La vigne est considérée comme une culture résistante à la sécheresse en raison de sa structure racinaire, de sa capacité à stocker des réserves et de sa capacité d'adaptation physiologique par la fermeture partielle des stomates. Cependant, ces qualités ne dispensent pas la vigne de compenser la demande en eau atmosphérique pour assurer sa propre régénération et permettre les échanges gazeux nécessaires à sa survie et à sa croissance. Plus la surface foliaire de la vigne est importante, plus ses besoins en eau sont élevés.
Pour décider du moment et de la quantité d'irrigation, il faut connaître l'origine et l'importance des besoins d'irrigation du vignoble. L'atmosphère exerce une demande hydrique dérivée de la radiation solaire, à travers les stomates de la plante, qui assure l'échange gazeux d'eau et de CO2, permettant ainsi à la photosynthèse d'avoir lieu. C'est la base nécessaire à la croissance et à la productivité de la vigne, à la formation des sucres et au métabolisme des substances dérivées, telles que les acides organiques, les polyphénols, les arômes, etc.
L'énergie solaire génère un déficit de pression de vapeur à la surface des feuilles et, par conséquent, l'évapotranspiration. L'évapotranspiration potentielle ou de référence (ETo), estimée en mm (litres/m2), est la quantité maximale possible d'eau demandée par l'atmosphère si toute la surface du sol est recouverte de plantes, par exemple de l'herbe, et que la disponibilité en eau est totale pour la plante. Dans le cas des vignobles, la demande évapotranspiratoire sera généralement inférieure à l'ETo, car la culture ne couvre pas toute la surface du sol. L'ETo dépend de quatre paramètres météorologiques : la température, l'humidité, le rayonnement solaire et la vitesse du vent.
La vigne doit transpirer une certaine quantité d'eau pour chaque unité de matière sèche (m.s.) qu'elle produit, qu'il s'agisse de feuilles, de tiges ou de grappes. On estime que pour produire 1 kg de matière sèche, la vigne doit transpirer environ 500 litres d'eau. Ainsi, pour produire 8000 kg/ha de raisin, la plante devrait transpirer l'eau nécessaire pour produire 4000 kg de m.s., puisque le raisin contient 20% de m.s. dans son poids et que cette quantité représente 40% du total de la vigne. Dans cette situation, 50 L x 4000 kg de m.s./ha = 200 000 litres/ha, 200 mm (2000 m3/ha). Si cette quantité ne peut être prélevée dans le sol tout au long de la période de végétation, le vignoble réduira sa croissance et sa production.
L'eau que la plante apporte à l'atmosphère est prélevée dans le sol par les racines, mais le sol exerce sur l'eau une tension matricielle, c'est-à-dire une résistance à céder l'eau plus ou moins forte selon sa structure et sa texture, de sorte que la plante aura un degré de difficulté à extraire l'eau du sol qui dépend inversement de la quantité d'eau disponible dans chaque type de sol. S'il y a peu d'eau disponible dans le sol, l'évapotranspiration et la croissance de la vigne seront logiquement réduites.
Un déficit hydrique se produit dans le vignoble lorsque le besoin en eau de l'évapotranspiration de l'atmosphère est supérieur à la quantité d'eau que la plante peut extraire du sol. Le degré de déficit dépend du niveau d'évapotranspiration, de la surface foliaire et de la teneur en eau du sol.
Calcul de l'irrigation sur la base de l'évapotranspiration
L'évapotranspiration est une réalité à laquelle le vignoble doit faire face, c'est pourquoi la base la plus élémentaire pour le calcul de l'irrigation de la vigne est la mesure de l'évapotranspiration potentielle (ETo), afin d'estimer l'évapotranspiration de la culture (ETc), au moyen d'un coefficient de culture, Kc, qui dépend fondamentalement du stade de la culture et de son développement foliaire.
Ainsi, la nécessité de gérer le vignoble sera beaucoup plus faible en mai, lorsque l'ETo est plus faible et que le développement des feuilles n'est pas encore à son maximum, qu'en juillet, lorsque l'ETo est plus élevé et que le développement végétatif est généralement à son maximum. L’ETc est obtenu en multipliant ETo par le coefficient cultural (Kc), qui peut varier entre 0 et 1 dans les situations ou les approches les plus extrêmes.
Le calcul de l'irrigation pour une période donnée doit tenir compte du bilan hydrique, en déduisant les précipitations (mm) de l'estimation de l'ETc. D'autre part, il peut y avoir de l'eau utile dans le sol pour la plante, surtout au printemps. L'eau utile du sol est la différence entre la teneur en eau à la capacité du champ et le point de flétrissement de la plante, estimée par exemple dans le premier mètre de profondeur du sol. Il est entendu que normalement les 2/3 de l'eau utile du sol peuvent être considérés comme de l'eau facilement utilisable par la plante. Le calcul de l'irrigation (mm), par exemple pour une période d'une semaine, doit être basé sur la formule suivante :
Irrigation = ETc - P (précipitations) - EFU (eau facilement utilisable).
La stratégie d'irrigation dépend fortement du coefficient cultural, Kc, appliqué. Dans le cadre d'une approche orientée vers la production, ce coefficient pourrait varier, de mai à septembre, entre 0,50 et 0,70, ce qui pourrait représenter, dans un exemple de référence partant d'une réserve d'eau utilisable de 70 mm d'eau dans le sol, plus de 300 mm.Si la stratégie d'irrigation est plus orientée vers la qualité du raisin, le coefficient Kc pourrait varier entre 0,25 et 0,40, ce qui représenterait un peu plus de 100 mm d'eau, une quantité nettement inférieure à celle de la 1ère stratégie.
À titre d'exemple, dans la Robera del Duero, orientée vers la qualité du raisin, il n'est généralement pas nécessaire d'irriguer entre le débourrement et la floraison, grâce à l'eau utile présente dans le sol, et le coefficient Kc peut être fixé entre 0,2 et 0,4, ce qui signifie entre 90 et 180 mm d'irrigation pendant l'été, en fonction du type de sol et de la production souhaitée.
Il est important de connaître la pluviométrie (mm) de l'installation d'irrigation, ou le débit par unité de surface du sol (L/m2), car l'ETo ou les besoins estimés doivent être exprimés en mm (L/m2).Ainsi, pour un cadre de goutte à goutte de 3,00 x 0,75 m, chaque goutteur correspond à 2,25 m2 de sol. Si le débit des goutteurs est de 2 L/h, la pluviométrie est de 0,93 L/m2 (mm/h). Pour appliquer une irrigation de 12 mm par semaine (selon l'exemple du calcul de l'ETc hebdomadaire), il faut irriguer pendant 13 heures (12 mm /0,93 mm/h).
Gestion de l'irrigation en fonction de la teneur en eau du sol
Le sol représente un réservoir d'eau qui retient l'eau en fonction de sa texture et de sa structure. Un sol sableux a une capacité de stockage plus faible qu'un sol argileux, mais pour un même volume d'eau stocké, un sol sableux la retient avec moins de tension et la restitue plus facilement qu'un sol argileux.
L'objectif de l'irrigation est de mettre l'eau à la disposition des racines dans les horizons du sol où elles se trouvent. Par conséquent, la dose et la fréquence de l'irrigation doivent être adaptées à la taille et à la texture de ces horizons du profil du sol. Il est nécessaire de connaître la capacité de réserve en eau des horizons du sol, sur la base de leur capacité au champ et de leur point de flétrissement. Afin d'éviter à la fois les carences et les excès de doses d'irrigation.
Un déficit hydrique modéré dans le vignoble peut favoriser la qualité du raisin, car le stress a plus d'influence sur la croissance végétative que sur le développement des baies.
Cette considération a conduit au développement de stratégies d'irrigation en déficit contrôlé (IDC), qui visent à restreindre l'eau dans certaines phases du cycle, principalement entre la nouaison et la véraison, afin de réguler la taille des baies, en favorisant le rapport peau-pulpe et, par conséquent, la concentration des métabolites associés à la qualité du raisin.
Pour mettre en œuvre une stratégie d'irrigation déficitaire contrôlée, il est nécessaire d'utiliser des instruments qui permettent d'estimer l'humidité ou la tension de l'eau dans le sol, tels que des sondes d’humidité ou des tensiomètres pour faciliter le contrôle de l'application de l'irrigation.
Il est très important que l'installation d'irrigation soit bien conçue en secteurs suffisants, minimalement homogènes et bien répartis, car sinon il ne sert à rien d'utiliser de bons indicateurs et estimations d'irrigation si l'application de l'irrigation ne fait pas de distinction entre les différents types de sol, en fonction de la texture, de la pente ou de la profondeur du sol.
Gestion de l'irrigation basée sur la plante en tant qu'indicateur
La plante est un indicateur intégral des conditions hydriques du vignoble, combinant les effets du sol et de l'atmosphère, bien que l'interprétation de son état hydrique puisse être difficile.
L'indicateur le plus élémentaire, jusqu'au début de la véraison, est l'observation directe des tiges en croissance, qui doit être très fréquente, de sorte que si les vrilles les plus distales sont au-dessus de l'apex ou même proches de celui-ci, il ne sera pas nécessaire d'irriguer, mais si les vrilles ne sont plus visibles, un déficit hydrique apparaîtra, qui deviendra excessif si l'apex n'est plus vert ou disparaît.
Divers instruments peuvent être utilisés pour estimer objectivement l'état hydrique de la plante et fournir une prévision précoce du besoin d'irrigation par rapport à l'observation visuelle.
L'appareil le plus couramment utilisé pour cette estimation est la chambre à pression, qui mesure le potentiel hydrique des feuilles ou la force de rétention inverse de la teneur en eau de la plante.
Le niveau de stress hydrique, correspondant au potentiel hydrique, doit être adapté au type de vin souhaité, car le gradient croissant de stress hydrique conduit à une production de vin allant de l'herbacé et acide, en l'absence de stress, au fruité et tannique, lorsque le stress est modéré, jusqu'au fortement alcoolisé et astringent, lorsque le stress est excessif.
En résumé, l'irrigation doit répondre à des critères objectifs pour adapter l'état hydrique aux conditions du vignoble afin de générer une réponse optimale dans chaque parcelle, car la gestion de l'irrigation ne peut pas être la même pour différents vignobles, en supposant que la stratégie d'irrigation à appliquer tienne compte du type de raisin et de vin à produire.
