The expansion of global fresh fruit markets has created opportunities for previously underdeveloped regions to integrate themselves into the world economy in new ways. One example is the recent formation and rapid growth of the grape branch of the fruiticulture sector in the sao Francisco valley, North East Brazil. This is based upon a very high level of federal state intervention in creating and managing irrigation districts. In addition, the activities of public and private actors in coordinating export production, and promoting cooperation amongst farms, has had, and continues to have, significant developmental impacts in the region. This thesis utilises a global commodity chains approach to investigate the formation and functioning of the branch, which must meet increasingly high international public and private standards and requirements to participate in higher value horticultural commodity chains. This translates into an increasingly rigorous production process with significant demands on technology, knowledge, and labour processes. Different sized and capitalised farms can meet these standards and requirements in different ways. Some larger more highly capitalised farms finance their own research and development, and investments in human and physical capital. Other large farms, as well as smaller, less capitalised ones group together to meet the requirements, and in so doing enjoy economies of scale, and the generation and exchange of tacit knowledge. The thesis shows that cooperatives, marketing boards and marketing firms help organise farms, and play an important role in their participation in high value commodity chains. The thesis also provides an account o flab our in the Sao Francisco grape branch, and proposes that issues of labour be more fully integrated in the global commodity chains approach which has so far largely neglected them.

In viticulture, the most effective way to prevent or reduce the ochratoxin A (OTA) contamination of viticultural products is the control of ochratoxigenic fungal species, and especially Aspergillus carbonarius, the predominant produce of ochratoxin A in these products. In the present study, conducted in the years 2010, 2011 and 2012, in Heraklion Prefecture (Crete, Greece), the influence of the different farming systems that are applied in the Cretan vineyards, on the incidence of A. carbonarius in grapes and soil, and hence the potential of OTA contamination of viticultural products, were examined. The impact of different cultivar characteristics, cultivation techniques (trellis system, nutrition and irrigation management, fungicides treatments) and area of cultivation was also investigated.

The spatial distribution of commercial viticulture is within narrow climatic niches characterised by growing season average temperatures of 13–21oC and meteorological structures conducive to Vitis vinifera L. grape maturation and sustainable grape yields. Climate change may significantly threaten viticulture in some established regions if in-situ adaptation is unviable or undesirable; it may also present opportunities elsewhere. This thesis explores past, present and future weather and climate risks in the emerging cool-climate viticulture regions of England and Wales. A recent (2004–2013) significant expansion (148%) in viticulture area and a shift to Chardonnay and Pinot noir cultivation for sparkling wine production has been accompanied by international recognition of high quality English wine. Warming growing seasons have been touted as the key growth enabler, however the geographic positioning of England and Wales exposes viticulture to threats from inter-annual weather variability. This first quantitative and qualitative analysis of viticulture climate suitability in England and Wales considers grape-growers perspectives’ on climate change and weather variability, complemented by an analysis of climate and weather data and their recent relationships with wine yields and sector growth. Employing spatial modelling tools and fuzzy logic this thesis also establishes the first mesoscale assessment of land suitability for viticulture in England and Wales. Furthermore, this study examines potential for agro-economic diversification and presents projected future (2021–2040 and 2041–2060) climate change impacts on wine production and quality in south-east England and the Champagne region of France. Increasing bioclimatic index values superficially suggest enhanced cool-climate viticulture opportunities in England and Wales but critically mask shorter term meteorological phenomena and inter-annual weather variability that threaten productivity. These risks appear to have increased with the recent change to more ‘sensitive’ vine cultivars. Additionally, only 50% of vineyards were found to exist within modelled suitability parameters suggesting exposure to sub-optimal biophysical characteristics. However, significant opportunities for sector expansion into more suitable and meteorologically ‘stable’ areas were identified. An economic assessment of crop conversion potential indicates favourable returns for viticulture, and future climate change scenarios (2021–2040 and 2041–2060) indicate growing season warming in south-east England but a changing rainfall distribution that could threaten productivity. Champagne is projected to become drier during the critical maturation stages and the likely repetition of growing season conditions that have led to high quality Champagne vintages was found to be low. Knowledge and tools developed herein are supporting the development of climate services to aid greater resilience of the English and Welsh viticulture sectors to weather and climate risks.

Additional articles by author bound in back. / Bibliography: leaves 136-149 / ix, 150 leaves : ill., (some col.) ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / This investigated focussed on selected aspects of berry development and ripening that were subject to variation. Shiraz and Chardonnay were chosen as experimental varieties because these cultivars presented a large range of variability in the field. The extent of the variation within each of the recorded berry parameters was assessed using the coefficient of variation (CV), a unitless measure of sample variability relative to the sample mean, ideally suited to comparative studies. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Horticulture, Viticulture and Oenology, 2002

L'adaptation au changement climatique est un défi majeur pour la viticulture. Dans un cadre temporel et spatial approprié, l'objectif de cette thèse était d'améliorer la conception de l’adaptation de la viticulture au changement climatique, dans le but de construire des stratégies à haute résolution. Le cadre méthodologique utilisé dans cette étude est constitué de plusieurs étapes. Par l’utilisation d’un modèle climatique régional, la première étape a été d'évaluer les impacts potentiels des changements climatiques futurs sur viticulture dans la sous-région d’Anjou-Saumur. Le réchauffement attendu de +1.1°C à +3.8°C à l’horizon 2071-2100 devrait entrainer une avancée significative de la phénologie de la vigne. Dans un deuxième temps, deux sites d’études contrastées en Anjou-Saumur ont fait l’objet de mesures climatiques et agronomiques à l’échelle fine des vignobles. Pendant trois années consécutives, la variabilité locale du climat et du comportement de la vigne a été étudiée. Les résultats ont montré une forte variabilité spatiale des conditions climatiques locales, qui s'est traduite par des différences de phénologie de la vigne et de composition des raisins. La connaissance de cette variabilité apparait ainsi comme un outil d’adaptation permettant aux viticulteurs de compenser les effets du changement climatique. Enfin, à l’aide d'entretiens semi-directifs individuels, les perceptions, la vulnérabilité et les processus d'adaptation des viticulteurs à la variabilité climatique et au changement climatique ont été évalués. Dans le contexte du changement climatique et des enjeux concernant l'adaptation, cette thèse a mis en évidence l'importance de la connaissance de l'environnement local et de la compréhension contextuelle dans l'élaboration des stratégies d'adaptation à différentes échelles temporelles et spatiales. / Adaptation to climate change is a major challenge facing the viticulture sector. Within an appropriate temporal and spatial framework, the aim of this thesis was to enhance the conception of climate change adaptation in viticulture, all towards constructing high resolution strategies. The methodological framework used in this study consisted of several steps. Using a regional climate model, the first step was to evaluate the potential impacts of future climate changes on grape growing in the Anjou-Saumur wine growing sub-region. With warming predicted to continue by +1.1°C to +3.8°C in the far future, grapevine phenology is expected to advance significantly. Secondly, two contrasting study areas in Anjou-Saumur were equipped with climatic and agronomic measurements at vineyard-level scales. For three consecutive growing seasons, local variability in climate- and grapevine-related variables were studied. Results have shown a strong spatial variability in local climate conditions, which were reflected on grape phenology and grape composition. This spatial heterogeneity in local conditions should represent an important buffer in response to future climate changes, allowing winegrowers to manage the expected climate change impacts. And finally, wine growers’ perceptions, vulnerability and adaptive processes to climate variability and change were assessed through individual semi-structured interviews. Within the context of climate change and the key issues surrounding adaptation, this thesis have highlighted the importance of local environmental knowledge and contextual understanding in framing adaptation strategies across different temporal and spatial scales.

La vigne (Vitis vinifera) est sensible à un grand nombre de maladies. Les politiques de limitation des traitements phytosanitaires font qu'aujourd'hui, les viticulteurs ne disposent d'aucun moyen de lutte contre certains bioagresseurs. C'est le cas des maladies du bois causées par des complexes fongiques nécrosant les ceps et du court noué, maladie virale transmise par des nématodes. La vigne est une espèce végétale connue pour sa production particulière de métabolites secondaires en réponse à des infections. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux phytoanticipines, préformées dans les plantes et dont le potentiel de toxicité envers des agents pathogènes est intéressant, c’est le cas des triterpénoïdes. Les objectifs de cette thèse ont donc été dans un premier temps d'estimer la capacité de la vigne à produire de tels composés. Pour cela, la composition en triterpénoïdes de différents organes et de différents cépages a été analysée. Nous avons pu montrer que la composition générale en triterpénoïdes est caractéristique de chaque cépage et de chaque organe. Dans une deuxième partie, 9 gènes impliqués dans la synthèse de triterpènes chez la vigne ont été identifiés et leur expression a été évaluée dans différents organes, chez différents cépages et sous différentes conditions de stress biotique et abiotique. Cette étude exploratoire nous donne des pistes pour mettre en corrélation l'expression de certaines triterpène synthases avec la production différentielle de certains triterpènes à la surface des feuilles de différents cépages. Enfin, nous nous sommes intéressés aux triterpènes glycosylés, les saponines, afin d'évaluer leur potentiel dans la lutte contre certaines maladies majeures de la vigne pour lesquelles aucun traitement n'est actuellement disponible. Pour cela, l'efficacité de saponines issues de la gypsophile et du quillaja a été testée contre certains champignons associés aux maladies du bois ainsi que contre les nématodes vecteurs des virus du court noué. Nous avons pu mettre en évidence que les souches de champignons testées étaient capables de contourner la toxicité des saponines, tandis qu'un tel traitement était rapidement efficace pour lutter contre les nématodes. Afin de vérifier l'innocuité de ce traitement pour l'environnement, les doses efficaces ont été testées et n'ont pas eu d'impact significatif sur différents bioindicateurs. / Vitis vinifera is susceptible to many pathogens. These past few years, treatment policies led to the withdrawal of many pesticides. Renee, no chemical treatments are available to treat some grapevine diseases such as the grapevine trunk diseases caused by fungi complexes and the grapevine fanleaf degeneration, a viral disease transmitted from grapevine to grapevine by vector nematodes. Grapevine is known for the production of secondary metabolites as a response to pathogen infections. In this work, we focused on phytoanticipins such as triterpenoids, that are found as preformed compounds and that confer a basal resistance level to plants. First, a chemical analysis was made on the triterpenoid composition of some grapevine cultivars and organs. This study revealed that the triterpenoid composition is specific to the V. vinifera cultivar and the organ. In a genomic approach, 9 candidate genes involved in the triterpene biosynthesis were identified and their expression was studied in different organs, varieties and biotic or abiotic stress conditions. This explorative study shows correlations between gene expression and differential triterpene production at the leaf surface of the different varieties. In the last part of this study, the use of glycosylated triterpenes, also called saponins, as a substitution solution to withdrawed treattnents against major grapevine diseases was tested. Therefore, the efficiency of saponins extracted from gypsophila and quillaja was tested against fungi associated to grapevine trunk diseases and some nematodes vector of the grapevine fanleaf degeneration. These tests evidenced that the fungi were able to avoid saponins toxicity, whereas such treatment was efficient to kill nematodes. In order to evaluate the effect of the treatment on the environment, the efficient doses were tested and bad no significant impact on some bioindicators.

En contexte de changement global, les questions d’adaptation et de pérennisation des systèmes de production sont un enjeu agricole majeur. En Argentine, le 5ème producteur mondial de vins, les conditions thermiques et hydriques sont déjà proches des limites de la culture de la vigne. En tant que culture pérenne, son adaptation à court et moyen termes doit être pensée, dès à présent. La pérennisation de cette culture passe par une adaptation des pratiques culturales. L’objectif de cette thèse visait à proposer des outils de détection et de gestion des pratiques culturales des vignobles à partir d’imagessatellitaires optiques et radar. Une analyse préalable des évolutions du climat et de sa variabilité intrarégionale a mis en évidence les principales menaces et opportunités au regard du changement climatique. A l’échelle locale, le travail sur un grand nombre de parcelles aux caractéristiques hétérogènes a approfondi les connaissances sur l’interaction signal cible en fonction des pratiques culturales. Des cartographies de l’orientation des rangées de vignes, des surfaces protégées par des filets anti-grêles et des modes d’irrigation ont été réalisées afin de dresser un état des lieux du système viticole actuel. Ensuite, l’évaluation du potentiel des données satellitaires pour le suivi de la croissance de la vigne et de ses besoins en eau ont apporté des résultats prometteurs pour le développement d’outils d’aide à la décision pour les viticulteurs. / In the climate change context, the adaptation and sustainability of agricultural systems is a major challenge. In Argentina, the 5th worldwide wine producing country, the thermal and hydrical conditions are already extreme for grapevine production. This perennial crop sustainability depends on the adaptation of cultural practices. The objective of the thesis was to develop tools for helping in cultural pratices management using optical and SAR remote sensing images. First, an analysis of climate evolution and its inner regional variability hilighted the main threats and opportunities in the climate change context. At the local scale, working on a high number of heterogeneous vineyards improved the knowledge about signal and target interaction depending on cultural practices. Maps of row orientation, areas protected by anti-hail nets and irrigation systems were produced for an inventory of the actual viticultural system conditions. Then, the potential of remote sensing data for grapevine growth monitoring and irrigation requirements was evaluated and led to promising preliminary results for developping irrigation monitoring tools destinated to grapevine producers

À l’échelle d’un terroir viticole, le climat présente des variations significatives et joue un rôle important sur les caractéristiques des vins produits. L’adaptation de la filière viticole au changement climatique en cours nécessite la connaissance de l’évolution du climat à l’échelle locale. Cette étude vise à intégrer cette échelle dans les projections climatiques en se basant sur l’utilisation combinée de modèles dynamiques et géostatistiques. Dans un premier temps, l’utilisation d’un modèle climatique régional à haute résolution (1 km) dans les vignobles de Marlborough (Nouvelle-Zélande) a permis de cartographier les températures d’une région viticole. Les limites et les incertitudes de l’utilisation de ce type de modèle, notamment pour la représentation des variations thermiques les plus locales, ont également été étudiées. Par l’utilisation des données issues d’un réseau dense de capteurs de température, une seconde étape a consisté au développement d’un modèle statistique non linéaire permettant une cartographie fine des températures sur les appellations Saint-Émilion, Pomerol et leurs satellites. Enfin une méthode d’intégration de l’échelle locale dans les projections de changement climatique est proposée, associant modèles dynamiques et modèles géostatistiques. Cette thèse a mis en évidence que l’utilisation simultanée de différentes méthodes de modélisation des températures peut représenter une piste intéressante pour pallier aux manques qu’elles peuvent représenter individuellement et limiter ainsi l’incertitude. / At vineyard scale, climate variability can be significant in magnitude and play a key role in vine and wine characteristics. Adaptation of viticulture to climate change requires knowledge about future fine-scale climate evolution. This study aims to integrate local scale in future climate projections, coupling dynamic and statistical modelling. A first step consisted in producing temperature maps at 1 km resolution using WRF in a vineyard area (Marlborough, New-Zealand) and evaluating model uncertainties. It revealed that dynamical models do not represent well local climate variations. Using a high density temperature data logger network, the second part is dedicated to developing a non-linear statistical model to map temperature at very fine scale in famous sub-appellations of the Bordeaux vineyard area (Saint-Émilion). Following, a method, coupling dynamical and statistical modelling, is proposed to integrate local scale in climate change projections. This thesis highlights that using simultaneously statistical and dynamical models can be an approach to reduce model uncertainties.

La vigne est sujette à de nombreuses contraintes biotiques et abiotiques face auxquelles elle devra optimiser ses stratégies de défense, en favorisant parfois des interconnections entre les réponses adaptatives au stress abiotique et la gestion de la réponse immune face à un pathogène. Dans cette étude nous avons évalué l'effet du stress hydrique (par privation d'eau) sur différentes réactions adaptatives au stress, mais aussi sur des réponses de défense et sur la sensibilité des feuilles et des baies de la vigne à Botrytis cinerea. Ces réactions ont été suivies en utilisant des boutures végétatives de deux cépages : cv. Meski (MSK), tolérant à la sécheresse et cv. Chardonnay (CHR), sensible. La relation entre les réponses au stress hydrique et la réponse immune a également été recherchée au moyen de feuilles de vitroplants et de baies isolées de Chardonnay exposées à des osmotica : le polyéthylène glycol (PEG) et une forte concentration en saccahrose (SUC). Les résultats montrent que le stress hydrique/osmotique conduit à des modifications physiologiques et biochimiques importantes dans les feuilles et les baies mûres de vigne. L'amélioration de la tolérance chez MSK est associée à une faible inhibition de l'activité photosynthétique, une altération du profil des acides aminés et un catabolisme actif des polyamines (PAs) comparé au CHR. Ces résultats suggèrent un rôle potentiel des déviations métaboliques observées dans les processus de tolérance de la vigne au stress osmotique. La tolérance du MSK au déficit hydrique est également corrélée à une forte induction des réponses de défense accumulation de resvératrol et e-viniférine, expression de certains gènes de défense dont STS, Gluc (PR-2), Chit-4c (PR-3) et PR-5 dans les feuilles, ainsi qu'à une faible sensibilité à B. cinerea.Ces résultats suggèrent un lien étroit entre la tolérance au déficit hydrique et la capacité de la vigne à exprimer davantage ses mécanismes de défense et à résister mieux à B. cinerea. Des expériences pharmacologiques ont montré qu'en situation de stress hydrique/osmotique, le catabolisme des PAs, via des diamine- et PA-oxydases, est impliqué dans la régulation de l'homéostasie des PAs et de l'expression des réactions de défense. L'application du stress osmotique avant l'infection des feuilles par B. cinerea potentialise l'accumulation des PAs en réduisant fortement leur dégradation. Ces effets sont corrélés à une réduction de l'amplitude des réponses de défense après infection, et à une sensibilité accrue à B. cinerea. Ces résultats rendent compte (1) de l'importance des stress abiotiques dans la régulation de la réponse immune chez la vigne et sa résistance à B. cinerea et (2) du fait que le niveau des réponses de défense osmo-induites et la résistance au pathogène sont tributaires, au moins en partie, de certains mécanismes adaptatifs au stress, comme c'est le cas ici des voies de dégradation des polyamines. / Grapevine is often exposed to both biotic and abiotic stresses, and it will optimize defense strategies by favoing sometimes the cross-talk between adaptive responses to abiotic stress and immune response against pathogen challenge. In this study we evaluated the effect of water stress (by withholding water) on different adaptive responses, and also on defense responses and sensitivity of grapevine leaves or berries to Botrytis cinerea. These reactions were monitored using vegetative cuttings of two varieties: Meski (MSK) a drought tolerant cultivar and Chardonnay (CHR) as a sensitive one. The relationship between the responses to water stress and the immune response was also assessed using detached leaves from vitroplantlets and detached ripe berries from Chardonnay exposed to osmotic agents: polyethlene glycole (PEG) and a high concentration of sucrose (SUC). The results show that water/osmotic stress leads to significant physiological and biochemical changes in grapevine leaves and ripe berries. The improved tolerance of MSK to drought is associated with a weak inhibition of photosynthetic activity, altered amino acid profile and an activation of polyamine (PA) catabolism, compared to the sensitive plant CHR. These results suggest a potential role of metabolic deviations observed in the process of osmotic stress olerance. MSK tolerance to water deficit is also correlated with a strong induction of defense responses, such as accumulation of resveratrol and e-viniferin, enhanced expression of defense-related genes, including STS , Gluc (PR-2), Chit-4c (PR-3) and PR-5, and a low susceptibility of leaves to B. cinerea. These results suggest a close connection between water stress tolerance and the ability of grapevine to express more their defense mechanisms and then to resist better to the pathogen B. cinerea. Pharmacological experiments showed that experiencing water/osmotic stress, PA oxidation through diamine- and PA-oxidases is involved in the regulation of PA homeostasis and the expression of defense reactions in both leaves and berries. The application of osmotic stress before leaf infection by B. cinerea potentiates PA accumulation probably by reducing PA degradation. These effects are correlated with a reduction of defense responses after B. cinerea infection, as well as to an increased susceptibility to B. cinerea.These results highlight (1) the importance of abiotic stress in regulating the immune response in grapevine plants and resistance to B. cinerea and (2) that the level of defense responses induced by osmotic and the resistance of grapevine to the pathogen are dependent, at least in part, on some adaptive mechanisms to stress, as it is the case here for polyamine degradation pathways.

La mousse est une caractéristique organoleptique majeure des vins effervescents. Dans le cadre d’une meilleure maîtrise des propriétés moussantes des vins de Champagne, l’objectif de ce travail est de mieux comprendre l’impact de la maturité des raisins et du fractionnement des jus au pressurage sur la composition des moûts et des vins, en particulier sur les protéines, et la relation avec la moussabilité des vins.Au cours de la maturation de raisins sains Chardonnay et Pinot noir de deux millésimes, les caractéristiques œnologiques des moûts évoluent pour un TAP compris entre 4% et 11% vol. Une augmentation de la teneur en protéines est aussi montrée au cours de la maturation des baies. De plus, pour des raisins vendangés à « maturités industrielles », des changements essentiels de la composition biochimique des moûts, ayant un TAP compris entre 8% et 11% vol., sont observés.Une étude de la maturité de raisins Chardonnay et Pinot meunier de trois millésimes, a montré que des raisins plus mûrs, et sains, donnent des vins de base avec des teneurs en protéines totales plus élevées, ayant une meilleure moussabilité que des vins issus de raisins moins mûrs. Les analyses statistiques montrent des corrélations positives significatives entre différentes caractéristiques œnologiques des moûts et des vins de base et, pour la première fois, une corrélation entre la moussabilité et la teneur en protéines des vins, en relation avec la maturité, a été montrée. Au-delà de la maturité des raisins, la teneur en protéines et la moussabilité des vins peuvent être fortement influencées, dans la notion de Terroir, par le couple cépage/parcelle et le climat du millésime.L’étude du fractionnement des jus au pressurage, réalisée sur les cépages Chardonnay, Pinot noir, Pinot meunier et cinq millésimes, montre une évolution générale des caractéristiques des moûts et des vins, au cours du pressurage à l’échelle industrielle et au laboratoire. La composition des moûts et des vins peut être fortement influencée par la variabilité de la parcelle, de la maturité, du millésime, de l’état sanitaire des raisins, mais faiblement affectée par l’échelle et le type de pressoir. Ces sources de variabilités conduisent à des différences de teneur en protéines et de propriétés moussantes pour les vins de base champenois. / Foam is a major sensory characteristic of sparkling wines. As part of better controlling the foaming properties of Champagne wines, the goal of this work is to better understand the impact of grape maturity and press fractioning on the composition of grape juices and base wines, especially on the proteins, and their relationships with wines’ foamability.During the maturation of healthy grapes (Chardonnay and Pinot Noir of two vintages), the oenological characteristics of musts evolve in a TAP range from 4% to 11% vol. An increase in protein content was also showed during the ripening of grape berries. In addition, for the grapes harvested at ‘industrial maturity’, essential changes in the biochemical composition of musts were observed with a TAP between 8% and 11% vol.The study of grape maturity that performed on Chardonnay and Pinot Meunier grapes of three vintages, showed that riper and healthy grapes could give their corresponding base wines with higher total protein contents, and better foamability than those wines made from less ripen grapes. Statistical analyses showed significant positive correlations between different oenological characteristics of musts and base wines and, for the first time, a correlation between foamability and protein content of wines, in relation to grape maturity, has been shown. Except for the grape maturity, the protein content and the foamability of Champagne base wines could be strongly influenced, in the concept of ‘Terroir’, by the pair grape variety/vineyard and the climate of the vintage.The study of the press fractioning of grape juices, carried out on Chardonnay, Pinot Noir, Pinot Meunier of five vintages, showed a general evolution of the characteristics in musts and wines, during the pressing cycle that realized on industrial and laboratory scale. The composition of musts and their corresponding wines could be strongly influenced by the variability of vineyards, grape maturity, vintage and the health condition of grapes, but hardly affected by the scale and the type of press. Those sources of variability could lead to differences in protein content and foaming properties for Champagne base wines.