Utilisation d'une technique de congélation des bourgeons pour déterminer la rusticité de 20 génotypes de raisin

Résumé
Des sarments d’un diamètre (~8 mm) équivalant à celui d’un crayon de 20 cultivars de vigne ont été récoltés en Octobre et Novembre 2000. Ces cultivars avaient déjà été classés selon leur rusticité comme: rustiques (groupe A), semi-rustiques (groupe B) ou sensibles (groupe C). Des sections de sarment à un seul bourgeon ont été placées dans une unité de réfrigération et soumises à des températures de congélation séquentielles (-7 °C, -15 °C, -22 °C et -30 °C) et maintenues pendant 24 h à chacune des températures avant d’être enlevé pour l’évaluation. Les échantillons prélevés en Octobre, montrent près de 100 % de bourgeons morts une fois exposés à des températures de -22 °C ou moins. A –15 °C, on distingue une nette séparation entre les trois groupes de cultivar avec une mortalité de 46%, 68% et de 94%, respectivement pour les groupes. Parmi les échantillons prélevés en novembre, la plupart des cultivars rustiques (A) ont été relativement peu affectés à –22 °C avec une mortalité de 25 %, tandis que les groupes B et C sont ceux qui ont le plus souffert avec une mortalité de 25% et 83 %, respectivement.

Introduction

La sensibilité au froid ou le manque de rusticité hivernale est l’une des principales contraintes de la production viticole Canadienne, en particulier au Québec (Dubois et Deshaies, 1997). La majorité des vignobles commerciaux du Québec sont concentrés entre les 45^e et 47^e degrés de latitude Nord, où les minima hivernaux peuvent atteindre l-30 °C, voire -35 °C, pendant plusieurs heures (Jolivet et al., 1999). Dans ces conditions extrêmes, les dommages causés par le froid surviennent généralement en hiver, mais également souvent tard à l’automne ou tôt au printemps.
Les gelées automnales causent la défoliation prématurée, limitent la durée normale du cycle végétatif et compromettent les récoltes (Galet, 1993). Des pertes de rendement importantes ont également été attribuées aux gelées printanières tardives, qui endommagent les bourgeons floraux en développement. Par conséquent, l’utilisation de cultivars adaptés, dotés d’une tolérance adéquate au froid à longueur d’année, contribuerait considérablement à la stabilisation des rendements des vignobles commerciaux du Québec.
Le bourgeon dormant est souvent considéré comme étant la partie la plus vulnérable au froid du plant de vigne; subissant fréquemment des dommages alors que d’autres tissus du plant survivent (Ahmedullah, 1985; Quamme, 1986; Jolivet et al., 1999).
Plusieurs études ont montré que les bourgeons des plants de vigne peuvent bénéficier d’un état de surfusion qui leur permet de tolérer le froid (Pierquet et Stushnoff, 1980; Quamme, 1986; Xiu et al., 1998). Les cultivars résistants au froid peuvent facilement éliminer une partie de l’eau interstitielle de leurs cellules et modifier les structures biochimiques cellulaires pour éviter la formation de cristaux de glace (Pierquet et al., 1977; Audran et al., 1993). D’importantes différences dans la résistance au froid ont été observées parmi les espèces du genre Vitis et entre les différentes variétés de chaque espèce. La tolérance des hybrides (Américains et Franco-Américains) varie entre –15 °C et –35 °C (Vandal, 1986; Galet, 1988). La majorité des variétés de Vitis vinifera gèlent à des températures situées entre –15 °C et –20 °C (Galet, 1993), tandis que les hybrides rustiques issus de Vitis riparia Michx et d’autres espèces américaines indigènes peuvent tolérer des températures aussi froides que -35 °C tout en assurant une production satisfaisante de fruits (Vandal, 1986). La production de raisins pour la fabrication de vin est une industrie encore jeune au Québec. Cependant, l’information portant sur l’influence des pratiques culturales, sur la performance et la rusticité des nouveaux cultivars récemment introduits dans l’industrie du Québec est indisponible.
L’objet de cette étude était d’évaluer la rusticité des bourgeons primaires de 20 cultivars de raisin, pensés être, précieux pour l’industrie vinicole du Québec, en utilisant la méthode visuelle d’évaluation de la nécrose telle que décrite par Stergios et Howell (1977).

 

Matériel et méthodes

La présente étude a porté sur 20 cultivars de raisins - hybrides Américains, Franco-Américains et de cultivar de l’espèce Vinifera, cultivés à la sous-station de recherche d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, à Frelighsburg, au Québec (45^o latitude Nord, 72^o longitude Ouest). Ces cultivars ont déjà été classés selon leur performance au champ dans les conditions climatiques froides comme rustiques, semi-rustiques et sensibles (Reisch et al., 1979; Odneal, 1983; Vandal, 1986; Bordelon et al., 1997; Dubois et Deshais, 1997; Plocher et Parke, 2001) (Tableau 1). Des sarments d’un an, d’un diamètre (8 mm) équivalant à celui d’un crayon, ont été prélevés le 12 octobre et le 14 novembre 2000, scellés dans des sacs en plastique et conservés à 1 °C jusqu’à analyse. Les sarments de chaque cultivar ont été coupés de manière à ce que chaque section ne contienne qu’un seul bourgeon donc 20 bourgeons, puis ont été placés dans chacun des 25 sacs en plastique. Les 25 sacs ont été répartis en 5 groupes et chaque groupe a été placé dans un contenant en plastique scellé, comprenant également une sonde de température. Les 5 contenants en plastique ont été placés dans un bain à circulation d’éthylèneglycol à température contrôlée (E-G) (Neslab, modèle LT-50DD), réglé à 1 °C pendant 48 heures. Pour adapter les bourgeons aux conditions froides, le bain d’E-G a été programmé pour diminuer la température graduellement de 2 °C/h (Khanizadeh, 1991) jusqu’à ce que la première température d’essai ait été atteinte. Le bain d’E-G est alors maintenu à cette température pendant 24 heures, après quoi l’échantillon a été enlevé pour l’évaluation. Le cycle a été répété avec un refroidissement progressif jusqu’à ce que la température suivante ait été atteinte (-7 °C, -15 °C, -22 °C et –30 °C), maintenue 24 h, les échantillons ont été par la suite enlevés et évalués. A chaque température, cinq bourgeons de chaque cultivar ont été prélevés au hasard pour l’évaluation.
Avec une lame de rasoir, chaque bourgeon a été sectionné au niveau de la pointe du méristème et examiné sous un microscope binoculaire, vérifiant ainsi la nécrose du bourgeon primaire (Stergios et Howell, 1977). Le bourgeon primaire qui semblait lumineux et vert était considéré comme vivant, tandis que celui qui paraissait mat avec une coloration paille ou brune/noire était considéré comme mort. L’expérience a été répétée trois fois pour chaque date d’échantillonnage.

Analyse statistique. Les valeurs arc-sinus des données ont été utilisées pour l’analyse de la variance par la méthode SAS (SAS, 1989). Le test de Duncan a permis de comparer les moyennes et de les classer avec un seuil de signification de 5 %.

Résultats et discussion
Pour chaque date d’échantillonnage, l’analyse de la variance a révélé des différences significatives entre les cultivars (P£ 0.001). La résistance au froid des bourgeons a augmenté au cours de la période de prélèvement avec une moyenne de bourgeons morts observée chez tous les cultivars de 2.8, 2.9, et 3.5 en octobre et de 1.3, 1.6 et 2.8 en novembre, pour les groupes A, B et C, respectivement (Tableau 1).
Une chose intéressante en ce qui concerne les résultats, est que les cultivars les plus résistants en octobre ne l’étaient pas nécessairement en novembre. En octobre ce sont les cultivars ‘Mitchurinetz’, ‘ES-6-12-28’ et ‘St. Pepin’ qui ont présenté les plus hauts taux de survie de bourgeons primaires, tandis que ‘Siegerrebe’ et ‘Vidal’ subissaient le plus de dommage avec un taux de survie plus faible. Au mois de novembre ce sont les cultivars ‘Sabrevois’ et ‘St. Pepin’ qui ont affiché le plus élevé taux de survie alors que ‘Siegerrebe’ et ‘SV-18307’, déjà caractérisés comme sensibles au froid (Reisch et al., 1979), ont présenté les plus faibles taux de survie de bourgeons primaires. De façon générale, les taux de survie en novembre étaient plus élevés que ceux notés en octobre.
Parmi les échantillons prélevés en octobre, près de 100 % de bourgeons de tous les cultivars sont morts à –22 °C ou moins et ce, tant chez le groupe A (‘Mitchurinetz’ ou ‘St. Pepin’), B ou C (‘Siegerrebe’, ‘Chancellor’ ou ‘SV-18307’. La température critique à la quelle on y a noté une différence marquée dans le taux de survie des trois groupes de cultivars était de -15 °C (Figure1). A cette température on a observé un taux de survie de bourgeons primaires élevé pour ceux manifestant déjà une grande résistance au froid tels que ‘Sabrevois’, ‘St.Pepin’, ‘Prairie Star’ et ‘ES-4725’. Les cultivars ‘Lucie-Kuhlmann’ et ‘Geneva Red’ se sont révélés intermédiaires, quel que soit la date de prélèvement (octobre ou novembre).
En novembre, la plupart des cultivars rustiques ont été peu affectés par la température létale de –22 °C, avec un taux de survie de bourgeons primaires demeurant élevé. Les cultivars sensibles étaient encore une fois sévèrement endommagés à –22 °C (Tableau 1).
Les études antérieures, sur la rusticité hivernale, basées sur des observations au champ montrent une certaine concordance et un certain contraste avec les résultats obtenus ci-dessus. Hemstad et Luby (2000) ont évalué la rusticité hivernale (-38 °C) de 15 cultivars, au Minnesota, et ont trouvé que les cultivars ‘Mitchurinetz’, ‘St. croix’ et ‘Kay Gray’ étaient parmi les plus rustiques, alors que le cultivar ‘St. Pepin’ avait subi le plus de dommages. Bordelon et al. (1997), ont également évalué le pourcentage de survie des bourgeons primaires après une exposition à une température de -32 °C à deux endroits en Indiana et à six endroits en Ohio, au cours du mois de janvier 1994. De cette étude, il en ressort que ‘St. Pepin’ a été classé comme étant très rustique, ‘Chancellor’ modérément rustique et ‘Vidal’ étant le plus sensible à l’hiver. Cependant, des différences importantes ont également été observées chez les mêmes cultivars plantés dans des endroits différents. Tous les chercheurs cités précédemment conviennent que les différences dans la survie des bourgeons peuvent être extrêmement variables et sont non seulement affectées par les conditions du vignoble qui prédisposent les vignes à une bonne acclimatation ou à une sensibilité aux dommages du froid (emplacement/aspect, état de santé des vignes, drainage et fertilité du sol et en particulier la charge en fruits des ceps); mais avant, les conditions climatiques et la durée d’exposition au froid prédisposent également les vignes à une bonne acclimatation ou à de sérieux dommages.
En général, les résultats présentés ici concordent avec ceux d’autres études sur la rusticité hivernale (Cahoon, 1973; Clore et al., 1974; Stergio et Howell, 1977; Vandal, 1986; Galet, 1988; Bourne et Moore, 1991; Hamman, 1993; Howell et al., 1998; Wolf et Warren, 2000; Gu et al., 2000). Il est évident que l’ensemble hybrides Américains tels que ‘Sabrevois’, ‘Prairie Star’, ‘St. Pepin’, ‘St. Croix’ et ‘Kay Gray’ issus de certaines espèces rustiques Américaines (Tableau 1), étaient généralement les plus rustiques, manifestant une plus grande tolérance aux basses températures, même très tôt à l’automne. Avec amurensis dans sa généalogie ‘Mitchurinetz’ était aussi extrêmement rustique; il a été spécifiquement sélectionné pour sa tolérance au froid en Ex-Union Soviétique. Les hybrides Franco-Américains, se sont révélé moins rustiques, ceci est expliqué par le fait que dans leur histoire ils ont été croisés plusieurs fois avec des vinifera et qui à l’origine ont été sélectionnés pour leur productivité et leur résistance aux maladies dans le sud de la France. Le vinifera ‘Siegerrebe’ était comme prévu le plus sensible.
Bien que la rusticité absolue soit critique dans le choix du cultivar pour les régions froides viticoles comme le Québec, les facteurs culturaux et géographiques (l’emplacement du terrain/aspect, le microclimat local, l’âge de la vigne, la charge en fruits des ceps, l’exposition des pousses au rayonnement solaire, la position des bourgeons sur le sarment) peuvent avoir un grand effet sur la capacité de la vigne à s’acclimater avant l’arrivée d’éventuels fronts froids (Ahmedullah, 1985; Reisch et al., 1979; Gu et al.,2000). Malgré que les hybrides Franco-Américains aient manifesté une tolérance moyenne aux basses températures dans notre étude, leur utilisation au Québec peut être justifiée en raison de la qualité supérieure de leur vin. De plus, plusieurs de ces hybrides sont également fructueux à partir des bourgeons secondaires, qui pour la plupart sont plus résistants au froid que les bourgeons primaires (Reisch et al., 1979; Pool, 1990). Enfin, les pratiques agronomiques traditionnelles comme le fait de protéger les vignes en les couvrant de terre pendant l’hiver ou le recours à des techniques modernes comme l’utilisation de toile géotextile pour couvrir les rangs permettent d’augmenter le taux de survie des bourgeons et d’assurer une production satisfaisante (données non publiées).

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	Audran, J.C., C. Leddet, J. Dereuddre, E. Ait Barka, and O. Brun. 1993. Réponse de la vigne (Vitis vinifera) aux températures inférieures à 0 °C. I. Effets d’un refroidissement contrôlé sur des sarments aoûtés. Agronomie.13 (6): 491-498.
	Bordelon, B.P., D.C. Ferree, and T.J. Zabadal. 1997. Grape bud survival in the Midwest following the winter of 1993-1994. Fruit Varieties journal. 51 (1): 53-59.
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