links between vine water stress indicators : measured

LINKS BETWEEN VINE WATER STRESS INDICATORS :
MEASURED VERSUS VISUAL
INDICATEURS DU STRESS HYDRIQUE DE LA VIGNE :
RELATIONS ENTRE VALEURS MESURÉES ET OBSERVATIONS VISUELLES
Patricio MEJIAS-BARRERA, Glen L. CREASY, Roland HARRISON, Rainer HOFMANN
Centre for Viticulture and Oenology, Lincoln University, PO Box 84, Lincoln 7647, Canterbury, New Zealand
*Corresponding author: Patricio Mejias-Barrera, Telephone: +64 3 4230600, Email:
[email protected]
Abstract
There are a range of methods to quantify water stress effects on grapevine physiology. Some studies aim to evaluate plant
water status in the short or long term, while others aim to evaluate the impact of water stress on different plant components.
The objective of this research was to evaluate the physiological effects of reducing irrigation by about 50% in a commercial
vineyard of Pinot noir in Waipara, New Zealand. During the 2013-2014 season, stem water potential (ψs), leaf proline
content, leaf osmotic potential (ψπ), leaf carbon isotope ratio (δ13C), stomatal conductance (gs), chlorophyll content
estimated by SPAD, and primary and lateral leaf area were assessed to determine differences between fully irrigated vines
(354 mm of rainfall + 26.4 mm of irrigation/season) and those with reduced irrigation (354 mm of rainfall + 14.3 mm of
irrigation/season). No differences between water treatments were observed for stem water potential, leaf proline content, leaf
osmotic potential, and leaf carbon isotope ratio during the season. However, stomatal conductance decreased under reduced
irrigation. Despite little or no impacts on physiological plant water status, from veraison onwards the visual effect of
reduced irrigation became evident through abscission of leaves in the cluster zone and change of colour of mid-shoot leaves
from green to yellow. Fully irrigated plants showed a larger primary leaf area than those under reduced irrigation, while the
lateral leaf area was not affected. SPAD meter evaluations from veraison to harvest showed differences in leaf greenness,
with the leaves of the vines under reduced irrigation turning yellow earlier than those being fully irrigated. These results
demonstrate that visual indicators of water stress are not linked to results of methods commonly used to evaluate vine water
status. The authors conclude that the changes in leaf area and vine physiology act to compensate for water scarcity in order
to maintain normal water status.
Keywords : Vine, water stress, reduced irrigation
Résumé
Plusieurs méthodes permettent de quantifier les effets du stress hydrique de la vigne sur sa physiologie. Certaines études
visent à évaluer directement l’état hydrique de la plante à court ou à long terme, tandis que d’autres visent à évaluer l’impact
du stress hydrique sur les différentes composantes de la plante. L’objectif de ce projet consiste à évaluer les effets d’une
irrigation réduite de 50% sur la physiologie du Pinot noir dans la région de Waipara en Nouvelle-Zélande. Durant la saison
2013-2014, le potentiel de tige (ψs), la teneur en proline des feuilles, le potentiel osmotique (ψπ), la mesure du rapport
isotopique (δ13C), la conductance stomatique (gs), la teneur en chlorophylle estimée SPAD et la surface foliaire primaire et
latérale ont été mesurés au cours de la saison pour déterminer les différences entre les vignes suffisamment irriguées (354
mm de pluie + 26.4 mm de irrigation/saison) et ceux avec une irrigation réduite (354 mm de pluie + 14.3 mm de
irrigation/saison). Aucune différence entre les deux traitements n’a été observée sur le potentiel de tige, la teneur en proline
des feuilles, le potentiel osmotique, et le δ13C au cours de la saison. Cependant, la conductance stomatique mesurée sur la
vigne à irrigation réduite était plus faible que celle de la vigne à irrigation normale. Malgré la similarité des valeurs des
indicateurs du statut hydrique des deux modalités étudiés, les conséquences visuelles de l’irrigation réduite, comme
l’abscission des feuilles dans la zone de la grappe ou le jaunissement des feuilles, sont devenues évidents à partir de la
véraison. Les vignes suffisamment irriguées avaient une surface foliaire primaire plus importante que celles ayant subi une
irrigation réduite. En revanche, aucun effet n’a été observé sur la surface foliaire secondaire. Les mesures avec SPAD, de la
véraison jusqu’à la récolte, ont montré des différences au niveau de la teneur en chlorophylles entre les deux modalités, avec
un jaunissement plus rapide des feuilles de vignes à irrigation réduite. Ces résultats démontrent que les indicateurs visuels du
stress hydrique ne sont pas toujours liés aux résultats obtenus par les méthodes d’évaluation du statut hydrique de la vigne.
Les auteurs concluent que les changements observés au niveau de la surface foliaire et au niveau de la physiologie de la vigne
permettent de compenser le déficit hydrique afin de maintenir un état hydrique normal.
Mots-clés : Vigne, stress hydrique, irrigation réduite