La recherche de rendements plus élevés a amené beaucoup de viticulteurs à apporter des fumures nettement plus importantes au cours des dernières années, mais les résultats ne sont pas toujours « au rendez-vous ». La réponse agronomique du vignoble à une phase de forte « alimentation » est rarement immédiate, ce qui interpelle ! L’agronomie et les relations sols/souches avec une plante pérenne comme la vigne sont complexes. Quels moyens sont susceptibles de permettre à la fois une meilleure maîtrise de la vie du sol et de l’utilisation des éléments nutritifs par la vigne ? Cette préoccupation est un axe de réflexion important au sein des équipes de techniciens de la société Vitivista. L’entreprise a développé une approche d’appréciation des besoins nutritifs innovante en développant une méthode de mesure des flux de sève.
La vigne pour assurer son développement a besoin de gaz carbonique, d’eau et d’éléments minéraux majeurs et des oligo-éléments. Au cours des cycles végétatifs, le climat joue un rôle déterminant sur les réserves en eau du sol et la disponibilité des éléments fertilisants indispensables à la croissance des tissus végétaux. L’absorption des éléments minéraux présents dans la solution du sol est aussi liée à l’efficacité du système racinaire. L’environnement proche des racines, le sol et le sous-sol interfèrent sur leur développement et leur fonctionnement. La structure du sol, l’état hydrique, l’équilibre physico-chimique de la solution du sol… sont en mesure de perturber ou d’améliorer l’alimentation de la vigne dans des proportions plus importantes que les teneurs en éléments fertilisants du sol. Au cours de chaque cycle végétatif, la vigne exporte au niveau des feuilles, des sarments et des raisins des quantités connues (et variables selon le niveau des rendements) d’éléments fertilisants que les apports de fumure doivent compenser. D’une manière générale, la vigne est gourmande en potasse, économe en phosphore et en magnésium, et peu exigeante en azote. Les besoins en éléments secondaires, les oligo-éléments, sont très faibles mais leur manque de disponibilité à certains stades végétatifs clés peut avoir des conséquences importantes. Par exemple, une insuffisance d’absorption en fer en début de cycle végétatif est d’engendrer des symptômes de chlorose qui à la mi-mai peut s’avérer aussi pénalisante pour les rendements qu’une belle attaque précoce de mildiou sur grappes.
L’assimilation des éléments fertilisants obéit à des règles complexes
Les sols possèdent une grande inertie, ce qui rend difficile de raisonner les apports de fumure en s’appuyant uniquement sur les exportations de l’année précédente. Au bout de 6 à 8 ans, une vigne adulte doit disposer d’un système racinaire suffisamment bien implanté pour s’adapter aux contraintes de son environnement, la nature de la couche de terre arable et du sous-sol et des actions d’entretien des sols. En effet, de longues périodes de non-culture au niveau des interlignes et du cavaillon (enherbement ou désherbage chimique) provoquent une remontée des racines qui explorent en priorité les horizons superficiels. Contrairement aux cultures annuelles qui puisent l’ensemble de leurs besoins alimentaires dans la couche superficielle des sols, la vigne en tant que plante pérenne utilise les réserves accumulées dans les racines et les troncs des souches pour démarrer chaque année son cycle végétatif. Les besoins nutritifs durant la phase de débourrement (jusqu’à la mi-mai) sont assurés par les mises en réserve de l’année précédente. Les conditions climatiques ont également une influence sur les mécanismes d’absorption des éléments minéraux. Des printemps frais et très humides dans les sols calcaires sont propices à un blocage de l’assimilation du fer engendrant une chlorose. A l’inverse, des printemps et des étés très secs comme 2005, 2009 et 2011 ralentissent les phénomènes de minéralisation de l’azote, ce qui a une incidence directe sur l’intensité de la croissance végétative (beaucoup plus limitée) et l’équilibre des moûts en azote.
Apporter de grosses fumures n’est pas synonyme de disponibilité des éléments fertilisants
La meilleure maîtrise de l’utilisation des composés nutritifs présents dans le sol par les ceps de vignes repose sur une réflexion globale d’analyse des besoins qui peuvent fluctuer fortement d’une parcelle à l’autre, à quelques semaines d’intervalle et d’une année à l’autre. Elodie Vergnettes, Dominique Bonnet et Yohann Lefèbvre, les trois techniciens de la société Vitivista Charentes, sont interpellés plus fréquemment depuis quelques années par des viticulteurs constatant une efficacité aléatoire de leurs apports de fumures. La succession d’années sèches, la pression des maladies du bois, des exigences de production en volumes nettement plus élevées et des attentes qualitatives nouvelles au niveau des vins de distillation font émerger des attentes nouvelles en matière d’approches techniques permettant de « mieux nourrir » les vignes. Y. Lefèbvre et D. Bonnet estiment que la réponse à ces attentes ne se limite pas à une augmentation significative des plans de fumure : « Les exigences de productivité plus élevées dans la région de Cognac depuis trois ans incitent de plus en plus de viticulteurs à augmenter leur fumure. Or, nous ne sommes pas convaincus de l’efficacité d’apports conséquents et systématiques d’amendements organiques, de fumure minérale et foliaires. Relancer la productivité des parcelles doit s’appuyer sur une réflexion agronomique globale pour être en mesure de trouver les solutions les plus adaptées aux besoins réels de chaque îlot de terroir. Notre souhait est d’essayer de proposer un itinéraire agronomique cohérent conciliant à la fois les objectifs de productivité, les aspects qualitatifs au niveau des vins de distillation (absence de botrytis et azote dans les moûts) et la pérennité des souches. Nous constatons aussi que de plus en plus de bouilleurs de cru sont sensibles aux aspects qualitatifs des vins et des eaux-de-vie. L’obtention de raisins sains à la récolte et de moût disposant naturellement de teneurs en azote assimilable suffisantes sont devenues des préoccupations majeures dont nous devons tenir compte lors de la mise en œuvre du raisonnement des fumures. Nous pensons réellement qu’il est possible de développer une approche de raisonnement du pilotage des fumures comparable au travail de suivi de protection du vignoble que nous proposons depuis de nombreuses années. Au sein de la société Vitivista, les équipes qui travaillent en arboriculture dans la vallée de la Garonne ont depuis longtemps conduit des réflexions sur le pilotage raisonné des fumures corrélées aux niveaux d’absorption en éléments nutritifs des arbres. La société a financé un travail de recherche fondamental et appliqué pour développer une approche innovante de raisonnement des fumures vigne fondée sur ce même principe. »
Moduler les fumures en tenant compte de la nature du sol et du sous-sol
Quels sont les moyens qui permettent d’aller plus loin dans le raisonnement des fumures ? L’équipe Vitivista Charentes travaille sur le sujet depuis plusieurs années en s’appuyant à la fois sur des expérimentations de fumure foliaire et au sol dans la région et en utilisant le fruit des travaux de recherche de la société mère. Les effets propriété et terroir interfèrent fortement sur le potentiel agronomique d’un vignoble et toute approche de pilotage raisonné des fumures à l’échelle d’une exploitation doit commencer par l’identification d’îlots de sols représentant des entités de production homogènes. Les principaux critères de délimitation d’un îlot pour raisonner les fumures reposent sur le type de sol et de sous-sol, les niveaux de production constatés, les systèmes de conduite et la nature des porte-greffes. Ensuite, la réalisation d’analyses de sols et foliaires (de feuilles ou de pétiole) représente des moyens intéressants de valider la pertinence des différentes parcelles constituant chaque îlot. En Charentes, le vignoble est globalement installé sur des sols calcaires, les terres de champagnes, les groies, mais, dans certains secteurs, on rencontre aussi des doucins et des sols de pays bas. Chaque type de sols possède des caractéristiques agronomiques propres dont l’incidence sur le développement de la vigne est perceptible. Cela a été assez le cas suite aux séquences climatiques extrêmes et marquées des 5 ou 6 derniers millésimes. Certaines catégories de sols et sous-sols ont mieux supporté les stress hydriques et les excès de fraîcheur et d’humidité. C’est pour cet ensemble de raisons que la connaissance pratique du parcellaire doit être complétée par la réalisation d’une démarche globale d’analyse et de suivi des besoins alimentaires par le biais des analyses de sol et pétiolaires et de procédés scientifiques innovants.
Les analyses de sols et foliaires présentent à la fois de l’intérêt et des limites
Les résultats des analyses de sols contribuent à caractériser la nature du sol (grâce à la granulométrie et aux teneurs en pH, en calcaire total et actif, à l’IPC et au taux de MO), à mesurer la richesse en éléments fertilisants (majeurs, P2O5, K2O, MgO, et oligo-éléments, cuivre, zinc, bore, fer) et à apprécier la capacité de stockage et de libération du potassium, du magnésium, du calcaire, de l’azote… Les analyses de feuilles ou pétiolaires effectuées à la véraison présentent de l’intérêt pour comprendre certaines interactions entre éléments (potassium et magnésie), les déficits d’alimentation en oligo-éléments et en azote. Elles permettent de mesurer les quantités réellement présentes dans la plante au moment du démarrage du processus de maturation. Les variations des stocks de « réserves alimentaires » du sol évoluent lentement dans le temps, ce qui justifie une fréquence de renouvellement des analyses de sol tous les 5 à 10 ans. Les réserves alimentaires au niveau de la souche peuvent par contre fluctuer de manière importante tout au long du cycle végétatif, selon le contexte climatique et l’aptitude des souches à assimiler les éléments fertilisants. Cette capacité à assimiler ou pas les éléments fertilisants majeurs et les oligo-élements exprime en quelque sorte le potentiel agronomique des parcelles. Le fait d’analyser le contenu des feuilles ou des pétioles au moment de la véraison ne met pas en évidence les problèmes d’assimilation qu’ont pu rencontrer les souches au cours de la première partie du cycle végétatif. Des phénomènes de sécheresse, une insuffisance de MO dans le sol, l’indisponibilité de certains éléments (potasse, magnésium, fer, manganèse…) engendrent des difficultés d’assimilation pendant toute la phase de croissance active de la vigne en été. Or, une analyse foliaire réalisée à la véraison ne représente en quelque sorte que l’état des lieux à postériori du stock d’éléments fertilisants. Ce n’est pas un outil de diagnostic qui permet d’anticiper un incident d’assimilation d’éléments fertilisants. Les analyses pétiolaires présentent de l’intérêt aux problèmes d’assimilation pour comprendre l’origine du dysfonctionnement dans les parcelles ayant extériorisé de forts symptômes de carence au cours du cycle végétatif.
Les analyses de flux de sève expriment les besoins alimentaires de la vigne
Raisonner les apports d’éléments fertilisants en tenant compte des besoins réels de la plante au cours du cycle végétatif était jusqu’à ces dernières années impossible. Aucun outil de diagnostic ou d’analyse fiable ne permettait d’apprécier les niveaux d’assimilation en éléments fertilisants des ceps de vigne. En arboriculture, les réflexions pour piloter les fertilisations ont considérablement évolué depuis 15 ans, grâce au développement des analyses de flux de sève qui permettent de caractériser les niveaux d’assimilation et les besoins des arbres au cours du cycle végétatif. En vigne, jusqu’à présent, aucune étude équivalente n’avait été conduite. Au début des années 2000, les mesures de fluorimétrie avaient été développées pour comprendre l’origine de symptômes de carence foliaire déclarés. L’équipe technique Vitivista, qui avait le souhait de pousser plus loin les réflexions au niveau des fumures vignes, a décidé d’investir dans des travaux de recherche concernant l’intérêt des analyses des flux de sève en vigne. Pendant deux ans, l’entreprise a initié une étude fondamentale sur ce sujet en finançant la thèse de Julien Richard, un jeune ingénieur de Purpan. Les travaux de recherche ont été menés en collaboration avec Bernard Duzan, du laboratoire Galys à Toulouse. L’étude a débouché sur la mise au point d’un procédé d’extraction de la sève brute au niveau des pétioles et d’une démarche d’analyse des teneurs en éléments fertilisants corrélée aux spécificités des cépages et des terroirs. La circulation de la sève brute, qui assure le transport de l’eau et des éléments minéraux des racines vers les organes foliaires, fluctue énormément au cours du cycle végétatif. Durant les phases de croissance active de la vigne et en période de sécheresse, l’intensité de la photosynthèse entraîne une augmentation de la demande en besoins en eau et en éléments fertilisants. Le contenu de la sève brute est un marqueur de la demande en éléments fertilisants des ceps de vigne. La réalisation des mesures des teneurs en éléments majeurs (azote, phosphore, potassium, calcium et magnésie) et en oligo-éléments (bore, zinc, cuivre, manganèse et fer) à différents stades végétatifs exprime directement les besoins réels de la plante.
Nutrivista permet d’adapter les apports en éléments aux besoins réels de la vigne
Les enseignements des travaux de recherche ont permis à la fois de développer un protocole de suivi du contenu de la sève à 4 stades végétatifs clés au cours de la saison. Le premier intervient au stade grappes séparées qui correspond à la période où le système racinaire de la vigne prend le relais des réserves du bois pour assurer l’alimentation en minéraux. Le second, fin floraison et début nouaison, correspond à un pic de besoins alimentaires au cours du cycle. Le troisième, à la fermeture de la grappe, exprime en général la fin de la phase de croissance végétative intense. La quatrième intervient à la véraison, quand la plante commence à mobiliser prioritairement son énergie pour nourrir les raisins. Un autre enseignement important de ce travail est que l’état de sous-alimentation par exemple en fer, en magnésie, en potasse… révélée par les analyses engendre une réaction de la plante sous la forme d’une carence foliaire (ou d’une chute de vigueur) qui est décalée dans le temps de plusieurs semaines. Les analyses de flux de sève ont aussi permis de confirmer l’efficacité des apports d’éléments correctifs (avec bien sûr des produits bien adaptés) par voie foliaire en tant que moyens permettant d’éviter l’apparition ultérieure d’une carence foliaire d’intensité parfois grave. La finalité de ces travaux de recherche sur les analyses des flux de sève était de développer un outil de diagnostic permettant de piloter l’alimentation de la vigne en tenant compte des besoins réels au cours du cycle végétatif. Au cours de l’année 2009, un brevet a été déposé pour protéger la méthode scientifique et l’outil de diagnostic Nutrivista.
L’obtention de référentiels spécifiques aux différents contextes de production sols-cépages
La méthode d’analyse des flux de sève devait ensuite être validée à l’échelle du terrain afin de voir si l’outil de diagnostic permettait réellement de mieux connaître les besoins alimentaires des parcelles au cours du cycle végétatif. Le jeune ingénieur J. Richard a été chargé par la société Vitivista de tester à grande échelle l’outil de diagnostic baptisé Nutrivista. Cela s’est concrétisé en 2009 et 2010 par la réalisation de nombreuses analyses de flux de sève dans le Bordelais sur plusieurs cépages et dans des types de sols différents afin de constituer des référentiels régionaux tenant compte des spécificités de chaque terroir. En effet, l’interprétation des résultats de ce genre d’analyses ne peut être fiable que si elle tient compte de l’environnement pédo-climatique des principales zones de production et des objectifs de productivité. Du merlot, du cabernet, du sauvignon implantés sur des terres argilo-calcaires de Saint-Emilion, des graves dans le Médoc, des terres limoneuses dans l’Entre-Deux-Mers et des sols typiques du Bourgeais et du Blayais extériorisent des cinétiques d’assimilation en éléments fertilisants très différents dont il convient de tenir compte lors de l’interprétation des analyses. L’aboutissement de ce travail d’adaptation aux spécificités des terroirs a conforté l’intérêt de la méthode d’analyse des flux de sève. Les techniciens de Vitivista considèrent aujourd’hui que c’est un outil d’aide à la décision pertinent pour mieux comprendre les échanges de macro-éléments et d’oligo-éléments entre les souches et le sol à des périodes clés du stade végétatif. Les effets conjoints de la nature des sols vis-à-vis des niveaux d’assimilation des éléments fertilisants et des attentes de productivité des viticulteurs ont une incidence déterminante pour la constitution de référentiels micro-régionaux (indispensable pour assurer une interprétation cohérente des résultats d’analyses). Les analyses de flux de sève permettent de quantifier les teneurs en macro-éléments : magnésium, calcium, potassium, phosphore et azote ; et en oligo-éléments : fer, manganèse, cuivre, zinc et bore. Les interprétations des analyses tiennent plus compte des notions d’équilibres entre éléments que des concentrations proprement dites.
Une initiative commencée en 2011 en Charentes
En 2011, les démarches de validation des mesures de flux de sève ont été poursuivies en Gironde et développées pour la première fois en Charentes sur l’Ugni blanc. D. Bonnet et Y. Lefèbvre ont proposé à un certain nombre de clients un cycle d’analyses des flux de sève (aux quatre stades végétatifs) dont les résultats ont permis d’alimenter le référentiel d’interprétation Ugni blanc Charentes. La démarche a concerné une vingtaine de parcelles correspondant aux trois principaux types de sols de la région : les terres de champagne, les doucins et les groies. Les deux techniciens considèrent que l’outil de diagnostic Nutrivista en Charentes est encore dans une phase expérimentale : « Nous sommes pleinement convaincus de l’intérêt des analyses de flux de sève mais la physiologie de la vigne est complexe. Ce n’est pas au bout d’une seule année d’étude que l’on peut tirer des conclusions définitives, surtout quand on est confronté à une année climatique aussi atypique que 2011. Indéniablement, ce nouvel outil de diagnostic de l’assimilation des éléments fertilisants apporte des éléments de réflexions beaucoup plus pertinents pour raisonner le pilotage des fumures en tenant compte à la fois des objectifs de productivité, de la nature du sol et du climat de l’année en cours. L’année dernière, des résultats d’analyse de flux de sève attestant de déficits nets en magnésie, en azote ou de blocage de l’assimilation de la potasse (souvent liés à la sécheresse) ont été confirmés quelques semaines plus tard par l’apparition de carences foliaires. Dans certains cas, la réalisation de compléments foliaires correctifs aussitôt les analyses a permis d’éviter l’extériorisation des symptômes foliaires qui, sur le témoin non traité, se sont par contre révélés. D’ici un an ou deux, le référentiel de mesures sera beaucoup plus représentatif des niveaux d’assimilation en éléments fertilisants de l’Ugni blanc pour les différentes catégories de sols de la région. »
Un diagnostic global sol + végétal + sarments
Les techniciens de la société Vitivista considèrent que la compréhension des problèmes d’alimentation sols/souches doit s’intégrer dans une approche agronomique globale incluant divers moyens de diagnostics. Leur démarche pour piloter plus judicieusement les apports de fumure tient compte de plusieurs aspects, le stock d’éléments fertilisants dans le sol grâce à l’analyse de sols, les niveaux d’assimilation par la plante grâce aux mesures de flux de sève (aux quatre stades végétatifs) et les réserves accumulées dans les ceps en réalisant des analyses de sarments. Ce dernier aspect ne doit pas être sous-estimé car chaque année la vigne assure son développement en début de cycle végétatif (jusqu’à environ 20 jours avant la floraison) en puisant dans les réserves accumulées dans les troncs, les bras de ceps et les sarments. La bonne fonctionnalité de la surface foliaire entre le début de la maturation et la chute des feuilles contribue à mettre en réserves des quantités suffisantes de sucres, d’amidon, d’acides aminés et de nombreux éléments minéraux. Tous ces « aliments » joueront un rôle majeur au printemps suivant pour assurer le débourrement. En 2011, le très mauvais état foliaire de certaines parcelles (suite à des attaques de mildiou) risque d’avoir des conséquences sur la qualité des sorties en 2012. Les analyses de sarments permettent d’apprécier le potentiel des réserves et les équilibres en glucides, en éléments majeurs, en oligo-éléments. Le fait de prendre en compte les trois sources d’information au niveau du sol, des sarments et du végétal permet d’appréhender de manière plus cohérente l’analyse des besoins de la vigne et le raisonnement des fumures.
Les principaux sols charentais
Une fraction importante du terroir charentais est constituée de sols argilo-calcaires, les champagnes et les groies qui présentent une CEC importante synonyme de grande inertie. Ce sont des sols peu sensibles au problème de structure et ayant des teneurs souvent élevées en matière organique. Ils sont généralement assez riches en éléments minéraux mais des déséquilibres entre potasse et magnésie peuvent être fréquents. Ce type de sol peut avoir une réserve hydrique variable selon sa situation de plein coteau ou dans les vallées. Les terres de champagnes et groies, soumises à une concurrence d’un couvert végétal (enherbement des interlignes), ont mal supporté les étés secs des dernières années. Les terres de doucins, riches en limon et pauvres en calcaire, sont beaucoup plus sensibles aux phénomènes de battance. Elles disposent de réserves hydriques importantes et permettent à la vigne de mieux supporter les étés secs. Leur potentiel agronomique élevé confère aux parcelles de la vigueur et des niveaux de productivité plutôt élevés. Les terres de pays bas englobent deux familles de sols bien différentes : des argiles lourdes et profondes et des sols plus légers de type grave calcaire ou carrément sableux qui cohabitent parfois à 200 mètres de distance. La première catégorie, riche et délicate à cultiver, peut engendrer de profondes difficultés d’alimentation en périodes trop humides et trop sèches. Des étés comme 2005 ou 2011, la rétractation de l’argile provoque des fentes importantes en largeur comme en profondeur. A l’inverse, les années humides, le manque de portance de ces sols peut rendre compliqué l’accès aux parcelles surtout en l’absence d’enherbement des interlignes. Les sols graveleux, beaucoup plus faciles à cultiver, permettent à la vigne de se développer facilement sauf les années de très forte sécheresse.
