ブドウ栽培における灌漑

ブドウ栽培における灌漑は、ブドウの木の栽培に追加の水を施すプロセスです。これは議論の余地があると同時に、ワインの生産に不可欠であると考えられています。ブドウの木の生理学では、利用可能な水の量は光合成、ひいては成長、そしてブドウの実の発育に影響します。気候と湿度が重要な役割を果たしますが、典型的なブドウの木はストレスを避けるために、成長期の春と夏の数か月間に年間25〜35インチ（635〜890ミリメートル）の水を必要とします。^[1]必要な量の水を受け取っていないブドウの木は、さまざまな方法で成長が変わります。水ストレスのいくつかの影響（特に、実のサイズが小さくなり、糖度がいくらか高くなる）は、ワイン用ブドウ栽培者には望ましいと考えられています。

旧世界のワイン生産地の多くでは、自然の降雨が、ブドウ畑がそのテロワールの特性を維持できる唯一の水源であると考えられている。灌漑の慣行は、灌漑によって人工的に高収量を増やすことができるため、ワインの品質に悪影響を与える可能性があり、不当に操作的であると考える批評家もいる。 ^{[2]灌漑は歴史的に}欧州連合のワイン法で禁止されてきたが、近年では個々の国（スペインなど）が規制を緩和しており、フランスのワイン統括団体である国立原産地呼称研究所（INAO）もこの問題を検討している。^[3]

降雨量が非常に少なく乾燥した気候では、ブドウ栽培の将来にとって灌漑は不可欠だと考えられています。オーストラリアやカリフォルニアなど、多くの新世界のワイン産地では、ブドウ栽培が不可能な地域で定期的に灌漑を行っています。これらのワイン産地(およびイスラエルなど一部の旧世界のワイン産地) における進歩と研究により、灌漑を最小限に抑えて管理した地域では、潜在的なワインの品質が向上する可能性があることがわかっています。この背後にある主な原則は、水ストレスの制御です。つまり、出芽と開花の期間中はブドウの木に十分な水が与えられますが、成熟期には灌漑が縮小され、ブドウの木は限られたリソースを余分な葉ではなくブドウの房の発達に注ぎ込むように対応します。ブドウの木が過度の水ストレスを受けると、光合成や栄養素の貯蔵などの他の重要なプロセスが影響を受け、ブドウの木は実質的に停止する可能性があります。灌漑が利用できるということは、干ばつが発生した場合でも植物に十分な水が供給され、水ストレスと成長のバランスが最適なレベルに保たれることを意味します。^[2]

灌漑の習慣はワイン生産において長い歴史を持っています。考古学者はこれをブドウ栽培における最も古い習慣の1つと表現しており、アルメニアとエジプトのブドウ園の近くで2600年以上前の灌漑用水路が発見されています。^[2]灌漑は紀元前5000年頃から他の農作物のために広く行われていました。 ^[4]ブドウの木は他の食用作物を育てるには不毛すぎる土壌でも育つ可能性があるため、灌漑の知識がこれらの地域から他の地域へのブドウ栽培の普及に貢献した可能性があります。ブドウの木はやや丈夫な植物で、最大の要件は十分な日光であり、最小限の水と栄養素で繁栄することができます。水のニーズが満たされていない地域でも、灌漑が利用できるため、ブドウ栽培を支えることができました。^[2]

20 世紀には、カリフォルニア、オーストラリア、イスラエルの拡大するワイン産業が灌漑の進歩によって大きく促進されました。より費用対効果が高く、労働集約度の低いブドウの木への水やり方法が開発されたことで、非常に日当たりがよく乾燥した広大な土地をワイン栽培地域に変えることができました。各ブドウの木が受け取る水の量を正確に制御できるため、これらの新世界のワイン生産地の生産者は、通常のヴィンテージの変動に関係なく、毎年かなり一貫したスタイルのワインを開発できました。これは、降雨量などのヴィンテージの変動が毎年の潜在的なワインのスタイルに顕著な影響を及ぼしたヨーロッパの旧世界のワイン生産地と非常に対照的でした。継続的な研究では、制御された (または補足的な) 灌漑を使用して、ブドウの木が環境に反応する方法に影響を与え、ワインの品質に貢献する糖、酸、フェノール化合物の開発にリソースを注ぎ込むことで、潜在的なワインの品質を向上させる方法が調査されました。この研究により、土壌の水分保持量を測定する方法が開発され、水管理のメリットを最大化する個別の灌漑計画を各ブドウ園ごとに計画できるようになりました。^[2]

水の存在は、すべての植物の生存に不可欠です。ブドウの木では、水は重要な生理機能を実行するために必要な多くの栄養素とミネラルの万能溶媒として機能し、ブドウの木は土壌から栄養素を含む水を吸収することでこれらを受け取ります。土壌に十分な水分がない場合、ブドウの木の根系はこれらの栄養素を吸収するのが困難になる可能性があります。植物自体の構造では、水は木部内で輸送手段として機能し、これらの栄養素を植物の端まで運びます。光合成の過程で、水分子は二酸化炭素から生成された炭素と結合してブドウの木の主なエネルギー源であるグルコースを形成し、副産物として酸素も生成します。 ^[2]

光合成に使用されることに加えて、ブドウの木の水分は、蒸発と蒸散のプロセスによっても枯渇します。蒸発では、熱（風と日光の助けを借りて）により土壌の水分が蒸発し、水蒸気分子として逃げていきます。このプロセスは湿度と反比例関係にあり、相対湿度の低い地域では蒸発が速く起こります。蒸散では、この水分の蒸発はブドウの木の中で直接起こり、水は葉の裏側にある気孔を通して植物から放出されます。葉からのこの水分の損失は、水が根から吸い上げられる原因の 1 つであり、ブドウの木が熱ストレスの影響と戦うのにも役立ちます。熱ストレスはブドウの木の生理機能に深刻なダメージを与える可能性があります（人間や動物の発汗の仕組みに似ています）。ブドウの木に十分な水分があれば、葉の内部温度を周囲の空気の温度より数度高い程度に抑えることができます。しかし、水分が著しく不足すると、内部温度が周囲の空気よりも約18°F（10°C）上昇し、ブドウの木に熱ストレスが生じます。蒸発と蒸散の二重の効果は蒸発散と呼ばれます。^[2]暑く乾燥した気候の典型的なブドウ園では、生育期に蒸発散によってブドウの木1本あたり1,700米ガロン（6,400リットル、1,400英ガロン）もの水が失われることがあります。^[5]

灌漑には基本的に2つの主な種類があります。1つは、ブドウ栽培を行うのに十分な降雨量がない地域（非常に乾燥した気候など）に必要な一次灌漑、もう1つは、自然降雨量の「不足分を補う」ために灌漑を行い、水位を適切な数値に維持するとともに、季節的な干ばつが発生した場合の予防策として使用される補助灌漑です。どちらの場合も、地域の気候とブドウ園の土壌の両方が、灌漑の使用と有効性に重要な役割を果たします。^[2]

ブドウ栽培は、地中海性気候、大陸性気候、海洋性気候で最も一般的に行われており、それぞれの気候では、生育期の重要な時期に十分な水を供給するという課題があります。地中海性気候では、夏の熟成段階の非常に乾燥した時期に灌漑が必要になることが多く、この時期には干ばつが絶え間なく続く可能性があります。特定のマクロ気候の湿度レベルによって、必要な灌漑量が正確に決まります。蒸発散量が多いのは、チリの一部や南アフリカのケープ州など、湿度の低い地中海性気候でより一般的に発生します。これらの湿度の低い地域では、一次灌漑が必要になる場合がありますが、多くの地中海性気候では、灌漑は通常補助的です。^[2]春と夏の降水量も重要です。たとえば、トスカーナでは、 4月から6月にかけて平均8インチ（200 mm）の降雨量があります^[6]。これは、水が最も重要となる開花と結実の時期です。降雨量には変動があるものの、自然降雨量と土壌の保水力を合わせると、通常は豊作につながる。対照的に、ナパバレーでは同時期に平均2.4インチ（60 mm）しか降雨がなく、^[7]パターンは不規則（ある年にはもっと降雨量が多い年もあれば、ごくわずかな降雨量しかない年もある）であることが多く、中央カリフォルニアと南カリフォルニアのほとんどのアペラシオン（沿岸部と内陸部の両方）ではそれよりも降雨量が少ないため、補助的な灌漑が必要となる。

大陸性気候は、通常、海洋や大きな水域の沿岸部から内陸部に入った地域で見られます。冬と早春に通常適度な降水量があるため、最も寒い月と最も暑い月の平均気温との差はかなり大きくなります。土壌の保水能力によっては、この期間中にブドウの木に十分な水が行き渡り、ほとんど灌漑を行わなくても生育期を全うできる場合があります。保水能力の低い土壌では、乾燥した夏の数か月間に補助灌漑が必要になる場合があります。補助灌漑を使用する大陸性気候の例としては、ワシントン州のコロンビアバレーやアルゼンチンのメンドーサワイン地域などがあります。^[2]

海洋性気候は、地中海性気候と大陸性気候の中間に位置し、近くの大きな水域の影響で和らげられた穏やかな気候である。地中海性気候と同様に、特定のマクロ気候の湿度は、必要な灌漑量を決定する上で重要な役割を果たします。ほとんどの場合、灌漑は、たとえ使用されるとしても、干ばつが問題となる可能性のある年にのみ補助的に使用されます。ガリシアのリアス・バイシャス、ボルドー、オレゴンのウィラメット・バレーなど、多くの海洋地域は、生育期に雨が多すぎるという正反対の問題に悩まされています。^[2]

土壌はワインの潜在的な品質に大きな影響を与えることがあります。地質学者やブドウ栽培家は、土壌がワインにどのような不変またはテロワールに基づく性質を与えることができるかを正確には把握していませんが、土壌の保水性と排水性が主要な役割を果たすという点ではほぼ全員が同意しています。 ^{[8] [9]}保水性とは、土壌が水を保持する能力を指します。「圃場容量」という用語は、通常の排水後に深く湿った土壌が保持する最大量の水を説明するために使用されます。排水とは、水が土壌全体を自由に移動する能力です。理想的な状況は、ブドウの木に十分な量の水を保持できるが、土壌が水浸しにならない程度に排水がよい土壌です。保水性の悪い土壌では、ブドウの木は簡単に水ストレスに陥り、排水性の悪い土壌では、水浸しの根が微生物に攻撃され、土壌の栄養素がすべて消費されてブドウの木が餓死するリスクがあります。 ^[2]

土壌の深さ、質感、組成は、土壌の保水性や排水性に影響を及ぼします。多量の有機物を含む土壌は、最も高い保水性を持つ傾向があります。これらのタイプの土壌には、カリフォルニア州ナパバレーなどの肥沃な谷底に典型的に見られるような、深いロームやシルト質土壌が含まれます。粘土粒子は、水に溶解すると、長期間コロイド懸濁液中に留まる可能性があります。このため、粘土ベースの土壌は、ポムロールの右岸ボルドー地域の粘土質土壌のように、大量の水を保持する可能性があります。これらのタイプの保水性土壌がある地域の多くでは、灌漑の必要性がほとんどなく、必要な場合でも通常は干ばつの期間に補助的に使用されます。保水性の悪い土壌には、イタリアのバローロおよびバルバレスコ地域や南オーストラリアの多くの地域で見られるような、砂や沖積砂利ベースの土壌が含まれます。気候や自然降雨量によっては、保水力の弱い地域では灌漑が必要になる場合があります。^[2]

水が少なすぎるとブドウの木に悪影響を与えるのと同様に、水が多すぎるのもブドウの木に悪影響を与えます。水浸しになったブドウの木は、土壌中の養分をめぐってブドウの木と競合するバクテリアや菌類などのさまざまな微生物の標的になります。また、過度に湿った土壌は、地面から放射される貴重な熱をあまり伝導しません。一般的に湿った土壌は冷たい土壌であり、開花期には特に問題となり、実のつきが悪くなり、花冠不全につながる可能性があります。また、冷涼な気候の地域のブドウの木では、果実を十分に熟成させるために地面から放射される追加の熱が必要になる場合があり、成熟段階でも問題になります (この例として、ドイツのモーゼル川沿いにあるスレート質のブドウ園が挙げられます)。そのため、水はけの良い土壌は高品質のワインを生産するのに非常に適していると考えられています。一般的に、軽い質感 (砂や砂利など) や石の多い土壌は水はけが良い傾向があります。重い土や有機物の割合が高い土も、崩れやすい質感と構造であれば、水はけが良い可能性があります。この質感は、土全体にトンネルを掘ったミミズやその他の生物によって生じる土壌のもろさに関係しています。岩石と同様に、これらのトンネルは水が土壌をより自由に通過できるようにし、排水に貢献します。^[2]

浸水した土壌や湿った土壌に関連する問題のため、灌漑を行うかどうか、また灌漑を行うとしたらどの程度行うかを決定する前に、現在土壌にどれだけの水分が含まれているかを知ることがブドウ栽培者にとって重要です。今日、精密農業では現場で高度な技術が使用されており、生産者は特定のブドウの木の水分必要量を正確に測定できます。土壌水分を評価する方法はいくつかあります。最も基本的な方法は、土壌の単純な観察と感触ですが、表土が乾燥しているように見えても下層土が湿っている可能性があるため、これには限界があります。より具体的な測定は、土壌から抽出した水の表面張力を評価する張力計を使用して行うことができます。土壌内の水分の存在は、土壌内の水分の微妙な変化を検出する内部中性子源を備えたアルミニウム管を使用する中性子水分計によって測定できます。同様に、ブドウ園全体に置かれた石膏ブロックには、土壌が乾燥し、水分が蒸発によって放出されるときに発生する電気抵抗を検出するために使用できる電極が含まれています。 1990年代以降、時間領域反射測定法や静電容量プローブを利用したツールの研究が盛んに行われてきました。ブドウ栽培者は、過剰な水分を監視するだけでなく、深刻な水不足による水ストレス（後述）の兆候にも注意を払っています。^[2]

ブドウ栽培では、必要な制御と水管理の量に応じて、いくつかの灌漑方法を使用できます。歴史的には、斜面の重力を利用してブドウ園全体に水を流す表面灌漑が最も一般的な手段でした。チリのワイン産業の初期の歴史では、アンデス山脈の雪解け水を下の谷に流す洪水灌漑がブドウ園で広く行われていました。この方法ではほとんど制御できず、ブドウの木に水をやりすぎるという悪影響が出ることが多かったです。この方法を応用したのがアルゼンチンで使用された畝間灌漑システムで、小さな水路がブドウ園を通って灌漑を提供していました。これは、水路に入る最初の水量を制御できるため、わずかに制御性が向上しましたが、各ブドウの木が受け取る量は散発的でした。^[2]

スプリンクラー灌漑では、ブドウ園全体に一連のスプリンクラーユニットを設置します。スプリンクラーユニットは、通常、約 65 フィート (20 m) 間隔で数列設置されます。スプリンクラーは電子タイマーで設定でき、一定時間、所定の量の水を放出します。この方法は、湛水灌漑よりも制御性が高く、水の使用量も少なくて済みますが、畝間灌漑と同様に、個々のワインに供給される水量は散発的になる可能性があります。水管理を最も制御できる灌漑システムは、逆に最も設置コストが高い点滴灌漑です。このシステムでは、ブドウ園の各列に長いプラスチック製の給水管が敷かれ、ブドウの木ごとに個別の点滴器が備えられています。このシステムにより、ブドウ栽培者は、ブドウの木が一滴に至るまで正確に水の量を制御することができます。このシステムを応用した地下灌漑は、灌漑が禁止されている地域では役立つ可能性がありますが、地下灌漑では、正確な量の水が根系に直接供給されます。^[2]

水が豊富であれば、ブドウの木は浅い根系を形成し、新しい植物の芽が活発に成長します。これにより、大きく葉の茂った樹冠と、十分にまたは生理学的に熟していない可能性のある大きなブドウの実の房の高収量につながります。水が不十分な場合、ブドウの糖分やフェノール化合物の生成に寄与する光合成など、ブドウの木の重要な生理学的構造の多くが停止する可能性があります。灌漑の鍵は、新しい芽や浅い根の活発な成長を促さずに、植物が機能し続けるのに十分な水を提供することです。正確な水の量は、予想される自然降雨量や土壌の保水性と排水性など、さまざまな要因によって異なります。^[10]

水は、生育期の初期の芽吹きと開花の段階で非常に重要です。降雨量が十分でない地域では、春のこの時期に灌漑が必要になる場合があります。^[1]果実が実った後、ブドウの木に必要な水は落下し、灌漑はブドウが色づき始めるベレゾンの期間まで控えられることがよくあります。この「水ストレス」の期間は、ブドウの木がその限られた資源を小さな果実の少ない収穫に集中させることを促し、高品質のワイン生産に望ましいことが多い好ましい皮と果汁の比率を生み出します。^[11]熟成期間中の灌漑の利点と欠点自体は、ワイン生産コミュニティで議論と継続的な研究の対象となっています。^{[2]ほぼ合意されている唯一の分野は、長期にわたる乾燥期間の後の}収穫間近に水が与える不利益です。長期にわたる水ストレスにさらされたブドウの木は、大量の水が供給されると急速にそれを吸収する傾向があります。これにより、果実は劇的に膨張し、ひび割れや破裂を引き起こす可能性があり、さまざまなブドウの病気にかかりやすくなります。たとえ果実が割れたり破裂したりしなくても、水の急速な膨張によりブドウの糖分とフェノール化合物の濃度が低下し、風味と香りが薄れたワインが作られます。^[12]

水ストレスという用語は、水が不足しているときにブドウの木が経験する生理学的状態を表します。ブドウの木が水ストレスに陥ると、その最初の機能の 1 つは、栄養素と資源をめぐってブドウの房と競合する新しい植物の芽の成長を抑えることです。また、水が不足すると、個々のブドウの実が小さくなり、果皮と果汁の比率が高くなります。果皮には色素 フェノール、タンニン、芳香化合物が豊富に含まれているため、果皮と果汁の比率が高くなることは、ワインに複雑さが加わる可能性があるため望ましいことです。高品質のワインを生産するためのブドウの育成にどの程度の水ストレスが有益であるかについては意見が分かれていますが、ほとんどのブドウ栽培者は、ある程度の水ストレスは有益であることに同意しています。イタリアのトスカーナやフランスのローヌ渓谷など、多くの地中海性気候のブドウの木は、夏の生育期に降雨量が減少するため、自然な水ストレスを経験します。^[2]

最も極端なのは深刻な水ストレスで、ブドウの木とワインの品質の両方に悪影響を及ぼす可能性があります。水分を節約するために、ブドウの木は蒸散による損失を制限することで水分を節約しようとします。植物ホルモンのアブシシン酸は、植物の葉の裏側にある気孔を閉じたままにして、蒸発する水の量を減らすように促します。水分を節約する一方で、光合成を維持するために必要な二酸化炭素の摂取も制限する結果になります。ブドウの木が継続的にストレスを受けると、気孔が閉じた状態が長くなり、最終的には光合成が完全に停止する可能性があります。ブドウの木が水分を奪われすぎると、永久萎凋点と呼ばれる値を超えることがあります。この時点で、ブドウの木は後で水をやったとしても回復できないほど永久に損傷する可能性があります。ブドウ栽培者は、深刻な水ストレスの兆候がないか植物を注意深く観察します。症状には次のものがあります。^[12]

• 萎縮し た蔓
• （開花中）枯れた花房
• ブドウの若い葉が萎れ、その後成熟した葉が萎れる
• 光合成が停止したことを示すクロロシス
• 枯れ葉組織の壊死により、葉が早期に落ちる
• 最後に、ブドウの実自体が萎縮し、ブドウの木から落ち始めます。

水ストレスの有効性は、ブドウ栽培において継続的に研究されている分野です。特に焦点が当てられているのは、収穫量と水ストレスの潜在的な利点との関係です。ブドウの木にストレスを与える行為は光合成を低下させ、ひいては光合成によって生成される糖分がブドウの発育に必要であるため熟成を低下させるため、収穫量が多いがストレスを受けたブドウの木から未熟なブドウが大量に生産される可能性があります。^[2]研究のもう 1 つの関心は、白ブドウ品種への潜在的な影響です。Cornelius Van Leeuwen や Catherine Peyrot Des Gachons などの醸造学者やブドウ栽培家は、白ブドウ品種は軽度の水ストレスにさらされると、その芳香特性の一部を失うと主張しています。^[13]

部分的根域乾燥 (PRD) として知られる灌漑技術は、ブドウの木が実際には十分な水供給を受けているにもかかわらず、水ストレスを受けていると「騙す」というものです。これは、ブドウの木の片側だけに水が一度に供給されるように、点滴灌漑を交互に行うことで実現します。ブドウの木の乾燥した側の根はアブシシン酸を生成し、これが水ストレスに対するブドウの木の生理学的反応 (新芽の成長低下、果実サイズの縮小など) を引き起こします。しかし、ブドウの木は反対側でまだ水を受け取っているため、ストレスは光​​合成などの重要な機能が損なわれるほど深刻にはなりません。^[14] 部分的根域乾燥は、ブドウの木の水利用効率を大幅に向上させることが示されています。PRD は葉面積をわずかに減少させることが示されていますが、全体的な収量には影響がないため、これは通常問題にはなりません。^[15]

灌漑の実施には批判や環境問題がつきまとう。ヨーロッパの多くのワイン産地では、灌漑は良質なワインの生産に悪影響を与えるという信念のもと、灌漑は禁止されている。^[12]しかし、21世紀初頭には、一部のヨーロッパ諸国が灌漑法を緩和したり、灌漑問題を再評価したりしている。^[16]灌漑に対する批判の中で最も多いのは、土地のテロワールの自然な表現や、ヴィンテージの違いに伴う独特の特徴を乱すというものである。灌漑を実施していない地域では、天候や降雨量によって、ワインの品質とスタイルがヴィンテージごとに劇的に異なる可能性がある。灌漑はワインのより広範なグローバル化に貢献しているが、ワインの均質化や「標準化」を促進していると批判されている。^[12]

その他の批判は、ブドウ園周辺の生態系への灌漑の環境影響と、世界の水資源への負担拡大に集中している。点滴灌漑の進歩により灌漑による廃水の量は減少したが、カリフォルニア州のサンホアキン渓谷やオーストラリアのマレー・ダーリング盆地などの広大な土地の灌漑には、枯渇しつつある水資源からの大量の水が必要である。^{[2]オーストラリアでは、}マランビジー灌漑地域などの場所で何世紀にもわたって行われてきた湛水灌漑により、浸水、塩性化の増加、地下水位の上昇により深刻な環境被害が発生した。2000年、オーストラリア政府は、大規模な灌漑による被害を最小限に抑える方法の研究に360万豪ドル以上を投資した。 ^{[17] 2007年、カリフォルニアの政府当局は、}ロシアンリバーの生態学的被害に対する懸念から、水供給を削減し、より効率的な灌漑方法を促進する同様の措置を講じた。^[18]

灌漑システムは、植物の成長と発育のために水を供給するだけでなく、他の目的にも使用できます。最も一般的なものの 1 つは、施肥灌漑と呼ばれるプロセスで、水と肥料を二重に施用することです。点滴灌漑システムでよく使用されるこの方法では、各ブドウの木が受け取る肥料と栄養素の量を同様に正確に制御できます。スプリンクラー灌漑システムのもう 1 つの代替用途は、冬または春の霜の脅威があるときに発生します。気温が 32 °F (0 °C) を下回ると、ブドウの木は霜害を受けるリスクがあり、翌年の収穫が台無しになるだけでなく、ブドウの木が枯れることもあります。霜害に対する 1 つの予防策は、スプリンクラー灌漑システムを使用して、ブドウの木を凍結する水の保護層で覆うことです。この氷の層は断熱材として機能し、ブドウの木の内部温度が氷点以下に下がるのを防ぎます。^[2]

• 水のポータル
• ワインポータル

• M. ベセス「水をワインに変える」アメリカワイン経済学者協会、2008 年 12 月 10 日
• E. マクマリン「灌漑管理がワインの品質に与える影響」ワインズ アンド ヴァインズ、1994 年 6 月
• M. グリーンスパン「灌漑は重要ではない」ワインビジネスマンスリー 2009 年 5 月 15 日