ROLE PHYSIOLOGIQUE DU POTASSIUM DANS LES VÉGÉTAUX

Le travail que nous insérons aujourd'hui aux Awtales n'es! pas inconnu des lecteurs français, il a Apjr élé (raduJi par M. Grand:.'au pour la Revue des travaux alleinanils qu'il puhlie dans li; Joiinial d' A'iricaUiire pruiii/ue at^puis plusieurs années. Si nous le Iraduisons de nouveau, c'cit qu'il rtoiiiie un evcellent «exemple d'une motliode de recherches qui semble être d'un emploi couraai «d Allemagne et qu'il iinporle de Taire connaître aux physiolog^ist.'s qui u'auraieat pas eu connaissance du mémoire ori<final ou de la traduction de M. Grandeao.

MM. Nobhe, Schœder et Erdmann ont cultivé le sairnzin qui fait rohjel de leurs expériences dans des diaolutions salines; on conçoit que lorsque la vègêtation s'y souiient, la [liante y soit dans des conditions |iarfi)itemcntilêlcnmnées, qu'il est impossilde de rencontrer au même degré dans un sol ailillriel. Quand on introduit un sel dans l'eau distillée on est assuré que ce sd s'; trouve et qu'il e:>t seul à exercer son nclion, l<s causes pertubatrices sont éliminées; nous verrons pins loin que l'interprétation des résultats est plus délirate quand la dissolution saline est oomplexe; mais, nous le répétons, il y a liï une mclhodo facile à mettre en pratique et qui pourra être utilisée dans les cours de physiologie comme dans les recherches de laboraioire.

En commençant ses travaux, la station physiologique de Tharand s'est proposé de rechercher quel est le rôle que jouent les matières nutritives minérales dans l'économie végétale.

Chacun de ces aliments minéraux, même ceux qui n'entrent pas comme partie intégrante dans la composition des produits Yégétaux (le soufre, le phosphore), possède une fonction organique particulière; ils sont tous égilement nécessaires et ne peuvent sa remplacer réciproquement (â). Nos connaissances sur la nature

(1) CliemniU, Ed. Facke, 1B71.

(tj Liebi^, Grundi. d. Agrieullur <A«tnù, IfiSS, p. 18.

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même de ces fondions organiques sont encore très- obscures; on s'est borné jusqu'à présent à déterminer les matières nécessaires â la TJe de la plante; mais nous ignorons complètement si tel aliment minéral est indispensable parce que sans lui la plante ne peut pas fabriquer de matière organique oxydable, ou parce que ces matériaux ne peuvent pas se métamoi'phoser en d'autres produits organiques, ou parce qu'il empêche l'accumulation de quelque produit nuisible à la transformation des matériaux, ou parce qu'il règle la transpiration ou enfin parce qu'il a quelque autre rôle à jouer dans l'organisme.

Nous possédons quelques observations microscopiques relatives aux organismes inférieurs. Les matières organiques azotées favorisent la division cellulaire dans les spirogyres (i), tandis qu'en l'absence de ces matières ce sont les parois cellulaires déjà existentes qui s'accroissent.

En cultivant de la levure de bière dans différents liquides nourriciers on a observé que de tous les sels minéraux qui se trouvent dans les cendres, \e phosphate de potasse seul exerce une influence sur le dédoublement du glucose en alcool et en acide carbonique et qu'on ne peut pas le remplacer par le phosphate de soude ou le phosphate d'ammoniaque.

Quant aux plantes de grande culture il n'existe que quelques données très-éparses sur les phénomènes pathologiques qui se montrent (ians les plantes privées ou presque privées de certaines matières minérales. Quand c'est la chaux qui manque, les feuilles déjà formées (orge) cassent bientôt à la base, se dessèchent et il s'en Iwine d'autres. Quand c'est la magnésie on observe un allongement excessif et une coloration maladive. Quand le phosphore et l'azote manquent, la plante présente une coloration rougeâtre. Quand l'azote seul fait défaut les plantes prennent im développement normal, mais en miniature et leurs racines se multiplient avec une exubérance extrême.

Si nous ajoutons à ces quelques observations les éludes plus approfondies qui ont été faites sur les phénomènes pathologiques occasionnés par l'absence du fer et du chlore, nous l'éunissons à peu près tout ce que peut nous fournir la littérature de ce sujet, car les expériences faites sur l'emploi de certaines matières minérales

(Il Karaleu, Poggmtl. Ann. 18d3, p. 3(9.

comme engraU, comme la pûtasse par exempte, ont conduit certains auteurs à ce résultat que la potasse assimilable ajoutée au sol aup:mente la quantité de produits hydrocarbonés dans la plante (b fécule dans la pomme de teri-c, le sucre dans la betterave, etc.), tandis que d'autres auteurs n'ont pas pu observer cette augmentati<Hi ou attestent même le contraire, comme MM. Pincus (1)^ Gorenwinder (â), Busse (S), Dehérain '('i).

Ces contradictions s'expliquent assez bien, parce que dans ces essais de grande culture , on a affaire à des facteurs compliqués, incalculables, qui varient d'un endroit à l'autre, et qu'on ne peut débarrasser le sol du sel sur lequel on veut eipérimenter, contreexpérience sans laquelle on ne peut arriver k une conclusion solide- Abstraction faite de ces divergences et en admettant qu'il existe réellement un rapport entre la potaf=sc contenue dans le sol et la quantité de matières hydrocarbonées récoltées, on aurait encore à u demander si la potasse exerce son influence directement sur la formation des matériaux hydrocarbonés, ou si elle agît simplemeni sur Venwutgasinaçe de ces mômes matériaux dans des oi-ganes liéterminés de la plante.

On rencontre un exemple d'un fait analoti:ue dans le rapport constant que Liebig a constaté enti-e l'accumulation des matières proti:iques dans plusieurs graines cultivées et l'acide phospborique.

Les milieux solides artificiels présentent d'autant moins les <t£savanlages du sol naturel qu'ils s'en éloignent plus par leurs propriétés mécaniques et par leur pureté cbimique. Il faut recoinmander avant tout pour ces sortes d'expériences la culture dans des milieux liquides parfaitement déterminés d'avance, métbode q»' est i l'abri de toute critique quand on n';ussit à élever à côté <}ef plantes soumises i l'expérience, d'autres échantillons destinés à la comparaison avec les résultats de l'expérience et à la critique de juges compétents. Cette métliodc permet l'exclusion rclativemeol parfaite de certains aliments et rend possible à toute heure l'examen minutieux de toule la plante, le système radicnlaire compris.

Il sera certainement impossible d'exclure d'une manière absolue un sel minéral du suc cellulaire d'un végétal; la graine en amène

(t) P.Undwirlh Ven.-Stal., \, p. 11.

(i) J. d-agr. prat., XXXI. Il, |i. 197.

(3) Jottn. /. LandW; XVI, 67.

(4) Coaii>t. rend.. LXVI, 3», 49i.

DigitizeaLyGOOgie

ROU nTKOLOGlQOG PD POTUUDII DANS LES ItHtTAfTL. IT»

ddjd de petitae quantités; dans les expériences de longue durée, U poussière en amène aussi ot il devient même difTicile de préparer de grandes quantités d'eau distillée complètement privée de matières solides; mais il est érident qu'on peut réduire ces causes d'erreur i un minimum, surtout comparativement aux impuretés qui sf rencontreraient inévitablement dans un sol solide. '

La méthode d'investigation doit s'adapter à l'étude difficile de cas phénomènes si compliqués; il ne suflira pas de faire végéter les plantes dans des soluiions préparées convenablement et de les soameitre ensuite k une analyse chimique plus ou moins compléta. Pour arriver à des résultais inattaquables il faut étudier les caractères analomiques extérieurs et intérieurs de ta plante d'abord 1 l'état normal et puis dans les diiïérents états pathologiques obtenus par la culture. Ces recherches ne sont complètes que quand la chimie donne la main à la micrographie et à la microchimie.

Nous nous sommes proposé d'étudier les unes après les autres les matières minérales qu'on trouve dans les plantes et nous commentons par la potasse, comme celle qui attire plus particulièrement l'attention au point de vue scientifique et pratique.

Nous nous sommes d'abord attachés à l'étude de la véritable fonction végétative du potassium, ensuite à celle de la combinaison la plus lavorablc sous laquelle on peut offrir le potassium à la plante; enlln nous avons cherclié à remplacer le potassium par les autres métaux alcalins. A propos de ces derniers et surtout du sodium, il règne ta plus grande divergence parmi les auteurs. L'analyse n'a pas donné une trace de soude dans les cendres d'un grand nombre de plantes poussées spontanément dans lesquelles des recherches antérieures avaient découvert de la potasse et de la soude : par exemple, dans le blé et dans l'avoine (grains et paille), dans les pommes de terre (feuilles et tubercules), dans le bois de chêne et de charme, dans les feuilles de tabac, de mûrier, de pivoine, de panais, etc. (1) Cetà prouve, — et la culture dans des milieux privés de soude l'a démontré d'une manière plus péremptoire, — que ces plantes peuvent parcourir sans soude tout le cerele végétatif, de la graine à la graine ; d'un autre côté, on dit que les plantes salines (marines) et bien d'autres plantes même cultivées, lorsqu'elles viennent dans un sol

(t) Pi^JKol, Compt. nid., 1801. It, T».

176 9r. ]f«DBB, #. MH«»EB et m, ^siijUrR.

salé, contiennent diins leurs cendres plus de sels de soude que de sels de potasse (1). Mais cela ne prouvenuliement la valeur physiologique de la soude, parce que ces plantes contiennent à coté de la soude une quantité de potasse qui dépasse de beaucoup le minimum nécessaire. Il en est probablement de même du rubidium, du caesium el du lithium, qu'on rencontre en quantités très-variables dons les cendres, sans doute suivant la composition du sol. M. F. Schulze (2) découvrit à l'aide du speclroscope, dans les feuilles de liibac du Palalinal, une quantité relativement élevée de lithium, tandis que les différents tabacs américains présentent, après des manipulations .ippropriécs, une trace tellement faible de lithium que cet auteur croit pouvoir déterminer la provenance d'un tabac donné suivant sa richesse en lithium, sans altaclier à ce fait aucune signification physiologique. L'expérience exacte seule peut lever le doute qui plane sur cette question de la substitution d'un élément à un autre. Des expériences dans ce sens ont été faites par MM. Birner et Lucanus, M. Wolff et M. H. Hellriegei.

MM. Birner el Lncanus (S) élevèrent du trèfle et de l'avoine dans un sol dont la potasse avait été remplacée par la soude, le caesium, le rubidium, la lithïne. I.e tableau suivant résume leurs résultais en exprimant le poids de la récolte en multiples du poids de la graine :