Une horloge biologique pour programmer les travaux viticoles

La phénologie est l’étude des événements récurrents du cycle de vie des plantes et des animaux et de la manière dont ces cycles sont affectés par les changements saisonniers ou les facteurs environnementaux. La floraison et le débourrement sont des exemples d’événements phénologiques des végétaux. Dans le monde animal, l’éclosion des œufs et l’émergence des insectes sont des exemples d’événements phénologiques.

En agriculture, le calendrier des événements phénologiques des plantes est un facteur déterminant du fonctionnement et de la productivité des agroécosystèmes. La phénologie détermine la durée de la saison de production et sa synchronisation avec des conditions climatiques favorables. Sa connaissance est également nécessaire pour programmer et optimiser les pratiques agricoles.  Par exemple, l’impact du stress hydrique varie en fonction des différents stades phénologiques des cultures. C’est pourquoi l’irrigation peut être programmée en fonction de cette variable. La phénologie des cultures est également importante pour la programmation de la fertilisation, la lutte contre les maladies ou parasites et les opérations de récolte, pour n’en citer que quelques-unes.

En raison du rôle clé de la phénologie dans la conduite des cultures, il est important de comprendre comment se déroule le cycle annuel des plantes et comment il est affecté par les facteurs environnementaux.

La phénologie de la vigne

Comme d’autres cultures, la vigne se développe selon un cycle annuel bien défini, marqué par des événements phénologiques.

Dans les zones tempérées aux hivers froids, les vignes poussent activement de mars/avril à octobre/novembre, c’est-à-dire pendant la « période de végétation ». La capacité d’un cépage à faire mûrir les fruits pendant la période de végétation est essentielle, et la plupart des cépages de vin ont besoin de 155 à 200 jours sans gel pour atteindre la maturité de la vendange. En outre, quelques jours sans gel après la récolte sont nécessaires pour que les vignes puissent constituer des réserves d’hydrates de carbone avant la dormance.

Les étapes du cycle de croissance

Le cycle de croissance annuel du raisin commence au printemps avec le débourrement qui débute vers le mois de mars lorsque les températures journalières commencent à dépasser 10°C. Dans les vignes taillées, le début de ce cycle est marqué par des « pleurs » de la vigne lorsque la sève sort des plaies laissées par la taille de la vigne. Le développement des feuilles suit de peu le débourrement.

En fonction des températures, environ 2 mois après le débourrement, la floraison commence avec l’apparition de petites grappes de boutons à l’extrémité des jeunes pousses. Ce phénomène se produit généralement en mai. Les fleurs commencent alors à prendre de l’ampleur et les fleurs individuelles deviennent observables, la pollinisation a alors lieu.

Le stade de la nouaison suit presque immédiatement la floraison, lorsque la fleur fécondée commence à développer une graine et une baie de raisin pour protéger la graine.

Après la nouaison, les baies de raisin sont vertes et dures au toucher. Elles contiennent très peu de sucre et sont riches en acides organiques. Elles commencent à grossir pour atteindre environ la moitié de leur taille finale lorsqu’elles entrent dans le stade de la véraison, qui a lieu vers la fin du mois de juillet. La véraison correspond au début de la maturation du fruit et commence par un ramollissement brutal de la baie, suivi d’une charge en sucre et d’une dégradation des acides. Chez les cépages rouges et noirs, la biosynthèse des anthocyanes entraîne la coloration de la peau des baies.  Les conditions météorologiques durant cette phase sont déterminantes pour la qualité des baies et le profil aromatique du futur vin.

À la fin de la maturation, généralement vers le mois de septembre, les raisins sont récoltés pour être transformés en vin, dans le processus de vinification, ou pour être consommés comme raisins de table.  Le moment de la récolte dépend de divers facteurs humains et environnementaux. En effet, cette décision dépend en grande partie de l’évaluation subjective de la maturité du raisin qui, à son tour, dépend des objectifs de production du viticulteur ou de la cave. L’équilibre entre tous ces facteurs influe sur le moment de la récolte.

Enfin, en octobre/novembre, la sénescence se produit, entraînant la décomposition de la chlorophylle, la coloration et la chute des feuilles. La dormance, ou l’incapacité de croître dans des conditions chaudes, s’installe à la fin du mois de septembre et s’intensifie jusqu’à ce qu’elle soit levée par des températures froides et une longue photopériode. Les vignes sont alors prêtes à reprendre leur croissance et à entamer une nouvelle saison.

La prédiction de la phénologie pour une meilleure gestion du vignoble

Le suivi précis de ces étapes à l’échelle d’un vignoble est essentiel pour assurer une gestion technique réussie. Il permet de connaître l’état de développement de la vigne et donc de décider quand et comment mener les travaux.

L’irrigation

Une connaissance précise des phases phénologiques est cruciale pour avoir une stratégie d’irrigation efficace dans le vignoble.

En effet, l’effet du déficit hydrique sur la croissance des baies varie en fonction du stade phénologique durant laquelle il est présent. Les recherches montrent que le stress hydrique est plus dommageable lorsqu’il survient pendant la formation des baies (entre la floraison et la véraison), ce qui peut limiter la division et l’expansion cellulaire et diminuer la taille finale des baies, donc le rendement total. De même, un stress hydrique au moment de la différenciation des bourgeons floraux en début de saison peut avoir un impact négatif sur la fructification et la production de l’année suivante.

Les traitements phytosanitaires

De nombreuses maladies réagissent aux conditions météorologiques spécifiques et attaquent leur hôte pendant des fenêtres de vulnérabilité spécifiques, qui correspondent souvent à des phases phénologiques particulières. Par exemple, la pourriture grise (botrytis cinerea) pénètre dans les fleurs sénescentes à la fin de la floraison, mais ne se développe que plus tard, entre la véraison et la récolte. L’oïdium, quant à lui, ne peut produire des infections primaires sur les parties vertes qu’avant la véraison, en raison de son incapacité à pénétrer les tissus foliaires anciens et épais. Pour optimiser la planification phytosanitaire, la prévision de la sensibilité phénologique à des maladies spécifiques est donc cruciale.

La gestion de l’enherbement

Une gestion précise et éclairée de l’enherbement peut être bénéfique aux vignobles et à la qualité du raisin à bien des égards. Toutefois, afin d’éviter une concurrence excessive entre l’enherbement et la vigne, la vigueur de l’enherbement doit être limitée pendant la période où l’eau est un facteur limitant pour la croissance de la vigne, ce qui correspond à des phases phénologiques spécifiques.

Les vendanges

La connaissance précise de l’état phénologique de la vigne permet d’évaluer les niveaux de maturité relatifs des parcelles et de caractériser le millésime actuel afin de décider du moment de la récolte, compte tenu des objectifs œnologiques du producteur. Par exemple, dans un vignoble destiné à la production de vins blancs secs ou de vins effervescents, la récolte peut être effectuée relativement tôt pour garantir des niveaux élevés d’acidité et de fraîcheur.

Pour programmer ces opérations de manière à ce qu’elles soient réalisées au cours de la bonne phase phénologique, la modélisation phénologique vient à l’aide de la surveillance sur le terrain. Les modèles phénologiques utilisent la relation entre les variables météorologiques et le développement des plantes pour simuler et prédire la phénologie des plantes afin que les producteurs puissent planifier efficacement leurs travaux.

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Pour faciliter la gestion des vignobles, ITK a développé une solution numérique intelligente : Vintel®. Le système d’aide à la décision (OAD) permet de piloter les traitements phytosanitaires (mildiou et oïdium), l’irrigation et la fertilisation azotée, en tenant compte des stades phénologiques prédits.

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