La vigne
Physiologie, terroir, culture
Alain Carbonneau/Alain Deloire/Benoît Jaillard
Dunod
A
Physiologie de la vigne
1 Bases du fonctionnement
3
1.1 Introduction
3
1.2 Le concept du triptyque biologique fonctionnel
3
1.2.1 Le concept d'interaction «Génotype x Environnement»4
1.2.2 Le concept cultural de «source - structure - système de régulation - produit»5
2 Structures et développements
9
2.1 Cycle de développement, stades phénologiques
9
2.2 Histomorphologie, organes végétatifs, raisin
18
2.2.1 Organes végétatifs19
2.2.2 Fleur et fruit39
Fleur
39
Raisin
42
3 Signaux, hormones et biodéfenses
53
3.1 Signaux, hormones
53
3.2 Biodéfenses
57
3.2.1 Les défenses de l'appareil végétatif59
La relation vigne/Mildiou
60
La relation vigne/Oïdium
61
La relation vigne/Botrytis
61
3.2.2 Les défenses du raisin61
Acide glycolique, polygalacturonases et phénols
62
Les protéines de défense
62
La nécrose cellulaire
64
3.2.3 Conclusion64
Proposition terminologique
64
4 Sources et système «plante entière»
67
4.1 Bilans énergétique et hydrique
67
4.1.1 Bilan énergétique67
4.1.2 Bilan hydrique67
4.2 Écophysiologie - Eau
70
4.2.1 Composantes du flux hydrique global70
Liens avec le bilan hydrique du vignoble
70
Flux de transpiration de la plante
72
Potentiels hydriques air-plante-sol
73
Résistances/conductances dans la plante
76
4.2.2 Sources en eau77
Variations du bilan hydrique
77
Compartiments du sol
78
4.2.3 Structures et particularités des organes80
Feuille et stomate
80
Feuillage et architecture
80
Tissus conducteurs et xylème
81
Racine et radicelle
84
4.2.4 Systèmes de régulation - Sécheresse88
Mécanismes de régulation de la transpiration
88
Régulations dans la limite de la RFU
90
Régulations de la limite RFU/RS au «milieu» de RS
93
Régulations vers l'épuisement de RS (sécheresse progressive)
94
Dysfonctionnements des régulations (sécheresse brutale)
102
4.3 Écophysiologie - CO2/O2, translocations de carbone
106
4.3.1 Composantes du flux de CO2/O2 global106
Flux globaux de CO2/O2
106
Modélisation de Pg
106
Concentrations ou potentiels en CO2
106
Résistances et métabolismes primaires
107
Métabolismes primaires et métabolismes secondaires
107
4.3.2 Sources ou facteurs de l'environnement107
Lumière
107
Température
111
Eau
112
Humidité relative de l'air
114
CO2
115
Éléments minéraux
115
Multifacteurs environnementaux
115
4.3.3 Structures et particularités des organes118
Assimilation du CO2
118
Assimilation d'O2
120
Voies de passage
120
4.3.4 Systèmes de régulation et translocations121
Régulation du flux d'assimilats
121
Exemples de relations «source-puits» déterminantes
126
Particularités du raisin
130
Perturbations, accidents
130
4.4 Écophysiologie - Rayonnement
133
4.4.1 Composantes du flux radiatif global133
4.4.2 Sources - Absorption/distribution du rayonnement133
Bilans radiatif et énergétique de la feuille
133
Adaptation de la feuille vis-à-vis de l'absorption du rayonnement
135
Bilan radiatif du feuillage
135
4.4.3 Structures ou types de capteurs136
Le capteur théorique plan : orientation et inclinaison
136
Rôle de la morphologie du feuillage
138
Diversité microclimatique exploitable
143
4.4.4 Systèmes de régulation - Valeur physiologique du rayonnement145
Notions de surface foliaire exposée «SFE»
145
Résultats de SFEp selon les architectures
147
Réponses écophysiologiques de base à SFE
147
4.5 Écophysiologie - Température
148
4.5.1 Composantes du flux de chaleur global148
Rôle global de la température
148
Composantes du flux de chaleur
149
4.5.2 Sources ou variations du flux de chaleur150
Variations dans le temps
150
Variations dans l'espace
151
Mesure des effets thermiques globaux
153
4.5.3 Structures ou réponses des organes155
Bourgeons latents
155
Racines
157
Rameaux
160
Feuilles
162
Bourgeon en cours de différenciation
163
Floraison/Nouaison
165
Raisin
166
4.5.4 Systèmes de régulation-adaptation ou choc thermique170
Adaptation globale
170
Températures très élevées
173
Températures basses et gel
174
4.6 Écophysiologie - Azote, éléments minéraux
176
4.6.1 Mesure de l'état minéral179
Le diagnostic foliaire
179
Le diagnostic du fruit
181
4.6.2 Rôle des éléments minéraux181
Azote
181
Potassium
184
Magnésium
185
Phosphore
185
Calcium
185
Soufre
185
Fer
186
Bore
186
Cuivre
186
Manganèse
186
Zinc
187
4.7 Écophysiologie - Bilan de carbone, d'azote
187
4.7.1 Composantes des flux de carbone dans la plante187
Régulation générale de la plante entière
187
Relations avec les autres métabolismes
188
Éléments biochimiques particuliers
191
4.7.2 Régulation des flux de carbone193
Modèle «SFEp - Puissance - Vigueur»
193
Référence à un «modèle systémique»
194
4.7.3 Éléments de conclusion200
5 Bases des métabolismes et biologie moléculaire
201
5.1 Métabolismes primaires
202
5.1.1 Hydrates de carbone202
Transport des sucres
203
5.1.2 Acidité205
Acide tartrique
206
Acide malique
207
Éléments minéraux
207
Azote et protéines
208
Lipides
208
5.2 Métabolismes secondaires
209
5.2.1 Composés phénoliques209
5.2.2 Arômes210
Les composés volatils odorants
211
Les précurseurs d'arôme
212
5.3 Considérations sur la grappe et le raisin
216
B
Raisonnement de la culture de la vigne et de son terroir
6 Environnement de la vigne
219
6.1 Environnements abiotique/biotique, échelles
219
6.1.1 Introduction219
Facteurs limitants du climat
219
Facteurs limitants du sol
223
6.1.2 Notions d'échelle dans un univers «espace - temps»223
Les échelles de temps
223
Les échelles d'espace
224
Approche énergétique de l'adaptation
229
6.2 Climatologie viticole
230
6.2.1 Les climats mondiaux concernés par la viticulture230
6.2.2 La classification climatique multicritères232
6.2.3 Les changements climatiques238
6.3 Agrométéorologie viticole
240
6.3.1 Le zonage viticole241
6.3.2 La prévision de récolte242
6.3.3 La maîtrise de la production248
Taille d'hiver
249
Débourrement
249
Fertilité
249
Nouaison
250
Raisin
250
6.4 Les sols viticoles - Interface sol/racine
251
6.4.1 Introduction251
6.4.2 Les besoins de la vigne252
Croissance et enracinement
252
Alimentation en eau
253
Nutrition minérale, déficiences et toxicités
254
Chlorose ferrique en sol calcaire
255
Acidité et toxicités métalliques
257
6.4.3 Idéotype de sol viticole259
Position topographique et contexte géomorphologique
260
Profil pédologique et substrat géologique
265
Texture et pierrosité
269
Propriétés physico-chimiques
272
Matière organique, activité biologique et biodisponibilité
des éléments minéraux
273
6.5 Bibliographie
275
7 Raisonnement des techniques culturales
277
7.1 Aménagement, entretien, fertilisation du sol
277
Aménagement d'un sol viticole
278
Propriétés physiques du sol
278
Propriétés chimiques et biologiques du sol
280
Entretien d'un sol viticole
281
7.2 Irrigation
282
7.2.1 Rappels de biologie de la vigne282
7.2.2 Diversité des produits de la vigne283
La plante
283
Le raisin
283
Les produits de transformation du raisin
284
7.2.3 Conditions de l'irrigation284
Opportunité ou non de l'irrigation
285
Autorisation ou interdiction de l'irrigation au plan mondial
285
Préalables à la décision d'irrigation
286
7.2.4 Raisonnement de l'irrigation290
Adaptation du vignoble à l'irrigation
290
7.2.5 Conduite de l'irrigation295
Mode d'irrigation
295
Maîtrise du fonctionnement hydrique
298
7.2.6 Résultats viticoles et oenologiques. Conclusions301
Production de raisins de table
301
Productions de raisins de cuve
302
7.3 Système de conduite de la vigne
303
Définition du système de conduite
303
7.3.1 Densité de plantation : un élément du système de conduite de la vigne303
Mécanismes liés a la densité de plantation
303
Interactions avec la densité de plantation
309
Résultats expérimentaux et choix techniques (c.r. GESCO)
312
Conclusion
315
7.3.2 Tailles de formation et de renouvellement :
des éléments du système de conduite de la vigne316
Taille de formation
316
Taille de renouvellement
320
Taille ou charge équilibrée
342
7.3.3 Architecture et conduite de la végétation :
les éléments centraux du système de conduite de la vigne346
Diversité des architectures
346
Raisonnement du système de conduite
367
Le système de conduite, composante du terroir viticole
374
Conclusion
388
7.3.4 Opérations en vert : éléments de finition du système de conduite de la vigne389
Définitions
389
Contrôle de la SFE, de la vigueur et de la production
396
8 Raisonnement du terroir viticole
401
8.1 Notion de terroir viticole
401
8.1.1 Évolution du sens du mot «terroir»401
Les vins de «terroir»
403
8.2 Expérimentations sur les terroirs
406
Exemple du réseau «Syrah»
406
8.3 Méthodologie d'étude des terroirs
412
Quelles sont les questions professionnelles les plus fréquentes (exemples) ?
412
Pourquoi un guide méthodologique pour l'expérimentation et l'étude ?
412
Quelles méthodes et quels outils peut-on proposer ?
413
Comment étudier le sol et le climat de façon accessible ?
413
Comment étudier la vigne de façon accessible ?
415
Quels sont les indicateurs d'équilibre de la vigne ?
418
Comment détecter précisément une carence minérale ?
419
Quelles sont les questions posées par les professionnels sur le raisin ?
419
Quelles analyses réaliser sur le raisin ?
421
Quelles autres informations peut-on obtenir à partir des baies (des moûts)
à maturité ?
424
Quelles autres approches envisager sur la vigne ?
424
Quelles analyses réaliser sur le vin ?
424
8.4 Vers une viticulture intégrée
424
9 Recherche de la typicité et de la qualité
429
9.1 Maturation, typicité et qualité : synthèse
429
9.1.1 Qualité et développement du raisin430
9.1.2 Qualité et éléments biochimiques de base430
9.1.3 Qualité et substances à effet aromatique431
9.2 Théorie globale de la maturation du raisin
432
Groupe «Feuille»
433
Groupe «Fleur»
433
Groupe «Fruit»
433
Groupe «Norisoprénoïdes»
434
Groupe «Caractères d'altération»
434
Conclusion
435
10 Conclusion
437