Les réserves carbonées chez la vigne
Abordons sommairement la question des réserves carbonées chez la vigne, sujet qui a déjà fait l’objet de nombreuses études et publications et qui n’est pas simple compte tenu de la variabilité des situations et interactions rencontrées au vignoble : climat x cépage x porte-greffe x état hydrique et azoté de la vigne x rapport surface foliaire exposée/rendement par cep (SFE/P).
L’éclairement saturant pour la photosynthèse nette d’une feuille de vigne exposée est généralement atteint pour une densité de flux de photons (PFD) > 1200 μmol/m2/s. Ce seuil PFD est toutefois variable selon l’âge de la feuille et de son acclimatation au rayonnement (Zufferey et al., 2000). Rappelons aussi que la photosynthèse d’une feuille isolée est supérieure à la photosynthèse moyenne totale d’une canopée dans laquelle il y a des feuilles exposées et acclimatées à différents niveaux de rayonnement (Intrieri et al, 1997). La performance photosynthétique d’une canopée (qui est difficile à estimer !) dépendra de nombreux paramètres : cépage x système de conduite (architecture de la végétation versus % de feuilles exposée et à l’ombre) x SFE/P x état hydrique et azotée de la vigne x climat.
Pour savoir comment calculer/estimer simplement la surface foliaire exposée (SFE) d’un couvert végétal pour un système de conduite palissé de type Espalier, se référer à la formule publiée par Carbonneau (1995) ; il y a bien sûr d’autres méthodes de calcul de la SFE ou de la surface foliaire totale d’un couvert végétal que nous ne développerons pas ici.
La surface foliaire exposée (SFE) est généralement estimée à partir de la véraison où un arrêt ou ralentissement de la croissance végétative s’opère.
Le rapport feuille-fruit par cep est généralement calculé à la vendange : SFE/kg
Qu’en est-il de la mise en réserve du carbone (sucres : sucres solubles, amidon) chez la vigne ?
Pour apporter quelques informations de base, citons en les complétant, les conclusions de l’étude de Zufferey et al. (2012) sur Chasselas (figure 1).
- La vigne met en réserve des glucides principalement sous forme d’amidon (figures 2 et 3) dans ses parties ligneuses (sarments, racines, bois de structure).
- L’amidon racinaire et des troncs est fortement mobilisé du débourrement à la floraison, ce qui se traduit par une diminution des réserves en glucides dans ces organes.
- L’amidon (forme de réserve des sucres non mobiles dans la plante) doit être transformé en saccharose (grâce à une enzyme appelé « amylase ») et le saccharose en glucose + fructose (grâce à une enzyme appelé « invertase ») pour la mobilité des sucres entre les organes via le phloème (système conducteur de la sève élaborée).
- Dès la floraison, l’amidon s’accumule principalement dans les racines et les parties pérennes (tronc, cordon…) et plus tard dans les sarments et ce, jusqu’à la chute des feuilles.
- Le rapport feuille-fruit (surface foliaire exposée SFE/kg de raisin) détermine fortement la teneur en amidon et en glucides totaux des parties pérennes (tronc, cordon, sarments) et des racines à la récolte.
- Post récolte, le maintien de l’activité photosynthétique des feuilles sur une courte période de 10 à 15 jours par exemple sous climat froid ou à l’aide de l’irrigation en zone sèche, favorise la restauration des réserves carbonées (Greven et al., 2015).
- Le taux d’amidon et de glucides totaux augmente avec l’accroissement du rapport feuille-fruit pour culminer autour de 1,5 m2 SFE/kg.
- Un rapport feuille-fruit de 1 à 1,2 m2 SFE/kg de raisin est optimal pour la maturation du raisin comme pour la pérennité des souches, grâce au stockage des glucides dans les racines et les bois de la vigne et si les feuilles font de la photosynthèse !
- Rossouw et al (2017) ont montré que les grappes ne sont plus des puits pour les sucres dès que le plateau du chargement en sucres des baies est atteint. Autrement dit, suivant les cépages et la date de récolte, les baies ne sont plus des puits prioritaires dès qu’elles ont atteint le plateau du chargement en sucres (mg/baie), soit entre 10 et 60 jours avant la vendange.
Figure 1 : Exemple d’évolution des glucides solubles, de l’amidon et des glucides totaux dans les racines, le tronc et les rameaux fructifère du cépage Chasselas (Zufferey et al., 2012).
Sélection de quelques publications :
- Candolfi-Vasconcelos M. C. & Koblet W., 1990. Yield, fruit quality, bud fertility and starch reserve of the wood as a function of leaf removal in Vitis vinifera. Evidence of compensation and stress recovering. Vitis 29, 199 –221.
- Carbonneau A., 1995. La surface foliaire exposée potentielle. Guide pour sa mesure. Progr. Agric. Vitic. 112, 204–212.
- Greven, Marc M., Sue M. Neal, D. Stuart Tustin, Helen Boldingh, Jeff Bennett, et Maria Carmo Vasconcelos. « Effect of postharvest defoliation on carbon and nitrogen resources of high-yielding sauvignon blanc grapevines ». American Journal of Enology and Viticulture 67, no 3 (juillet 2016): 315‑26. https://doi.org/10.5344/ajev.2016.15081.
- Intrieri, C, S Poni, B Rebucci, et E Magnanini. « Effects of canopy manipulations on whole-vine photosynthesis : Results from pot and field experiments ». Vitis 36, no 4 (1997): 167‑73.
- Rossouw G.C., Smith J.P., Barril C., Deloire A., 2017. Carbohydrate distribution during berry ripening of potted grapevine : impact of water availability and leaf o fruit ratio, Scientia Horticulturae, 216, 215-225.
- Zufferey V., Murisier F., Vivin P., Belcher S., Lorenzini F., Spring J.L. & Viret O., 2012. Réserves en glucides de la vigne (cv. Chasselas): influence du rapport feuille-fruit, Revue suisse Viticulture, Arboriculture, Horticulture | Vol. 44 (4): 216–224, 20.
- Zufferey, V, F Murisier, et H R Schultz. « A model analysis of the photosynthetic response of Vitis vinifera L. cvs Riesling and Chasselas leaves in the field: I. Interaction of age, light and temperature ». Vol. 39. Vitis, 2000