TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Etat hydrique et IrrigationEtat hydrique et Irrigation
Méthodes et outils disponibles Méthodes et outils disponibles
pour la caractérisation et l’aide à pour la caractérisation et l’aide à
la décision la décision
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
la décision la décision
Unité Expérimentale de Pech RougeUnité Expérimentale de Pech Rouge
HernHernánán OjedaOjeda
[email protected]@supagro.inra.fr
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Sécheresse = Contrainte environnementaleSécheresse = Contrainte environnementale
Limitation en eauLimitation en eau
Introduction:Introduction:
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
“Contrainte hydrique”“Contrainte hydrique” “Stress hydrique”“Stress hydrique”
•• contrainte contrôléecontrainte contrôlée
•• concept “modéré”concept “modéré”
•• effets positifseffets positifs
••concept “excessif”concept “excessif”
••dysfonctionnement physiologiquedysfonctionnement physiologique
••effets nocifs (cavitation, effets nocifs (cavitation, thyllosethyllose, ,
folletage, fla, ...folletage, fla, ...))
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Sécheresse = Contrainte environnementaleSécheresse = Contrainte environnementale
Limitation en eauLimitation en eau
IntroductionIntroduction::
Comment, quand et combien irriguer ?
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
“Contrainte hydrique”“Contrainte hydrique” “Stress hydrique”“Stress hydrique”
•• contrainte contrôléecontrainte contrôlée
•• concept “modéré”concept “modéré”
•• effets positifseffets positifs
••concept “excessif”concept “excessif”
••dysfonctionnement physiologiquedysfonctionnement physiologique
••effets nocifs (cavitation, effets nocifs (cavitation, thyllosethyllose, ,
folletage, fla, ...folletage, fla, ...))
Comment, quand et combien irriguer ?
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• l’estimation de la disponibilité en eau du sol; l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• l’estimation de la disponibilité en eau du sol; l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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Conditions environnementauxConditions environnementaux
•• rayonnement globalrayonnement global
•• températuretempérature
•• précipitationsprécipitations
•• ventsvents
Estimation de l’évapotranspirationEstimation de l’évapotranspiration
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Consommation en eau du vignobleConsommation en eau du vignoble
ModélisationModélisation
(sous des conditions hydriques du sol non limitées)(sous des conditions hydriques du sol non limitées)
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Détermination – Modélisation:
Etc = Eto * KcEtc = Eto * Kc
Calcul de l’évapotranspiration théorique de la culture:Calcul de l’évapotranspiration théorique de la culture:
Etc = (Ea * Kp) * KcEtc = (Ea * Kp) * Kc
(facteur hydrique non limitant) (facteur hydrique non limitant)
Estimation de l’évapotranspirationEstimation de l’évapotranspiration
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Où:Où:
EtcEtc = évapotranspiration théorique de la culture= évapotranspiration théorique de la culture
EtoEto = évapotranspiration de référence = évapotranspiration de référence (équation de (équation de PenmanPenman--MonteithMonteith))
EaEa = évaporation de l’= évaporation de l’évapotranspiromètreévapotranspiromètre ((lysimètrelysimètre))
KpKp = coefficient de l’= coefficient de l’évapotranspiromètreévapotranspiromètre
KcKc = coefficient de la culture= coefficient de la culture Propre à
chaque parcelle
Stade phénologique
sol, cultures associées,
cépage, clone,
système de conduite,
âge,...
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Potentiel de base (M
Pa)
-0,5
0
Influence du Influence du
système de conduitesystème de conduite
débourrement
flora
ison -
nouaison
véra
ison
récolte
Période végétative
maturationCroissance herbacée de la baie
0
Influence de l’année et Influence de l’année et
de la hétérogénéité de la parcellede la hétérogénéité de la parcelle
Estimation de l’évapotranspirationEstimation de l’évapotranspiration
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Potentiel de base (M
Pa)
-1,5
-1
14/6
28/6
12/7
26/7 9/8
23/8 6/9
Taille minimaleLyreEspalier
Potentiel de base (M
Pa)
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
Zone 1Zone 2Zone 3Zone 4
2003 2004
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• l’estimation de la disponibilité en eau du sol; l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Évolution du bilan hydrique sur pour deux millésimes sur une même parcelle. Illustration desde la date, de l’intensité et de la durée de la contrainte hydrique. Les courbes représententles valeurs théoriques, les points les valeurs mesurées. (Payan et al. 2003)
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• L’estimation de la disponibilité en eau du sol; L’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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•• échantillonnage (déterminations gravimétriques échantillonnage (déterminations gravimétriques
et volumétriques)et volumétriques)
•• tensiomètrestensiomètres
•• blocs de résistance électriqueblocs de résistance électrique
Capteurs d’humidité du solCapteurs d’humidité du sol
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•• blocs de résistance électriqueblocs de résistance électrique
•• sondes à neutronssondes à neutrons
•• sondes sondes diélectriques (FDR, TDR,…)diélectriques (FDR, TDR,…)
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Sondes diélectiques (TDR)
câblecâble
Panneau solairePanneau solaire
Data loggerData logger
Capteurs d’humidité du solCapteurs d’humidité du sol
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Surface du solSurface du sol
électrodeélectrode
Tuyau d’accèsTuyau d’accès
électrodeélectrode
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• l’estimation de la disponibilité en eau du sol; l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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W = W0 + P – TV - ES
W = réserve hydrique du sol à une période donnée
W0 = réserve hydrique initiale utile du sol
P = pluie (1/4 au 30/9)
TV = transpiration potentielle du vignoble (1/4 au 30/9)
ES = évaporation directe à partir du sol (1/4 au 30/9) Indice de Riou
TV = ETP kETP = évapotranspiration potentielle (Penman)
k = coefficient d’absorption du rayonnement (0,1-0,5)
ES = ETP
N(1-k) JPm
N = nombre de jours du mois
JPm = nombre de jours par mois où l’évaporation à
partir du sol est effective (pluie du mois/5)
Indice de SécheresseIndice de Sécheresse
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N partir du sol est effective (pluie du mois/5)
Classe de climatClasse de climat ISIS
A sécheresse forte
A sécheresse modérée
Sub-humide
Humide
≤ -100
> 50 ≤ -100
> 150 ≤ 50
> 150 Tonietto et Carbonneau 2004
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W = W0 + P – TV - ES
W = réserve hydrique du sol à une période donnée
W0 = réserve hydrique initiale utile du sol
P = pluie (1/4 au 30/9)
TV = transpiration potentielle du vignoble (1/4 au 30/9)
ES = évaporation directe à partir du sol (1/4 au 30/9) Indice de Riou
TV = ETP kETP = évapotranspiration potentielle (Penman)
k = coefficient d’absorption du rayonnement (0,1-0,5)
ES = ETP
N(1-k) JPm
N = nombre de jours du mois
JPm = nombre de jours par mois où l’évaporation à
partir du sol est effective (pluie du mois/5)
Indice de sécheresseIndice de sécheresse
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
ET
P (m
m)
Pré
cipi
tatio
ns (m
m) Précipitations
250
300
350
A
B
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N partir du sol est effective (pluie du mois/5)
Classe de climatClasse de climat ISIS
A sécheresse forte
A sécheresse modérée
Sub-humide
Humide
≤ -100
> 50 ≤ -100
> 150 ≤ 50
> 150 Tonietto et Carbonneau 2004
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
mm
Année
A: Evolution de l’évapotranspiration potentielle totale (ETP) et des précipitations ; B: Evolution de l’Indice de Sécheresse (IS: Tonietto et Carbonneau 2004). Période avril – septembre. Années 1990-2010. INRA, Unité Expérimentale de Pech Rouge.
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• L’estimation de la disponibilité en eau du sol; L’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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Observation des symptômesObservation des symptômes
•• Diminution de l’angle formé par le pétiole et le limbe de la feuille Diminution de l’angle formé par le pétiole et le limbe de la feuille
•• Réduction ou inhibition de la croissance des Réduction ou inhibition de la croissance des entreentre--noeudsnoeuds
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
•• Réduction de la croissance des vrilles et des apexRéduction de la croissance des vrilles et des apex
•• Réduction du nombre et la longueur des entreRéduction du nombre et la longueur des entre--coeurscoeurs
•• Jaunissement des feuilles basalesJaunissement des feuilles basales
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
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INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIEPhoto: F.Alves (Portugal)
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• l’estimation de la disponibilité en eau du sol; l’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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Transpiration / conductance stomatique / photosynthèseTranspiration / conductance stomatique / photosynthèse
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PotentielPotentiel hydriquehydrique de la de la feuillefeuille
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
MP
a
6 8 10 12 14 16 18 20
hora
S1
T
S2
PAR
Photosynthèse netePhotosynthèse nete
0
2
4
6
8
10
µm
ol m
-2s-1
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
µm
ol m
-2s-1
Transpiration / conductance stomatique / photosynthèseTranspiration / conductance stomatique / photosynthèse
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
-1,50 800
6 8 10 12 14 16 18 20
ConductanceConductance stomatiquestomatique
0
50
100
150
200
6 8 10 12 14 16 18 20
heure
mm
ol
m-2
s-1
TranspirationTranspiration
0
10
20
30
6 8 10 12 14 16 18 20
mm
ol
m-2
s-1
heure H. Ojeda 1999
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• L’estimation de la disponibilité en eau du sol; L’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Afrique du SudFrance
ArgentinePérou
Gruissan
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Canada
Italie Chili Chili Chili
Italie
Détermination de l’état hydrique de la vigne avec la chambre à pression
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Période végétativePériode végétative
postpost--récolterécoltematurationmaturation
Croissance Croissance
herbacée de la herbacée de la
baiebaie
Croissance du Croissance du
rameaurameaudébourrement
flora
ison -
nouaison
véra
ison
récolte
chute
des feuilles
PotentielPotentiel
hydriquehydrique
0
-2
-4
0
-5
-8
0
-8
-11
ΨΨbb ΨΨtt ΨΨhh
Chambre à Chambre à
pressionpression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigneModèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
potentiel hydrique de base (Ψb), potentiel de “tige” au zénith (Ψt), potentiel de feuille au zénith (Ψf)
-4
-6
-8
-8
-11
-14
-11
-14
-16
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Période végétativePériode végétative
postpost--récolterécoltematurationmaturation
Croissance Croissance
herbacée de la herbacée de la
baiebaie
Croissance du Croissance du
rameaurameaudébourrement
flora
ison -
nouaison
véra
ison
récolte
chute
des feuilles
PotentielPotentiel
hydriquehydrique
0
-2
-4
0
-5
-8
0
-8
-11
ΨΨbb ΨΨtt ΨΨhh
Chambre à Chambre à
pressionpression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigneModèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
potentiel hydrique de base (Ψb), potentiel de “tige” au zénith (Ψt), potentiel de feuille au zénith (Ψf)
-4
-6
-8
-8
-11
-14
-11
-14
-16
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Période végétativePériode végétative
postpost--récolterécoltematurationmaturation
Croissance Croissance
herbacée de la herbacée de la
baiebaie
Croissance du Croissance du
rameaurameaudébourrement
flora
ison -
nouaison
véra
ison
récolte
chute
des feuilles
PotentielPotentiel
hydriquehydrique
0
-2
-4
0
-5
-8
0
-8
-11
ΨΨbb ΨΨtt ΨΨhh
Chambre à Chambre à
pressionpression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigneModèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
potentiel hydrique de base (Ψb), potentiel de “tige” au zénith (Ψt), potentiel de feuille au zénith (Ψf)
-4
-6
-8
-8
-11
-14
-11
-14
-16
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Période végétativePériode végétative
postpost--récolterécoltematurationmaturation
Croissance Croissance
herbacée de la herbacée de la
baiebaie
Croissance du Croissance du
rameaurameaudébourrement
flora
ison -
nouaison
véra
ison
récolte
chute
des feuilles
PotentielPotentiel
hydriquehydrique
0
-2
-4
0
-5
-8
0
-8
-11
ΨΨbb ΨΨtt ΨΨhh
Chambre à Chambre à
pressionpression
Modèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigneModèles de stratégies de contrôle de l’état hydrique de la vigne
40408 8 8
55
5
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INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
potentiel hydrique de base (Ψb), potentiel de “tige” au zénith (Ψt), potentiel de feuille au zénith (Ψf)
-4
-6
-8
-8
-11
-14
-11
-14
-1640 mm de précipitations
67 mm d’irrigation
57 7 7 7
Fréquences et quantités variables
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• L’estimation de la disponibilité en eau du sol; L’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Méthode : mesure de flux de sève par bilan de chaleurDétermination : transpiration au niveau de la plante entière
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
250
300
350
400
450
flo
w (
gr/h
)
irrigué, Ψb= -0,4 MPa
non irrigué, Ψb= -0,9 MPa
3,99 L / cep/jour
Méthode : mesure de flux de sève par bilan de chaleurDétermination : transpiration au niveau de la plante entière
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
0
50
100
150
200
250
00:00 04:48 09:36 14:24 19:12 00:00
sap
-flo
w (
gr/h
)
2,09 L /cep/ jour
0,83 mm/m2/jour
3,99 L / cep/jour
1,60 mm/m2/jour
(Prieto 2008)heure
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Val
eu
rs d
e t
ran
spir
atio
n c
orr
igé
e
2jo
ur
-1)
Niveau de
contrainte
nulle à faible
moyenne à forte
Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.
S0
S1
S2
S4ir
riga
tio
n
Méthode : mesure de flux de sève par bilan de chaleurDétermination : transpiration au niveau de la plante entière
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Jour de l'année
Val
eu
rs d
e t
ran
spir
atio
n c
orr
igé
e
(mm
m-2 moyenne à forte
210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270
sévère
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• L’estimation de la disponibilité en eau du sol; L’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Changements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tigeChangements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tige
Système d’enregistrement
de données
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Résolution 1/100 mm Résolution 1/100 mm
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Changements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tigeChangements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tige
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
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Changements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tigeChangements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tige
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
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Changements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tigeChangements micrométriques du diamètre du tronc ou d’une tige
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Van Leeuwen et al. 2000
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• L’estimation de la disponibilité en eau du sol; L’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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en VITICULTURE et OENOLOGIE
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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Température de la feuilleTempérature de la feuille
Où:Où:= différence entre la = différence entre la température température
•• IndiceIndice CWSI (CWSI (IsdoIsdo 1981)1981)
CWSI = CWSI = ((TfTf –– Ta) Ta) maxmax –– ((TfTf –– Ta) Ta) minmin
((TfTf –– Ta) Ta) –– ((TfTf –– Ta) Ta) minmin
•• Indice Indice de Jones (1999)de Jones (1999)
I I JonesJones = = (T sec (T sec –– T hum) T hum)
(Tf (Tf –– T hum) T hum)
Où:Où:= = tt de la feuille échantillonde la feuille échantillon
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INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
(Tf (Tf –– Ta)Ta) = différence entre la = différence entre la température température (t(t°° ) ) de la feuille et celle de l’airde la feuille et celle de l’air
(Tf (Tf –– Ta) minTa) min = différence entre la = différence entre la tt°° de la de la feuille d’une plante bien irriguée feuille d’une plante bien irriguée (transpiration maximale) et la (transpiration maximale) et la tt°° de l’airde l’air
(Tf (Tf –– Ta) max Ta) max = différence entre la = différence entre la tt°° d’une d’une feuille dont la conductance stomatique feuille dont la conductance stomatique est nulle et la est nulle et la tt°° de l’airde l’air
Tf Tf = = tt°° de la feuille échantillonde la feuille échantillonT secT sec = = tt°° d’une feuille sans d’une feuille sans transpiration (la face inférieure transpiration (la face inférieure couverte de vaseline)couverte de vaseline)
T hum T hum = = tt°° de feuille à humidité de feuille à humidité maximale (la face inférieure maximale (la face inférieure couverte d’eau pulvérisée)couverte d’eau pulvérisée)
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
16
18
20
22
24
26
28
30
Température
moyenne journalière de
la feuille (ºC)
22
24
26
28
30
Température
moyenne de l’air
Température Température
de la feuillede la feuille
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INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Témoin
Cont. hydr. Forte avant véraison
Cont hydr forte après véraison
Cont hydr moyenne avant vér.
16
18
20
22
Jours après floraison-0,3
-0,1
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
1,1
1,3
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
moyenne de l’air
(ºC)
Différence entre la
température de la
feuille par rapport à
un témoin bien irrigué
(ºC)
H. Ojeda (1999)
véraison
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Des méthodes non basées sur des mesures directes sur la planteDes méthodes non basées sur des mesures directes sur la plante : :
•• l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques; l’estimation de l’évapotranspiration de la culture à partir de données climatiques;
•• L’estimation de la disponibilité en eau du sol; L’estimation de la disponibilité en eau du sol;
•• l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique, l’utilisation de capteurs d’humidité du sol (tensiomètres, résistance électrique,
sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…)sondes neutroniques, sondes FDR et TDR,…) ; ;
•• le calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodesle calcul d’indices basés sur un ou plusieurs méthodes
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Des méthodes basées sur des mesures au niveau de planteDes méthodes basées sur des mesures au niveau de plante : :
•• observation de symptômesobservation de symptômes
•• la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des la caractérisation physiologique de la plante avec des potomètres ou des
analyseurs d’échanges gazeusesanalyseurs d’échanges gazeuses ; ;
•• le potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pressionle potentiel hydrique foliaire avec la chambre à pression ; ;
•• la transpiration avec les capteurs de flux de sève; la transpiration avec les capteurs de flux de sève;
•• la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc; la dendrométrie pour contrôler les fluctuations de diamètre du tronc;
•• la température de la feuille et de la canopée; la température de la feuille et de la canopée;
•• la détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisinla détermination du rapport isotopique 13 C / 12 C chez le raisin
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Rapport isotopique Rapport isotopique 1212C / C / 1313CC
•• Dans le CODans le CO22 de l’atmosphère les proportions de de l’atmosphère les proportions de 1212C y C y 1313C sont 98,9 % et 1,1 % C sont 98,9 % et 1,1 %
respectivement.respectivement.
•• La photosynthèse incorpore principalement La photosynthèse incorpore principalement 1212C, qui est plus léger.C, qui est plus léger.
•• La contrainte hydrique produit la fermeture des stomates et réduit les échanges de La contrainte hydrique produit la fermeture des stomates et réduit les échanges de
COCO entre la feuille et l’atmosphère.entre la feuille et l’atmosphère.
(Van Leeuwen et al. 2001)
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
COCO22 entre la feuille et l’atmosphère.entre la feuille et l’atmosphère.
•• Dans les situations avec contrainte hydriques le rapport Dans les situations avec contrainte hydriques le rapport 1212C / C / 1313C est proche au C est proche au
valeur de l’atmosphère.valeur de l’atmosphère.
•• Le rapport Le rapport 1212C/C/1313C dans les produits primaires de la photosynthèse est variable en C dans les produits primaires de la photosynthèse est variable en
fonction de la contrainte hydrique supportée par la plante pendant la synthèse de fonction de la contrainte hydrique supportée par la plante pendant la synthèse de
ces produits. ces produits.
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•• Le rapport isotopique Le rapport isotopique 1212C/C/1313C se mesure avec un spectrophotomètre C se mesure avec un spectrophotomètre
de masse continu. de masse continu.
•• Les résultats s’expriment par rapport à un standard (en Les résultats s’expriment par rapport à un standard (en %%00).).
Rs Rs -- RbRb
Rapport isotopique Rapport isotopique 1212C / C / 1313CC(Van Leeuwen et al. 2001)
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Où:Où:
RsRs = rapport = rapport 1212C/C/1313C de l’échantillonC de l’échantillon
Rb = rapport Rb = rapport 1212C/C/1313C du standard. C du standard.
1212C/C/1313C =C =Rs Rs -- RbRb
RbRbx 1000x 1000
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
1212C/C/1313CC
Sucres du moût Sucres du moût ........................................................ ........................................................ R2= 0,81R2= 0,81
Acide tartrique du vin .............................................. R2= 0,26Acide tartrique du vin .............................................. R2= 0,26
Anthocyanes du raisin .............................................. R2= 0,23Anthocyanes du raisin .............................................. R2= 0,23
Rapport isotopique Rapport isotopique 1212C / C / 1313CC(Van Leeuwen et al. 2001)
Unité Expérimentale de PECH ROUGE
INNOVATION, DIVERSIFICATION et DURABILITÉ
en VITICULTURE et OENOLOGIE
Potentiel hydrique foliaire de base (MPa) Potentiel hydrique foliaire de base (MPa)
Anthocyanes du raisin .............................................. R2= 0,23Anthocyanes du raisin .............................................. R2= 0,23
Extrait des composés phénoliques du vin Extrait des composés phénoliques du vin ................ ................ R2= 0,73R2= 0,73
TIC, état hydrique, irrigation Rencontres Qualiméditerranée 2010
Conclusions:Conclusions:
�� Aucune méthode n’est parfaiteAucune méthode n’est parfaite : tous ont des avantages et des inconvénients: tous ont des avantages et des inconvénients
�� Beaucoup d’offreBeaucoup d’offre : des différences importantes en prix et performances: des différences importantes en prix et performances
�� Certains méthodes permettent la caractérisation des situations hydriques, Certains méthodes permettent la caractérisation des situations hydriques,
d’autres la gestion de l’irrigation, d’autres les deux choses à la foisd’autres la gestion de l’irrigation, d’autres les deux choses à la fois
Méthodes d’aide à la décision pour l’irrigationMéthodes d’aide à la décision pour l’irrigation
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d’autres la gestion de l’irrigation, d’autres les deux choses à la foisd’autres la gestion de l’irrigation, d’autres les deux choses à la fois
�� Si possible, privilégier les méthodes qui mesurent directement sur la plante en Si possible, privilégier les méthodes qui mesurent directement sur la plante en
tant qu’élément intégrateurtant qu’élément intégrateur
�� Méthode de référence (contrôle)Méthode de référence (contrôle) : le potentiel hydrique foliaire avec la : le potentiel hydrique foliaire avec la
chambre de pressionchambre de pression