Veget’eau

Depuis quelques années, des épisodes de sécheresse récurrents ont un impact significatif sur le rendement et la durabilité de nombreuses productions agricoles en région Auvergne Rhône-Alpes. La disponibilité et le partage de la ressource en eau pour sauvegarder les récoltes devient de plus en plus problématique. De plus, dans certaines filières l’usage de l’irrigation n’est pas systématique, voire absent, ce qui rend les exploitations agricoles concernées très vulnérables.

Le projet VEGET’EAU se propose de tester plusieurs méthodes de diagnostic de l’état hydrique des végétaux pour comparer différentes variétés ou espèces (suivis visuels du stress hydrique, évaluation du potentiel hydrique par chambre à pression ou par spectroscopie proche infra-rouge).

Ces méthodes seront appliquées sur des essais d’espèces en pépinière ornementale, de variétés à fruits ou variétés porte-greffes de noyer, de vigne et de châtaignier.

Le projet VEGET’EAU a permis le transfert technique entre l’INRAE et les stations notamment en permettant aux partenaires de maîtriser la théorie concernant la chambre à pression et l’appareil de spectroscopie proche infra-rouge. Les protocoles de mesures ont été ajustés par chacune des filières en fonction des spécificités de leurs cultures. La collaboration entre ces 4 filières illustre l’intérêt de travailler de manière conjointe sur ce sujet.

Pour les noyers, ces 3 années d’expérimentation ont montré l’importance de répéter les observations pour espérer arriver à des résultats fiables : 1 année sèche seulement entre 2021 et 2023. Les suivis visuels ont montré leur intérêt. Bien que faciles à mettre en œuvre, ils interviennent souvent trop tard dans le diagnostic du stress hydrique et sont parfois difficiles à relier uniquement à cette problématique : l'accroissement de tronc sur jeune verger et le suivi de mortalité donne une idée globale du développement végétatif de l’arbre mais sont difficilement corrélables uniquement avec le stress hydrique. L’évaluation de la production (rendement, calibre et qualité) a débuté en cours de projet au vu de l’âge du verger et est à ce jour encore peu représentative. Néanmoins, en associant ces données à celles d’arbres irrigués, on a pu mettre en évidence que l’absence d’irrigation retarde la mise à fruit, diminue la production et pénalise le calibre. Au vu de ces résultats, il semble pertinent de poursuivre ces observations. Quant au suivi d’apex, après 2 ans de collecte de données et d’évolution de la méthode, il est encore trop tôt pour juger de la pertinence de cet indicateur en vergers de noyers. Les travaux sont à poursuivre et si intérêt il y a, la méthode devra être simplifiée pour faciliter sa transférabilité à la filière. Les mesures de potentiel hydrique à la chambre à pression ont permis une première caractérisation des variétés et porte-greffes mais le nombre de répétitions en conditions de déficit est insuffisant. Des différences de comportement semblent exister : les variétés hybrides en cours d’évaluation semblent moins tolérantes que la variété traditionnelle Franquette. Cette méthode de référence est chronophage et certaines mesures sont plus sujettes aux variations climatiques journalières que d’autres. Les premières mesures réalisées au NIRS ont permis d’établir une base de données et un protocole de calibration. Il semble aussi qu’une corrélation existe entre potentiel hydrique et certaines longueurs d’ondes enregistrées. Cependant, cette méthode encore prospective reste à affiner avec d’autres mesures pour arriver à prédire le potentiel hydrique.

En pépinière ornementale, une synthèse a été présentée lors du Salon du Végétal à Angers (10/09/2024). Il ressort que la chambre à pression permet d’obtenir une bonne vision de l’état de stress hydrique du végétal. Le potentiel de base est la mesure la plus stable, elle impose une grande rigueur, mais donne un aperçu direct de l’équilibre hydrique de l’arbre. Lors de la phase de test sur des espèces témoins, on visualise bien la période d’apparition du stress du végétal. Ce potentiel nécessite cependant des références, car dans notre essai, un Aulne a eu des brûlures foliaires dès un potentiel de -8 MPa, alors qu’un Chêne a pu atteindre un potentiel de -20 MPa sans dommage visuel. Hors en pépinière, le nombre de références est très important et il semble compliqué de faire des sessions de mesures pour établir ce barème. Pour cela, la chambre à pression permet de travailler en comparaison avec 2 autres variantes du potentiel de base, le potentiel minimum et le potentiel de xylème. L’application sur notre parcelle de test a permis d’obtenir des différences quantifiables, concernant les valeurs de stress hydrique en utilisant une comparaison entre plusieurs modalités. Nous pouvons ainsi mettre en évidence un stress hydrique “ressenti” par l’arbre, avant même des signes visuels de flétrissement, en s'affranchissant de l’effet sol. La définition de la stratégie de l’arbre face à un stress hydrique peut également être approchée. Par exemple, le Magnolia grandiflora, même irrigué, semble avoir une transpiration très faible pendant la phase estivale, à la différence du Chêne qui aura une forte activité en étant irrigué. Cette notion n’est pas perceptible en se limitant uniquement aux aspects visuels. De tels résultats permettent d’imaginer des préconisations adaptées à l’usage souhaité de l’arbre et de sa stratégie de gestion associée. On peut donc se servir de cette solution pour aider à la définition d’un volume d’arrosage, d’un coefficient de culture, ou même, à vérifier le bon fonctionnement d’un ouvrage (fosse de plantation en ville, …).

En ce qui concerne la Vigne, l’évaluation de l’état hydrique par la mesure du potentiel hydrique est déjà bien référencé (Choné et al. 2001) et des valeurs seuils caractérisant l’état de stress hydrique ont été établies pour les potentiels hydriques de base, de tige et de feuille. Les méthodes visuelles sont principalement basées sur l’observation de la croissance des apex. Dans le cadre du projet VEGET’EAU, il a été montré qu’il est possible de différencier le comportement de 6 cépages par le suivi des potentiels hydriques et des apex. Le cépage Gamay s’est avéré plus tolérant à la sécheresse que le cépage Syrah. Un protocole d’évaluation des symptômes de stress hydrique (défoliation et flétrissement des baies) a permis de caractériser le comportement de ces cépages en état de stress hydrique (flétrissement des baies chez le Gamay, défoliation chez la Syrah). Par ailleurs, les essais d’évaluation du stress hydrique par spectroscopie proche infra-rouge (NIRS) sont encourageants. Il a été possible d’établir une corrélation entre les réflectances à certaines longueurs d’onde d’une feuille et sa teneur en eau. Ces résultats confirment les résultats préliminaires obtenus par une équipe australienne et italienne ((Bei et al. 2010),(Beghi, Giovenzana, Guidetti 2017)). La calibration permet de prédire avec une marge d’erreur de 5% la teneur en eau réelle d’une feuille à partir d’une mesure NIRS. Les valeurs de teneurs en eau semblent bien corrélées avec les valeurs de potentiel hydrique, il serait donc possible de prédire les valeurs de potentiel hydrique grâce à l’appareil NIRS. Parmi les 3 années du projet, seules les années 2022 et 2023 ont été propices à l’observation d’un déficit hydrique. Les résultats de caractérisation du comportement des différents cépages sont donc préliminaires. Par ailleurs, les calibrations du NIRS doivent être validées par des données supplémentaires au terrain.

Enfin, sur Châtaignier, les données sur le comportement hydriques (références de potentiel hydrique…) sont assez faibles, et surtout absentes pour la comparaison de porte-greffes. Le projet VEGET’EAU a permis de commencer à constituer des références sur les potentiels hydriques pour différents porte-greffes et à observer des comportements hydriques différents. En particulier, certains porte-greffes espagnols semblent bien se comporter, et la référence Marsol, considérée en générale comme assez sensible au sec, s’avère sur les observations plutôt moins sensibles que prévue. Suite aux trois années d’observation sur des arbres jeunes, il y a une nécessité de compléter et renforcer les données observées, et d’y inclure de nouveaux porte-greffes prometteurs (sativa et semis de sativa “Elites”). Le projet VEGET’EAU a aussi permis de montrer la totale pertinence, sur des espèces à grand développement racinaire, de travailler sur des données hydriques de l’arbre et non du sol. En complément des mesures visuelles et de potentiels hydriques, une première approche de la surface foliaire standard a été réalisée, montrant certaines années des corrélations nettes avec les potentiels hydriques. Cela confirme l’intérêt de travailler cette approche, moins chronophage et pouvant être appliquée sur plus d’arbres en même temps. La formation et les premiers résultats du projet VEGET’EAU ont incité à l’usage de ces techniques, en particulier le potentiel hydrique, dans d’autres projets menés par la chambre de l’Ardèche (exemple : ConversAdapt)