CHAPITRE PREMIER

J'ai étudié les variations de concentration d’une solution de nitrale dans laquelle plongent les racines des plantes. Ces variations sont possibles, puisque l’expérience de De Saussure montre qu'il y a indépendance entre le dissolvant et le corps dissous ; différents auteurs ont vu depuis que dans cerlains cas une solution saline fournit aux plantes proportionnellement un peu plus de sel que d’eau et par suite s’appauvrit.

Dans quelles conditions y aura-t-il appauvrissement de la solution, dans quels cas au contraire se concentrera-t-elle?

Le sel soluble, ici le nitrate, introduit dans le suc cellulaire, y persiste, soit qu’il ycontracte une combinaison colloïde, soit queles propriétés osmotiques du protoplama s'opposent à sa sortie; il se comporte donc comme s’il était devenu insoluble; si cette insolubilisation a lieu rapidement, si l’'évaporation est nulle ou très faible, le volume du liquide restant sensiblement constant, la teneur en nitrate de ce liquide doit effectivement diminuer. Lorsque les causes d’insolubilisation n’existeront pas, ou qu’elles n’entreront que faiblement en jeu, lorsque la transpiration sera considérable, les organes d’évaporation des plantes étant très développés, et l’état hygrométrique de l'atmosphère étant peu élevé, il pourra arriver que la solution se concentre et que les végétaux prennent l’eau en plus forte proportion que le sel. On peut enfin concevoir le cas où la solution sera absorbée telle qu’elle est offerte, mais on devra considérer cela comme l'effet du hasard; pour qu’il en soit ainsi, il faut que la plante prenne l’eau et le nitrate dans un rapport correspondant à l’état de la dissolution; il est évident que la plupart du temps ces conditions ne seront pas remplies.

J'ai d’abord dû chercher à bien mettre en évidence et à rendre

aussi grands que possible les changements de concentration. J'ai employé des dissolutions très étendues; il était évident que dans ces conditions, on observerait de plus fortes différences dans la cemposition des liquides qu'avec des solutions plus riches; les variations seront notables en valeur relative, maïs elles auront, d'autre part, l'inconvénient d’être faibles en valeur absolue. Pour les exagérer autant que possible, on devra réduire au minimum la quantité de liquide à donner aux plantes et porter au maximum le poids de plantes mis en expérience. De plus, pour observer un appauvrissement du liquide, il fallait restreindre l’évaporation.

Après quelques tàätonnements, on est arrivé à réaliser ces desiderata au moyen du dispositif suivant : comme vases de culture les cuveltes en porcelaines servant à la photographie sont d’un usage commode, on dispose ainsi d’une surface de plantes relativement considérable, tout en n’employant qu'une faible quantité de liquide, 100 ou 150 centimètres cubes pour une cuvette de 13 centimètres sur 18. Comme support pour les petites graines, telles que colza ou ray-grass, il n’y a aucun inconvénient à se servir de coton de verre, lorsque l’on n’a à effectuer que des dosages d’azote nitrique ; mais il faut absolument abandonner son emploi lorsqu'on doit faire des analyses de matières minérales ; le verre très divisé abandonne en effet à l'eau des quantités appréciables de soude, de chaux, etc. Il est préférable de placer les graines germées entre des baguettes de verre disposées les unes à côlé des autres; c’est ainsi que l’on a opéré le plus souvent. Pour de grosses graines, telles que pois, lentilles, maïs, on se sert avantageusement de plaques de verre percées de trous, que l’on trouve couramment dans le commerce ; ces plaques sont placées dans des cuvettes à photographie et maintenues à une faible distance du fond par de petits pieds en verre.

Pour restreindre l’évaporation, les cultures sont recouvertes de cages faciles à construire soi-même à l’aide de plaques de verre et de bandes de clinquant assujetties par des points de soudure ; dans ces conditions, l'air accède facilement, sans se renouveler rapidement et l’évaporation est près de dix fois moins active qu’à Pair libre.

Pour suivre l'absorption des nitrates par les plantes, on a employé la plupart du temps des solutions contenant 0 gr. 2 d’azote nitrique par litre. En donnant à une culture 100 centimètres cubes

d'un tel liquide, les plantes avaient à leur disposition 20 milligrammes d'azote. Pour faire les dosages dans de bonnes conditions on prélevait 50 cc. ; ce liquide était réduit par évaporation, additionné de quelques gouttes d’acide acétique pour détruire les carbonates, s’il s’en trouvait, et introduit dans l'appareil classique renfermant du chlorure ferreux et de l’acide chlorhydrique. Le gaz dégagé était mesuré sur la cuve à eau après traitement par la potasse; on s’assurail au moyen du sulfate de fer que l’on avait bien du bioxyde d’azote pur (il reste toujours un résidu gazeux de quelques dizièmes de centimètre cube provenant des gaz dissous dans l’eau de la cuve). Le volume de bioxyde d'azote, ramené à 0° et à 760 mm., multiplié par 0,627, donne le poids d’azote nitrique renfermé dans le liquide. On a ainsi une approximation de moins d’un démi-milligramme.

Les nitrates employés étaient purifiés au laboratoire, les solutions faites avec des poids connus de sel, et le litre en était vérifié par l'analyse.

Je me suis toujours servi de jeunes plantes, n'ayant eu que de l’eau distillée à leur disposition; on a ainsi des végétaux dans un état aussi simple que possible, et les phénomènes que l’on doit

observer ne seront pas compliqués par la vie et la nutrition an-

térieures des sujets. Par contre, les organes d'absorption étant peu développés, il faudra compenser leurs faibles dimensions par le nombre de plantes en expérience.

Les graines étaient mises à germer dans de l’eau distillée; lorsque les radicelles atteignaient quelques millimètres, on transportait les plantules dans les cuves de végétation où on les laissait croître encore quelque temps. Lorsque les feuilles étaient bien développées, on remplaçait l’eau distillée par la solution de nitrate.

Dans certains cas, une fois l’analyse effectuée, on enlevait le liquide restant, et on le remplaçait par une solution neuve de même litre que la première, ou de titre différent. D’autres fois, au contraire, on avait l'intention de suivre le changement continu de l’état de la solution; dans ce but, on remettait dans le vase de culture une quantité de liquide égale à celle qui avait été prélevée pour l'analyse et de même concentration, de sorte que les choses se passaient comme si l’on observait la marche de l'absorption sans toucher au liquide.

D'autre part, on note chaque fois le poids du système, on

connaît donc la quantité d’eau évaporée et par suite celle qui reste dans le vase: on calcule le poids d’azote restant en solution ; en le retranchant de celui introduit au début, on obtient le poids d'azote

entré dans les plantes.

Tous les tableaux, sauf celui qui se rapporte à la première observation, renferment ces différents nombres : poids d’eau évaporée, azote nitrique contenu dans 50 c.c. de liquide restant (chiffre que je désignerai souvent du nom commode de concentration), azote nitrique absorbé par les plantes dans l'intervalle des analyses, et aussi azote nitrique absorbé par unité de temps, soit par vingt-quatre heures.

J'ai calculé également le poids d'azote nitrique qui serait entré dans les plantes si la transpiration avait été la seule cause de cette absorption, c'est-à-dire si le sel était inséparable du dissolvant et si la solution pénétrait sans modification dans les tissus.

Pour que ce calcul soit permis, il faut que tout le liquide évaporé l’ait été uniquement par les plantes, que par conséquent le liquide où baignent les racines n'ait rien perdu par sa surface libre. Grâce aux dispositifs des supports employés, cette surface libre est faible; elle peut être réduite à 10 ou 45 centimètres carrés, lorsque les plantes sont supportées par des plaques de verre perforées ; elle s'élève à 50 c. q. lorsque les plantes reposent entre des baguettes de verre laissant entre elles des espaces de 1 millim.5 au plus. Ces surfaces ne sont certainement pas négligeables; mais étant donné que les vases sont constamment dans une atmosphère saturée de vapeur d'eau, que le soleil ne les frappe jamais directement, l'évaporation est extrêmement faible. J'ai cherché de quel ordre de grandeur pouvait être cette évaporation. Une cuvette disposée pour recevoir des plantes, et où la surface du liquide était recouverte d’une lame de verre perforée, a été placée dans des conditions semblables à celles où s'étaient trouvées les cultures. En vingt-quatre heures l’évaporation à été trop faible pour que la balance, sensible à 0 gr. 5, accusât de perte de poids; et cependant la température de la serre était exceptionnellement élevée.

Il a fallu attendre trois ou quatre jours pour que l’on puisse trouver une différence de 1 gramme. Lorsqu'à la plaque de verre on substitue des baguettes, les pertes sont sensiblement les mêmes. Si l’on considère en outre que lorsque les cuvettes portent des cultures, les plantes protègent encore la surface libre du liquide, l'erreur commise en admeitant que toute l'eau évaporée a été transpirée par les plantes sera encore atténuée. Nous donnons donc ce nombre dans certains cas, parce qu'il est commode pour les comparaisons, mais en nous rappelant qu'il ne représente pas la réalité.

Nos expériences ont porté sur divers nitrales et sur diverses plantes.