Suivi de l'évolution de la température du couvert végétal de deux variétés soumises à une irrigation déficitaire : Un outil pour optimiser la gestion de l'eau ?

ASSESSING CANOPY TEMPERATURE PATTERNS IN TWO GRAPEVINE
VARIETIES SUBJECTED TO DEFICIT IRRIGATION :
A TOOL TO OPTIMIZE WATER MANAGEMENT ?

Abstract

A better understanding of grapevine responses to drought and high air temperatures can help to optimize vineyard management to improve water use efficiency, yield and berry quality. Faster and robust field phenotyping tools are needed in modern precision viticulture, in particular in dry and hot regions such as the Mediterranean. Canopy temperature (Tc) is commonly used to monitor water stress in plants/crops and to characterize stomatal physiology in different woody species including Vitis vinifera. Thermography permits remote determination of leaf surface or canopy temperature in the field and also to assess the range and spatial distribution of temperature from different parts of the canopies. Our hypothesis is that grapevine genotypes may show different Tc patterns along the day due to different stomatal behaviour and heat dissipation strategies. We have monitored the diurnal and seasonal course of Tc in two grapevine genotypes, Aragonez (syn. Tempranillo) and Touriga Nacional subjected to deficit irrigation under typical Mediterranean climate conditions. Temperature measurements were complemented by determination of the diurnal course of leaf water potential ((leaf) and leaf gas exchange. Measurements were done in two seasons (2013 and 2014) at different phenological stages: i) mid-June (green berry stage), ii) mid-July (veraison), iii) early August (early ripening) and iv) before harvest (late ripening). Correlations between Tc and minimal stomatal conductance will be presented for the two genotypes along the day. Results are discussed over the use of thermal imagery to derive information on genotype physiology in response to changing environmental conditions and to mild water stress induced by deficit irrigation. Strategies to optimize the use of thermal imaging in field conditions are also proposed.

Keywords : thermal imaging, genotypes, diurnal and seasonal water stress responses, phenotyping

Résumé

Une meilleure compréhension des réponses de la vigne à la sécheresse et aux températures élevées de l'air peut aider à optimiser la gestion du vignoble pour améliorer l’efficience d'utilisation de l'eau, le rendement et la qualité des baies. Des outils de phénotypage de terrain rapides et robustes sont nécessaires pour la viticulture moderne de précision, notamment dans les régions chaudes et sèches du bassin méditerranéen. La température du couvert végétal (Tc) est actuellement utilisée pour suivre le stress hydrique dans les plantes/cultures et pour caractériser la physiologie des stomates chez différentes espèces ligneuses dont Vitis vinifera. La thermographie infrarouge permet d’estimer à distance la température de surface de feuilles individuelles et du couvert sur le terrain et également d’évaluer la gamme et la distribution spatiale des températures de différentes parties du couvert végétal. Notre hypothèse est que différents génotypes de vigne peuvent montrer différentes variations de Tc au long de la journée en raison de différentes stratégies de comportement stomatique et/ou dissipation de chaleur. Nous avons suivi l'évolution journalière et saisonnière de Tc chez deux variétés, Aragonez (syn . Tempranillo ) et Touriga Nacional soumises à une irrigation déficitaire dans des conditions climatiques typiques de la Méditerranée. Les mesures de température ont été complétées par des cinétiques journalières du potentiel hydrique ( "leaf ) et les échange gazeux foliaires. Les mesures ont été effectuées en 2013 et 2014 à différents stades phénologiques: i ) mi- juin (stade de baies vertes), ii ) mi- Juillet (véraison ), iii ) début Août (début de maturation) et iv) avant la récolte (maturité ). Les corrélations entre la conductance stomatique minimale et Tc seront présentées pour les deux génotypes au long de la journée. Les apports de l'imagerie thermique pour obtenir des informations sur la physiologie des génotypes en réponse au changement des conditions environnementales et au stress hydrique modéré induit par irrigation déficitaire sont discutés. Des stratégies pour optimiser l'utilisation de l'imagerie thermique au terrain sont également proposées.

Mots-clés : imagerie thermique, génotype, cycle journalier et saisonnier de réponse au stress hydrique, phénotypage