Approche sur l'irrigation à taux variable pour un vignoble durable du futur en Californie


VARIABLE RATE IRRIGATION APPROACH FOR SUSTAINABLE VINEYARD OF THE FUTURE IN CALIFORNIA

Luis A. SANCHEZ, Brent SAMS, Shijian ZHUANG, Erin TROXELL, Levente J. KLEIN, Maria Mar ALSINA, Nigel HINDS, Hendrik F. HAMANN, Alan CLAASSEN, David LEW, Nick DOKOOZLIAN
Corresponding author : L. SANCHEZ, Email : luis.sanchez@ejgallo.com

 

Abstract

Spatial variability in soil properties causes variability in vine performance. Ideally, irrigation should be applied differentially throughout the vineyard in order to compensate for soil variation and optimize both fruit yield and quality. A variable rate irrigation (VRI) system was implemented in early 2013 in a 4-hectare area inside a drip-irrigated Cabernet Sauvignon vineyard measuring 12.5 total hectares. The VRI area contained the full range of yields present in the vineyard (based on the 2012 yield map) and was split into 140 15x15-meter irrigation zones which were watered independently by drip irrigation with weekly schedules calculated through an energy balance approach using Landsat and local weather data. Irrigation during 2013 was scheduled with the objective of decreasing spatial variability whereas in 2014 to more aggressively increase yield and canopy development in low vigor/yield zones. For both 2012 and 2013, NDVI was derived from airborne images captured after veraison and yield was mapped from yield monitor data collected at harvest. Non-spatial variability of both yield and NDVI in the VRI section decreased significantly in 2013 and moderately in 2014 compared to an adjacent 4-hectare section of conventionally irrigated (CI) vineyard. Compared to CI, VRI also decreased spatial dependency and structure as indicated by the mean correlation distance (MCD) and the Cambardella index (CmbI). Water use efficiency was higher in VRI in 2013 and 2014. This is a successful implementation of a novel proof-of-concept variable rate irrigation approach to support optimized water use and precision vineyard management in the future.

 

Keywords : variable rate irrigation, water use efficiency, wine grapes, Vitis vinifera L., yield map

 

 

Résumé

L’hétérogénéité du sol influence les performances de la vigne. Idéalement, l'irrigation doit être adaptée différemment au sein du vignoble afin de compenser les variations de sol et d'optimiser le rendement et la qualité des fruits. Début 2013 a été mis en place dans une zone de 4 hectares d’une parcelle 12,5 hectares de Cabernet Sauvignon un système variable d'irrigation (VRI). Ce système permet de réguler l’irrigation au goutte-à-goutte. La zone VRI contient des zones avec des écarts importants de rendements (basé sur les rendements de 2012) et a été divisée en zones d'irrigation de 140: 15 x 15 mètres. Celles-ci ont été irriguées indépendamment au goutte-à-goutte avec des plannings hebdomadaires calculés grâce à une approche de balance énergétique entre Landsat et des données météorologiques locales. L’irrigation en 2013 a eu pour objectif de diminuer la variabilité spatiale alors qu'en 2014 le but était d’augmenter le rendement et le développement de la canopée dans les zones de faible vigueur/rendement. Pour 2012 et 2013, le NDVI provient d'airborne images capturées après véraison et une carte du rendement a été réalisée à partir de données du moniteur de rendement recueillies lors de la récolte. Les variabilités (non spatiales) pour les deux rendements et NDVI dans la section VRI ont fortement diminué en 2013 et modérément en 2014 par rapport à une section de 4 hectares adjacents conventionnellement irrigués (CI). Par rapport à CI, VRI a aussi diminué la dépendance spatiale et structurelle comme indiquée par la distance de corrélation moyenne (MCD) et l'indice Cambardella (CmbI). L’efficacité d'utilisation de l'eau était plus élevée dans le VRI en 2013 et 2014. Il s'agit d'une mise en œuvre réussie d'une approche d'irrigation à taux variable pour la gestion de l’utilisation de l'eau et l’application d’une viticulture de précision pour l'avenir.

 

Mots-clés : irrigation à taux variable, utilisation efficace de l’eau, raisins, Vitis vinifera L., carte de rendement

 

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