Climat et vigne en moyenne vallée de la Loire, France.

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1 Climat et vigne en moyenne vallée de la Loire, France. G. Barbeau, UMT VINITERA, Unité Vigne et Vin, INRA 42, rue Georges Morel, 4971 BEAUCOUZE CEDEX tel. (33) /72, fax (33) , barbeau@angers.inra.fr Résumé L évolution du climat a été suivie pendant 3 ans, de à 26, sur le Domaine expérimental INRA de Montreuil-Bellay (49-France). Cette période a été marquée par un accroissement de la température moyenne annuelle, du rayonnement global et de l ensoleillement. L ETP Penman d Avril à Septembre a augmenté de moins de 7 mm à plus de 85 mm et l indice de Huglin est passé de 15 à 2. Un essai de comportement de 4 cépages rouges (Cabernet franc, Cabernet Sauvignon, Gamay et Grolleau) mis en place sur le Domaine quelques années avant 1976 à proximité de la station météorologique a été exploité jusqu en En un nouvel essai identique au précédent, mis en place en 1996, a pris le relais. L étude des données phénologiques sur la période d étude met en évidence une avance à tous les stades, avec comme résultante une avance de la date de récolte, plus importante pour les cépages précoces (Gamay et Grolleau) que pour les cépages plus tardifs (Cabernet franc et Cabernet Sauvignon). L indice de maturité s accroît pour tous les cépages. On constate une tendance vers une légère augmentation de la teneur en anthocyanes, uniquement chez les cépages tardifs. Le rôle des variables climatiques sur l avance du cycle de la vigne et la qualité des baies est discuté compte tenu de l évolution des pratiques agro-viticoles sur la même période. La perception des changements par les vignerons et les marges d adaptation du matériel végétal et des pratiques sont analysées au regard des conditions de milieu. Mots clés : vigne, climat, stades phénologiques, composition des baies Abstract. The evolution of climate has been monitored for 3 years, from to 26, at the INRA Experimental Station in Montreuil-Bellay (49-France). During this period, there was an increase in yearly mean temperatures, global radiation and hours of sunshine. Consequently the ETP Penman from April to September rose from less than 7 mm to more than 85 mm and the Huglin Index from 15 to 2. An experimental plot with 4 red grape varieties (Cabernet franc, Cabernet Sauvignon, Gamay and Grolleau), planted several years prior to 1976 close to the weather station, was monitored until From, it was substituted by another trial planted in 1996, close to the former. Phenological data over the period of study showed an increase in the earliness of all the stages, resulting in a more precocious harvest date, greater for the earliest varieties (Gamay and Grolleau) than for the late ones (Cabernet franc and Cabernet Sauvignon). Maturity indexes rose for all varieties. The trend for anthocyanins was towards a slight increase, only for the late varieties. The role of the climatic variables on the earliness of the vine cycle and the quality of grapes is discussed taking into account the evolution of the agro viticultural practices during the period. The perception of the climatic changes by the growers and the margins for adaptation of the planting material and the cultural practices are discussed with regard to the environmental conditions. Key-words : grapevine, climate, phenological stages, berry composition Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril 27 1

2 INTRODUCTION En moyenne vallée de la Loire, les grands millésimes sont souvent associés à des conditions climatiques exceptionnelles : ce sont des années plus chaudes que la moyenne, avec des étés peu pluvieux et débuts d automne secs et ensoleillés. Avec la publication d un nombre important de rapports et d articles depuis une dizaine d années (IPCC, ; European Environment Agency, 24 ; ) le concept de changement climatique s est imposé petit à petit dans le monde scientifique et a été fortement relayé par les médias. Le monde viticole ne s en est pas ému outre mesure jusqu à maintenant, habitué qu il est à des variations importantes du climat annuel qu il doit gérer au mieux pour maintenir ses standards de qualité et la typicité de ses produits. Cependant de plus en plus d articles s intéressent à la viticulture en particulier (Jones and Davis, 2, Schultz, 2, Battaglini et al., 225) et montrent que les changements en cours peuvent avoir des incidences importantes sur l activité de la filière à une échelle de temps qui concerne les viticulteurs qui seront en activité dans les prochaines décennies. L enjeu est donc important et, sur la base des observations réalisées pendant les 3 dernières années sur le comportement de 4 cépages rouges, nous avons souhaité faire le point pour la moyenne vallée de la Loire. MATERIELS ET METHODES Dispositif expérimental Depuis 1976, le comportement de divers cépages rouges du Val de Loire - Cabernet franc (CF), Cabernet Sauvignon (CS), Gamay Beaujolais (GB) et Grolleau noir (GN) fait l objet d un suivi agroviticole sur le domaine expérimental INRA de Montreuil-Bellay (49 France). Un premier essai a été exploité de 1976 à 1998 ; chaque cépage était représenté par 6 rangs consécutifs de 35 ceps chacun, avec écartement de 2 m entre rangs et de 1,18 m entre ceps, soit une soit une surface de 2,36 m² par plant et une densité de 4237 plants / Ha. L ensemble de l essai était conduit en désherbage chimique total. A partir de, un essai similaire, planté en à proximité du premier, a pris le relais. Sur ce dernier, l écartement entre plants est de 1,15 m, soit une surface de 2,3 m² par plant et une densité de 4348 plants / Ha. Un inter-rang sur deux est enherbé, soit 25% de la surface de l essai. Avant véraison, un éclaircissage manuel est pratiqué sur la base d un rendement de 6 HL/Ha. Le sol, fertile et profond, est un sol brun calcique argilisé développé sur des marnes et calcaires marneux de l Oxfordien (Jurassique). En comparaison avec d autres sols de la moyenne vallée de la Loire, il induit une précocité moyenne ; la vigne y est peu sujette au stress hydrique, même en millésime sec. Le climat y est caractérisé par une température moyenne annuelle de 12,3 C et une pluviométrie de 579mm (moyennes sur 3 ans : -26). La durée d ensoleillement moyenne est de 296 heures (moyenne sur 25 ans : 26, sauf et 1982). L indice de Huglin évolue entre 1393 et La période d étude comprend l ensemble des années -26, à l exception de l année (gel). Suivi météorologique Le Domaine est équipé d une station météorologique complète (11 paramètres) intégrée au réseau national METEO-France. Les variables utilisées sont : températures moyennes corrigées (TMC), maximales (TX) et minimales (TN) en d C, pluviomètrie (RR) en mm, évapotranspiration potentielle Penman (ETPP) en mm, durée d insolation corrigée (DIC) en heures, rayonnement global (RG) en Joules/m 2, vitesse moyenne du vent (V) en m/s. Suivis phénologiques Les notations ont porté sur les principaux stades phénologiques floraison (F), véraison (V) et maturité approchée par la date de récolte (R), d après l échelle de Baggiolini (1952). Des dates de mifloraison (F5 = 5% de fleurs ouvertes) et mi-véraison (V5 = 5% de baies vérées) ont été calculées de façon à avoir un repère unique pour chaque cépage. Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril 27 2

3 Suivis de maturation et qualité de la vendange Des suivis de maturation ont été effectués de la mi-véraison à la vendange, avec détermination de la masse des baies (g/ baies), de l acidité titrable (g H2SO4/L), des teneurs en acides malique et tartrique (g/l) et de la teneur en anthocyanes (mg/kg de baies). Les mêmes mesures et analyses ont eu lieu à la vendange. A cette date, la masse de grappes par cep a été déterminée (Kg/cep). Traitement des données Il a d abord consisté en un calcul de nouvelles variables (indice de Huglin, indice de maturité). Chaque groupe de variables a fait l objet de statistiques descriptives afin de préciser leurs caractéristiques globales sur l ensemble de la période. RESULTATS Météorologie Les températures moyennes annuelles augmentent de 1,5 C, de 11,5 à 13 C ; les minima de 1 C, de 7,3 à 8,3 C et les maxima de 2 C, de 15,7 à 17,7 C. La moyenne pluviométrique, elle, varie peu ; mais depuis, les écarts autour de la moyenne s amplifient avec des alternances d années très sèches (RR < 45mm : 199,, ) et d années très humides (RR > 7 mm : 1994,, 2, 22). Parallèlement, l évapotranspiration passe de moins de 7mm à plus de 85mm, soit une augmentation de 3%. La durée annuelle d ensoleillement passe de moins de 18 à plus de 2 heures et le rayonnement global d un peu plus de 4 MJ/m² à 5 MJ/m², soit presque 25% d augmentation. Sur la période végétative, généralement comprise entre le 1 er avril et le 3 septembre dans l hémisphère Nord, la température moyenne augmente très régulièrement, de 14,8 C à 18,1 C, les minima passent de à 12 C et les maxima de moins de 2 à plus de 24 C. C est donc sur la période végétative que l augmentation de température se fait le plus sentir. La pluviométrie oscille autour de 25mm avec les mêmes caractéristiques que sur l ensemble de l année. L évapotranspiration augmente d environ 1% par an, pour dépasser maintenant les 7mm. La durée d ensoleillement passe de 12 à plus de 15 heures et le rayonnement global de 3 à plus de 35 MJ/m². La courbe de tendance de l indice de Huglin croît de 15 à 2, soit une augmentation de 33%, plus de 1% par an (Fig. 1). La somme des températures supérieures à C sur la période avrilseptembre passe de 95 à 145, soit une augmentation de 5%. Ces données mettent en évidence une évolution du climat avec une importante augmentation de la température et de la durée d ensoleillement, non accompagnées d une modification substantielle de la moyenne des précipitations, mais si de leur fréquence, ce qui se traduit par une demande climatique de la vigne nettement plus forte qu il y a 3 ans. Des cépages comme le Cabernet franc et le Cabernet Sauvignon étaient considérés il y a 3 ans comme étant en Val de Loire à la limite nord de la culture de la vigne ; maintenant ils s y trouvent dans des conditions idéales pour exprimer tout leur potentiel. Phénologie Les données correspondent aux dates de 3 stades phénologiques, la mi-floraison, la mi-véraison et la maturation (approchée par la date de récolte), pour chaque cépage selon les différentes années. Les dates de mi-floraison et mi-véraison ne sont disponibles qu à partir du début ou du milieu des années 8 et la base de données n est pas complète. La date de mi-floraison pour l année 1998 est absente. Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril 27 3

4 La floraison moyenne des cépages Gamay et Grolleau noir se situe le 12 juin, celle du Cabernet franc le 13 juin et celle du Cabernet Sauvignon le 15 juin. Avant 1988, la date de mi-floraison se situait souvent dans la seconde quinzaine de juin ; depuis, elle a rarement dépassé le 15 juin. Le cépage Gamay a la date de véraison moyenne la plus précoce : le 16 août. Il est suivi du Grolleau noir (21 août), puis du Cabernet Sauvignon (23 août) et du Cabernet franc (25 août). Les dates de mi-véraison du Gamay et Grolleau avaient généralement lieu fin août voire début septembre pour ce dernier ; depuis le début des années 2 elles se situent nettement dans la première quinzaine d août. Celles des Cabernets ont aussi été avancées, mais dans une moindre mesure et en 2 et 24 les mivéraisons de ces cépages sont survenues après le 2 août. La durée moyenne de la période mi-floraison/mi-véraison est la plus courte pour le Gamay (65 jours), suivi du Cabernet Sauvignon (68 jours) puis du Grolleau (7 jours) et enfin du Cabernet franc (74 jours). Ces durées ne semblent pas s être modifiées au cours des vingt dernières années. On note cependant une variabilité importante d une année à l autre (coefficient de variation de à 11%, sauf pour le Grolleau noir : 7,3%). La durée moyenne de la période mi-véraison récolte, elle, ne semble pas non plus être modifiée. Elle est nettement plus courte pour le Grolleau (36 jours) et le Gamay (39jours) que pour les Cabernet franc (41 jours) et Cabernet Sauvignon (47 jours). Ces deux cépages montrent une variabilité annuelle très importante quant à ce caractère (coefficient de variation de l ordre de 2%), contrairement au Gamay (14%) et surtout au Grolleau noir (3,2%). Les dates moyennes de vendange des cépages Gamay et Grolleau au cours de ces trente dernières années sont respectivement les 28 et 3 septembre. Celles des Cabernet franc et Cabernet Sauvignon les 8 et octobre. Les écarts à la moyenne sont fréquemment négatifs avant 199 et souvent positifs après cette date. Les dates de vendanges du Gamay et du Grolleau ont été avancées de plus de vingt jours, celle du cabernet franc de quinze jours et celle du Cabernet Sauvignon de l ordre de dix jours. Ces deux derniers cépages, plus tardifs que les autres, montrent aussi des fluctuations plus importantes dans leurs dates de récolte (Fig. 2). Qualité de la vendange La teneur en sucres augmente régulièrement au cours de la période, de moins de 18 g/l à plus de 22 g/l pour les cabernets, de 17 à 2 g/l pour le Gamay et de 15 à plus de 18 g/l pour le Grolleau. L acidité titrable décroît de l ordre de deux points pour chaque cépage, avec des variations annuelles importantes en relation avec la précocité des stades phénologiques et la pluviométrie estivale. Elle est désormais de l ordre de 4 à 6 g/l H2SO4. C est surtout la teneur en acide malique qui est responsable de cette diminution ; en effet elle a perdu environ 4 points pour se situer entre 1 et 2 g/l ces dernières années. En conséquence, l indice de maturité (rapport teneur en sucres / acidité titrable) a doublé pour l ensemble des cépages, de 3 à 6 pour les Cabernets et de 25 à 5 pour les Gamay et Grolleau (Fig. 3). En ce qui concerne les anthocyanes du raisin, une augmentation significative est notée depuis l an 2 chez les Cabernets : de 15 à 2 g/kg baies pour le Cabernet franc et de 22 à plus de 25 g/kg baies chez le Cabernet sauvignon. Par contre chez les Gamay et Grolleau, cépages plus précoces à teneur en anthocyanes nettement plus faible, aucune variation n a été constatée au cours de la période. DISCUSSION Des variations climatiques importantes ont été notées au cours de ces trente dernières années en moyenne vallée de la Loire. Les températures ont augmenté ainsi que le rayonnement global et la durée d insolation, ce qui s est traduit par une importante augmentation de l évapotranspiration, non compensée par une augmentation de la pluviométrie. Globalement ces nouvelles conditions climatiques sont plus favorables à un bon fonctionnement de la vigne (sommes de températures plus élevées, rayonnement photo synthétiquement actif plus important, meilleure efficience de l eau) qu elles ne l étaient il y a trente ans. Cependant, la fréquence des printemps et/ou étés secs a Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril 27 4

5 tendance à augmenter (, 199,, 1996, 22, 24,, 26 1 ) et cela pose des problèmes dans certains sols superficiels sur roche-mère dure qui peuvent alors souffrir de stress hydrique avec blocage de la photosynthèse, d autant plus que les températures sont élevées. Cela entraîne des conséquences sur la composition des vendanges des Cabernets qui sont alors constituées de baies plus petites, moyennement riches en sucres, à faible acidité (en particulier des teneurs très basses en acide malique), mais très riches en anthocyanes et en tannins à cause du rapport élevé (pellicule + pépins) / pulpe. C est moins vrai pour les Gamay et Grolleau dont les baies, déjà nettement plus grosses que celles des Cabernets, réagissent fortement aux pluies de fin d été et d automne en augmentant rapidement de volume. En dehors de ces cas de stress hydrique, le changement climatique se traduit par une augmentation du degré potentiel des moûts, avec souvent un décalage entre la maturité technologique et la maturité phénolique, ce qui pose de nouveaux problèmes aux viticulteurs en termes de choix de date de vendange et d itinéraires oenologiques. Il y a eu d autres périodes où le climat a été plus favorable à la culture de la vigne ; la période est reconnue comme ayant eu un nombre important de vendanges précoces et de très bonne qualité. (jurés-courtiers réunis). Le changement actuel est notable depuis la fin des années quatre-vingt ; reste à savoir s il sera durable. En trente ans les pratiques agro-viticoles ont évolué. D un sol désherbé chimiquement sur sa totalité, on est passé à un enherbement des interlignes, ce qui a pour effet de limiter la vigueur de la vigne, réduire l incidence des maladies cryptogamiques et en principe le rendement. Cette technique, combinée à d autres éclaircissage des grappes, effeuillage de la zone des grappes ainsi qu à l usage de molécules fongicides plus performantes, fait que les principales maladies (mildiou, oïdium et Botrytis) sont désormais relativement aisées à contrôler en système de viticulture raisonnée. A la récolte, les écarts de triage pour cause de pourriture grise sont de moins et moins nombreux, aussi les rendements demeurent-ils aussi importants que par le passé, sinon plus. Ceux des cépages Gamay et Grolleau sont particulièrement difficile à maîtriser et ils peuvent exploser en année chaude et moyennement humide, sans perte significative de qualité de la vendange (ex. Grolleau : 25 HL/Ha,,5 alcool Vol., 3,5 g/l acidité H2SO4 et 1165 g/kg baies d anthocyanes). Il convient de signaler que, dans ces expérimentations, la vigne n a jamais bénéficié d aucune fertilisation minérale ; seule des restitutions organiques ont été effectuées par broyage des bois de taille. La surface foliaire exposée de la vigne (SFE) a aussi été modifiée par l augmentation de la hauteur de rognage. Les ébourgeonnages de printemps systématiques ainsi que des effeuillages précoces (entre nouaison et fermeture de la grappe), joints à une augmentation de la durée d ensoleillement, ont certainement contribué à une meilleure activité photo synthétique de la vigne et en particulier à une meilleure biosynthèse des composés phénoliques, ce qui semble le cas chez les Cabernets. Par contre, chez les Gamay et Grolleau, cépages plus précoces, la synthèse des anthocyanes est peutêtre ralentie par une véraison qui se trouve avancée en période de fortes chaleurs. Une enquête sur la perception des changements climatiques a été effectuée en 22 auprès de vignerons de plusieurs pays européens (Battaglini et al. ). En France, les vignerons du Val de Loire y avaient fortement contribué (5% des réponses). 8% a noté des changements qui portent sur l augmentation de la température avec des automnes et des hivers plus chauds, des étés plus secs mais aussi des risques d inondations plus élevés (en vallée du Rhône). Les conséquences les plus souvent mentionnées sont une avancée des stades phénologiques, une meilleure qualité de la vendange (53%), avec cependant une augmentation de variabilité de la qualité des vins. 43% n a pas noté de variation de rendement, mais 34% indique cependant une réduction due à la sécheresse estivale. Enfin, 45% pense qu il y a une augmentation de l incidence d insectes et de maladies ; cela 1 En, année de la canicule, la moyenne vallée de la Loire n a pas souffert de stress hydrique contrairement a beaucoup d autres régions de France et d Europe. Des orages à intervalles réguliers durant l été ont assuré une alimentation hydrique régulière à la vigne. Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril 27 5

6 n a absolument pas été le cas sur nos expérimentations. Avec le réchauffement, il y a cependant un risque avéré de remontée de nouveaux parasites des régions méridionales vers les vignobles septentrionaux. Face à ces changements qui semblent bien réels et commencent à préoccuper les producteurs, quelles sont les marges d adaptation? Le changement variétal est mentionné comme une possibilité dans seulement 3% des réponses ; il y a là certainement un aspect réglementaire lié aux décrets d appellations d origine contrôlée. Mais il y a d autres possibilités. En moyenne vallée de la Loire, plusieurs grands vignobles disposent maintenant d une cartographie de leurs unités de terroir. La connaissance des potentialités qui en résulte potentiel de précocité, potentiel de vigueur, en relation avec la profondeur d enracinement de la vigne et la réserve en eau du sol, offre aux viticulteurs une série d options à court, moyen et long terme pour une meilleure adéquation entre propriétés physiques de l environnement, matériel végétal et pratiques. A court terme, les possibilités consistent à adapter certaines pratiques agro-viticoles qui peuvent avoir une incidence non négligeable sur la précocité et l alimentation hydrique : entretien du sol avec ou sans couverture herbacée, date et type de taille, hauteur de rognage, A moyen et long terme, les adaptations se feront au fur et à mesure du remplacement du vignoble ; elles devront concerner d une part le choix des unités de terroir et d autre part le type d associations cépage porte-greffe à y planter. Des unités de terroirs actuellement peu propices à une production viticole de qualité à cause d un potentiel de précocité trop faible ou de réserve en eau du sol trop importante pourraient s avérer dans l avenir comme des terroirs à privilégier pour assurer un fonctionnement de la vigne qui permette le maintien d une qualité de vendange en accord avec la typicité recherchée pour les vins. D autres unités de terroirs pourraient être abandonnées, car trop fréquemment sujettes à des stress hydriques importants, à moins que de nouvelles réglementations ne se mettent en place. CONCLUSIONS Depuis 3 ans, l augmentation de la température et de la durée d ensoleillement en moyenne vallée de la Loire, a contribué à modifier certaines variables de fonctionnement de la vigne, en particulier la précocité et le régime d alimentation hydrique. Parallèlement, la mise en œuvre de nouvelles pratiques agro-viticoles a eu aussi une incidence sur le fonctionnement de la vigne, en termes de maîtrise de la vigueur et de l incidence des maladies cryptogamiques. Ces deux facteurs climat et pratiques ont ensemble contribué à l obtention d une vendange de meilleure qualité, et ce, de manière plus régulière que par le passé, avec cependant des déséquilibres assez fréquents en lien avec des problèmes de stress hydrique. Si la tendance climatique actuelle devait se confirmer, les viticulteurs possèdent une marge de manœuvre importante avec la possibilité de jouer sur l adéquation entre les cépages actuels et les unités de terroir, d utiliser des porte-greffe et clones mieux adaptés aux propriétés physiques du milieu et de mettre en œuvre de nouvelles pratiques qui restent encore à inventer. Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril 27 6

7 BIBLIOGRAPHIE BAGGIOLINI M., Les stades repères dans le développement annuel de la vigne. Rev. Romande agric. et vitic., 8, 4-6. BARBEAU G., BOURNAND S., CHAMPENOIS R., BOUVET M.H., BLIN A., COSNEAU A., 24. Comportement de 4 cépages rouges du val de Loire. Relations entre les variables climatiques et la composition des baies. J. Int. Sci. Vigne Vin, 24, 38, n 1, BARBEAU G., RAMILLON D., BLIN A., MARSAULT J., LANDURE J.,. Effets combinés de l'enherbement et du porte-greffe sur le comportement agronomique du Cabernet franc. Actes des XIVè Journées GESCO, Geisenheim, Allemagne, août, Vol. 2, session "relations hydriques, sol, racines", BATTAGLINI A., BARBEAU G., BINDI M., BADECK F.W.,. Perception of climate change impacts and options for adaptation by European winegrowers. EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY, 24 Impacts of Europe's changing climate. An indicator-based assessment. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 7 p. IPCC,. Climate Change : The scientific basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment JONES GV, DAVIS RE. 2. Climate influences on grapevine phenology, grape composition, and wine production and quality for Bordeaux, France. American Journal of Enology and Viticulture 51: SCHULTZ HR. 2. Climate change and viticulture: A European perspective on climatology, carbon dioxide and UV-B effects. Australian Journal of Grape and Wine Research Australia 6: Remerciements. L auteur tient à remercier toutes les personnes de l unité Vigne et Vin de l INRA d Angers qui ont participé de près ou de loin à cette expérimentation, en particulier les agents du Domaine expérimental de Montreuil-Bellay et ceux des laboratoires d analyses et de l atelier pilote d œnologie d Angers. Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril 27 7

8 R 2 =, R 2 =,6413 Congrès sur le climat et la viticulture. Saragosse, Espagne, -14 avril Fig. 1. Evolution de l indice de Huglin (IH) - Fig. 1. Evolution of the Huglin Index (HI) Cabernet franc Gamay R 2 =,24 R 2 =,49 Cabernet Sauvignon R 2 =,16 Fig. 2. Date de vendange. Ecarts à la moyenne - Fig. 2. Harvest date. Deviation from the average indice maturité Cabernet franc indice maturité Gamay R 2 =,436 R 2 =,6177 Fig. 3. Evolution des indices de maturité. - Fig. 3. Evolution of the maturity indices Grolleau noir indice maturité Cabernet Sauvignon indice maturité Grolleau noir R 2 =,59 R 2 =,4311 R 2 =,69