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Agronomie : moins d'eau, de meilleurs fruits

16/03/2018 - François-Xavier Branthôme - Read in English

Réduire l'irrigation de 40% sans perdre de rendement

Diminuer de 40% l’irrigation des tomates d’industrie a permis d’améliorer la valeur technologique des fruits sans perte de rendement. C’est le résultat principal d’une étude combinant des analyses pré- et post-récolte, pour un pilotage de la qualité allant du champ à l’assiette.

Les filières mondiales de tomate d’industrie sont, à des degrés divers, confrontées à de nombreux défis :
- une demande croissante de produits de qualité de la part des consommateurs et des transformateurs ;
- une raréfaction de la ressource en eau pour l’irrigation ;
- une variabilité de la qualité des tomates à la récolte et des critères (rendement et teneur en solides solubles (dépendant majoritairement des sucres solubles et déterminée par l’indice de réfraction de la lumière exprimé en °Brix)) qui renseignent finalement peu sur la valeur technologique des fruits.

Grâce à un partenariat entre deux unités INRA du centre d’Avignon expertes dans les domaines de l’écophysiologie et la qualité des fruits (UR PSH, Plantes et Systèmes de Culture Horticoles) et des procédés de transformation (UMR SQPOV, Sécurité et Qualité des Produits d’Origine Végétale), et avec différents acteurs de la filière (la SONITO, Société Nationale Interprofessionnelle de la Tomate et le CTCPA, Centre Technique Agroalimentaire), l’élaboration de la qualité des produits à base de tomate a été analysée tout au long de la chaîne de production. Les effets combinés de 2 niveaux d’irrigation, 4 variétés commerciales, 3 stades de maturité, et 2 procédés de transformation sur la qualité de la tomate et son aptitude à la transformation ont été testés lors de deux campagnes de production, près d’Avignon, en 2016 et 2017. Les effets des différents facteurs au champ ont été validés par la mise en place d’une expérimentation similaire, en conditions semi-contrôlées, sous serre.

Illustration des dispositifs mis en place pour étudier l’élaboration de la qualité, de la production au produit transformé et à différentes échelles : A) Parcelle de tomates mise à la disposition du projet par la SONITO, B) compartiment de serre de l’UR PSH, C) unité de transformation à l’échelle industrielle au CTCPA et D) Analyse des purées au laboratoire de l’UMR SQPOV.

Un déficit hydrique modéré (-40% d’irrigation de la floraison à la récolte par rapport au témoin irrigué de manière à compenser en totalité les pertes par évapotranspiration) n’a que très peu diminué le rendement en fruits frais, et a augmenté le rendement en matière sèche jusqu’à un gain de 27%. L’efficience de l’utilisation de l’eau d’irrigation a ainsi été augmentée d’en moyenne 20% sur tout le cycle. La composition de la matière sèche des fruits à la récolte (teneurs en sucres solubles, acides organiques, et caroténoïdes) n’a pas été significativement affectée par le déficit hydrique.

Améliorer la qualité des fruits
En revanche, lorsque ces mêmes fruits ont été transformés selon des procédés industriels, le déficit hydrique a amélioré la viscosité de la purée sans affecter sa couleur : cette élévation du seuil naturel initial de la viscosité est un atout dans le processus technique d’élaboration des concentrés Hot Break, en ce qu’il devrait permettre d’aménager les paramètres du traitement thermique et de limiter ainsi les risques de brunissement du produit.
Le déficit hydrique a également limité la perte de viscosité observée lorsque le procédé de transformation fait intervenir une phase de macération à basse température, généralement inférieure à 70 C°, destinée à la préparation de dérivés moins visqueux dits « Cold Break ».
Ce résultat a montré que même si la composition des fruits a été peu impactée par le déficit hydrique, la réactivité enzymatique des tissus a été réduite. En recherchant des indicateurs de la qualité des purées au niveau des fruits frais, nous avons déterminé que la teneur en solides solubles du fruit n’était pas corrélée à la viscosité, contrairement à ce qui est généralement considéré dans la profession. De plus, la teneur en lycopène du fruit (pigment rouge) semble impacter positivement la viscosité des produits. Des travaux sur la rhéologie des purées sont nécessaires pour mieux comprendre cette observation.

Ce travail ouvre la voie à un pilotage de l’irrigation en fonction d’un objectif de teneur en matière sèche des fruits. Les données acquises permettent également de mieux raisonner le choix des cultivars et le déclenchement de la récolte en fonction du choix variétal et du procédé de transformation. Enfin, des études sont actuellement en cours pour mieux comprendre les mécanismes déterminant la viscosité des produits obtenus. L’élaboration de ce schéma global de la viscosité et la réalisation d’essais à différentes échelles (laboratoire, usine) permettront d’adapter les procédés en fonction de la qualité des fruits entrant à l’usine, pour un pilotage de la qualité du champ à l’assiette.

Les résultats de l’étude de 2016 ont été valorisés par une publication dans la revue Frontiers in Plant Science. Ces travaux ont également fait l’objet de deux présentations en 2016 et 2017 et d’un rapport destinés à l’interprofession.

Sources : 2025.inra.fr
(Voir aussi "Effets positifs du déficit hydrique sur le contenu des tomates")

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