INTERACTIVE EFFECTS OF PRUNING SYSTEMS AND DEFICIT IRRIGATION
METHODS ON PRODUCTIVITY AND PHENOLIC COMPOSITION OF ZINFANDEL
UNDER PROLONGED DROUGHT
S. Kaan KURTURAL, James A. KENNEDY, Clinton C. NELSON
* Corresponding author: K. KURTURAL, Email : kkurtural@csufresno.edu
Abstract
A trial was conducted in the hot climate of central California to assess the interactive effects of pruning systems and deficit irrigation methods on canopy architecture, yield, water productivity and phenolic composition of Zinfandel under exceptional drought. Pruning systems were cane-pruned (CP, six-canes with 8-nodes), spur-pruned (SP, 22, two-node spurs) and mechanically-pruned (MP, 100 mm hedge). Deficit irrigation treatments were sustained deficit irrigation (SDI) receiving 80% of crop evapotranspiration (ETc) from bud-break to leaf fall, and regulated deficit irrigation (RDI) receiving 80%, 50%, and 80% of ETc between bud-break and fruit set, fruit set to veraison and veraison to leaf fall, respectively. Research vineyard received 87% and 30% of the ten year average of winter precipitation in year 1 and year 2 of the study. In year 1, combination of CP and RDI was recommended based on reproductive and reduced water footprint. In year 2, combination of MP and SDI was recommended based on sustainable yield, optimum leaf area to fruit ratio and increased flavonol, flavan-3-ol monomers, and anthocyanin concentration in berry skin. Productivity indices (leaf area to fruit ratio and Ravaz Index) were adjusted based on results for this hot climate region to reach commercial maturity for the cultivar studied. The study provides information for growers in identifying combinations of pruning systems and deficit irrigation methods that can optimize reproductive, vegetative and water productivity while accumulating commercially acceptable flavonol, flavan-3-ol monomers and anthocyanin concentration in berry skin in hot climate under exceptional drought.
Keywords : flavonoid, HPLC, water deficit, vineyard mechanization, hot climate viticulture
Résumé
Un essai a été conduit dans la région chaude de Californie centrale pour évaluer les effets des systèmes de taille et des méthodes d’irrigation déficitaire sur l’architecture de la canopée, le rendement, la productivité de l’eau et la composition phénolique de Zinfandel dans un contexte de sécheresse intense. Les systèmes de taille étaient la taille en guyot (CP, 6 guyots à 8 yeux), la taille en coursons (SP, 22 coursons de 2 yeux) et la taille mécanique (MP, 100 mm de couverture). Les traitements d’irrigation étaient l’irrigation déficitaire prolongée (SDI) avec 80% de l’évapotranspiration des cultures (ETc) à partir de l’éclosion des bourgeons jusqu’à la chute des feuilles, et l’irrigation déficitaire contrôlée (RDI) avec 80%, 50% et 80% d’ETc entre le débourrement et la nouaison, entre la nouaison et la véraison, et entre la véraison et la chute des feuilles, respectivement. Le vignoble de recherche a reçu 87% et 30% des précipitations hivernales moyenne sur dix ans pendant la première et la deuxième année de l’étude. Sur l’année 1, la combinaison de CP et RDI est recommandée sur la base de la reproduction et de la productivité de l’eau. Au cours de l’année 2, la combinaison de MP et SDI est recommandée sur la base du rendement équilibré, du ratio optimal entre la surface foliaire et le fruit, et de l’augmentation de la concentration en flavonol, flavan-3-ol et en anthocyanes dans la pellicule de baieLes indices de productivité (ratio surface foliaire sur fruit et Indice de Ravaz) ont été ajustés en fonction des résultats pour cette région de climat chaud afin d’atteindre la maturité commerciale du cultivar étudié. L’étude fournit des informations pour les producteurs quant à l’identification des combinaisons de systèmes de taille et des méthodes d’irrigation déficitaire qui peuvent optimiser la reproduction, la phase végétative et la productivité de l’eau, tout en accumulant une concentration commercialement acceptable en flavonol, flavan-3-ol et en anthocyanes dans la pellicule de baie en climat chaud dans des conditions de sécheresse intense.
Mots-clés : Flavonoide, HPLC, déficit en eau, mécanisation du vignoble, viticulture en climat chaud.