Grafting , the most sustainable way to control Phylloxera for over 150 years

Abstract

Just over 150 years ago, phylloxera, daktulosphaera vitifoliae, was introduced to europe, and particularly France, from North America via imports of American vitis plants. This aphid, with its complex biology and life cycle, has spread rapidly to most vineyards, causing rapid and lethal decline of V. vinifera vines due to the primary and secondary damage it causes to the roots. In response to this pest, and given the economic importance of the French wine sector, professional representatives organised into ‘agricultural societies’, scientists and public authorities rallied together to identify the exact causes, seek solutions and try to stem the serious socio-economic crisis that ensued. What happened in the second half of the 19th century and the decisions that followed have shaped the way in which vines are grown and wines produced in france and around the world to this day. Among the solutions identified, grafting onto rootstocks of american vitis or interspecific hybrids naturally resistant to root phylloxera gradually came to the fore for its many advantages.  At the time, and compared with other methods, it was seen above all as a method that could be applied at large scales, was sustainable (over the life of a vineyard) and had less economic impact for winegrowers. The advantages outweighed the disadvantages and risks. An intense activity to create rootstocks then began and most of the rootstocks used today were created and selected between 1880 and 1920. Once the crisis had passed and the vineyards had largely been rebuilt using grafted plants, interest in research into phylloxera and rootstocks declined sharply. Vigilance remained the order of the day in countries and vineyards where V. vinifera vines were still grown un-grafted. Over the long term, and while phylloxera is still a threat, the advantages of grafting have been established in terms of the sustainability of resistance (that have not been circumvented to date) and the low (or even non-existent) environmental impact. Many other benefits have also been derived from this practice, far exceeding the initial objective: adaptation to many pedo-climatic conditions for the same grape variety, to other pests and diseases, production lever for qualitative and quantitative choices. It can be considered the first widespread biological control method in agriculture, based on a  nature-based solution. Recently, there has been some controversy, accompanied by some encouragement to grow non-grafted vines, about the possible responsibility of grafting for the health decline of vineyards, the loss of biodiversity and the lower quality of wines, criticisms that have never been scientifically proven. Since the end of the twentieth century, a number of research projects have enabled us to learn more about the biology of phylloxera, its genome, genetic diversity, the genetics of resistance to phylloxera in vitis species and other characteristics of interest, rootstock x graft interactions and grafting. In recent years, renewed interest in rootstocks as a major lever for adapting to climate change and for agro-ecology has revitalised research in this area. New studies are also necessary to understand the recent problems of decays in un-grafted vineyards around the world, which could be linked to a development of phylloxera populations because of climate change and of more aggressive  strains. This paper will review the history of the phylloxera crisis and the search for ways to combat it. It will review the latest findings on phylloxera, the genetics of the insect and the resistance of vitis to this aphid-like pest. It will address the question of grafting and rootstocks, based on historical data and the most recent research carried out in our laboratories. It will look at research into alternative methods that could provide a solution to the current problem of un-grafted vineyards. It will attempt to respond to certain controversial issues. Above all, it aims to recall  that phylloxera is not an issue of the past and that the utmost vigilance is required. Despite certain disadvantages that we have only been able to assess in hindsight, grafting remains today the most sustainable means of combating phylloxera and meeting the viticultural challenges of tomorrow.

Greffer, la solution la plus durable contre le phylloxera depuis 150 ans

Il y a un peu plus de 150 ans, le phylloxéra, daktulosphaera vitifoliae, a été identifié en Europe, notamment en France, après avoir été préalablement introduit d’amérique du nord via l’importation de vitis américaines. Ce puceron à la biologie et au cycle complexes s’est rapidement propagé à la plupart des vignobles, causant un dépérissement rapide et létal des vignes de l’espèce Vitis vinifera L. En raison des dégâts primaires et secondaires que sa pullulation sur les racines engendre. Pour faire face à ce fléau et en raison de l’importance économique de cette filière pour la France, les représentants professionnels organisés en « sociétés d’agriculture », les scientifiques et les pouvoirs publics se sont mobilisés afin d’en identifier les causes exactes, chercher des solutions et essayer d’enrayer la crise socio-économique sans précédent qui s’en est suivie. Ce qui s’est passé au cours de la seconde moitié du XIXe siècle et les décisions qui en ont découlé ont façonné jusqu’à aujourd’hui la manière de cultiver la vigne et de mettre en valeur les vins, en France et dans le monde. Parmi les solutions identifiées, celle du greffage sur des porte-greffes issus de vitis américaines ou celle d’hybrides interspécifiques naturellement résistants au phylloxéra radicicole s’est peu à peu imposée pour les nombreux intérêts qu’elle présentait. A cette époque, et en comparaison des autres moyens, elle apparaissait avant tout comme généralisable, pérenne (sur la durée de vie d’une plantation de vigne) et d’un moindre impact économique pour les vignerons. Les avantages outrepassaient les inconvénients ou les risques présupposés régulièrement mis en exergue par certains acteurs, ce qui généra parfois des polémiques virulentes. Une intense activité de création de porte-greffes a alors vu le jour, et l’immense majorité de ceux qui sont utilisés aujourd’hui ont été obtenus et sélectionnés entre 1880 et 1920. Une fois la crise surmontée et le vignoble en grande partie reconstruit grâce aux plants greffés, l’intérêt pour les recherches sur le phylloxéra et les porte-greffes a fortement diminué. La vigilance restait pourtant de mise dans les pays ou vignobles où la vigne était encore conduite franche de pied. Sur le long terme, et alors que le phylloxéra reste une menace, les avantages du greffage se sont confirmés en matière de durabilité des résistances, non contournées jusqu’à aujourd’hui, et de faible (voire absence) impact environnemental. De multiples autres bénéfices ont également pu être retirés de cette pratique, dépassant largement l’objectif initial : adaptation à de nombreuses conditions pédo-climatiques pour un même cépage, à d’autres ravageurs et maladies, levier de production au service de choix qualitatifs et quantitatifs. On peut considérer que c’est la première méthode de lutte biologique généralisée en agriculture, constituant une solution résolument moderne à une problématique majeure, fondée sur des mécanismes naturels. Récemment quelques controverses, parfois accompagnées d’encouragements à cultiver des vignes non-greffées, ont été lancées sur l’éventuel impact négatif du greffage sur la santé du vignoble, la perte de biodiversité et la qualité des vins, critiques jamais scientifiquement démontrées. Depuis la fin du xxe siècle, plusieurs travaux de recherche ont permis de préciser les connaissances sur la biologie du phylloxéra, son génome et sa diversité génétique, ainsi que sur la génétique de la résistance à cet insecte et d’autres caractères d’intérêt chez les espèces de vitis, les interactions porte-greffe x greffon, et le greffage lui-même. Ces dernières années l’intérêt renouvelé pour le porte-greffe comme levier majeur d’adaptation au changement climatique et pour l’agroécologie redynamise les recherches en la matière. De nouvelles recherches sont également indispensables pour une meilleure compréhension des problèmes rencontrés dans les vignobles non-greffés à travers le monde, supposés être liés à l’augmentation de la population de phylloxéra sous l’effet du changement des méthodes culturales (irrigation) ou de l’apparition de souches de phylloxéra plus agressives.. La présente communication reviendra sur l’histoire de la crise phylloxérique et la recherche de moyens de lutte. Elle fera un point sur les derniers résultats acquis sur le phylloxéra, la génétique de l’insecte et celle de la résistance des vitis à ce puceron. Elle abordera la question du greffage et des porte-greffes à partir de données historiques et des travaux de recherche les plus récents menés dans nos laboratoires. Elle évoquera les recherches sur certains moyens alternatifs qui pourraient éventuellement répondre à la problématique actuelle des vignobles non-greffés. Elle tentera de répondre à certains éléments de controverse. Elle rappellera que la problématique du phylloxéra de la vigne n’est pas une question du passé et que la plus grande vigilance est de mise. La conclusion de cette communication sera que malgré certains inconvénients qui n’ont pu être évalués qu’a posteriori et les questions importantes qui restent ouvertes, le greffage reste aujourd’hui le moyen le plus durable pour lutter contre le phylloxéra et de répondre aux enjeux de la viticulture de demain.

El injerto: la solución más duradera contra la filoxera desde hace 150 años

Hace poco más de 150 años, el pulgón de la filoxera, daktulosphaera vitifoliae, fue identificado en europa, sobre todo en francia, tras haber sido introducido desde norteamérica a través de importaciones de vitis americanas. Este pulgón, de biología y ciclo complejos, se extendió rápidamente a la mayoría de los viñedos, causando un rápido y letal declive en las vides de la especie vitis vinifera L. Debido a los daños primarios y secundarios que provoca en las raíces. Ante esta plaga, y dada la importancia económica de este sector en francia, los representantes profesionales organizados en “sociedades agrarias”, los científicos y las autoridades públicas se unieron para identificar las causas exactas, buscar soluciones e intentar frenar la grave crisis socioeconómica que se desencadenó. Lo que ocurrió en la segunda mitad del siglo XIX y las decisiones que se tomaron a continuación han marcado la forma en que se cultiva la vid y se producen los vinos en francia y en todo el mundo hasta nuestros días. Entre las soluciones identificadas, el injerto en portainjertos de vitis americanas o en híbridos interespecíficos naturalmente tolerantes a la filoxera se impuso progresivamente por sus numerosas ventajas. En aquella época, en comparación con otros métodos, se consideraba sobre todo un método generalizable, sostenible (a lo largo de la vida de un viñedo) y con un menor impacto económico para los viticultores. Las ventajas superaban a los inconvenientes y presuntos riesgos señalados periódicamente por algunos agentes, lo que a veces dio lugar a virulentas polémicas. Se realizaron intensos esfuerzos para crear portainjertos y la gran mayoría de los que se utilizan hoy en día se obtuvieron y seleccionaron entre 1880 y 1920. Una vez superada la crisis y reconstruidos en gran parte los viñedos con plantas injertadas, el interés por la investigación sobre la filoxera y los portainjertos disminuyó bruscamente. La vigilancia siguió estando a la orden del día en los países y viñedos en los que todavía se cultivaba la vid en pie franco. A largo plazo, aunque la filoxera sigue siendo una amenaza, se han confirmado las ventajas del injerto en cuanto a la durabilidad de la resistencia, que no ha sido eludida hasta la fecha, y al bajo (o incluso inexistente) impacto medioambiental. También se han derivado de esta práctica otros muchos beneficios, que van mucho más allá del objetivo inicial: adaptación a una amplia gama de condiciones edafoclimáticas, a otras plagas y enfermedades, herramienta de producción para tomar decisiones cualitativas y cuantitativas). Puede considerarse el primer método de lucha biológica generalizado en la agricultura, que aporta una solución decididamente moderna a un problema importante, basada en mecanismos naturales. Recientemente, ha habido cierta controversia, a veces acompañada de la incitación a cultivar vides no injertadas, sobre el posible impacto negativo del injerto en la salud de los viñedos, la pérdida de biodiversidad y la calidad del vino, críticas que nunca se han demostrado científicamente. Desde finales del siglo XX, varios proyectos de investigación han mejorado nuestros conocimientos sobre la biología de la filoxera, su genoma, la diversidad genética, la genética de la resistencia a la filoxera y otras características de interés en las especies de vitis, las interacciones portainjerto x injerto y el propio injerto. En los últimos años, el renovado interés por los portainjertos como principal medio de adaptación al cambio climático y a la agroecología ha revitalizado la investigación en este campo. También se están encontrando diversos problemas en los viñedos no injertados de todo el mundo, con informes de cepas de filoxera cada vez más agresivas con determinados portainjertos. Esta comunicación repasará la historia de la crisis de la filoxera y la búsqueda de medios para combatirla. Repasará los últimos descubrimientos sobre la filoxera, la genética del insecto y la resistencia de vitis a este pulgón. Abordará la cuestión de los injertos y los portainjertos, basándose en datos históricos y en las investigaciones más recientes llevadas a cabo en nuestros laboratorios. Examinará la investigación sobre métodos alternativos que podrían aportar una solución al problema actual de los viñedos no injertados. Intentará responder a ciertas cuestiones controvertidas. Sobre todo, se pretende recordar que la filoxera no es cosa del pasado y que es necesaria la máxima vigilancia. A pesar de algunos inconvenientes que sólo podrían evaluarse a posteriori y de las importantes preguntas que siguen abiertas, el injerto sigue siendo hoy en día el medio más sostenible para luchar contra la filoxera y hacer frente a los retos de la viticultura del mañana.