Vers l'adaptation à un système ouvert d'enrichissement en dioxyde de carbone (face) : Résultats préliminaires sur la réponse physiologique du Vitis vinifera L. CV Riesling

TOWARDS ADAPTION TO FREE AIR CARBONE DIOXIDE ENRICHMENT (FACE) :
PRELIMINARY RESULTS ON PHYSIOLOGY OF VITIS VINIFERA L. CV RIESLING

Abstract
As the concentration of atmospheric carbon dioxide (CO₂) is steadily increasing this will have considerably effects on agricultural crops including viticulture. To examine plant responses at future CO₂ concentrations under field conditions an open "Free Air Carbon dioxide Enrichment" (FACE) facility for special crops (viticulture and vegetables) was setup in 2012. The corresponding grapevine FACE site is located at Geisenheim (50°N, 8°E, Germany) and was planted as a vineyard ring design including tow Vitis vinifera L. cultivars (Riesling and Cabernet Sauvignon). Carbon dioxide concentrations predicted for 2050 (according to the IPCC 2013) were assessed and compared to present atmospheric CO₂-conditions.

For this study field experiments were conducted on Vitis vinifera L. cv Riesling (clone 198-30 Gm) grafted on rootstock SO4 (clone 47 Gm) to investigate effects of elevated CO₂ concentrations on grapevine physiology.

First results showed higher net assimilation and transpiration rates during vegetation period in 2014 for CO₂ enhanced Riesling grapevines. Differences between treatments due to water use efficiency (WUE), calculated on net assimilation rate in relation to stomatal conductance were determined for several stages over the growing season. Observed results of changes in the adaptation of the source/sink ratio under an increased CO₂ level supplied first steps towards an understanding of impacts on growth parameters.

Keywords : carbon dioxide (CO₂), face, grapevine, physiology, Riesling

Résumé
La concentration en dioxyde de carbone (CO₂) atmosphérique augmente continuellement, ce qui aura un impact considérable pour l'agriculture et en particulier la viticulture. Un système FACE a été mis en place en 2012 pour étudier les réactions de différentes plantes à une augmentation du CO₂ dans des conditions réelles au champ en particulier pour des cultures spéciales telle que le vigne ou les légumes. Ce système FACE est localisé à Geisenheim (50°N, 8°E, Allemagne) et comprend un vignoble avec des surfaces circulaires pour étudier deux cépages de Vitis vinifera (cv. Riesling et Cabernet Sauvignon). Ainsi, ce système permet de comparer un traitement correspondant à la situation actuelle de CO₂ atmosphérique et un traitement où l'air a été enrichi en CO₂ par rapport aux prédictions pour 2050 (selon l'IPCC 2013).

Les résultats se concentrent sur des mesures effectuées sur le Vitis vinifera L. cv. Riesling (clone 198-30 Gm) greffé sur SO4 (clone 47 Gm) pour étudier la réponse physiologique à une augmentation de la concentration en CO₂ atmosphérique. Les résultats préliminaires ont montré une augmentation du taux d'assimilation nette et du taux de transpiration pour des vignes ayant subi une augmentation de la concentration en CO₂ pendant la période végétative de 2014. La modification possible de l'efficacité d'utilisation de l'eau (WUE), calculée selon le rapport entre assimilation nette et conductance stomatique, a été analysée pour différentes étapes de la période de croissance.

Les résultats montrent une adaptation de la relation source/puits en réponse à une augmentation de la concentration en CO₂, ce qui représente un premier pas pour comprendre les conséquences éventuelles sur la croissance de la vigne.

Mot-clés : dioxyde de carbone (CO₂), face, vigne, physiologie, Riesling