Influence de l'effeuillage sur l'efficience thermique de l'accumulation des anthocyanes dans la baie

INFLUENCE OF LEAF REMOVAL ON BERRY THERMAL EFFICIENCY
FOR ANTHOCYANIN ACCUMULATION

Abstract

The aim of this work was to analyse the effects of leaf removal on Touriga Nacional berry temperature and consequent thermal efficiency for anthocyanins biosynthesis. The field experiment was located at Dão Wine Research Station, Nelas, Portugal in an adult vineyard planted with North-South oriented rows, with the red grape variety Touriga Nacional grafted on 110R rootstock. The vines were trained on a vertical shoot positioning, spur-pruned on a bilateral Royat cordon system and deficit irrigated (50% ETc).

The experimental design was a randomized complete block design with four replications of twelve vines per elemental plot, and the following two treatments: basal leaf removal (LR) and a control non-defoliated (ND). Berry temperature (Tb) was measured continuously during the second half (3rd to 19th September) of the 2009 ripening period using two-junction, fine-wires copper-constantan thermocouples manually inserted into the berries and connected to a data logger. A sample of clusters located in different canopy positions (exposed and internal; facing East and West) of 4 vines per treatment were used. To quantify the effect of Tb on anthocyanins biosynthesis, the berry hourly mean temperatures were converted into normal heat hours (NHH) and accumulated per day (NHHd) and per monitoring period (NHHc). For quantification of thermal requirements for anthocyanins synthesis and accumulation, a minimum of 10°C, a maximum of 35°C, and an optimum of 26°C were used. Meteorological variables were measured at an automatic weather station installed within the experimental plot. For all days of the monitoring period, daily average berry temperature (dTb) of all monitored berries was lower in ND treatment than in LR, being the maximum differences between treatments registered on 11th September. The highest dTb differences between treatments were registered on the clusters located at the west side of the canopy on 7th September while dTb of the clusters located in the centre of the canopy was less affected by leaf removal. The control non-defoliated treatment (ND) presented a significantly higher NHHc than that of LR being the higher differences presented by the clusters located in the west side. The lowest differences in NHHc were obtained in the clusters located in the centre of the canopy. Our results show that the thermal efficiency for berry anthocyanins accumulation was significantly affected by leaf removal and that this effect was dependent of the meteorological conditions, time of the day and berry/cluster location into the vine canopy.

Keywords : Touriga Nacional, leaf removal, berry temperature, Normal Heat Hours, anthocyanins biosynthesis

Resumé

L’objectif de cette étude était d'analyser les effets de l'effeuillage sur la température des baies du cépage Touriga Nacional et l'efficacité thermique conséquente pour la biosynthèse des anthocyanes. La parcelle expérimentale est localisée au Centre d ?Études Vitivinicoles de la Région du Dão, Nelas, Portugal dans un vignoble adulte planté avec des rangs orientés Nord-Sud, avec la variété ‘Touriga Nacional’ greffée sur 110R. Les vignes sont conduites en cordon bilatéral de Royat et soumis à un déficit d’irrigation (50%, ETc).

Le dispositif expérimental était organisé en blocs aléatoires complets avec quatre répétitions de douze plants et les deux traitements suivants: effeuillage basale (LR) et un témoin non défolié (ND). La température des baies (Tb) a été mesurée en continu au cours de la seconde moitié de la maturation (3 jusqu'au 19 Septembre) de l’année 2009 avec des thermocouples du type « copper-constantan » insérés manuellement dans les baies et reliés à un enregistreur de données. Les mesures ont été réalisées dans un échantillon de grappes situées dans différentes positions de la canopée (exposée et intérieure; face à l'Est et à l'Ouest) de 4 pieds par traitement. Pour quantifier l'effet de la Tb sur la biosynthèse des anthocyanes, les températures moyennes horaires de la baie ont été converties en heures de chaleur normalisées(NHH) et cumulées par jour (NHHd) et par période d’enregistrement (NHHc). Pour la quantification des exigences thermiques pour la synthèse et l'accumulation anthocyanes, on a considéré un minimum de 10 oC, un maximum 35 oC et 26 oC comme la température optimale. Les variables météorologiques ont été mesurées par une station automatique installée dans la parcelle expérimentale. Pour tous les jours de la période d’acquisition, la température moyenne journalière de toutes les baies (dTb) était inférieure dans le traitement ND que dans de traitement LR. Les différences maximales entre les traitements ont été enregistrés le 11 Septembre. Les principales différences de dTb entre les traitements ont été enregistrées sur les grappes situées sur le côté Ouest de la canopée le 7 Septembre tandis que la dTb de grappes situées dans le centre de la canopée ont été moins affectées par l'effeuillage. Le traitement témoin (ND) a présenté un NHHc significativement plus élevé que celui du traitement LR. Les différences les plus élevés sont présentées par les grappes situés sur le côté Ouest. Les différences du NHHc les plus bas ont été obtenues dans les grappes situées au centre de la canopée. Ces résultats montrent que l'efficacité thermique pour l'accumulation des anthocyanes de la baie a été significativement affectée par l'effeuillage et que cet effet était dépendant des conditions météorologiques, de la période de la journée et de la localisation des baies/des grappes sur la canopée de la vigne.

Mots-clés : « Touriga Nacional », effeuillage, température de la baie, heures de chaleur normalisées, biosynthèse des anthocyanes