DE LA TERRE ARABLE

par M. Frédéric Brustlein.

En 1 848, MM. Huxtable et Thompson découvrirent dans la terre arable une propriété nouvelle, celle de fixer certains éléments des engrais. M. Huxtable, en filtrant du purin sur de la terre, obtint un liquide incolore dépourvu de toute mauvaise odeur. A la même époque, M. H. -S. Thompson reconnut à la terre la curieuse faculté de retenir à l'état insoluble l'alcali d'une dissolution ammoniacale et même de solutions où la base ne se trouvait pas à l'état libre, mais engagée dans des combinaisons telles que le chlorhydrate, le sulfate et le nitrate d'ammoniaque. M. Th. Way (t), ayant eu connaissance de ces résultats remarquables, entreprit une longue série de recherches dans le but de déterminer la cause et les conditions de cette absorption; il trouva que la propriété absorbante des terres n'est pas limitée à l'ammoniaque seulement, mais qu'elle s'étend à toutes les bases alcalines et terreuses indispensables au développement d'un vé-

(i) Journal de la Société royale d Agriculture de Londres, t. 1^

( >33 ) gétal, telles que la potasse, la soude, la'magnésie et •a chaux, libres ou engagées dans des combinaisons salines.

Après des expériences nombreuses, répétées dans 'e but de déterminer si la propriété de retenir les éléments des engrais existe réellement dans le sol arable, M. Way chercha à exprimer par des nombres la valeur de cette absorption. Pour cela il fit digérer un poids connu de terre avec une solution titrée du composé sur lequel il voulait opérer : la différence de la composition du liquide , avant et après son contact avec la terre arable, indiquait ce qui avait été absorbé.

En opérant de cette manière, M. Way a trouvé que ^kilogramme de terre ou d'argile pouvait absorber, «'une dissolution contenant par litre 3 Bl , 173 d'ammoniaque, libre ou combinée à un acide, des quanll tés d'alcali identiques pour une même terre, mais priant pour les différentes espèces de sol ou d'argile, Ce iff'-,5 7 à 3^,921. Ces chiffres n'ont rien d'absolu; !ls sont modifiés par le degré de concentration de la ^ueur employée et les proportions dans lesquelles e "e a été prise relativement à la terre.

L'absorption se fait avec une grande rapidité; elle es t aussi complète au bout d'une demi-heure qu'après Un contact prolongé pendant quinze heures; si elle a ^ le u dans une dissolution d'un sel ammoniacal, le sel est décomposé, la base seule est fixée, tandis' que ac ide se trouve éliminé en totalité à l'état de sel cal- Cai re dans le liquide décanté.

Quelle est la cause de ce phénomène? Tient-il à la 1 re sence de la chaux, à celle des matières organiques,

( i34 ) ou est-il dû à l'alumine libre qui peut exister dans le sol? M. Way ne l'admet pas, car une addition de carbonate de chaux à une argile exempte de cette base à l'état carbonate, mais renfermant néanmoins l'élément calcaire en faible proportion, n'a pas donné lieu à une absorption d'ammoniaque plus considérable; d'un autre côté, la calcination de l'argile n'a pas pu détruire en entier l'action décomposante et absorbante exercée par cette terre sur les sels et les bases; enfin le traitement par l'acide chlorhydrique, tout en opérant la dissolution de l'alumine, diminue, mais n'anéantit pas la faculté décomposante et absorbante de l'argile.

La rapidité avec laquelle s'opère l'absorption des bases par la terre a fait supposer à M. Way qu'il devait se former une combinaison chimique: dans ce cas, l'absorption d'un autre alcali que l'ammoniaque devait se faire dans le rapport du poids des équivalents. En opérant avec un sel de potasse, i kilogramme de terre a retenu 4 gr >366 de potasse; l'absorption a donc effectivement été plus considérable, sans cependant atteindre, à beaucoup près, ce qu'elle aurait dû être si l'hypothèse s'était vérifiée, quoique dans la liqueur employée la substitution de la potasse à l'ammoniaque ait été faite dans le rapport indiqué par les équivalents, c'est-à-dire que i litre renfermait 8 gr ,255de potasse (i).

(i) M. Way resta néanmoins convaincu qu'il se formait une véritable combinaison chimique avec un silicate double particulier existant dans le sol en proportion très-faible et variable.

Dans un travail postérieur *, M. Way pense avoir obtenu artifl-

* Journal de la Société royale d'Agriculture de Londres, t. Xlll, p. 123-

( «35 ) Ici, comme avec l'ammoniaque, les liqueurs plus concentrées donnent lieu à une absorption plus con-

ciellement ce composé, en précipitant un sel d'alumine par un silicate alcalin soluble, le silicate de soude. Il se forme ainsi un silicate double d'alumine et de soude à plusieurs équivalents d'eau, dont la composil'on à l'état sec correspond à

Silice 5 2 , 41

Alumine 29,68

Soude i 7;9 r

100,00 et dans lequel l'alcali peut être déplacé en totalité par la chaux pour former un sel composé de :

Silice 53,33

Alumine.... 3o,2i

Chaux 16, 4G

100,00 Cette chaux est elle-même déplacée par la potasse et il se forme le silicate dont la composition est celle-ci :

snice • 47,97

Alumine 27,17

Potasse 24,86

1 00 , 00 Dans ce dernier sel enfin, l'ammoniaque se substitue à la potasse et 'lonne lieu à une combinaison dont la composition théorique serait :

Silice 53,96

Alumine 3o , 3y

Ammoniaque 15,47

100,00 ' L'ordre de déplacement inverse ne saurait avoir lieu tant qu'on 8m ploie les différentes bases à l'état de sel. Dans ces composés, la solubilité des alcalis est la suivante :

Dans 1 litre d'eau distillée.

S Ude o'o48

Jf aux Légèrement soluble.

lotas se o,o3a

Ammoniaque 0;0l4

Ammoniaque saturée d'acide carbonique o , o36

Ammoniaque contenant 1,9790 do sel marin. o,33o

( «36) sidérable, et quand le sel a été remplacé par une dissolution de potasse caustique, 1 kilogramme de terre a retenu 1 1 gr , 7 1 d'alcali : cette absorption a été augmentée encore quand la terre avait préalablement été mise à bouillir avec un acide.

Comme il était aisé de le prévoir, les sels de chaux en dissolution ne subissent aucune modification quand on les fait filtrer à travers la terre; mais de l'eau de chaux, suivant les proportions employées, abandonne dans les mêmes circonstances une quantité d'alcali qui varie pour 1 kilogramme de terre de 2 gr ,3i à i4 gr ,68.

Si, au contraire, la chaux est à l'état de carbonate dissous dans une eau chargée d'acide carbonique, l'absorption se réduit à 0^,72 de carbonate de chaux pour 1 kilogramme de terre.

Les sels de soude et de magnésie subissent dans le sol une transformation analogue à celle des autres composés alcalins; mais l'action est beaucoup moins prononcée et n'a pas donné lieu à des déterminations numériques.

Les bases étant retenues par le sol, les acides, comme l'acide phosphorique, qui forment avec la chaux des composés insolubles, doivent l'être de même ; ces prévisions ont été confirmées par deux expériences de M. Way : dans l'une, de l'eau de rouissage du lin a été mise en digestion avec le sol ; et dans l'autre, de l'eau d'égout a été filtrée à travers une couche de terre : le sol a précisément retenu en totalité les substances les plus utiles à la végétation, telles que les matières organiques en général ou les matières azotées seulement, l'acide phosphorique, la po-

( '37) tasse et la magnésie, tandis que les autres n'ont subi <pi une absorption partielle ou ont été retrouvées en Pbis forte proportion clans l'eau filtrée.

M. Way a été conduit par ses expériences aux conclusions suivantes. D'abord, que les plantes n'absorhe »t pas les engrais d'une dissolution; que la forme S0 "s laquelle les matières minérales et les sels ammoniacaux sont appliqués est indifférente, car le sol Possède la propriété de les ramener à un état spécial, s °us lequel ces substances sont présentées aux plantes, ^constance précieuse pour l'agriculteur qui cherche a introduire un alcali comme engrais dans le sol. Le Sel qui fournira cet alcali au plus bas prix sera donc Ce lui auquel il faudra donner la préférence.

M. Way a reconnu que l'argile possède aussi des Propriétés antiseptiques, car de l'urine, agitée ou filtr ée sur de l'argile, n'a pas subi la fermentation putr, de ; ce qui pourrait faire croire, en se fondant sur efficacité du parcage des moutons, que les plantes ° n t la propriété d'assimiler des substances azotées au tres que l'ammoniaque et l'acide nitrique.

Enfin, M. Way pense qu'il faut répandre les entais artificiels le plus régulièrement possible, afin avoir partout une végétation uniforme, car la capilar Ué serait impropre à disséminer les substances ferusantes par voie de diffusion, à cause de leur insolite; cette même cause permettrait d'appliquer lt «e forte fumure, sans qu'il y ait à craindre les pertes P ar les eaux de drainage, car une bonne terre peut ete nir, sans déperdition, soixante fois autant de Principes fertilisants qu'on n'en introduit avec l'engrais.

MM. W. Henneberg et F. Stohmann (i), en répétant les expériences de M. Way, dans le but de déterminer les meilleures conditions dans lesquelles il fallait opérer pour fixer le pouvoir absorbant d'une terre, ont trouvé comme lui une absorption parfaitement identique, qu'elle s'opérât au milieu d'une solution d'ammoniaque ou d'un sel ammoniacal, pourvu que la teneur en alcali fut la même ; ils ont confirmé en outre l'observation faite par le savant anglais que l'absorption diminuait avec la force de la solution ammoniacale employée , et qu'elle était modifiée selon les proportions relatives de dissolution et de terre.

MM. Henneberg et Stohmann ont trouvé des nombres présentant une telle régularité, qu'ils ont permis à M. Boedecker d'établir des formules algébriques propres à déterminer, étant données la force de la dissolution et les quantités de terre et de liquide employées, quelle serait la valeur de l'absorption.

M. Liebig (2) reprit les travaux de M. Way, et, s'attachant exclusivement à l'étude des terres arables, reconnut que tous les sols possédaient, à très-peu de chose près, le même pouvoir absorbant; qu'ils soient riches ou pauvres en carbonate de chaux ou en alumine, il constata comme M. Way que cette propriété ne se manifeste pas avec la même intensité sur toutes les bases; ainsi en filtrant du purin, la potasse a été retenue avec plus d'énergie que la soude, car :

(1) Journal fur Landswwthschaft ; janvier i85g.

(■2) Annalen derChemie und Pharmacie, t. CV, p. 109.

125 cent, cubos de purin

contenant Ne contenaient plus

avant la fîltration : après la Mlration nue

t. Br gr H

Potasse 0,0867 o,oo56

Soude 0,0168 0,0118

andis que la totalité de l'ammoniaque avait été retenue.

Le silicate de potasse alcalin se comporte avec la te ^re comme les autres sels de potasse : la base est absorbée, en même temps une grande partie de la Sl 'ice est retenue. Tandis que l'absorption pour les afférentes terres ne varie pas beaucoup, celle de la s uice paraît être en raison inverse des substances organiques existant dans le sol, substances à réaction généralement acide qui, en saturant en grande partie es bases terreuses, telles que la chaux et la magnésie, Présentent un obstacle à la fixation de la silice.

La dissolution de silicate de potasse employée contait par litre :

Potasse i°, r i66

Silice 2,780

y absorption pour 1000 centimètres cubes de terre a eté pour la

Potasse. Silice.

§r gr

Terre d'une forêt o,g5i o,oi5

Terre d'un jardin 1 , 55 1,081

Terre de Bogenhausen .... 1 , 148 2,007

Terre de Hongrie i,i5z a ,644

La terre de forêt, riche en débris organiques, mêlée avec un lait de chaux jusqu'à réaction alcaline, puis Se chée, a absorbé :

gr

Potasse 0,987

Silice 3 ;I 6 9

M. Liebig pense que cette absorption est due en partie à l'action chimique des silicates et de l'hydrate d'alumine sur le silicate de potasse et qu'elle dépend, d'un autre côté, de l'état physique du sol.

Le phosphate de chaux dissous à la faveur de l'acide carbonique est totalement retenu par le sol ; il en est de même du phosphate ammoniaco- magnésien : une seule terre, celle de Tchernosem, a fait exception pour les phosphates, et M. Liebig a trouvé qu'elle en était saturée.

En présence de ces faits, et considérant la faible proportion de substances minérales dissoutes par les eaux de drainage, d'après les analyses de M. Way et de M. Krocker, M. Liebig arrive aux mêmes conclusions que M. Way, c'est-à-dire que les engrais sont présentés aux plantes sous une forme spéciale, et que, en raison de l'insolubilité des nouveaux composés formés, il doit exister dans les racines une force spéciale, qui leur permet de choisir et de s'assimiler les substances qu'elles ne peuvent plus puiser dans une dissolution.

Cependant M. Liebig pense que les plantes aquatiques, telles que la lentille d'eau (Lemna trisulca), dont les racines nagent dans l'eau sans communication directe avec le sol, sont soumises à d'autres lois et absorbent leurs aliments à l'état de dissolution. L'analyse a prouvé qu'il pouvait en être ainsi, car l'eau dans laquelle ces plantes se développent contient en dissolution toutes les matières minérales que l'on retrouve dans leurs cendres. Ainsi, i litre d'eau contenait o gl ',4i5 de matière minérale.

Cent parties sèches, de la lentille d'eau qui s'y était

( Mm )

développée, donnaient 16,6 de cendres, dont la composition ne correspondait pas à celle de la substance Minérale contenue dans l'eau.