, faible conductance
stomatique)
1
Cépage « type » = Grenache, Marselan, Ekigaina (?)
Quelle variabilité génétique pour ces traits ?
-> Un « essai » de typologie du comportement des cépages (Schultz, 2003)
2 Stratégie de type « Tolérance » ou « Comportement anisohydrique »
- Sensibilité stomatique au dessèchement du sol plus faible limitée- Maintien d’un niveau de transpiration et photosynthèse significatif en
situation de contrainte hydrique élevéemais
- Risque de se trouver en situation de contrainte extrême (mortalité ?)
Cépage « type » = Syrah, Mourvèdre (?)
Quelle variabilité génétique pour ces traits ?
Conclusion
1. Changement climatique impose une réflexion sur l’évolution de l’encépagement
-> Besoin « urgent» de références
2. Bien définir la notion de « résistance » à la sécheresse -> « Tolérance » dans la plupart des cas
3. Mécanismes de tolérance bien identifiés mais relations entre eux mal connues-> Stratégies d’adaptation des cépages à
expliciter
4. Lien avec la production (Rdt, qualité) à faire