Lutter contre les maladies en protégeant la vigne de la pluie

Avec l'adage « pas de pluie, pas de maladie », le dispositif Viti-Tunnel protège les vignes de la pluie pour éviter les contaminations de certains pathogènes. Retour sur deux années d'expérimentation en Gironde.

La société MO.DEL a développé un dispositif automatisé pour protéger les vignes de la pluie, vectrice de contamination et de développement de certaines maladies cryptogamiques, dont le mildiou (Plasmopara viticola) qui engendre d'importants dégâts et de nombreux traitements sur les vignobles sous influence océanique (photo 1). Un réseau expérimental d'une dizaine de sites, suivi par l'Institut français de la vigne et du vin (IFV), constitué depuis 2019 dans le vignoble girondin, a permis de valider la preuve de concept et l'efficacité de ce système innovant. Ces travaux s'inscrivent dans la recherche de méthodes alternatives pour protéger la vigne et réduire les intrants phytosanitaires. Le Viti-Tunnel est révélateur du renouveau des méthodes physiques de lutte, des techniques prophylactiques et plus largement de solutions en rupture qui s'affranchissent des applications de produits ou substances sur les parcelles.

Éviter la pluie pour combattre les maladies

Abris permanents

Abriter des cultures contre la pluie pour éviter que certaines maladies ne se développent est une méthode de lutte bien connue : les cultures sous serres en sont un exemple (tomate et mildiou Phytophthora parasitica). C'est aussi le cas de la vigne, où les boutures conduites en serres et arrosées au pied ne développent pas de mildiou (Plasmopara viticola). En arboriculture, des essais du Centre technique interprofessionnel des fruits et légumes (CTIFL) ont montré que des systèmes fixes de bâches para-pluie couplés aux bâches anti-grêle procuraient une protection intéressante contre la tavelure du pommier Venturia inaequalis (Zavagli et al., 2013). Au vignoble, la technique des abris permanents sous bâches en plastique existe dans certains pays comme l'Italie ou le Brésil, notamment pour la production de raisin de table. P. Galet (1977) rapporte des usages similaires qui permettent une protection efficace et des expérimentations datant de la fin du XIXe siècle ! Ces abris permanents, en place sur une grande partie de la saison, modifient fortement le microclimat autour des ceps et génèrent des changements physiologiques importants (maturité, composition polyphénolique par exemple ; Coban, 2007), ce qui n'est pas recherché dans le cas de production de raisin de cuve où la notion de terroir est primordiale pour les appellations.

La protection automatisée

La pression sociale généralisée sur l'usage des pesticides n'épargne pas la viticulture et la place parfois même au premier plan des cultures consommatrices d'intrants phytosanitaires. Depuis deux décennies, de nombreux travaux de recherche et développement se concentrent sur la réduction des intrants avec de nombreux leviers : le biocontrôle, les outils d'aide à la décision (OAD), les variétés résistantes... D'autres méthodes sont remises en lumière comme la prophylaxie, la lutte biologique par conservation, la lutte physique. Dans ce besoin urgent de solutions efficaces, le Viti-Tunnel inventé par la société MO.DEL reprend la notion d'abri pour éviter le développement d'une maladie redoutée et génératrice de nombreux traitements : le mildiou (P. viticola). La pluie (photo 1) est un facteur clé du développement de P. viticola :

- elle assure les contaminations primaires en projetant les zoospores issues des formes de conservations hivernales dans le sol sur les organes verts ;

- elle permet la mobilité de ces derniers pour coloniser les stomates ;

- elle génère les contaminations secondaires (ou repiquages) à partir de fructifications vers de nouveaux organes (Dubos, 1999).

L'originalité du projet réside dans la volonté d'une interaction la plus faible possible avec le terroir : la couverture de la vigne est donc automatisée et ne se déclenche que lors des pluies. L'objectif de la première phase du projet est de montrer que le prototype Viti-Tunnel permet de limiter fortement le développement du mildiou sans apport de produits phytosanitaires.

Le Viti-Tunnel : des mini-toits pour les rangs de vigne

Le Viti-Tunnel dans sa version prototype 2019 et 2020 se compose de deux tubes horizontaux situés au-dessus du dernier fil de palissage du rang de vigne, soutenus par des bras espacés tous les 10 mètres environ. Une bâche en polyane (type bâche de maraîchage de 200 microns d'épaisseur) est enroulée sur chacun des tubes : elle se déploie grâce à un système de cardans et de réducteurs actionnés par un moteur pour former une sorte de mini-toit au-dessus du rang. Les mini-toits ne se rejoignent pas totalement entre les rangs, ce qui permet de laisser s'écouler l'eau de pluie au milieu de l'interrang (photos 2, 3 et 4). La couverture s'active dès la première goutte de pluie détectée par un capteur de pluie. Le dispositif, selon les versions, met entre 1 à 3 min pour se déployer intégralement. Le réenroulement intervient lorsque le capteur ne détecte plus de goutte pendant une durée de 4 minutes. Les parties latérales se déploient jusqu'en bas afin d'isoler le système des dérives lors des traitements des parties conventionnelles adjacentes. Le système ne reçoit aucun traitement phytosanitaire fongicide, excepté des applications de soufre à faible dose (en 2020, sept traitements pour un cumul de 1,4 à 2,8 kg/ha de soufre pur) pour lutter contre l'oïdium Erysiphe necator (Encadré 1) qui se développe sans la pluie.

Évaluation du concept dans le Bordelais

Réseau d'essai et dispositif expérimental

Pour accompagner la création des prototypes et la validation de la preuve de concept, dix propriétés girondines ont participé à l'expérimentation en hébergeant un dispositif, où les trois grands secteurs du Bordelais sont représentés : Médoc (cinq sites), Saint-Émilionnais (deux), Graves (trois). Les parcelles d'essai comportent trois rangs protégés par le Viti-Tunnel. Le merlot noir a été choisi comme cépage commun, car il est réputé sensible au mildiou.

Pendant les deux saisons 2019 et 2020, le suivi biologique s'est déroulé chaque semaine avec une estimation du développement des maladies (mildiou, oïdium et black-rot) en utilisant le protocole de suivi du réseau des témoins non traités de l'Institut français de la vigne et du vin IFV (Raynal, 2006). Trois modalités ont été notées : le rang central du Viti-Tunnel et des rangs du viticulteur (traités classiquement contre les maladies) de part et d'autre de celui-ci (Figure 1). Enfin, des notations spécifiques ont été réalisées ponctuellement pour mesurer précisément l'attaque de mildiou sur un grand nombre d'organes (400 feuilles, 400 grappes par modalité).

Une pression mildiou contrastée sur les deux millésimes d'essai

Les millésimes 2019 et 2020 sont très différents en termes de climatologie et de pression du mildiou. La pression reste faible à modérée en 2019, le réseau des témoins non traités suivis par le Bulletin de santé du végétal (BSV) montre que 50 % des sites sont touchés par le mildiou à partir de fin juin, avec une fréquence d'attaque en fin de saison avoisinant les 30 % de grappes et 50 % de feuilles touchées en moyenne (BSV vigne Nord-Aquitaine, 2019). Pour 2020, l'attaque de mildiou est forte, notamment en début de saison. Plus de la moitié des sites témoins sont touchés par le mildiou dès la mi-mai et la fréquence s'élève en fin de saison à 90 % des grappes et 50 % du feuillage (BSV vigne Nord-Aquitaine, 2020). Dans les deux millésimes, le mildiou est présent mais avec une chronologie et une virulence différente (photos 5 et 6).

Cette différence de pression se ressent aussi sur les sites expérimentaux : en 2019, on observe très peu de symptômes avec des intensités faibles, notamment sur grappes. En 2020, certaines stratégies de protection n'ont pas été suffisantes pour protéger la vigne totalement et des attaques un peu plus marquées sont enregistrées.

Fonctionnement du Viti-Tunnel

En 2020, cinq sites sont équipés d'un enregistreur pour connaître le nombre de cycles (ouverture/fermeture) et le temps d'ouverture du dispositif. En moyenne, le cumul de pluie est d'environ 350 mm sur la période du 26 mars au 31 août 2020. Le nombre de cycles d'ouverture/fermeture est important et assez hétérogène entre les sites (de 508 à 669). Enfin, la période cumulée de couverture représente en moyenne une dizaine de jours, soit environ 5 à 7 % de couverture sur la durée de la saison (Tableau 1).

Une efficacité validée

Résultats des suivis du mildiou

En 2019, les sites montrent une quasi-absence de mildiou sur feuilles jusqu'à la mi-juillet. Le taux de destruction sur grappes est faible : les traitements phytosanitaires suffisent à la maîtrise de la maladie. L'arrêt habituel des traitements sur les parties viticulteurs à partir du mois d'août favorise le développement (non problématique) du mildiou mosaïque sur les jeunes feuilles du haut. Entre deux et trois semaines après cette apparition, des symptômes de mildiou mosaïque apparaissent sur le haut du feuillage des sites Viti-Tunnel (Figure 2). Sur grappes, la situation sanitaire est globalement saine sous Viti-Tunnel : quelques grappes peuvent être touchées à cause du phénomène d'éclaboussures et de poches d'eau (accumulation de pluie sur le toit du Viti-Tunnel qui se déverse sur quelques ceps lors du repli, problème résolu en 2020). Malgré tout, la protection globale de la vendange est bonne.

En 2020, les résultats sont très bons sur huit sites sur dix (Tableau 2), deux sites présentent des attaques de mildiou plus importantes sous le Viti-Tunnel : le site n° 6 a subi un retard d'installation qui a empêché son fonctionnement en début de saison, laissant la voie à de nombreuses contaminations. Le site 10bis présente seulement une différence significative sur le feuillage, mais les valeurs d'attaque restent très faibles. Globalement, on observe très peu de mildiou sous les Viti-Tunnels - une situation proche de la partie viticulteur sur feuillage -, voire même de meilleurs résultats de protection sur grappes pour trois sites. Les observations dynamiques sont confirmées par des notations précises (400 grappes et 400 feuilles par modalité sur lesquelles on note la fréquence - présence ou absence de symptôme - et l'intensité de destruction - surface du symptôme en % de l'organe). Il faut noter que le mildiou n'est pas totalement éradiqué sous le Viti-Tunnel : on observe toujours quelques taches sur feuillage et sporadiquement quelques grappes atteintes.

Éclaboussures et contaminations secondaires

Deux phénomènes importants ont été observés. Le premier concerne le ruissellement des gouttes de pluie sur les bâches et leur chute au milieu du rang, qui peut occasionner des éclaboussures et des contaminations sur des grappes. Ces éclaboussures ont été constatées sur le site 5 et le site 2, où les grappes sont particulièrement proches du sol.

Un second phénomène concerne le mildiou de fin de saison (mildiou mosaïque) qui se déclare sur les jeunes feuilles du haut du feuillage. En 2019, il apparaît dans les parties adjacentes au Viti-Tunnel en fin de saison, à la faveur de l'arrêt des traitements phytosanitaires. Dans le Viti-Tunnel, l'apparition du mildiou sur le haut du feuillage est décalée de trois semaines en moyenne. Il est probable qu'une profusion de spores de mildiou autour du Viti-Tunnel a engendré des contaminations secondaires grâce à la rosée et l'humidité sur le feuillage. Ces contaminations de fin de saison ne sont pas dommageables pour la récolte et pour la vigne mais elles soulignent bien le mode d'action du Viti-Tunnel qui agit en premier lieu sur les contaminations primaires liées aux pluies.

Globalement, en dehors des sites qui ont présenté des retards d'installation, les résultats de protection contre le mildiou sont très bons : sans aucun traitement antimildiou, la protection est identique ou meilleure à la protection phytosanitaire du viticulteur. Sur deux millésimes différents en termes épidémiques, le comportement du dispositif est stable. La preuve de concept est en grande partie validée : le prototype de couverture automatique des rangs de vigne contre la pluie permet une protection efficace contre le mildiou, sans traitement phytosanitaire.

Quels résultats sur les autres maladies ?

Pour les autres maladies pluvio-dépendantes comme le black-rot (Guignardia bidwellii) et la pourriture grise (Botrytis cinerea), les pressions de maladies ont été trop faibles sur les deux années pour comparer statistiquement les résultats. Sur certains sites, la présence de black-rot sur feuilles sous Viti-Tunnel était beaucoup moins importante que sur les parties viticulteur.

Concernant l'oïdium qui n'est pas pluvio-dépendant sur la majorité de son cycle de développement, les essais ont montré qu'il fallait absolument le contrôler en apportant du soufre par pulvérisation. Pour les modalités abritées, les doses utilisées sont faibles (entre 4 et 2 kg/ha par traitement) et les cadences sont plus espacées (jusqu'à 20 jours) car il n'y a pas de lessivage. Néanmoins, la protection doit être maintenue assez longtemps dans la saison : en 2020, l'arrêt des traitements au soufre fin juin a débouché sur une recrudescence importante de l'oïdium sur feuilles en août (Encadré 1).

Enfin, la protection physique du dispositif pourrait s'étendre aux accidents agro-climatiques comme le gel tardif (Encadré 2), la grêle ou encore la coulure climatique (mauvaise fécondation lors d'épisodes pluvieux pendant la floraison). Ces événements sont surveillés dans le réseau.

Poursuite du projet et perspectives

Du prototype validé au dispositif commercialisable

Les résultats obtenus permettent de valider la preuve de concept : le dispositif prototype qui permet de couvrir automatiquement les vignes lors des pluies protège de façon très satisfaisante la récolte contre le mildiou. Ces conclusions sont à consolider avec la reconduction des suivis du réseau sur les prochains millésimes. Ils encouragent la société MO.DEL à avancer sur la deuxième phase de développement du projet pour que ce dispositif devienne transférable et commercialisable. Il n'est pas envisageable de déployer le Viti-Tunnel sur la totalité d'un domaine viticole. Les usages privilégiés sont les parcelles dites « sensibles », comme les parcelles soumises à des ZNT proches de riverains, d'établissements accueillant du public, proches de cours d'eau ou encore des parcelles très difficiles à protéger contre le mildiou.

De nombreuses étapes clés restent à franchir aussi bien sur un plan technique que sur un plan d'acceptabilité générale du système. Les prototypes seront améliorés pour : la gestion de l'oïdium par des « puffers » de soufre poudre (Encadré 1), une meilleure adaptation aux contraintes des parcelles (passage des engins, travaux en vert), une maintenance réduite ou encore le choix des matériaux utilisés (bâches, moteurs)... Au-delà des contraintes techniques, les effets secondaires du dispositif sont à mesurer et à caractériser. En tout premier lieu, les effets du système sur la qualité de la vendange, la typicité, le développement de la vigne font partie des priorités d'expérimentation en lien étroit avec les propositions de l'Inao (Institut national de l'origine et de la qualité) et des organismes de défense et de gestion (ODG) : il s'agit de vérifier que le Viti-Tunnel n'altère pas fondamentalement la notion de terroir et qu'un vin issu des raisins sous le dispositif est autorisé en AOC. L'acceptabilité du dispositif pour le grand public est aussi à étudier : les impacts sur le paysage, sur l'oeno-tourisme, à confronter aux bénéfices pour la préservation de l'environnement et la santé.

Un outil d'expérimentation

Le projet éclaire la voie des méthodes alternatives « physiques » et prophylactiques et montre qu'il est possible de trouver des solutions efficaces dans un système qui s'affranchit de l'application traditionnelle de produits phytosanitaires en agissant sur d'autres leviers d'action ou en ciblant d'autres séquences de développement des pathogènes . D'autres projets sont menés dans cette idée comme le projet Profil qui propose de ramasser les feuilles de vigne en fin de saison pour supprimer les formes de conservation des maladies cryptogamiques, l'aspiration des larves (Constant, 2017) ou la confusion vibratoire (Eriksson et al., 2012) pour diminuer les populations de cicadelles vectrices de la flavescence dorée. Leurs mécanismes et leur finalité de protection, qui jouent sur l'équilibre des populations sans viser l'éradication, répondent à la définition globale du biocontrôle et aux objectifs de l'agroécologie.

Parallèlement aux travaux de transfert pour un usage chez les viticulteurs, le projet Viti-Tunnel pose la question de l'épidémiologie des bioagresseurs de la vigne, mise de côté avec l'avènement de la protection chimique. Le dispositif permet de contrôler au vignoble l'impact des pluies qui influent sur la relation hôte/pathogène. À terme, il pourrait devenir un outil d'expérimentation pour mieux connaître ces effets et faire progresser la connaissance des maladies afin de construire des modèles épidémiologiques plus précis.