ANNÉES /T'^"^ S

A* «'•»»WF ^^ ferme. chimiqae.

1876. Avoine, paille et grain 9.100kg. 7.500kg.

1876. Pommes de terre 400 ht. 250 ht.

1877. Avoine, paille et grain 7.000kg. 5.200kg.

1877. Pommes déterre 299ht. 280ht.

1877. Betteraves Vilmorin 46.000 kg. 34.000kg.

1877. Betteraves collet rose 71.000— 50.000 —

1878. Avoine, paille et grain 9.600— 8.000 —

1879. Avoine, — 8.500 — 5.500 —

1880. Blé, — 10.000 — 6.500 —

1880. Avoine, — 7.000 — 5.500 —

1881. Avoine, — 4.000 — 3.300 —

1882. Avoine, — 4.700 — 4.100 —

1882. Betteraves 43.000 — 40.500 —

Ces nombreux exemples démontrent que Tefficacité de la matière humique, si abondamment contenue dans le fumier, est bien supérieure à celle des sels minéraux qui n'apportent pas à la terre de substance organique.

Si nous empruntons encore à M. Dehérain les observations qu'il a faites sur les effets du fumier comme arrière-fumure, comparativement à Tarrière-fumure que laissent les engrais chimiques, nous serons encore plus émerveillés de la vertu fertilisante de l'humus.

Champs d'expérience de Grignon. (Culture continue du blé.)

Rendements moyens des récoltes de grain obtenues sotis V influence des résidus

laissés par diverses fumures, grains en kilogrammes à l'hectare.

Fumier enterré 3.406 2.392 2.341 1.742

Azotate de soude 2.775 2.100 2.150 1.400

Sulfate d*ammoniaque 2.330 1.860 2.000 1.350

Nous voyons qu'au fur el à mesure que nous nous éloignons de Tépoque à laquelle le fumier a été répandu, son efficacité va en diminuant, mais il reste toujours bien supérieur aux engrais chimiques.

Ne serait-ce pas le lieu ici de rappeler une pratique agricole qui n*a jamais manqué de produire un effet utile sur les prairies de légumineuses: le plâtrage? M. Dehérain explique l'efficacité du sulfate de chaux de la manière suivante : le carbonate de potasse, très peu mobile dans la terre, se transforme en sulfate de potasse plus soluble qui décompose Thumate de chaux par double décomposition et forme un humate de potasse assimilable.

La pratique a démontré que c'était là l'explication vraie de l'utilité du plâtrage. MM. Lawes et Gilbert augmentent les rendements de leurs prairies de légumineuses en employant directement l'engrais qu'ils appellent « salin » et qui contient du sulfate de potasse. M. Dehérain a lui-même constaté que du fumier de ferme qui avait été distribué àGrignon, en couverture, et qui n'avait pas montré d'efficacité, pour une première récolte, reprenait toute son énergie bienfaisante par l'addition de sulfate de potasse.

Les légumineuses semblent être, comme le mais-fourrage, particulièrement sensibles à Faction fertilisante de l'humus. Il nous suffira, pour le faire reconnaître au lecteur, d'omprunter encore à M. Dehérain le tableau qui donne les récoltes de sainfoin végétant sur une arrière-fumure de fumier, comparées à d'autres récoltes de la même plante sur arrière-fumure d'engrais chimique.

Champs d'expérience de Grignon, Sainfoin. Foin sec à l'hectare en kilogrammes.

Fumier Azotate Sulfate

enterré. de soude. d'ammoniaque.

ALIMENTATION DBS VÉOeTÀUX PAR L*BOIfUS ET LES HATifiRES ORGANIQUES 361

ni

CULTURES COMPARATIVES FAITES SUR L EAU TENANT EN DISSOLUTION DES SELS MINÉRAUX ET DE l'hUMATB DE CHAUX

A ces expériences de grande culiuFe, je joindrai les résultats suivants constatés au laboratoire.

J'ai entrepris pendant le printemps 1882^ avec la précieuse collaboration de M. Dehérain, une série de cultures sur Teau, qui nous ont fait voir TefTet utile que peut exercer Tacide humique et cela, dès le jeune ftge de la plante, quand elle est encore attachée à ses cotylédons*.

Remarquons de suite que dans ces exemples, on ne peut pas faire intervenir la propriété de Thumus de retenir Teau pour expliquer son action fertilisante: toutes les plantes ont toujours eu leurs racines plongées dans ce liquide.

Pour obtenir rhumate de chaux, on arrosait de la bonne terre de jardin avec une dissolution de carbonate de soude, on laissait sécher pendant quelques jours à Tair et au soleil. On épuise ensuite cette terre avec de Teau distillée, qui lui enlève une matière brune, alcaline, qu'on précipite avec du chlorure de calcium, et qu'on lave par décantation jusqu'à ce que l'eau de lavage ne contienne plus de chlore.

On obtient ainsi une matière brune, légèrement soluble dans l'eau; elle lui communique une coloration ambrée.

Les jeunes plantes, qu'on avait fait venir de leurs graines par germination sur papier à filtre, étaient supportées sur des baguettes de verre maintenues au-dessus des dissolutions. Nous avons exécuté trois groupes de culture : avec des lentilles, du blé, des haricots d'Espagne. Chacune de ces plantes était élevée comparativement dans des dissolutions différentes ; nous ne donnerons ici que les résultats obtenus dans :

1^ L'eau ordinaire tenant en dissolution du nitrate et du phosphate de potasse;

2*" L'eau ordinaire avec humàte de chaux ;

. 1. Annales agronomiques, t. IX, p. 58.

3*" L'eau ordinaire sans addition d'autre matière. Ci-joint^ en grammes, le poids des récoltes séchées à 100 degrés, tiges et racines.

rx^u ^-'-^ijji" ^"^^^

gr. gr. gr.

!00 Plants de lentlUes .... 2.250 4.000 2.750

10 Plants de blé 0.475 i.050 0.450

3 PlanU de haricots .... 6.250 10.250

Nous voyons par ce tableau combien Thumate de chaux a été favorable à la croissance des jeunes plantules, qui toutes étaient encore attachées à leurs cotylédons^ et avaient à leur disposition la matière organique qui y est emmagasinée. Il a donné de meilleures récoltes que la chaux seule, contenue dans Teau ordinaire, et que la potasse unie à l'acide nitrique et à l'acide phosphorique.

C'est dans cette période de première jeunesse que les racines de la plante se montrent le plus avides d'absorber tout ce qu'on leur présente en dissolution dans l'eau qui les baigne.

M. Dehérain l'a constaté pour la soude, qu'elles absorbent sans qu'elles en tirent aucun profit, puisque cette matière n'entre pas dans la composition de leurs tissus et qu'on ne la retrouve plus dans la plante plus avancée en âge. Quant à l'acide humique qui est également absorbé, cette expérience en a prouvé l'utilité, puisque les plantes les plus prospères ont été obtenues à l'aide de cette matière organique.

EXPÉRIENCES DÉMONTRANT l'aBSORPTION DIRECTE DE LA MATIERE ORGANIQUE PAR LES PLANTES

Il est très difficile de prouver, lorsqu'on enracine un végétal dans un milieu contenant une substance organique, que c'est le végétal lui-même qui prend cette matière carbonée pour la fixer dans ses tissus. On voit bien disparaître la substance carbonée, mais comme elle est habitée par une infinité de ferments, généralement aérobies, lorsqu'elle est convenablement aérée, on peut toujours supposer que c'est par le travail de ces ferments comburants que disparait la matière organique.

M. Dehérain a habilement tourné cette très grande difficulté,

dans les cultures de maïs exécutées si longtemps sur ses champs d'expérience de Grignon ; il a fait voir que le maïs non seulement prospérait sur les terres enrichies avec de Thumus, mais faisait en même temps disparaître cet humus. Il montre comment ces parcelles couvertes d'une végétation tellement touffue, qu'un instrument aratoire ne peut jamais les remuer, s'appauvrissent en carbone, et cela beaucoup plus rapidement que d'autres terres portant une plante sarclée, telle que la pomme de terre, sous laquelle le sol est continuellement travaillé et exposée à l'action comburante de l'atmosphère.

Symbioses végétales, — Ne peut-on pas voir pénétrer la matière organique de l'humus de la terre dans les racines des végétaux ? Ily a des plantes, on n'en peut pas douter, qui n'existent que grâce à la présence de cet humus dans le sol qui les porte? En effet, l'expérience démontre que beaucoup d'arbres, ceux de la tribu des cupulifères, par exemple, les châtaigniers, les chênes, les hêtres, ne se maintiennent que sur des terres enrichies d'humus. Un botaniste allemand, M. Frank, a observé les racines de ces arbres: elles vivent en symbiose avec un champignon, dans toutes les couches de terre chargées d'humus ; quand elles traversent des couches sans matière organique, on ne voit plus les micorrhises, ce champignon entourant la racine comtne une gaine ; on voit apparaître à leur place des poils absorbants. Ces micorrhises transforment l'humus, et élaborent une matière organique dont l'arbre fait son profit.

La symbiose des grands arbres avec des micorrhises est comparable à celle du champignon avec une algue, pour former les lichens. L'algue, en décomposant l'acide carbonique de l'air, fabrique une substance carbonée qui nourrit le champignon.

N'observons-nous pas dans les légumineuses, qui portent sur leurs racines des nodosités bourrées de bactéries^ une association analogue aux précédentes î Le grand végétal fournît l'hydrate de carbone ; les bactéries le transforment en une substance organique azotée; celle-ci pénètre, personne n'en peut douter, dans la grande plante qui en profite.

Plantes carnivores, — On a fait des observations encore plus étonnantes : des plantes assez communes dans les prés, les Drosera Totundifoliay par exemple, portent sur leurs feuilles des poils, qui sont capables de se fermer sur eux-mêmes et de retenir prisonniers

364 E. BBÉAI.

les insectes qui se sont posés dans leur voisinage. La feuille sécrète un liquide capable de digérer la substance organique constituant le corps de l'insecte, la plante résorbe ensuite le produit de cette digestion, et l'utilise dans ses tissus.

M. Busgen * a fait germer des graines de Drosera, les plantules obtenues ont été divisées en deux lots, qui trempaient tous les deux dans une solution nourricière de même composition. Les plantes de Tun des lots ont été soumises au régime Carnivore : on leur donnait des pucerons ; et elles se sont mieux développées, surtout par leurs feuilles, que les autres, qui ne recevaient pas d'insectes.

Conversion du sucre en amidon. — Boehm, le célèbre professeur de Vienne, a vu, dans la plante, le glucose se transformer en amidon ; pour réaliser sa remarquable expérience, il a fait vivre des haricots d'Espagne dans l'obscurité, jusqu'à ce que les feuilles aient perdu tout leur amidon. Des fragments de tiges ou de feuilles sont alors couchés sur une dissolution de glucose ou de sucre; après vingt-quatre heures, il voyait réapparaître l'amidon.

A des jeunes haricots, longs de 0™,10, il a enlevé les bourgeons terminaux, et les bourgeons axillaires des cotylédons; il les a divisés en deux lots, un des lots a été enraciné dans Teau ordinaire, l'autre, dans une dissolution sucrée^ renouvelée journellement. Il vit les plantes vivant dans le sucre former de l'amidon, les fibres ligneuses de la tige s'épaississaient visiblement beaucoup plus que si elles étaient enracinées [dans l'eau. Les haricots du sucre vécurent plus longtemps que les autres ^

EXPÉRIENCES NOUVELLES PERMETTANT DE CONSTATER LA DISPARITION RAPIDE DES IfATlÈRES ORGANIQUES BASES EN PRÉSENCE DES RACINES

Racines de poa plongées dans une dissolution dhumcUe de potasse. — On sait qu'il existe des plantes qui, habituellement enracinées dans la terre, peuvent cependant vivre facilement sur l'eau : j'avais arraché du sol une touffe de Poa annua^ une des mauvaises herbes les plus répandues, et après avoir coupé les

2. Ueber staerkebildunç aus Zucker, Bot. Zeit, i883, n«* 3 et 4.

racines au collet, j'ai placé les plantes debout dans un petit flacon, contenant une couche d'eau de O'^jOl de hauteur. Le flacon élait entouré de papier opaque, pour maintenir Teau à l'obscurité, afin que les germes des algues, universellement répandus, ne puissent pas se développer et envahir les nouvelles racines qui allaient partir des collets. Les tiges et les feuilles du poa recevaient la lumière et ne se sont ressenti en aucune façon de l'amputation de leurs racines; après quelques jours, de nouvelles racines s'étaient formées, différentes par leur aspect des anciennes; ces nouvelles racines sont généralement très blanches, droites, garnies d'un épais chevelu.

Quand elles eurent atteint une longueur moyenne d'environ 0'°,02 j'ai partagé la touffe d'herbe en deux touffes aussi semblables que possible. Deux capsules de porcelaine neuves, de même grandeur, reçurent chacune le même volume d'une dissolution d^humate de potasse très colorée. Dans l'humate de l'une des capsules je fis plonger les racines de l'une des touffes d'herbe; dans l'autre, je mis les racines de la seconde touffe, mais après avoir séparé celles-ci, par un coup de ciseaux, des plantes auxquelles elles étaient adhérentes.

Après deux ou trois jours, les racines encore adhérentes à rherbe avaient complètement fait disparaître l'humate de potasse, le fond de la capsule apparaissait blanc, comme si elle n'avait pas encore été mise en usage. L'autre capsule, avec les racines séparées de la plante, contenait toujours le liquide noir, comme il l'était au début de l'expérience.

Les racines qui avaient fait disparaître l'acide humique étaient restées à peu près blanches ; en les lavant à l'eau distillée, voire même avec de l'eau légèrement ammoniacale, on n'obtenait qu'un liquide à peine ambré.

J'ai fait passer à travers un filtre les deux liquides : le liquide ambré qui provenait du lavage des racines attachées à la plante, et le liquide noir dans lequel nageaient les racines qu'on avait coupées. Soumis à la combustion par le bichromate de potasse additionné d'acide sulfurique, j'obtins :

Pour le !•' liquide, 0 gr. 005 d'acide carbonique. 2» — 0 gr. 025 — —

Les racines encore attachées aux plantes avaient donc pris le

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poids de carbone correspondant à 0 gr. 20 d'acide carbonique, soit 0 gr. 007 de carbone,

Il importe, pour que celte expérience réussisse, que l'humate de potasse soit préparé avec soin. J'avais humecté une bonne terre de jardin avec une dissolution de carbonate de potasse, et je Tavais exposée sur une assiette à Tair et au soleil. Après dessiccation, la terre est lavée avec de Teau distillée; le liquide brun foncé est peu à peu neutralisé par de Tacide chlorhydrique, jusqu'à précipitation d'une matière noire qui est l'acide humique. Ce précipité est lavé un très grand nombre de fois par décantation, jusqu'à disparition de la réaction acide. J'ai obtenu mon bumate de potasse en traitant cette matière noire avec une dissolution très étendue (au ^^ de carbonate de potasse, et en filtrant le liquide coloré provenant du traitement.

Dessins gravés par les 7*actnes sur une surface recouverte d'acide humique. — Le lecteur se souvient de la jolie expérience de Sachs qui faisait pousser des haricots dans un pot de fleur rempli de sable, dent le fond était garni d'une plaque de marbre poli. Les racines des légumineuses, très avides de chaux, laissaient leur empreinte sur la surface luisante du marbre.

J'avais remarqué que l'acide humique que j'avais préparé pour réaliser l'expérience précédente était une matière brune très adhérente au papier à filtre, et ne s'en séparant plus après dessiccation. Comme cette substance est insoluble dans l'eau, je l'ai placée, adhérente au papier à filtre, au fond d'une soucoupe contenant un peu d'eau de fontaine. J'ai suspendu au-dessus de la soucoupe une touffe de Poa munie de ses racines aquatiques; les racines venaient toucher l'acide humique. La soucoupe fut recouverte ensuite d'une plaque de carton découpée de façon à ne laisser de passage qu'aux tiges des Poa. Je renouvelais ainsi l'expérience de Sachs, en me servant d'eau à la place du sable, et d'une couche d'acide humique à la place du marbre.

Après quelques jours, l'eau était complèlement évaporée, les racines adhéraient fortement à la couche de l'acide humique desséchée. En les détachant de force, j'obtins sur la couche noire de l'acide humique, la gravure que le physiologiste allemand leur avait fait dessiner sur le marbre.

Influence de rhumate de potasse sur la longueur des racines. — On a observé que lorsqu'une plante est enracinée dans un sol. qui

lui fournit une alimentation insuffisante, les racines prennent un développement exagéré.

J'ai réussi à disposer une expérience démonstrative qui permet de voir se réaliser cette vérité d'observation. Au mois d'avril dernier, j'avais arraché de terre un plant de blé dont la tige avait atteint 0'',20 de hauteur. Avec des ciseaux, je lui ai coupé les racines au collet, et, en usant des mêmes précautions que j'avais déjà employées avec les touffes dePoa, je suis parvenu à lui faire produire des racines aquatiques, blanches, garnies de poils absorbants très développés. Quand ces racines eurent atteint une longueur de quelques centimètres, j'ai placé le plant de blé à cheval, entre deux vases de même grandeur et de même forme, à parois droites et verticales. La tige était attachée à une baguette maintenue verticale, entre les deux vases. Les racines ont été réparties le plus également possible à droite et à gauche de la baguette et plongeaient dans des solutions nourricières de compositions différentes renfermées dans les vases. La solution nourricière était de l'eau de fontaine tenant en dissolution 1 gramme de phosphate de potasse par litre. Chacun des vases en avait reçu un égal volume; j'ajoutais seulement au liquide de l'un des vases 1 gramme de nitrate de potasse, par litre d'eau.

Les racines se développèrent très inégalement dans les deux liquides; les racines qui n'avaient pas de nitrate prirent un développement considérable ; les autres qui avaient reçu l'aliment azoté restèrent courtes et trapues ^

J'ai renouvelé cette expérience avec une touffe de Poa annua munie de ses racines aquatiques ; les deux solutions nourricières étaient encore de Peau de fontaine qui avait reçu par litre i gramme de phosphate de potasse ; à l'une d'elles, j'avais ajouté de Thumate de potasse en quantité suffisante pour brunir le liquide.

Au bout de deux semaines, les racines du vase sans matière organique avaient déjà acquis le double du développement des racines qui avaient l'humate à leur disposition.

Rappelons ici, que pour réussir ces cultures sur l'eau, il importe

1. On sait que le plant de blé, dans son jeune âge, est très avide de nitre, les agriculteurs le répandent à profusion sur leurs champs, dès les premières pluies du printemps. Dans notre expérience, les racines nageant dans une dissolution nitrée ne se sont pas allongées, tandis que les autres, qui ne trouvaient pas cet engrais, se sont allongées démesurément, comme pour aller en chercher.

368 E. BRÉilX.

de s'opposer au développement des algues, en maintenant les racines le plus possible à Tobscurité.

Les racines absorbent également rhumate de soude. — Les plantes étant très avides de potasse, il était peut-être permis de croire qu'elles ne prennent Tacide humique que parce qu'il est combiné à la potasse dont ellesont grand besoin. Je me suis assuré qu'elles prenaient de même Tacide humique combiné à la soude^ base dont elles n'ont aucun besoin pour constituer leur tissus.

Je me suis servi d'un plant de trèfle qui s'était développé en terre, et auquel j'avais fait venir des racines aquatiques, en employantes mêmes précautions que pour les touffes de Poa. Les racines de ce pied de trèfle avaient poussé très abondamment, et avaient acquis en un mois une longueur d'environ 0°^,10. Je les ai baignées dans une dissolution d'humate de soude, remplissant un vase de 1 litre de capacité; et à côté je disposais un autre vase, sans plante, mais contenant une égale quantité du même liquide. Après sept jours, la dissolution dans laquelle plongeaient les racines avait fortement diminué de volume [relativement à la dissolution sans plantes, et elle était à peu de chose près décolorée.

Pour doser le carbone en dissolution dans les deux liquides, je les ai portés d'abord à l'ébullition, pour en chasser l'acide carbonique dissous, et je les ai additionnés peu à peu d'eau de baryte, jusqu'à totale décoloration. Le précipité du sel de baryte des deux liqueurs a été analysé avec l'acide sulfurique additionné de bichromate de potasse, en prenant toutes les précautions nécessaires pour ne peser que de l'acide carbonique provenant du carbone organique.

Le liquide dans lequel plongeaient les racines de trèfle contenait 0 gr. 007 de carbone.

Le liquide qui ne contenait pas de racines en contenait 0 gr. 026.

La plante en sept jours avait pris par ses racines la quantité d'acide humique qui contient 0 gr. 019 de carbone.

Absorption du sucre par les racines, — Nous avons parlé de l'expérience de M. Bœhm qui, après avoir maintenu des feuilles de haricotsà l'obscurité jusqu'à disparition complète de l'amidon, a vu réapparaître de l'amidon dans les cellules de la feuille, après l'avoir laissée en contact avec du sucre pendant vingt-quatre heures.

Je me suis assuré que les racines sont capables elles-mêmes de s'emparer du sucre.

Deux petites capsules de porcelaine reçurent chacune 1 centimètre cube d'eau contenant 0 gr. 0001 de sucre en dissolution. Sur l'une des capsules, je suspendis une touffe de Poa, avec ses racine» aquatiques qui plongeaient dans le liquide sucré. L'autre capsule reçut une égale quantité de racines, mais détachées de la plante. Les vases furent recouverts avec soin pour éviter la chu te des matières étrangères dans le liquide.

Dans l'espace d'une nuit la capsule avec la plante entière était complètement desséchée ; l'autre contenait encore du liquide. J'ai retiré avec grandes précautions les racines des deux vases, en les lavant avec quelques gouttes d'eau que je laissais retomber dans les capsules.

On sait que le sulfate de cuivre en se déshydratant au feu^ donne un sel blanc ; mais si on le chauffe en présence d'une matière organique il noircit.

Pour reconnaître s'il se trouvait encore du sucre dans les deux capsules, j'ajoutai à leur contenu une goutte d'une dissolution de sulfate de cuivre. La capsule sur laquelle avait été suspendue la plante entière, portée sur la flamme d'un bec de gaz resta blanche; celle qui n'avait reçu que les racines, noircit fortement.

Le Poa annua avait donc complètement enlevé le sucre dissous dans l'eau qui baignait ses racines; on ne peut pas attribuer cette disparition de la matière organique à la présence de ferments existant dans le liquide ou sur les racines qui y étaient plongées, il faut nécessairement reconnaître que cette disparition est due à la plante entière, puisque dans le liquide témoin qui n'avait reçu que des racines détachées de la plante, la matière organique s'était maintenue.