Département fédéral de l'économie, de la formation et de la recherche DEFR Agroscope Croissance et développement de la baie Influence des facteurs climatiques et physiologiques 15 Janvier 2015 www.agroscope.ch I une bonne alimentation, un environnement sain
Etapes du développement des fleurs et des baies Déroulement sur deux cycles végétatifs Initiation florale Katia Gindro (2014) Dans les bourgeons latents - Formation des ébauches foliaires (primordia foliaires) - Formation des ébauches d inflorescences (primordia floraux, l induction) au voisinage de la floraison (juin) et un peu après La différenciation reprend l année suivante durant le pré-débourrement (formation des pièces florales) L inflorescence est complète au débourrement 2
Etapes du développement des fleurs et des baies Facteurs favorisant l initiation florale - La lumière (éclairement des bourgeons) l ombrage de la zone des grappes provoque la réduction de l induction - La température (très favorable entre 25-35 C) - La vigueur accroît l initiation florale et la fertilité des bourgeons - La nutrition azotée et carbonée du bois - La position du bourgeon sur le sarment - La fertilité des variétés 3
Etapes du développement des fleurs et des baies Floraison, pollinisation, fécondation Floraison correspond à l ouverture de la corolle (capuchon) Pollinisation suivie ou non de la fécondation (apyrénie, parthénocarpie) 1 à 4 pépins (en général 2) Période floraison-nouaison Facteurs extérieurs et physiologiques La température, l éclairement, la pluviométrie, l abondance du pollen dans l air Disponibilité en sucres et azote (compétition végétatif/reproductif, photosynthèse) Stress hydrique ( taux de nouaison et de l initiation florale pour l année suivante) Taux de nouaison Rapport entre le nombre de baies restant sur la grappe / nombre total de fleurs Taux de nouaison varie entre 20-70% Coulure: chute des fleurs ou de baies (climat, déséquilibre nutritionnel, vigueur, viroses) Millerandage: trouble de la fécondation, petites baies sans pépins 4
Les phases de la croissance des baies Poids des baies (g) 2.5 2.0 1.5 1.0 III II I Syrah 0.5 0.0 0 25 50 75 100 Jours après la floraison Absence de stress hydrique Stress hydrique modéré Stress hydrique élevé Phase I: phase de croissance herbacée (5-6 semaines) multiplication cellulaire Phase II: phase de ralentissement 10-15 jours, peu avant la véraison Phase III: reprise de la croissance (grandissement cellulaire) Zufferey et Smart (2004) 5
Phase I: croissance herbacée de la baie Période nouaison-véraison Multiplication et grandissement cellulaire Facteurs extérieurs et physiologiques Températures optimales (20-30 C), éclairement Nutrition de la vigne Photosynthèse des feuilles et des grappes, nutrition azotée de la plante Stress hydrique: poids des baies ( multiplication cellulaire taille des cellules de la pellicule) Très faible teneur en sucres Accumulation de N, K, Ca. et acide malique 6
Système vasculaire (vaisseaux) et transferts de sèves dans la plante sève brute xylème Vaisseau du xylème Tube criblé du phloème CO 2 sève élaborée phloème Composition: Eau des ions minéraux (azote, calcium, ) Un peu d hexoses, Acides organiques Hormones (auxine ) phloème saccharose FEUILLES Composition: Saccharose Acides aminés Hormones (auxine ) Acide abscissique Potassium xylème saccharose illustration Katia Gindro FRUITS - RACINES Selon Hopkins (2003) 7
Transferts de la sève brute et élaborée dans la baie Réseau de vaisseaux périphériques et de l axe central Pré-véraison Post-véraison Les baies sont alimentées: par les vaisseaux du xylème (sève brute: eau et minéraux) et par le phloème (sève élaborée: saccharose, acides aminés) Photos, Rogiers et al. (2001) 8
Contraction diurne de la baie et croissance nette à la véraison (adapté de Matthews et Shakel, 2005) Photo Keller et al. (2014) nuit jour AVANT LA VERAISON Contraction des baies le jour Retour de l eau vers la plante Transpiration de la baie Gradient de potentiel hydrique (Ψ plante - Ψ baie ) Augmentation du volume la nuit Apport d eau par la plante 9
Flux de sèves par le xylème et le phloème vers la baie en cours de saison Flux de sèves (xylème et phloème) (mm 3 h -1 par baie) 3 2 1 Flux xylémien Flux phloémien 0 0 20 40 60 80 100 Jours après la floraison Après la véraison La sève brute (eau) transite principalement par le phloème. Résistance au flux dans le xylème Fonctionnement partiel Ollat et al. (1998) 10
Ψ FEUILLES = -15 bars Ψ FEUILLES = -15 bars Ψ GRAPPES = -20 bars Ψ GRAPPES = -10 bars Les baies accumulent des sucres Chute du potentiel osmotique Avant la véraison La sève brute transite par le xylème La croissance des baies sensible au stress hydrique: bien connectées au xylème Les baies peuvent transmettre l eau aux feuilles Selon A.Lakso (2011) Après la véraison La croissance des baies est moins sensible au stress hydrique: les baies sont protégées des variations hydriques de la plante Les baies ne transmettent pas l eau aux feuilles (l inverse est possible, pluies en fin de maturation) 11
Essais de décortication annulaire sur pédoncule des grappes Gamay Leytron (2013) Retrait du phloème juste avant la véraison Transfert des sucres perturbé, Mauvaise maturation Chute du diamètre des baies 12
Phase II: Ralentissement de la croissance des baies peu avant la véraison Diminution de la synthèse des substances de croissance (auxine, gibbérelline) Inversion de l équilibre hormonal (accumulation d acide abscissique), éthylène Dégradation progressive de l acide malique 13
Phase III Reprise de la croissance par grandissement cellulaire Période véraison-récolte Enrichissement en sucres = moteur de l accroissement en volume Saccharose déchargé dans la vacuole de la baie (transformé en glucose et fructose) Pully 2014 et accumulation du potassium (K + Avec Irrigation 160 ) 5 Sans Irrigation 140 diminution du potentiel osmotique Ψπ et du Ψ baie 120 afflux d eau dans la baie 4 Teneur en sucres (g/l) 180 CHASSELAS 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 Jours après la floraison Potassium, K + (mg/baie) 6 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 Jours après la floraison Etchebarne (2008) 14
Evolution de la teneur en azote des baies Lorenzini et coll. (2014) Teneur en Azote (mg N/Litre) 280 240 200 160 120 80 40 CHASSELAS Pully 2014 Indice Formol = 10 0 0 20 40 60 80 100 120 Jours après la floraison NH3, forme amoniacale Acides aminés Azote Assimilable 15
En fin de maturation des raisins Afflux de sucres neutralisé? Teneur en sucres maximale ou butoir? Élasticité des pellicules La sur-maturation Diminution du volume de la baie, flétrissement et forte concentration en sucres Facteurs externes et physiologiques Terroirs à restriction hydrique, air sec, vent desséchant Limitation des flux d eau par le phloème Transpiration de la baie > afflux d eau (phloème) (reflux d eau vers la plante) Transpiration (mg/heure/baie) 3.5 Jour 3.0 Nuit 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 20 40 60 80 100 120 Jours après floraison 16
Facteurs biologiques qui agissent sur la dimension des baies - Le cépage - Le nombre de pépins - Le rapport feuille/fruit (charge en raisins) - La quantité de sucres disponibles par baie (photosynthèse) - Approvisionnement en sucres (incision annulaire) - L état hydrique du végétal et bilan hydrique de la baie 17
Merci de votre attention Agroscope une bonne alimentation, un environnement sain 18