Densité de plantation : après le débat, les bases scientifiques

À partir d’essais menés en Afrique du Sud, à Montpellier ou encore en Californie, le professeur de l’Institut Agro Montpellier a détaillé comment la densité agit sur l’enracinement, la biomasse, le rendement et l’équilibre feuille/fruit.

Laurent Torregrosa n’était pas venu vendre un modèle. Il était venu exposer des bases physiologiques, en revendiquant d’emblée une forme de neutralité. « Je vais prendre des exemples dans différentes régions, pas nécessairement en Bourgogne », annonce-t-il au début de son intervention. « L’idée, c’est plutôt de donner quelques éléments pour voir comment la vigne répond lorsqu’on fait varier la densité de plantation. Vous verrez, il n’y a pas de recette. Il faut quand même passer par une expérimentation locale adaptée aux objectifs ».

Le ton est donné. Et il est confirmé par le titre même du diaporama présenté ce jour-là : Bases physiologiques du raisonnement de la densité de plantation en viticulture, cosigné par Laurent Torregrosa et Alain Carbonneau, professeur de viticulture, figure historique de la réflexion sur les systèmes de conduite. La démonstration s’appuie sur une idée simple, mais souvent perdue de vue : la densité de plantation n’est qu’un élément d’un ensemble plus vaste, la géométrie de plantation. Celle-ci comprend l’orientation des rangs, l’écartement entre rangs, l’espacement entre ceps sur le rang, et enfin la densité qui résulte de la combinaison des deux derniers paramètres. À chaque niveau correspondent des conséquences bien précises : interception du rayonnement solaire, surface foliaire exposée, mécanisation, concurrence entre individus, puissance du cep, rendement.

Laurent Torregrosa commence par rappeler l’importance de l’orientation des rangs. Selon que les lignes sont Nord-Sud ou Est-Ouest, l’interception lumineuse change au fil de la journée et de la saison. Le soleil se lève à l’Est, se couche à l’Ouest, et sa hauteur évolue fortement entre juin et septembre.

Vient ensuite l’écartement entre les rangs, qui détermine le rapport entre la hauteur du feuillage et la distance entre rangs, donc la surface foliaire exposée. Dans les vignobles septentrionaux, cet élément a longtemps été fondamental. Il conditionne aussi la mécanisation, avec tous les ajustements matériels que cela implique. Enfin, l’espacement entre les ceps sur le rang module la concurrence entre individus, et la densité de plantation, résultat de ces deux distances, agit directement sur la puissance individuelle du cep, sur la puissance de la parcelle et sur sa capacité à accumuler de la biomasse et des réserves. Tout est déjà là : densité, concurrence, architecture, bilan énergétique, production.

Ce que disent les racines

Mais l’objet du jour, précise-t-il, reste la densité. Et plus précisément ses effets sur l’enracinement, sur la biomasse, sur le rendement et sur la qualité.

Premier étage de la démonstration : les racines. La vigne, rappelle le professeur, tire l’eau et les éléments minéraux du sol. Modifier la densité de plantation, c’est donc nécessairement modifier à la fois la puissance d’enracinement et sa qualité. Deux situations doivent être distinguées. Soit on fait varier la densité sans toucher au système de conduite, c’est-à-dire à la taille et au palissage. Soit on fait varier la densité en modifiant aussi l’architecture aérienne.

Dans le premier cas, l’effet est direct. À surface foliaire et conduite comparables, plus on augmente la densité, plus le sol est colonisé. Mais cette colonisation s’accompagne progressivement d’une mise en concurrence des individus. Pour étayer ce point, Laurent Torregrosa s’appuie sur un essai conduit en Afrique du Sud, dans lequel la densité a été portée d’environ 1 100 à 20 000 ceps par hectare. Le spectre est très large, bien au-delà de ce que connaissent les vignobles bourguignons (lire notre précédent article). Les résultats sont parlants. La quantité de racines par individu décroît fortement lorsque la densité augmente. En revanche, à l’échelle de la surface, la colonisation progresse. Le sol est davantage exploré. Le diaporama le montre en rapprochant deux indicateurs : moins de masse racinaire par plante, mais plus de masse racinaire par mètre carré ou par mètre cube de sol exploré.

Ce n’est pas tout. La densité modifie aussi la structure même du système racinaire. Dans le même essai, les chercheurs ont observé la distribution des racines selon leur diamètre. À forte densité, la part des racines fines augmente nettement. À l’inverse, les grosses racines régressent. Laurent Torregrosa en tire une conclusion claire : densifier améliore la colonisation quantitative du sol, mais peut réduire la capacité de la vigne à pénétrer profondément les horizons inférieurs. « On reste plutôt sur des horizons superficiels du fait de la compétition », résume-t-il. Autrement dit, la densité ne modifie pas seulement combien de racines il y a. Elle modifie aussi quel type de système racinaire la vigne met en place.

Deuxième cas de figure : on modifie aussi la conduite. Ici, le raisonnement change d’échelle. La vigne fonctionne comme un équilibre entre partie aérienne et partie souterraine. Laurent Torregrosa convoque à ce stade les travaux d’Alain Carbonneau, qu’il présente comme un « adepte de la lyre », c’est-à-dire de systèmes de conduite visant à ouvrir et augmenter la surface foliaire exposée. L’idée est la suivante : si l’on accroît la surface foliaire, la plante capte plus d’énergie, et elle peut alors soutenir un développement racinaire plus important. On peut donc obtenir, à faible densité, des densités racinaires comparables à celles observées à forte densité, à condition d’augmenter suffisamment la surface foliaire.

Laurent Torregrosa illustre ce point avec un autre exemple, issu cette fois d’essais menés près de Montpellier, à Pech Rouge, où différents systèmes de conduite ont été comparés à densité égale : espalier simple monoplan, lyre, lyre tronquée. L’observation qu’il met en avant est contre-intuitive. En année de sécheresse, les systèmes disposant d’une surface foliaire plus importante n’apparaissent pas nécessairement pénalisés. Au contraire, ils peuvent montrer un meilleur état végétatif et surtout des racines plus grosses, capables de descendre en profondeur. « C’est un peu contre-intuitif, mais c’est une réalité », insiste-t-il. La phrase est importante : elle résume la prudence du physiologiste face aux évidences trop rapides. Plus de feuilles ne veut pas toujours dire plus de fragilité. Selon le système, cela peut aussi vouloir dire plus de racines de soutien.

Biomasse, rendement, qualité

De là, l’exposé glisse vers la partie aérienne. Et là encore, la densité change tout. Laurent Torregrosa rappelle que, lorsque la densité augmente, la parcelle devient capable d’assimiler davantage de carbone par unité de surface. Les mesures de biomasse aérienne végétative présentées le montrent : à l’échelle de l’hectare, la biomasse augmente avec la densité. La vigne, vue comme un dispositif collectif, gagne en puissance. Mais à l’échelle de chaque cep, la logique s’inverse. La biomasse par plante diminue. La vigueur individuelle baisse. « On gagne par unité de surface, mais on a une diminution de la vigueur par individu », résume-t-il. Cette tension entre réponse de la parcelle et réponse du cep constitue l’une des clés de toute sa démonstration. La densité augmente la puissance globale du peuplement, mais elle affaiblit les individus pris un à un.

Vient alors la question du rendement. Laurent Torregrosa s’appuie ici sur les synthèses rassemblées par François Champagnol, dont il rappelle qu’il reste pour lui une référence majeure en physiologie de la vigne. Les courbes présentées mettent en regard plusieurs situations très contrastées : la Californie, Montpellier, Madrid. Toutes montrent une augmentation du rendement par hectare quand la densité augmente, à matériel végétal comparable et à charge équivalente. Mais toutes montrent aussi que le plafond de cette réponse n’est pas atteint au même niveau. En Californie, dans des systèmes irrigués et fertilisés, la production maximale peut être atteinte dès 1 500 ou 2 000 ceps par hectare. À Montpellier, la réponse continue jusqu’à des densités intermédiaires, autour de 5 000 ou 6 000. À Madrid, en contexte plus contraint, elle plafonne beaucoup plus tôt, autour de 3 000 ou 4 000. Laurent Torregrosa en tire une conclusion ferme : le niveau de densité auquel on atteint le maximum de production dépend de la fertilité agronomique du milieu, de l’eau disponible et des éléments minéraux accessibles. Il n’y a donc pas de chiffre magique. Il n’y a que des optimums selon le Climat du lieu-dit.

Un autre essai sud-africain vient renforcer ce constat. Entre 1 000 et 15 000 ceps par hectare, le rendement augmente d’abord, puis plafonne, et peut même finir par décroître aux très fortes densités. Là encore, l’idée est limpide : densifier ne produit pas un bénéfice sans fin. À un moment, la compétition devient telle qu’elle pénalise la production. C’est précisément ce que Laurent Torregrosa veut faire comprendre quand il parle d’« optimum agronomique ». En viticulture, dit-il, « il faut toujours aller à l’optimum agronomique ». C’est-à-dire capter le maximum de ressources – carbone, eau, éléments minéraux – pour produire du raisin, en quantité ou en qualité. Mais sans dépasser le point où la concurrence interne devient contre-productive.

Équilibre feuilles sur fruits

C’est à ce stade que surgit la notion probablement la plus importante de l’exposé : l’équilibre feuille/fruit. Quand la densité augmente dans certaines zones, la biomasse végétative continue de progresser alors que la récolte plafonne plus tôt. Il y a alors un décrochage. Plus de feuilles relativement aux fruits. Un rapport feuille/fruit plus favorable. Et c’est précisément ce décrochage qui, pendant des décennies, a fondé la logique des fortes densités dans les vignobles septentrionaux. « On augmentait à forte densité la quantité de feuillage, la capacité à capter du carbone, et des raisins qui, eux, au minimum plafonnaient », explique Laurent Torregrosa. En d’autres termes, on mettait la vigne dans une situation de maturation plus facile. À l’inverse, dans les vignobles méridionaux, où la maturité n’était pas le verrou majeur, il n’était pas nécessaire d’aller aussi loin. D’où des densités historiquement plus basses, autour de 3000 à 5000 pieds, jugées suffisantes pour assurer la maturation.

Le diaporama formalise ce raisonnement dans deux diapositives très parlantes sur les « équilibres du cep et de la parcelle ». D’un côté, des densités très faibles, peu productives, avec peu de compétition. De l’autre, des densités extrêmes, coûteuses à établir, complexes à mécaniser et peu intéressantes au-delà d’un certain point. Entre les deux, une zone médiane où « on exploite bien le milieu » : le sol et le rayonnement sont presque captés au maximum, le rendement est proche de son plafond et l’effet de concurrence améliore le rapport feuille/fruit. C’est cette zone, rappelle Laurent Torregrosa, qui doit être recherchée. Mais sa position change selon les régions, selon les climats, selon les systèmes. Pour un viticulteur californien, une densité moyenne n’est pas celle d’un Bourguignon. Pour un Bourguignon, elle n’est pas celle d’un viticulteur de la Mancha en Espagne.

Et la qualité, alors ?

La question est posée frontalement dans le diaporama. Laurent Torregrosa répond avec prudence. Les travaux sont moins nombreux, rappelle-t-il, et la qualité est toujours plus difficile à isoler « toutes choses égales par ailleurs ». Il présente néanmoins un cas bordelais ancien, attribué à Dumartin et Cordeau, où la densité varie de 2 500 à 10 000 ceps par hectare. Les résultats montrent que lorsque la densité est multipliée par quatre, la quantité de biomasse végétative ne fait « que » doubler, tandis que la récolte n’augmente que d’environ 70 %. Voilà encore le décrochage. Le rapport feuille/fruit devient donc plus favorable à forte densité. Et cela se traduit dans les analyses de moût et de vin : davantage de sucres, un degré alcoolique un peu plus élevé, plus d’anthocyanes, plus de tanins. « Alors qu’on a un rendement supérieur, on est en meilleure situation pour mûrir les raisins », souligne-t-il. La formule résume bien l’esprit du propos : rendement et qualité ne sont pas mécaniquement opposés. Tout dépend du contexte physiologique dans lequel la vigne se trouve placée.

L’équation bourguignonne

À l’approche de sa conclusion, Laurent Torregrosa reprend les fils de sa démonstration. La vigne, dit-il, répond « très fortement » aux variations de densité. D’abord parce que la densité module la colonisation racinaire, donc la capacité à extraire l’eau et les éléments minéraux. Ensuite parce qu’elle agit sur la colonisation aérienne et l’interception lumineuse. Tous les composés d’intérêt du raisin, rappelle-t-il, sont des produits carbonés. À un moment ou à un autre, il faut bien assimiler du carbone. « Si on n’assimile pas du carbone, si on n’a pas de surface foliaire fonctionnelle, forcément il faut produire moins ou moins bon », résume-t-il. Mais il ajoute aussitôt que les effets de concurrence jouent eux aussi un rôle majeur. À partir d’une certaine densité, les ceps réduisent leur productivité plus vite que leur production de feuilles. C’est ce décalage qui fait basculer l’équilibre feuille/fruit.

Puis vient l’avertissement final, sans doute le plus important. Sans adaptation du système de conduite, jouer sur la densité revient essentiellement à jouer sur la mise en concurrence des individus. Avec adaptation, c’est-à-dire en augmentant la surface foliaire par la hauteur du palissage ou par des dispositifs en double plan, on peut accentuer encore cet effet. Mais la densité n’est jamais seule. « Il y a plein d’autres leviers à prendre en compte », rappelle-t-il. La taille, la fertilité des bourgeons, le choix du clone, le choix du porte-greffe, la gestion de la vigueur au printemps et en été. Toute modification de densité devrait idéalement conduire à reconsidérer l’ensemble du système.

La conclusion, dès lors, ne pouvait être qu’ouverte. « Je n’ai pas de recette », reconnaît Laurent Torregrosa. « Il n’y a pas de bonne ou de mauvaise densité de plantation ». Tout dépend du climat, du sol, du matériel végétal, de la conduite, des objectifs de production.

Et les terroirs ou Climats bourguignons ?

Si l’on croit au terroir, ajoute-t-il, c’est-à-dire à l’interaction entre un climat, une variété et des pratiques, alors il faut accepter que le changement climatique oblige à faire évoluer ces pratiques. Sans quoi, dit-il presque avec inquiétude, « votre terroir risque de disparaître ». La phrase est forte. Elle est la conséquence logique de toute sa démonstration.

Pour illustrer cette relativité de l’optimum, le diaporama se termine d’ailleurs sur trois images : Melbourne, Mendoza, la Mancha. Trois mondes viticoles, trois relations différentes entre densité et optimum. À Melbourne, avec des objectifs de rendement élevés et des systèmes comme la lyre, des densités relativement faibles peuvent suffire à maximiser l’interception de la lumière et la colonisation du sol. À Mendoza, sans irrigation, la contrainte hydrique pousse vers des densités intermédiaires. Dans la Mancha, sous très forte contrainte hydrique, la survie même du système impose de très grands espacements et des densités faibles. Le graphique final l’exprime sobrement : la densité est une fonction du climat, des pratiques culturales, du système de conduite, du matériel végétal et des objectifs de production.

Pas de réponse clé en main donc mais les vignerons bourguignons sont repartis avec autre chose : une grille de lecture.