Une forte exposition au soleil a davantage affaibli les vignes de Shiraz que la chaleur ou la sécheresse, selon une étude

Une étude de terrain publiée lundi dans la revue OENO One a révélé qu’une forte exposition au soleil, plus que la chaleur ou la sécheresse prises isolément, était le principal facteur réduisant les performances photosynthétiques clés des vignes de Shiraz lors de conditions estivales chaudes en Australie-Méridionale.

La recherche a examiné la réaction des vignes de Shiraz lorsque le déficit hydrique, les températures élevées et différents niveaux d’exposition à la lumière survenaient simultanément, une combinaison qui devient plus fréquente à mesure que les vagues de chaleur et les sécheresses se multiplient dans les régions viticoles. Les auteurs, Walaa Shtai, Marcos Bonada, Everard Edwards, Georg Wohlfahrt, Massimo Tagliavini et Paul Petrie, ont indiqué que les résultats mettent en évidence une limite pratique de l’irrigation comme outil de protection lors d’épisodes météorologiques extrêmes.

L’essai a été mené dans la Barossa Valley durant l’été 2022-23 sur des vignes de Shiraz franches de pied plantées en 1998. Les chercheurs ont comparé des vignes bien irriguées à des vignes en déficit hydrique et ont également tiré parti d’un alignement des rangs est-ouest qui créait deux environnements lumineux distincts au sein d’un même couvert végétal. Les feuilles du côté nord recevaient le soleil direct pendant la majeure partie de la journée, avec un rayonnement de pointe d’environ 1 500 à 2 000 micromoles par mètre carré et par seconde, tandis que les feuilles du côté sud restaient davantage à l’ombre, avec des pics autour de 500 à 700.

Pendant une période de 20 jours, l’équipe a suivi en continu la fluorescence de la chlorophylle, un moyen de mesurer le fonctionnement du photosystème II, la partie de l’appareil photosynthétique de la plante particulièrement sensible au stress. Elle a également mesuré les échanges gazeux sur des feuilles voisines afin d’évaluer l’assimilation, la conductance stomatique et la transpiration.

Les traitements d’irrigation étaient clairement distincts. Les vignes bien irriguées ont reçu cinq apports d’irrigation pour un total de 473 litres par vigne et ont été maintenues près d’un potentiel hydrique de tige à midi d’environ -0,8 à -1 MPa. Les vignes en déficit hydrique ont été irriguées deux fois pour un total de 164 litres par vigne et ont été maintenues près de -1,3 à -1,5 MPa. Au cours de la période suivie, le site a également reçu 6 millimètres de pluie.

La météo a compté six jours au-dessus de 35 degrés Celsius. Trois d’entre eux étaient des journées chaudes isolées et trois jours consécutifs répondaient à la définition locale d’une vague de chaleur.

La tendance la plus marquée dans les données concernait le côté du couvert végétal. Lors des journées chaudes, les feuilles du côté nord présentaient une efficacité maximale du photosystème II plus faible que celles du côté sud. Ce déclin était encore plus prononcé lorsque ces feuilles exposées au soleil étaient également en déficit hydrique. Pendant la vague de chaleur elle-même, l’irrigation avait un effet significatif sur les feuilles du côté nord, les feuilles soumises au stress hydrique affichant les valeurs les plus basses.

L’étude a montré que les feuilles du côté sud maintenaient généralement de meilleures performances photochimiques à midi que celles du côté nord. Les feuilles du côté nord affichaient un rendement photochimique effectif plus faible et une dissipation non photochimique de l’énergie plus élevée, signes que la plante détournait davantage la lumière absorbée de la photosynthèse sous forme de chaleur pour se protéger. Le stress hydrique a aggravé ce schéma du côté nord, mais pas du côté sud.

Les mesures des échanges gazeux ont ajouté une autre dimension aux résultats. L’assimilation nette foliaire, la conductance stomatique et la transpiration étaient toutes plus élevées dans les feuilles du côté nord que dans celles du côté sud, en particulier chez les vignes bien irriguées. Les plantes bien irriguées présentaient également une assimilation globale plus élevée que les plantes en déficit hydrique.

Les auteurs ont également examiné la manière dont la conductance stomatique évoluait avec l’assimilation après normalisation par le déficit de pression de vapeur et le dioxyde de carbone. Sur les feuilles du côté nord, les vignes bien irriguées et celles en déficit hydrique suivaient des tendances similaires. Sur les feuilles du côté sud, en revanche, les vignes en déficit hydrique présentaient des variations plus faibles de conductance stomatique pour la même augmentation de l’assimilation que les vignes bien irriguées, une différence que les chercheurs ont jugée statistiquement significative.

L’un des résultats les plus frappants est apparu après des périodes de chaleur extrême. À la suite de la vague de chaleur, l’efficacité maximale du photosystème II a chuté brutalement dans tous les traitements et est restée faible pendant les cinq derniers jours de suivi, alors même que les températures maximales de l’air étaient retombées entre 21 et 24 degrés Celsius. Cela suggère que la récupération après un stress combiné peut être plus lente que le retour à un temps plus frais.

L’article soutient que les conditions de terrain sont importantes, car les expériences contrôlées isolent souvent un seul stress à la fois et peuvent passer à côté de la manière dont plusieurs facteurs interagissent dans les vignobles commerciaux. Dans ce cas, une forte exposition au rayonnement semblait être le facteur dominant altérant les performances du photosystème II par rapport à la chaleur ou au stress hydrique pris isolément.

Pour les viticulteurs et les caves, cela compte parce que le stress de la vigne affecte le fonctionnement du couvert végétal et peut, à terme, influencer le rendement et la composition des raisins. Les résultats suggèrent que l’irrigation peut aider à maintenir le fonctionnement de la vigne pendant les vagues de chaleur, mais qu’elle peut ne pas suffire lorsque les feuilles exposées reçoivent aussi un rayonnement intense. En pratique, cela pourrait appuyer des décisions plus précises sur le calendrier d’irrigation, la conception des rangs et des mesures de protection telles que les filets d’ombrage dans les régions chaudes où le Shiraz est cultivé.

L’étude paraît alors que les producteurs de grandes régions viticoles font face à des périodes sèches plus longues et à des épisodes de chaleur extrême plus fréquents liés au changement climatique. Les auteurs ont indiqué que comprendre à quel moment les dommages surviennent dans le système photosynthétique peut aider à améliorer la résilience des vignobles dans ces conditions.