Solutions pour prévenir le gel

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En viticulture, le gel représente un risque considérable : il peut causer des dommages économiques importants à la production de la vigne affectant de vastes surfaces ou des territoires entiers (même avec un seul événement annuel) et les conséquences peuvent avoir un impact sur la croissance et le rendement pendant plusieurs saisons. L'importance des dégats causés par le gel dépendent de la température minimale atteinte, de la vitesse à laquelle la température baisse et de la durée d'exposition à une température critique. Les températures critiques pour les vignes diffèrent en fonction du stade de croissance : pendant l'hiver les bourgeons dormants sont moins sensibles, en raison de la résistance au froid en phase d'endodormance, ils peuvent survivre jusqu'à des températures inférieures à -10 ° C (jusqu'à -20 ° C), mais au printemps toutes les parties vertes (bourgeons et jeunes pousses en ouverture) sont sensibles , des températures légèrement inférieures à 0 ° C peuvent les endommager. Le gel printanier tardif est un danger important lors du développement précoce de la plante : sa sensibilité dépend des variétés de vigne et des stades de croissance. De nombreuses études ont rapporté que la phénologie de nombreuses espèces végétales progresse en raison du changement climatique : des températures hivernales plus chaudes conduisent, pour la vigne, à un débourrement plus précoce au printemps. Plusieurs modèles phénologiques indiquent que cette tendance devrait se poursuivre mais, dans le même temps, dans les scénarios climatiques envisagées pour le futur, le nombre de jours de gel pourrait diminuer. Le risque de dégâts de gel dépend beaucoup de la région climatique et de l’emplacement du site de culture.

Deux phénomènes météorologiques différents menacent la vigne : les gels radiatifs (refroidissement de la surface du sol en raison de la perte de rayonnement infrarouge la nuit) et le gel advectif (mouvement horizontal d'une grande masse d'air froid). Il peut arriver que ces deux évenements se produisent simultanément.

Pour éviter les dommages dus au gel, il existe deux types de méthodes : mes méthodes actives et les méthodes passives.  L'anticipation du gel au temps opportun par le vigneron(basés sur des données météorologiques fiables, détaillées et locales) reste un essentiel dans la lutte contre le gel.

L'arme la plus efficace contre les dommages dus au gel est l'actionpassives : le choix du site (emplacement) ou implanter la parcelle viticole doit être considéré avec attention pour éviter les risques de gel (par exemple, éviter les zones abritées de l'intérieur, préférer les sites à mi-pente). Mais ils y a d'autre méthodes de lutte passive, on peut citer par exemple : la sélection variétale, la gestion inter-rangs, la gestion de l'eau du sol, les méthodes d'élagage et le choix du système de formation ; ces mesures, en plus d'être beaucoup moins coûteuses, suffisent souvent à éviter le gel et par la même occasion la nécéssité d'avoir recours aux méthodes actives.

Les méthodes de protection active contre le gel comprennent des technologies, modernes ou anciennes, adoptées pour modifier (temporairement) le microclimat du vignoble. Toute méthode doit être choisie en fonction des caractéristiques du site viticole et de la rentabilité.  Chauffer artificieement l'air du vignoble est la pratique la plus ancienne pour protéger les vignes contre le gel printanier. Cette méthodesont plus efficace lors de température négative et en l'absence de vent. Actuellement, les bougies et les radiateurs à combustibles fossiles sont les solutions les plus couramment adoptées . Les bougies antigel sont faites de seaux métalliques remplis de mélange de paraffine. Les bougies ont deux effets, elles augmentent la température de l'air et  créent une couche protectrice de fumée limitant les pertes de chaleur. Pour obtenir une protection efficace, de 200 à 500 bougies par hectare sont recommandées. Les radiateurs à combustible fossilesont aujourd'hui très peu utilisés, ils sont onéreux, inefficaces et polluant. Pour réduire le coût de fonctionnement, les appareils de chauffage peuvent être utilisés en combinaison avec d'autres méthodes (gicleurs ou éoliennes).

Une autre méthode active courante pour éviter le gel par rayonnement est l'utilisation de dispositifs pour mélanger l'air (air chaud au-dessus de la couche d'inversion et air plus frais situé autour des vignes). Ont utilisent souvent des éoliennes ou des hélicoptères. Avec le gel advectif, ces solutions peuvent potentiellement aggraver les dégâts. Le choix entre les deux dépend de la fréquence des événements de gel. Les éoliennes (systèmes de ventilation fixes verticaux et horizontaux) ont un coût d'investissement élevé et sont préférables dans les endroits où la probabilité de gel printanier est plus élevée. L'efficacité de la méthode de mélange des couches d'air dépend essentiellement de leur capacité à accéder à l'air chaud à partir de niveaux plus élevés. Si l'inversion est faible, la protection n'est pas insuffisante.

L'exploitation de l'énergie libérée lorsque l'eau liquide gèle (chaleur latente) offre la protection la plus fiable dans les conditions d'advection et de gel par rayonnement. La méthode la plus ancienne est l'utilisation d'un système d'arrosage sur vigne où un grand volume d'eau est pulvérisé sur les plantes. Une eau liquide constante est nécessaire pour former une couche de gel autour des bourgeons et des pousses de vignes ; au fur et à mesure que la congélation de l'eau libre se poursuit, une chaleur latente est libérée, maintenant la limite à une température de 0 ° C, température tolérée par les vignes. Il est important d'éviter le gel de glace sur les vignes entre les périodes de rotation des arroseurs : une fréquence d'application élevée ou une intensité élevée garantissent une meilleure protection. Afin de déterminer le moment de savoir quand allumer et éteindre les asperseurs, il est suggéré d'utiliser les données de température, la température du point de rosée et les mesures de température du bulbe humide (dans le cas, l'estimation par des mesures de température et d'humidité). Dans les systèmes modernes, des capteurs positionnés dans le vignoble peuvent fournir ces informations. Dans les vignobles, une grande partie de la quantité considérable d'eau utilisée dans les systèmes de gicleurs aériens traditionnels tombe sur des zones non ciblées. Grâce à la technologie des micro-asperseurs (arroseurs spécialement conçus pour cibler uniquement les vignes, appelés «Flippers»), il est possible d’assurer une bonne protection et d’économiser jusqu’à 45% d’eau.

Il existe plusieurs produits sur le marché (produits naturels et synthétiques par exemple glycols, huiles, résines, sucres, sels minéraux, etc.) censés améliorer la tolérance au gel des plantes traitées. À ce jour, il existe des preuves contrastées que les résultats du laboratoire peuvent avoir été traduits en une protection pratique et fiable contre les gelées sur le terrain.

Parmi les technologies les plus récentes pour prévenir les dommages dus au gel, l’utilisation de câbles chauffants, de machines à brouillard artificiel et de matériaux organiques isolants est encore en «phase expérimentale» ou est peu utilisée.

By Alberto Gelmetti, Fondazione Edmund Mach

REFERENCES:

Evans, R.G., The Art of Protecting Grapevines From Low Temperature Injury. Proc. ASEV 50th Anniversary Annual Mtg Seattle WA 19–23 June 2000, 60-72

Gastón Gutiérrez-Gamboa,a Wei Zhengb and Fernando Martínez de Todac. Strategies in vineyard establishment to face global warming in viticulture: a mini review. Published online in Wiley Online Library

Meier, M.; Fuhrer, J.; Holzkämper, A. Changing risk of spring frost damage in grapevines due to climate change? A case study in the Swiss Rhone Valley. Int. J. Biometeorol. 2018, 62, 991–1002.

Molitor, D.; Caffarra, A.; Sinigoj, P.; Pertot, I.; Hoffmann, L.; Junk, J. Late frost damage risk for viticulture under future climate conditions: A case study for the Luxembourgish winegrowing region. Aust. J. Grape Wine Res. 201420, 160–168.


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