EP0957673A1 - Procede et dispositif perfectionnes de culture de plantes - Google Patents

Procede et dispositif perfectionnes de culture de plantes

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Publication number
EP0957673A1
EP0957673A1 EP96919872A EP96919872A EP0957673A1 EP 0957673 A1 EP0957673 A1 EP 0957673A1 EP 96919872 A EP96919872 A EP 96919872A EP 96919872 A EP96919872 A EP 96919872A EP 0957673 A1 EP0957673 A1 EP 0957673A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plant
situation
vine
solar radiation
plants
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96919872A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Robin
Charles Baldy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Original Assignee
Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National de la Recherche Agronomique INRA filed Critical Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Publication of EP0957673A1 publication Critical patent/EP0957673A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00—Protecting plants
    • A01G13/02—Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
    • A01G13/0256—Ground coverings
    • A01G13/0281—Protective ground coverings for individual plants, e.g. for plants in pots

Definitions

  • the invention relates to an improved method and device for cultivating agricultural (fruit or vegetable), forest or ornamental plants. They are particularly suitable for growing vines.
  • the invention also aims to modify the environment or the microclimates of the plant but uses different means, based on the following observation.
  • stress is used here in its broadest sense. Thus, by “stress” is meant the response or physiological reaction of the plant to an intentional, non-lethal, modification of its environment.
  • the subject of the invention is an improved process for cultivating plants, consisting in increasing the quantity of solar radiation received by the plant during a given period, so as to increase the level of "radiative and thermal stress" of the plant, during said period and / or to modulate its productivity.
  • the method according to the invention therefore acts on the radiative and thermal microclimates, to modulate the state of "stress", the productivity of the plant and the quality of its fruits.
  • the method according to the invention makes it possible to reinforce the level of "stress” borne by the plant and its berries or flowers during a given period.
  • "stress” has repercussions on certain biochemical characteristics of the musts and, favorably, on the quality of the wine.
  • the method consists in modifying the optical and radiative characteristics of the ground surface.
  • This is in particular obtained by coating, at least partially, the planted soil with a material reflecting solar radiation, for example, in a proportion of between approximately 60 and 100%.
  • the reflective material can also be placed around each plant, to form a flat or slightly frustoconical crown, or even along the rows of the plant at a given angle relative to the ground. This angle can in particular be chosen as a function of the orientation of the planting ground, of the direction of the rows and / or of the general direction of the solar radiation and of the prevailing winds.
  • the material can also have one of the following characteristics: - the said material is in the form of strips, placed under the plants,
  • the material is in the form of relatively rigid reflective panels.
  • the invention also relates to an improved device for cultivating plants, in particular implemented in the preceding method, in association or not with another cultural method (irrigation, treatments, etc.).
  • the device consists of a reflector of solar radiation, said radiation being reflected in a proportion of between approximately 60 and 100%.
  • This device can in particular take the form of strips of a material reflecting solar radiation, said strips being placed under the plants.
  • It can also be in the form of panels or trellis of material reflecting solar radiation, said panels being placed around each plant or along the rows of plants.
  • the material used also preferably has the following characteristics, taken individually or in combination:
  • the material can be produced in different forms, for example, an aluminum film or a reflective metallized film or a lattice of reflective fibers.
  • This material can be composite, in particular a film or a lattice of the preceding type applied to a support made of a synthetic material (plastic, polypropylene, polystyrene, polyester, etc ...) or natural (vegetable fiber).
  • the material used in the device according to the invention can also be produced in the form of a support as described above, on which a metallization layer is sprayed or else a suitable reflective coating or coating.
  • This material can also take the form of an aggregate spread on the ground, a mulch or a synthetic or natural felt, coated with a reflective material.
  • the first (situation A) is constituted by an aluminized film, reflecting more than 90% of the solar radiation, and covering the ground under the stumps of the first series, on approximately 60 cm on each side of the row. The ground is therefore only partially covered by the aluminized film.
  • This consists of an aluminum sheet fixed on a layer of expanded polystyrene of about 2 mm.
  • the second (situation N) consists of a black polyethylene film, absorbing about 95% of the radiation, and installed in the same way.
  • the response of these two situations, in the range of solar rays, is compared to that obtained for the bare ground control situation (situation T).
  • FIG. 1 The reflectance corresponding to each situation is illustrated in Figure 1: Situation A (—X—), situation T (—o—) and situation N (— ⁇ —).
  • the coating of situation N is conventionally used in vegetable production to maintain a certain humidity in the soil and to avoid weeds. It is also used in the cultivation of the vine, to start planting.
  • the "stressful" effects of the different situations were measured in situ, from the installation of the coverings to the harvest, by different physical methods including the main ones were surface radiothermometry for leaves and clusters, internal thermometry of clusters using thermistors. These measurements were distributed both on organs in the shade and on organs exposed to the sun.
  • FIG. 1 represents the reflectance in each of the situations A, T and N as a function of the wavelength
  • FIG. 2 represents the cumulative sum of the temperature differences between the temperature of the clusters in the shade (Tgo) and the air temperature (Ta) near the clusters, as a function of time
  • FIG. 3 represents, as a function of time, the concentration of total sugars, during maturation
  • - FIG. 4 represents, as a function of time, the concentration of total free amino acids, during maturation
  • - Figure 5 shows, as a function of time, the concentration of total carotenoids during maturation.
  • FIGS. 1 to 5 the three situations A, T and N are represented with the following symbols: (- -) for A, (—o—) for T and (— ⁇ —) for N.
  • the date of the various measurements is indicated on the abscissa for each of the figures.
  • the mention VC allows to locate the date of the classic veraison.
  • FIG. 6 is a histogram showing the average yield per vine for the years 1992 to 1994 for each of the situations A, N and T,
  • FIG. 7 is a histogram showing the average number of clusters per vine, in 1994, for each of situations A, N and T.
  • FIG. 8 is a view in partial section, illustrating a first embodiment of the device according to the invention, placed in a vine,
  • FIG. 9 is a top view of the row of vines, the section of which has been shown in FIG. 8,
  • FIG. 10 is a partial sectional view, illustrating a second embodiment of the device according to the invention, placed around a vine
  • FIG 11 is a top view of the strain which has shown in section in Figure 10
  • Figure 12 is a partial sectional view illustrating a third embodiment of the device according to the invention, placed in a vineyard
  • the temperature of the clusters and leaves is higher than in the T situation, around 2 ° to 2.5 ° C.
  • situation A where the amount of solar radiation received has been increased or an artificial solarization of the strains has been caused, is the one which induces the highest sugar level in the berries at the time of the harvest.
  • the result is found throughout the maturation period, as shown in Figure 3.
  • situation N we can practically observe an additional potential alcoholic degree for the grapes of situation A.
  • situation A also affects the concentration of total free amino acids, since it is increased compared to situations T and N, throughout the maturation period.
  • Figure 5 shows the effects of Situation A on total carotenoids.
  • the analyzes were carried out in March 93 for the wines 92 and in October 93, after malolactic fermentation, for the wines 93.
  • the main results are presented in Table 3.
  • the analysis of the polyphenolic composition of the wines 93 was resumed from 'in detail in March 94.
  • the main results are shown in Table 4.
  • the qualitative composition in tannins assessed from the various indices, some of which have been mentioned in the table, does not appear to have changed significantly in the solarized situation. compared to the control situation T. However from a quantitative point of view, there would be + 18% anthocyanins and + 26% tannins in the case of the solarized situation A, compared to the control situation T (against + 6 % and + 12%, in the case of situation N).
  • the invention consists of a method and a device making it possible to increase the concentration of polyphenolic compounds and this, whatever the grape variety. This result can be extended to other fruit productions where these molecules are present.
  • Tastings of the various wines obtained by minivinifications were regularly carried out.
  • the results corresponding to the descriptors classic sensory have been grouped in table 5.
  • the average values obtained by Student-Newman-Keuls test at 5%, are classified in the table, by decreasing notes from high below.
  • the same brace groups values that are not significantly different.
  • Table 5 shows that the wines obtained by enhanced solarization (situation A) are distinguished from those obtained by the other situations T and N. An astringency and higher aromatic characteristics were noted for the wines of situation A, which is good in agreement with the results of biochemical analyzes. 5. - Impact on the productivity of the vine
  • FIGS 6 and 7 show that the solarized situation A tends to increase the yield and productivity of the vine.
  • the method and the device according to the invention will find particular application for the cultivation of the vine in northern zones, such as Alsace or Champagne, where the radiative conditions can be considered as limiting.
  • the device used in situation A reflects more than 90% of the solar radiation. However, we can estimate that a device reflecting about 60% of the radiation would already allow obtaining interesting results. on the quality of the wine obtained. This is why a reflectance range of around 60 to 100% can be chosen.
  • the device used in situation A is placed directly on the ground. Such a device is illustrated in Figures 8 and 9. It consists of strips 1, 2 of a reflective material, placed on the ground 3 on each side of the row of vines 4, and substantially parallel to the latter. These bands can be relatively flexible. This device is put in place after planting the vine.
  • a device of this type can consist of strips of reflective material, of width substantially double that of strips 1 and 2. This device, not illustrated, is installed on the ground before planting the vine, the plants are preferably placed in the central part of the strips.
  • optical and radiative properties can be modified by placing the device differently, in particular around each plant or along the rows of plants.
  • FIGS. 10 and 11 illustrate a device constituted by a strip or panel 5, having the shape of a rim or a crown, placed around a vine base 6.
  • the crown 5 is slightly frustoconical, as illustrated in the figures. This arrangement ensures better focusing of the radiation reflected towards the vine.
  • the crown 5 can then be placed on a support 7 disposed on the ground and be relatively rigid.
  • the device 8 according to the invention comprises an inclined panel 10, placed on one side of each row of vines 4 and forming an angle ⁇ with respect to the ground 3.
  • This inclined panel will be preferably made of a relatively rigid material.
  • the arrows in Figure 12 indicate the general direction of the sun's rays, which direction determines the orientation of the panels. Indeed, the angle ⁇ is chosen so that the inclined panel 10 reflects part of the solar radiation towards the row of vines 4.
  • the inclined panel 10 can be alone, but it can also be associated with a panel 9, substantially planar and placed on the ground. This panel 9 is then located between the row of vines 4 and the inclined panel 10.
  • This alternative embodiment is more particularly intended for use in a greenhouse or in very northern regions where the sun is relatively low, whatever the time of day.
  • the device is then preferably oriented in the east-west direction.
  • the angle which the device makes with respect to the surface of the soil is chosen to optimize the optical and radiative properties, taking into account in particular the orientation of the planting ground.
  • the width of the bands which were used in the above-mentioned experiment is also not limiting. This can be defined, as appropriate, in each case.
  • the optical properties of the material used in the process and the device according to the invention are essential. It is also desirable that this material has certain mechanical properties. It is first of all advantageous when this material is in the form of strips that it can be presented in rolls and that its installation can be carried out by means of existing machines.
  • the device according to the invention can be kept in place for several years or even be removed and then reused, if it is relatively expensive. It is then necessary for the reflecting surface to oxidize weakly. We can also consider a device used only one year. It is therefore interesting that the constituent material is biodegradable.
  • the device is permeable to water (trellis, aggregates) and to air so as not to disturb the infiltration of rain and the growth of plants.
  • the period during which the method and the device according to the invention are used is not limited to the summer period, as in the experiment set out above. We can especially consider using them during bud break and flowering periods.
  • the device must be put in place at the start of flowering or at the end of flowering, and kept until the harvest.
  • flowering ends in mid-June. Installed at the beginning of flowering, the device can be useful to increase the yield.
  • Figures 13 and 14 illustrate two successive bands of frequencies of the clarity parameter (L *): 25-30 and 30-35.
  • the method and the device according to the invention have the advantages already recognized for the mulching systems currently used in agriculture or in horticulture (in particular black polyethylene film, various polyester films) for their thermal, water and biological effects in the first layers of the soil. . It is possible to envisage associating the process according to the invention with other processes, for example a particular irrigation, a determined mode of conduct, unconventional for a given grape variety, or else a treatment with a phytoactive molecule, acting on the physiology vegetable.
  • the method and the device according to the invention are of interest for the protection of the environment, because they can lead to a lower use of weedkillers, phytosanitary and other pesticides, insofar as they limit the growth of the between the rows and where they can also have an effect on the behavior of parasites and agents responsible for plant diseases.
  • the device according to the invention makes it possible to significantly reduce the rate of rot at the time of the harvest.
  • the gain observed during the harvest is 5% on the Pinoticanier grape variety in Champagne and 10% on the Gewurtztraminer grape variety in Alsace.
  • the device therefore makes it possible to significantly reduce the use of phytosanitary and other pesticides. This can also interest producers of so-called “organic” fruit.

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif perfectionnés de culture de plantes. Le procédé consiste à augmenter la quantité de rayonnement solaire reçu par la plante pendant une période donnée, de façon à augmenter le niveau de 'stress' thermique de ladite plante, au cours de ladite période et/ou à moduler la productivité de la plante et la qualité dans le cas des fruits, en association ou non avec autre technique culturale.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF PERFECTIONNES DE CULTURE DE PLANTES
L'invention concerne un procédé et un dispositif perfectionnés de culture de plantes agricoles (fruitières ou maraîchères) , forestières ou ornementales. Ils sont notamment adaptés à la culture de la vigne.
Dans le contexte actuel, il paraît crucial de trouver et de développer des systèmes de culture modernes qui permettent de profiter au mieux de toutes les possibilités offertes par l'industrie, tout en préservant et/ou en améliorant la qualité du produit.
Différentes voies sont connues et développées pour modifier l'environnement des plantes et ainsi améliorer leurs qualités. Dans le cas particulier de la vigne, des techniques sont ainsi mises au point pour améliorer la qualité des vins obtenus. On peut notamment citer la taille (mode de conduite) , les traitements chimiques de la plante et les traitements du sol.
L'invention a également pour objet de modifier l'environnement ou les microclimats de la plante mais utilise des moyens différents, basés sur la constatation suivante.
Il est généralement reconnu qu'en viticulture, le niveau de contrainte environnementale ou l'état de "souffrance" de la plante, impliqué par le terroir, le climat ou les pratiques culturales, est un gage de bonne qualité pour le vin qui sera obtenu. Cette constatation, issue de l'observation et de la tradition, souligne toute l'importance qu'il y a à définir les conditions de culture susceptibles de faire apparaître un "stress" sur la vigne et sur ses fruits au cours de leur maturation, et de conduire à un produit de meilleure qualité.
Le terme de "stress" est utilisé ici dans son acception la plus large. Ainsi, on entend par "stress" , la réponse ou la réaction physiologique du végétal à une modification intentionnelle, non létale, de son environnement.
On a également pu constater que la quantité de lumière reçue par la vigne a une influence sur sa productivité. Ceci est dû au phénomène de photosynthèse mais également à l'influence de la lumière sur la fertilité des bourgeons. Il est donc possible de moduler la productivité, par l'apport de lumière.
Ces constatations sont également valables pour d'autres types de plantes que la vigne.
Ainsi, l'invention a pour objet un procédé perfectionné de culture de plantes, consistant à augmenter la quantité de rayonnement solaire reçu par la plante pendant une période donnée, de façon à augmenter le niveau de "contrainte radiâtive et thermique" de la plante, au cours de ladite période et/ou à moduler la productivité de celle-ci. Le procédé selon l'invention agit donc sur les microclimats radiatifs et thermiques, pour moduler l'état de "stress", la productivité de la plante et la qualité de ses fruits.
Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, le procédé selon l'invention permet de renforcer le niveau de "stress" supporté par le végétal et ses baies ou fleurs pendant une période donnée. Pour la vigne, le "stress" se répercute sur certaines caractéristiques biochimiques des moûts et, d'une façon favorable, sur la qualité du vin.
De façon préférée, le procédé consiste à modifier les caractéristiques optiques et radiatives de la surface du sol. Ceci est notamment obtenu en revêtant, au moins partiellement, le sol planté d'un matériau réfléchissant le rayonnement solaire, par exemple, dans une proportion comprise entre environ 60 et 100 %. Le matériau réfléchissant peut également être disposé autour de chaque plante, pour former une couronne plane ou légèrement tronconique, ou encore le long des rangs de la plante en formant un angle donné par rapport au sol. Cet angle peut notamment être choisi en fonction de l'orientation du terrain de plantation, de la direction des rangs et/ou de la direction générale du rayonnement solaire et des vents dominants.
Le matériau peut également présenter l'une des caractéristiques suivantes : - le dit matériau est sous la forme de bandes, placées sous les plantes,
- le matériau se présente sous la forme de panneaux réflecteurs relativement rigides.
Lorsque le procédé selon l'invention est appliqué à la culture de la vigne, les caractéristiques suivantes peuvent se révéler avantageuses :
- la vigne est conduite de façon relativement haute,
- un espace compris entre environ 20 cm et 1 m, selon le mode de conduite et le cépage considéré est laissé, entre les rameaux feuilles de la vigne et le matériau. Ces deux dernières caractéristiques permettent d'optimiser les effets, sur la vigne, de la modification des propriétés optiques et radiatives. L'invention concerne également un dispositif perfectionné de culture de plantes, notamment mis en oeuvre dans le procédé précédent, en association ou non avec un autre procédé cultural (irrigation, traitements....).
Le dispositif consiste en un réflecteur de radiations solaires, lesdites radiations étant réfléchies dans une proportion comprise entre environ 60 et 100 %. Ce dispositif peut notamment prendre la forme de bandes d'un matériau réfléchissant le rayonnement solaire, lesdites bandes étant placées sous les plantes.
Il peut également se présenter sous la forme de panneaux ou de treillis de matériau réfléchissant le rayonnement solaire, lesdits panneaux étant placés autour de chaque plante ou le long des rangs de plantes.
Le matériau utilisé présente également, de préférence, les caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison:
- résistance aux déchirures
- perméabilité à l'air et à l'eau
- souplesse - biodégradabilité
- faible oxydabilité
- adhérence au sol.
Le matériau peut être réalisé sous différentes formes, par exemple, un film d'aluminium ou un film métallisé réfléchissant ou un treillis de fibres réfléchissantes.
Ce matériau peut être composite, notamment un film ou un treillis du type précédent appliqué sur un support constitué d'une matière synthétique (plastique, polypropylène, polystyrène, polyester, etc ...) ou naturelle (fibre végétale).
Le matériau utilisé dans le dispositif selon 1'invention peut également être réalisé sous la forme d'un support tel qu'il vient d'être décrit, sur lequel est projeté une couche de métallisation ou encore un revêtement ou enduit réfléchissant approprié.
Ce matériau peut aussi prendre la forme d'un granulat répandu sur le sol, d'un paillage ou d'un feutre synthétique ou naturel, revêtu d'une matière réfléchissante.
Les avantages du procédé et du dispositif selon l'invention vont être décrits plus en détail, au regard des résultats d'une étude qui a été menée pour la vigne, notamment sur le cépage Syrah, mais aussi sur d'autres variétés.
L'influence sur la vigne des modifications environnementales provoquées par le procédé et le dispositif selon l'invention, a été examinée à différents niveaux : physiologique, biochimique, technologique et sensoriel (qualitatif) . 1. - Matériel végétal et protocole expérimental
L'expérimentation a porté notamment sur une parcelle de Syrah de la Station Expérimentale de Pech-
Rouge (AOC Corbieres, massif de la Clape, Aude) . Les caractéristiques de cette parcelle sont indiquées dans le tableau 1.
A l'intérieur de cette parcelle, on a déterminé de façon aléatoire deux séries de quatre blocs (ou rangs) de 20 souches chacun.
Deux situations culturales modifiant les microclimats radiatif et thermique de la vigne ont été mises en place vers la fin du mois de juin (stade « grappe fermée » de Baggiolini) .
La première (situation A) est constituée par un film aluminisé, réfléchissant plus de 90 % du rayonnement solaire, et recouvrant le sol sous les souches de la première série, sur environ 60 cm de chaque côté du rang. Le sol n'est donc que partiellement recouvert par le film aluminisé.
Celui-ci est constitué par une feuille d'aluminium fixée sur une couche de polystyrène expansé d'environ 2 mm.
La seconde (situation N) est constituée par un film noir en polyéthylène, absorbant environ 95 % du rayonnement, et installé de la même façon. La réponse de ces deux situations, dans la gamme des rayons solaires, est comparée à celle obtenue pour la situation témoin sol nu (situation T) .
La situation N permet de disposer d'un témoin dit "inversé" par rapport à la situation A, puisque le revêtement utilisé absorbe le rayonnement solaire au lieu de le réfléchir.
La réflectance correspondant à chaque situation est illustrée à la figure 1 : Situation A (—X—) , situation T (—o—) et situation N (—Δ—) . Le revêtement de la situation N est classiquement utilisé dans la production maraîchère pour maintenir une certaine humidité dans le sol et éviter les mauvaises herbes. Il est également utilisé dans la culture de la vigne, pour démarrer la plantation. Les effets "stressants" des différentes situations ont été mesurés in situ, depuis l'installation des revêtements jusqu'à la vendange, par différentes méthodes physiques dont les principales ont été la radiothermometrie de surface pour les feuilles et les grappes, la thermométrie interne des grappes à l'aide de thermistances. Ces mesures ont été réparties à la fois sur des organes à l'ombre et sur des organes exposés au soleil.
La répercussion de ces effets "stressants" est également examinée des points de vue physicochimique et biochimique, à partir de prélèvements hebdomadaires représentatifs : fermeté des baies, composition des moûts (pH, acidités, sucres, acides aminés et organiques, polyphénols et caroténoïdes) , activités enzymatiques.
L'incidence technologique et sensorielle des effets culturaux est enfin examinée après microvinifications classiques en rouge.
Des mesures annexes comme la productivité par souche et le poids des bois de taille ont aussi été réalisées.
Les résultats des différentes mesures sont notamment donnés au regard des figures suivantes :
- la figure 1 représente la réflectance dans chacune des situations A, T et N en fonction de la longueur d'onde,
- la figure 2 représente la somme cumulée des écarts de température entre la température des grappes à l'ombre (Tgo) et la température de l'air (Ta) à proximité des grappes, en fonction du temps,
- la figure 3 représente, en fonction du temps, la concentration en sucres totaux, pendant la maturation, - la figure 4 représente, en fonction du temps, la concentration en acides aminés libres totaux, pendant la maturation et - la figure 5 représente, en fonction du temps, la concentration en caroténoïdes totaux, pendant la maturation.
Sur les figures 1 à 5, les trois situations A, T et N sont représentées avec les symboles suivants : (— —) pour A, (—o—) pour T et (—Δ—) pour N. D'autre part, la date des différentes mesures est indiquée en abscisses pour chacune des figures. La mention VC permet de repérer la date de la veraison classique. la figure 6 est un histogramme indiquant le rendement moyen par cep pour les années 1992 à 1994 pour chacune des situations A, N et T,
- la figure 7 est un histogramme montrant le nombre moyen de grappes par cep, en 1994, pour chacune des situations A, N et T.
Différents exemples, non limitatifs, de dispositifs selon l'invention sont illustrés par les figures suivantes : - la figure 8 est une vue en coupe partielle, illustrant un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, mis en place dans une vigne,
- la figure 9 est une vue de dessus du rang de vigne dont on a représenté la coupe sur la figure 8,
- la figure 10 est une vue en coupe partielle, illustrant un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, mis en place autour d'un pied de vigne, - la figure 11 est une vue de dessus de la souche dont on a représenté la coupe sur la figure 10, la figure 12 est une vue en coupe partielle, illustrant un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, mis en place dans une vigne,
- la figure 13 illustre le pourcentage de fréquence de la clarté 25-30 mesurée au cours de l'été 1995, pour le cépage Carignan et
- la figure 14 illustre dans les mêmes conditions, le pourcentage de fréquence de la clarté 30-25.
2. - Incidence sur la température des baies et des grappes Les mesures de température réalisées tant sur les feuilles que sur (ou dans) les grappes indiquent l'efficacité du revêtement réfléchissant sur le niveau de stress thermique atteint par le végétal au cours de la période estivale. Si l'on se réfère à la figure 2, on constate que la pente générale des courbes représentant le cumul des écarts thermiques entre température de grappes à l'ombre (Tgo) et température de l'air à proximité des grappes (Ta) indique bien que la situation solarisee A est la plus stressante des trois situations examinées. La même conclusion a pu être formulée en ce qui concerne l'effet sur les feuilles.
Par ailleurs, on a constaté que dans la situation A : - l'amplitude thermique journalière (écart entre la température maximale de la journée et la température minimale de la nuit) est augmentée par rapport à la situation T et
- la température des grappes et des feuilles est plus élevée que dans la situation T, d'environ 2° à 2,5°C.
3. - Incidence sur les caractéristigues biochimigues des raisins Trois des principales caractéristiques des moûts à la vendange, pour les années 92 et 93, sont données dans le tableau 2 : pH, acidité totale et sucres.
On constate que la situation A, où l'on a renforcé la quantité du rayonnement solaire reçu ou encore provoqué une solarisation artificielle des souches, est celle qui induit le taux de sucres le plus important dans les baies au moment de la vendange. Le résultat se retrouve sur toute la période de maturation, comme le montre la figure 3. Par rapport à la situation N, on peut observer pratiquement un degré alcoolique potentiel en plus pour les raisins de la situation A. Si l'on se réfère à la figure 4, on constate que la situation A a également une incidence sur la concentration en acides aminés libres totaux, puisque celle-ci est augmentée par rapport aux situations T et N, pendant toute la durée de maturation. La figure 5 montre les effets de la situation A sur les caroténoïdes totaux.
On constate des différences sensibles entre les quantités synthétisées ou dégradées, selon le type de situation et le stade de maturation. Il y aurait dans le cas de la situation solarisee A, une synthèse accrue de caroténoïdes en début de maturation (+ 11 %) et une dégradation plus importante de ceux-ci en fin de maturation (+ 20,5 %).
Ceci montre que les raisins obtenus dans le cas de la situation A devraient présenter plus de précurseurs aromatiques que les raisins obtenus dans les situations T et N. 4. - Incidence sur la composition des vins et sur leur qualité
Les analyses ont été effectuées en Mars 93 pour les vins 92 et en Octobre 93, après fermentation malolactique, pour les vins 93. Les principaux résultats sont présentés dans le tableau 3. L'analyse de la composition polyphenolique des vins 93 a été reprise d'une façon détaillée en Mars 94. Les résultats principaux sont indiqués dans le tableau 4. La composition qualitative en tanins appréciée à partir des différents indices, dont quelques uns ont été mentionnés dans le tableau, ne paraît pas sensiblement modifiée dans la situation solarisee A par rapport à la situation témoin T. Cependant du point de vue quantitatif, il y aurait + 18 % d'anthocyanes et + 26 % de tanins dans le cas de la situation solarisee A, par rapport à la situation témoin T (contre + 6 % et + 12 %, dans le cas de la situation N) . On peut montrer que dans la situation solarisee A, la dynamique de coloration des grappes est fortement modifiée. Il en est de même pour la synthèse des composés polyphénoliques qui sont des pigments essentiels pour la qualité des vins. Ainsi, l'invention consiste en un procédé et un dispositif permettant d'augmenter la concentration des composés polyphénoliques et ceci, quel que soit le cépage. Ce résultat peut être étendu aux autres productions fruitières où ces molécules sont présentes.
Des dégustations des différents vins obtenus par minivinifications ont été régulièrement effectuées. Les résultats correspondant aux descripteurs sensoriels classiques (couleur, intensité olfactive, qualité olfactive, astringence et persistance) ont été regroupés dans le tableau 5. Les valeurs moyennes obtenues par test de Student-Newman-Keuls à 5 %, sont classés dans le tableau, par notes décroissantes de haut en bas. Une même accolade regroupe des valeurs non significativement différentes.
Le tableau 5 montre que les vins obtenus par solarisation renforcée (situation A) se distinguent de ceux obtenus par les autres situations T et N. Une astringence et des caractéristiques aromatiques supérieures ont été notées pour les vins de la situation A, ce qui est bien en accord avec les résultats des analyses biochimiques. 5. - Incidence sur la productivité de la vigne
Les figures 6 et 7 montrent que la situation solarisee A a tendance à augmenter le rendement et la productivité de la vigne.
Comme le suggère la figure 6, cette augmentation serait la conséquence des conditions imposées à l'environnement de la vigne pendant 1•année précédente (effet de l'aoûtement) . On constate, en effet, peu de différences de rendement la première année. Par contre, des différences nettes apparaissent ensuite, surtout en 93, année à plus faible rendement moyen.
L'effet sur la productivité en termes de nombre de grappes par souche, est illustré par la figure 7.
Les effets de la situation A sont également constatés sur la productivité, en terme de poids moyen de sarments récupérés par souche au moment de la taille (tableau 6) (effet de l'aoûtement) .
En conclusion, les résultats obtenus dans le cadre de cette expérimentation portant sur le cépage Syrah, montrent et confirment qu'il est possible, par usage de revêtements de sol particuliers, d'agir artificiellement sur le microclimat de la vigne et de modifier ainsi les caractéristiques et la qualité des moûts et des vins produits. En particulier, un revêtement réfléchissant le rayonnement solaire provoque indiscutablement une modification du microclimat radiatif du cep se traduisant par un "stress", notamment thermique, au niveau de ses grappes.
Cette modification de l'environnement que l'on a imposée à la vigne se traduit par des modifications au niveau de la physiologie générale de la plante, de sa productivité, de la biochimie et de la composition des moûts : plus de sucres, plus de polyphénols et plus de molécules aromatiques notamment. Les vins obtenus présentent des caractéristiques sensorielles améliorées.
Le procédé et le dispositif selon l'invention trouveront notamment application pour la culture de la vigne dans des zones septentrionales, comme l'Alsace ou la Champagne, où les conditions radiatives peuvent être considérées comme limitantes.
Ils trouveront également application pour la culture d'autres plantes, notamment les plantes agricoles (fruitières ou maraîchères) , forestières ou ornementales.
Comme indiqué précédemment, le dispositif utilisé dans la situation A réfléchit plus de 90 % du rayonnement solaire. Cependant, on peut estimer qu'un dispositif réfléchissant environ 60 % du rayonnement permettrait déjà d'obtenir des résultats intéressants sur la qualité du vin obtenu. C'est pourquoi une gamme de réflectance d'environ 60 à 100 % peut être retenue. De même, le dispositif utilisé dans la situation A est placé directement sur le sol. Un tel dispositif est illustré aux figures 8 et 9. Il est constitué par des bandes 1, 2 d'un matériau réfléchissant, placées sur le sol 3 de chaque côté du rang de vigne 4, et sensiblement parallèlement à ce dernier. Ces bandes peuvent être relativement souples. Ce dispositif est mis en place après la plantation de la vigne.
En variante, un dispositif de ce type peut être constitué par des bandes d'un matériau réfléchissant, de largeur sensiblement double de celles des bandes 1 et 2. Ce dispositif, non illustré, est installé sur le sol avant la plantation de la vigne, les plants étant de préférence placés dans la partie centrale des bandes.
Les propriétés optiques et radiatives peuvent être modifiées en plaçant le dispositif différemment, en particulier autour de chaque plante ou encore le long des rangs de plantes.
On peut se référer aux figures 10 et 11 qui illustrent un dispositif constitué par une bande ou panneau 5, présentant la forme d'une colerette ou d'une couronne, placé(e) autour d'un pied de vigne 6. De préférence, la couronne 5 est légèrement tronconique, comme illustré sur les figures. Cette disposition assure une meilleure focalisation du rayonnement réfléchi vers la vigne. La couronne 5 peut alors être placée sur un support 7 disposé sur le sol et être relativement rigide. Dans le mode de réalisation de la figure 12, le dispositif 8 selon l'invention comporte un panneau 10 incliné, placé d'un côté de chaque rang de vignes 4 et formant un angle α par rapport au sol 3. Ce panneau incliné sera de préférence, réalisé en un matériau relativement rigide.
Les flèches de la figure 12 indiquent la direction générale des rayons solaires, direction qui détermine l'orientation des panneaux. En effet, l'angle α est choisi de telle sorte que le panneau incliné 10 réfléchit une partie du rayonnement solaire vers le rang de vignes 4.
Le panneau incliné 10 peut être seul, mais il peut également être associé à un panneau 9, sensiblement plan et placé sur le sol. Ce panneau 9 est alors situé entre le rang de vignes 4 et le panneau incliné 10.
Cette variante de réalisation est plus particulièrement destinée à une utilisation en serre ou dans des régions très septentrionales où le soleil est relativement bas, quelle que soit l'heure de la journée. Le dispositif est alors, de préférence, orienté dans la direction Est-Ouest.
De façon avantageuse, l'angle que fait le dispositif par rapport à la surface du sol est choisi pour optimiser les propriétés optiques et radiatives, compte tenu notamment de l'orientation du terrain de plantation.
La largeur des bandes qui ont été utilisées dans l'expérimentation mentionnée ci-dessus, n'est pas non plus limitative. Celle-ci pourra être définie, de façon appropriée, dans chaque cas. Les propriétés optiques du matériau utilisé dans le procédé et le dispositif selon l'invention sont primordiales. Il est également souhaitable que ce matériau présente certaines propriétés mécaniques. II est tout d'abord intéressant lorsque ce matériau se présente sous forme de bandes qu'il puisse être présenté en rouleaux et que sa pose puisse être réalisée par l'intermédiaire de machines existantes.
Ce matériau résiste de préférence aux déchirures. En particulier, le dispositif selon l'invention peut être maintenu en place pendant plusieurs années ou encore être retiré puis réutilisé, s'il est relativement onéreux. Il est alors nécessaire que la surface réfléchissante s'oxyde faiblement. On peut également envisager un dispositif utilisé seulement une année. Il est alors intéressant que le matériau constitutif soit biodégradable.
Il est, enfin, préférable que le dispositif soit perméable à l'eau (treillis, granulats) et à l'air pour ne pas perturber l'infiltration des pluies et la croissance des plantes.
La période pendant laquelle le procédé et le dispositif selon l'invention sont utilisés n'est pas limitée à la période estivale, comme dans l'expérimentation exposée ci-dessus. On peut notamment envisager de les utiliser pendant les périodes de débourre ent et de floraison.
De façon générale, le dispositif doit être mis en place au début de la floraison ou en fin de floraison, et conservé jusqu'aux vendanges. Pour les cépages Syrah et Carignan et dans le Sud de la France, la fin de la floraison se situe à la mi-juin. Installé au début de la floraison, le dispositif peut être intéressant pour augmenter le rendement.
Par contre, on constate que le dispositif devient inefficace ou même néfaste s'il est installé très tôt, par exemple en Mars dans les exemples précédents. En effet, tous les végétaux ont une capacité d'adaptation aux contraintes. Si le dispositif est installé bien avant la floraison, les végétaux ont le temps de s'adapter aux contraintes provoquées par le dispositif et celui-ci n'a donc plus d'effet. Ceci se vérifie tout particulièrement pour la vigne qui possède une grande capacité d'adaptation.
On peut se référer aux figures 13 et 14 qui illustrent l'importance de la date d'installation du dispositif selon l'invention sur la biosynthèse des composés polyphénoliques, pour le cépage Carignan.
Les mesures ont été réalisées « in situ » par chromométrie (mesure des paramètres chromatiques dans le système L*, C*, H, recommandé par la CIE) . Sur les figures 13 et 14, la situation témoin est représentée par le symbole (—Q—) / la situation solarisee en Mars par le symbole ( H ) et la situation solarisee en Juin par le symbole ( ^..) .
Les figures 13 et 14 illustrent deux tranches successives de fréquences du paramètre clarté (L*) : 25-30 et 30-35.
Le procédé et le dispositif selon l'invention présentent les intérêts déjà reconnus pour les systèmes de paillages actuellement utilisés en agriculture ou en horticulture (notamment film polyethylene noir, films polyesters divers) pour leurs effets thermiques, hydriques et biologiques dans les premières couches du sol. On peut envisager d'associer le procédé selon 1•invention à d•autres procédés, par exemple une irrigation particulière, un mode de conduite déterminé, non classique pour un cépage donné, ou encore un traitement par une molécule phytoactive, agissant sur la physiologie du végétal.
L'association de ces procédés permet de modifier, presque à volonté, le comportement des végétaux et notamment de la vigne. Enfin, le procédé et le dispositif selon 1'invention présentent un intérêt pour la protection de l'environnement, car ils peuvent conduire à une plus faible utilisation des désherbants, des phytosanitaires et autres pesticides, dans la mesure où ils limitent la pousse de l'herbe entre les rangs et où ils peuvent également avoir une action sur le comportement des parasites et des agents responsables des maladies des plantes.
On a ainsi constaté que le dispositif selon l'invention permet de diminuer sensiblement le taux de pourriture au moment de la vendange. Le gain constaté lors de la vendange est de 5% sur le cépage Pinot meunier en Champagne et de 10% sur le cépage Gewurtztraminer en Alsace. Le dispositif permet donc de diminuer, de façon notable, l'utilisation de phytosanitaires et autres pesticides. Ceci peut également intéresser les producteurs de fruits dits « biologiques ». TABLEAU 1
Lieu-dit Le Planas
Année de plantation 1974
Porte-greffe 110 R
Mode de conduite Guyot simple
Nature du sol Argilo-calcaire dérivé sur marnes et arno-calcaires à orbitolines
Altitude 60 m
Couche géologique Crétacé inférieur
Clansagésien
Surface -plantée 0,5 ha
Densité de plantation 2,25 x 1,50 m
Orientation des rangs NO-SE
Rendement par pied Environ 2 kg
Engrais 400 Kg/ha/an
TABLEAU 2
A T N pH 92 3,29 3,24 3,24
93 3,28 3,24 3,28
Acidité totale g/1 92 5,30 6,36 6,20
93 5,50 5,60 5,40
92 192,3 178,5 173,5
Sucres g/1 93 192,0 183,0 178,0
TABLEAU 3
A T N
Alcool % vol. 92 10,40 10,15 10,25
93 11,80 10,50 11,20
AT g/1 92 2,85 2,85 2,80
93 4,30 4,50 4,30
AV g/1 92 0,26 0,28 0,27
93 0,23 0,27 0,29 pH 92 3,83 3,89 3,85
93 3,68 3,62 3,69
IPT 92 42,10 40,20 39,80
93 60,70 53,50 53,80
IC 420 + 520 92 6,01 ,5,79 5,70
93 11,40 9,70 8,90
IC 420+520+620 92 6,90 6,60 6,48
93 13,00 11,10 10,20
N Total mg/1 92 285 232 269 93 TABLEAU 4
A N T
Anthocyanes totales mg/1 640 577 543 Anthocyanes libres mg/1 459 410 382 Procyanidines g/1 3,39 2,99 2,68 DO 280 (*dil.) 57,40 49,80 47,60 Folin Ciocalteu 266 226 211 IC'420+520+620 6,45 5,31 4,71
TABLEAU 5
TABLEAU 6
A N T
93 788 609 737 94 540 430 490

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé perfectionné de culture de plantes, consistant à augmenter la quantité de rayonnement solaire reçu par la plante pendant une période donnée, de façon à augmenter le niveau de "stress" thermique de ladite plante, au cours de ladite période et/ou à moduler la productivité.
2. Procédé conforme à la revendication 1, selon lequel les caractéristiques optiques et radiatives de la surface du sol sont modifiées.
3. Procédé conforme à l'une des revendications l ou 2, selon lequel on revêt, au moins partiellement, le sol planté d'un matériau réfléchissant le rayonnement solaire, notamment sous forme de bandes.
4. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, selon lequel on dispose un matériau réfléchissant autour des plantes ou le long des rangs de plantes.
5. Procédé conforme à l'une des revendications 3 ou 4, selon lequel ledit matériau réfléchit le rayonnement solaire dans une proportion comprise entre 60 et 100 %.
6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, selon lequel ladite période est la période estivale.
7. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 6, appliqué à la culture de la vigne.
8. Dispositif perfectionné de culture de plantes, consistant en un réflecteur de radiations solaires, lesdites radiations étant réfléchies dans une proportion comprise entre 60 et 100 %.
9. Dispositif conforme à la revendication 8, selon lequel il présente la forme de bandes (1, 2) , de panneaux (5, 8) ou de treillis, ces derniers se présentant notamment sous la forme de couronne ou de panneau incliné (10) .
10. Dispositif conforme à l'une des revendications 8 ou 9, réalisé en un matériau résistant aux déchirures, et/ou perméable à l'eau ou à l'air, et/ou souple, et/ou biodégradable, et/ou faiblement oxydable, et/ou adhérant au sol.
11. Dispositif conforme à l'une des revendication 8 à 10, prenant la forme d'un film métallisé réfléchissant, d'un treillis de fibres réfléchissantes, ou d'un support en matière synthétique ou végétale comportant un revêtement réfléchissant.
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