MAÏS

\^ Récolte du 9 septembre dans les cases de végétation (feuilles).

Hors cage. Sont cage.

Silice 37,11 41,20

Acide sulftirique 3,09 4,52

Acide phospborique « . . 10,31 7,03

Chlore 3,36 4,52

Chaux . 121,37 12,06

Magnésie i . . . • 3,87 3,01

Potasse 25,26 23,12

Soude 0,52 2,01

Oxyde de fer et manganèse 4,12 2,53

100,00 100,00 A retrancher pour chlore 0,74 1,01

1. Les analyses des cendres des feuilles n'ont pu être faites faute de matériaux suflQsaiits.

l'électricité atmosphérique et la végétation. 329

2^ Compasitkm des cendres des mais (Mettray).

^ et fleuM réunie». bacihm.

Hors CAge. Boas cage. Hors cage. Sons cago.

SUicc 40,020 38,222 61,449 60,210

Acide salfurique. . . . traces traces 5,295 6,857

Acide phosphoriqae . . 4,896 4,952 4,554 4,501

Gbiore S,939 11.3S7 4,699 8,904

Gtiaux 6,823 6,819 12,940 10,487

Magnésie 1,848 1,945 1,265 1,048

Potosse 34,623 26,536 2,169 12,133

SoQda 0,000 4,497 2,060 6,889

Alomin. 2 353 2,m|

Sesquioxyde de fer. . . 0,498 0,525 J ' '

La différence qualitative la plus frappante entre les cendres des mais et des tabacs hors cage et sous cage porte assurément sur la soude. Les cendres du maïs hors cage de Fessai de Nancy ne contiennent c[ue 0,52 pour 400 de soude, au lieu de 2,01 sous cage. M. Leclerc n'a pas trouvé trace de soude dans les cendres de son mais hors cage, tandis que celles du maïs sous cage en renfermaient 8,5 pour 100. L'électricité atmosphérique s'opposerait-elle à l'absorption de la soude par le maïs? Gela serait bien singulier. Le fait de l'absence de soude, constaté avec tous les soins possibles par M. Leclerc, mérite d'être noté, sauf vérification ultérieure. En dehors de ce point intéressant, les analyses faites à Mettray ont révélé d'une façon incontestable la présence, en proportion notable, de l'alumine dans les cendres du maïs; ce fait, absolument nouveau, a été mis hors de doute par M. Leclerc, qui a isolé et purifié l'alumine, afin d'en cpnstater tous les caractères. Je lui laisserai le soin d'étendre cette étude à d'autres végétaux : la chose mérite d'être étudiée complètement, car la présence de l'alumine dans les cendres des végétaux autres que la vigne a été jusqu'à ce jour contestée. On sait, par les essais de culture dans l'eau, que l'oxyde d'aluminium n'est pas indispensable au développement complet d'une plante, mais il se pourrait que l'alumine jouât dans la nutrition un rôle jusqu'ici méconnu.

La comparaison du taux de chacun des principes minéraux qui

constituent les cendres des végétaux hors cage et sous cage montre que Télectricité atmosphérique exerce une action sur l'assimilation plus ou moins active de chacun d'eux ; mais j'attendrai de nouvelles récoltes pour élucider, s'il est possible, les conditions qui favorisent ou retardent l'assimilation de la potasse^ de la soude, de la chaux et de l'acide phosphorique, par les plantes soumises ou soustraites à l'action de l'électricité atmosphérique.

108. La nitriiioation et l'électricité atmosphérique. — En ce qui concerne le rôle de l'électricité atmosphérique dans la nitrification proprement dite, mes expériences et celles de M. Leclerc sont, je crois, décisives. Il y avait lieu, à priori, de penser que les sols hors cage et sous cage devaient se comporter, au point de vue de la nitriûcation, d'une façon identique, la tension électrique au niveau du sol, et à plus foite raison dans le sol, étant sinon nulle, du moins très-faible (1).

Dans le but de vérifier le fait, j'ai institué deux expériences, l'une en 4877, l'autre en 1878, et j'ai prié M. Leclerc de porter, de son côté, son attention sur le même point dans les essais de contrôle qu'il a bien voulu faire à Mettray. Je vais exposer successivement les résultats de ces trois expériences.

Sol sans végétaux. — J'ai dit précédemment (p. 299) que j'avais placé, le 1" avril 1877, dans chacune des deux caisses A et B, deux boîtes métalliques étanches , d'une surface ouverte de 1 décimètre carré et renfermant chacune 500 grammes environ de la terre même des caisses. Ces boites témoins, destinées à étudier la nitrification du sol pendant la durée des expériences, sont restées en place, exposées à toutes les influences atmosphériques, l'une sous cage, l'autre hors cage, jusqu'au 9 octobre de la même année, c'est-à-dire pendant six mois. Leur surface était en partie recouverte de quelques mousses et autres végétaux parasites que l'on a soigneusement enlevés avant de faire l'analyse du sol. Le tableau suivant donne les résultats des analyses faites, le !•' avril et le 10 octobre 1877, de la terre des témoins hors cage et sous cage.

1. On troaYera, dans le chapitre VII, une étude complète des conditions de nitrification dn soL Je me borne k exposer ici rinflaence de l'électricité sur ce phénomène.

l'électricité ATMOSPHÉniQUE ET LA VÉGÉTATION. 331

Quantités (faiote organique, nitrique et ammoniacal contenues dans les témoins

des caisses hors cage et sous cage.

100 OBUOfBS DB TBKSB COHTBHAUVT :

9 octobre 1877.

!«' avril 1877. Hon Mge. Sont oAge.

Cr. 6r. Or.

Azote organique 0,156770 0)155830 0,156000

Azote ammoniacal 0,000507 » »

Aiote nitrique 0,005630 0,003470 0,004070

Azote tout 0,161907 0,159300 0,160070

Perte totale en azote 0,002607 0,001S37

Perte p. 100 en azote total 1,61 1,13

Perte p. 100 en azote organique .... 0,599 0,555

Pendant les six mois qu'a duré rexpérience^ les deux sols se sont donc, en l'absence de végétation, appauvris légèrement en azote; l'ammoniaque a disparu complètement, assimilée sans doute par les quelques mousses et autres végétations parasitaires qui commençaient à se développer dans les caisses témoins ; l'azote nitrique a diminué de 20 p. 100 environ, et l'azote organique de i p. 100. L'absence d'électricité dans la couche d'air qui reposait sur le sol sous cage n'a donc poml modifié sensiblement les phénomènes de nitriûcation. D est superflu d'ajouter que, lorsque, à deux reprises, on a changé de caisse la cage métallique, les témoins ont été, le même jour, transportés d'une caisse dans l'autre.

Celte expérience semble prouver qu'au niveau du sol non cultivé l'influence de l'électricité atmosphérique ne joue pas de rôle appréciable dans la nitrification des matières organiques azotées.

Comment se passent les choses dans les sols cultivés ? C'est ce que vont nous montrer les expériences faites, en 1878, à Nancy et à Mettray.

Sol cultivé en 1878 (Nancy). — Dans la cage de végétation du jardin de la Station agronomique qui a servi à la culture simultanée du tabac et du maïs pendant cet été, on a prélevé, dans les premiers jours de mars, un échantillon moyen du sol, sur une profondeur de 0"^,25, et l'on y a dosé Tazote sous trois formes; à la fin des expériences, le 10 octobre suivant, on a fait la même opération et dosé

de nouveau Tazole organique, ammoniacal et nitrique, dans la terre hors cage et dans le sol sous cage.

La surface de terre recouverte par la cage mesurait 0"*,50 dans les deux sens; elle était donc égale à 0'"'»,250; le poids du litre de terre étant de H09 grammes et le volume de la terre qui a servi à chaque essai {O^y^ sur 0"*»,250) étant de 62"S50, le poids de terre considéré s'élevait à 69S312.

Voici les résultats des dosages d'azote avant et après culture, hors cage et sous cage :

100 OSAMMBS DB TBBBK COHTBITAIKKT :

15 mars 1878. 10 sApiembre 1878.

Ârant enltore. Sont eage. Hors cage.

6r. Or. Gr.

Azote organique 0,143210 0,142071 0,139447

Azote ammoniacal 0,000397 0,000289 0,000217

Azote nitriqae 0,004786 0,000030 0,000029

Azote total 0,148393 0,142390 0,139693

Perte totale d'azote 0,006003 0,008700

Durant la végétation du tabac et du maïs, la plus grande partie de Tazote nitrique a disparu ; l'ammoniaque a diminué très-notablement, ainsi que l'azote organique. Le calcul de ces pertes, établi sur la couche végétale tout entière, donnera une idée plus précise des empnmts faits à l'azote du sol, sous ses trois formes, par le maïs et par le tabac récoltés hors cage et sous cage.

En appliquant les résultats de l'analyse centésimale aux 69^,31 2 de terre, on obtient les nombres suivants :

LM 09^,818 BaMVBBMBVT :

Terw Aprèt cmlttire.

•vant culture. Sont cage. Uoncac®*

Gr. 6r. Gr.

Azote organique 99,263 98,472 96,653

Azote ammoniacal 0,275 0,200 0.050

Azote nitrique 3,317 0,021 0,020

Les pertes du sol en azote nitrique, ammoniacal et organique, après culture, s'élèvent, d'après cela, aux chiffres suivants :

l'électricité atmosphérique et la végétation. 333

Sont oage. Hon cage.

Gt. 6r.

Azote nitrique 3,296 3,297

Azote aromoDiacal 0,075 0,125

Azote organique 0,791 2,610

Azote total perdu par les sols 4,162 6,032

L'azote nitrique et l'azote ammoniacal ont pu être assimilés par les plantes, soit directement (AzH*0), soit, pour l'azote nitrique après transformation en ammoniaque ; quant à Tazote organique, il n'a pu servir à la nutrition des maïs et des tabacs qu'après avoir passé à l'état de nitrate et d'ammoniaque, l'azote des combinaisons organiques ne pénétrant pas à d'autres états dans les végétaux.

Il résulte de cette première conclusion que, tandis qu'à l'abri de l'électricité atmosphérique le tabac et le maïs n'ont absorbé qu'une quantité d'azote organique transformé, s'élevant à 0^',791 , le maïs et le tabac hors cage, soumis à l'influence électrique de l'air, ont assimilé des quantités de AzO* et de AzH*0 provenant de la nitrification d'un poids d'azote 3,29 fois plus considérable.

Si nous tenons compte maintenant du poids d'azote total assimilé par les récoltes de maïs et de tabac, et que nous retranchions respectivement de ces quantités les poids d'azote perdu par le sol, nous aurons, par difierence, le nombre de grammes d'azote puisé dans l'air, à l'état d'ammoniaque, par les récoltes.

Sons cage. Hors cage.

Azote total des récoltes (mats et tabac) .... 5(',485 7(^,899

Emprunts faits au soL

Sons cage. q^

Azote nitrique 3,296

Azote ammoniacal 0,075 } = 4,162

Azote organique 0,791

Hors cage. q^^

Azote nitrique 3,297

Azote ammoniacal 0,125}= 6,032

Azote organique 2,610

Déficit d'azote dans la récolte 1,323 1,867

Ce déficit a été comblé par Tammoniaque de l'air et par celle des pluies. Or, si l'on néglige de distinguer ces deux sources d'ammo-

niaque l'une de l'autre (je n'ai pas dosé l'ammoniaque dans l'eau des pluies du 15 mars au 9 octobre), et que l'on considère en bloc l'assimilation de l'ammoniaque aérienne par les deux récoltes, on trouve que les quantités d'azote empruntées à l'ammoniaque de l'air sont exactement proportionnelles aux poids des récoltes elles-mêmes. La récolte sous cage s'est élevée à 4405 gramme? ; elle a emprunté 1^',323 d'azote au milieu aérien. La récolte hors cage, pesant 4^,9395, aurait dû prendre 4^%826 d'azote à l'air; l'expérience a donné 1*',867, différence qui reste tout à fait dans les limites d'erreur de ce genre d'expériences.

On peut calculer approximativement, d'après ces données, les quantités d'ammoniaque qu'une récolte d'une superficie égale à 4 hectai'e emprunterait à l'atmosphère, et se faire ainsi une idée saisissante de l'importance des belles conceptions de M. Schlœsing sur le rôle du milieu aérien dans la nutrition azotée des végétaux. La surface du sol, dans chacun des essais rapportés plus haut, était de 7 de mètre carré. Les quantités d'ammoniaque fixées, par mètre carré de récolte, s'élèvent donc :

Gr.

Hors cage, à 7,468

Sous cage, à 5,292

Cela donne à l'hectare :

Kgr.

Pour le sol libre 74,680

Pour le sol sous cage 52,920

D'après l'analyse des récoltes, les maïs et tabacs renfermaient pour la récolte de 4 mètre superficiel :

Gr.

Hors cage 31,596

Sons cage 21,940

4 hectare, cultivé en maïs et en tabac, a donc emprunté:

▲ZOTB

hora cAg«. Botif cage.

Kgr. Kgr.

Au sol 241,28 166,48

A Tair 74,68 52,92

La part de l'ammoniaque aérienne dans la nutrition azotée de ces

l'électricité atmosphérique et la végétation. 335

plantes s'est donc élevée dans le premier cas à 23,63 p. 400, dans le second à 24,12 p. 100 de l'azote total de la récolte.

11 n'est pas sans intérêt de faire remarquer que la production annuelle moyenne de 4 hectare de forêt, s'élevant à environ 6,000 kilogrammes de substance organique sèche contenant 4 p. 100 d'azote, exige pour 'son alimentation 60 kilogrammes d'azote ; que 4 hectare de prairies naturelles donne environ 4500 kilogrammes de substance sèche, renfermant approximativement 74 kilogrammes d'azote (4 ,66 p. 400), de telle façon que les emprunts faits par ces récoltes spontanées à l'ammom'aque de l'air suffisent pour expliquer la perpétuité de ces rendements dans des sols pourvus d'ailleurs des autres aliments minéraux indispensables et présentant des conditions physiques convenables.

L'atmosphère est donc un réservoir d'acide carbonique et d'ammoniaque où la végétation spontanée et, partant, sans fumure de main d'homme, va puiser indéfiniment son carbone et son azote *.

En rapprochant les résultats de cet essai de culture des faits constatés pour le sol nu, en ce qui concerne les transformations de l'azote organique, on arrive à quelques conclusions qui me semblent intéressantes.

Dans l'expérience de 4877, les sols témoins sans culture ont perdu, par nitrification naturelle probablement, sous cage 0,555 p. 400, hors cage 0,599 de l'azote organique de la terre.

Dans l'expérience de 4878, les sols cultivés en maïs et tabac ont perdu dans le même lemps (six mois), sous cage 0,796 p. 400, hoi^ cage 2,62 p. 400 de leur azote organique. Les sols mis en expérience n'étant pas les mêmes, on ne peut les comparer rigoureusement, mais le faible écart qui existe entre les pertes d'azote organique subies par les sols soustraits à l'influence électrique, rapproché de la perte en azote organique plus que quadruple de la case hors cage, permettrait peut-être d'attribuer à l'action de l'électricité, se prolongeant jusque dans le sol par la conductibilité de la plante elle-même,

1 . Les sols des dunes fixes, où le pin maritime donne des rendements élevés, ne contiennent que des quantités d'azote la plupart du temps impondérables ; mais le voisinage de la mer apporteà la végétation beaucoup d'ammoniaque entraînée par les vents.

une influence directe sur la combustion lente des matières azotées du sol. Je crois que ces deux expériences montrent qu'il n'y a pas nitriiication du sol sous l'influence électrique, en ce sens que le taux d'acide nitrique n'augmente pas dans le sol aux dépens de l'azote de l'air, mais qu'il y a lieu d'admettre une influence de la tension électrique sur la nitrification de la matière azotée du sol. En d'autres termes, le sol mis en contact avec l'électricité statique de l'atmosphère, par l'intermédiaire .d'unç plante d'une hauteur de 1*",50 à 2 mètres, ne s'enrichit pas en nitrates aux dépens de l'azote gazeux de l'air, mais voit s'activer la combustion des substances azotées qu'il renferme et qui deviennent ainsi aptes à nourrir sa récolte, à l'état de nitrates et d'ammoniaque. Les analyses des sols où les mais ont végété, à Mettray, me fournissent des résultats de tous points confirmatifs de cette manière de voir, comme on va en juger.

Sol cultivé en iS7 S (Mettray). — Les dispositions adoptées par M. A. Leçlerc, un peu plus compliquées que celles de mes expériences, ont eu pour avantage de fournir des résultats plus complets en ce qui concerne l'absorption de l'ammoniaque de l'air par les plantes.

Afin d'empêcher la fixation de l'ammoniaque de l'air et des pluies par le sol d'une des caisses précédemment décrites (p. 317), M. Leçlerc, dès que les plants de maïs eurent atteint quelques centimètres de hauteur, recouvrit la caisse hors cage d'une feuille de caoutchouc souple, percée de trous en nombre égal aux tiges de maïs. Dans chacun de ces trous s'engageait une tige. La croissance des plantes fit que bientôt chacune des ouvertures se trouva obturée, de telle sorte que le sol de la caisse fut complètement soustrait au renouvellement de l'air et à la pluie. On l'arrosa avec de l'eau distillée, aussi souvent qu'il fut nécessaire, pour maintenir dans le sol une humidité égale à celle de la terre de l'autrecaisse. On nota avec soin les quantités d'eau tombées du 21 mai au 21 septembre et l'on dosa l'ammoniaque qu'elles renfermaient. Durant ces quatre mois, il tomba 295"',29 d'eau, contenant 183 milligrammes d'ammoniaque.

De même que dans l'expérience faite simultanément à Nancy, l'azote, sous les trois formes, fut dosé dans la terre primitive le 20 mai, et dans chacune des caisses après l'enlèvement des récoltes (21 septembre). L'expérience avait duré quatre mois.

l'électricité atmosphérique et la végétation. 337

Dans les 258 kilogrammes de terre renfermés dans chacune des caisses, M. Leclerê trouva les quantités suivantes d'azote organique, nitrique et ammoniacal^ en tenant compte, ppur le sol primitif, de Tazote des 49 graines de maïs :

BOïs

bort Oftge toai cage SOI* après après

Av»nt cultore. i» récolte, la récolte.

Gr. 6r. Gr.

Azote organique dn sol 315^545 304,228 315,548

Azote organique dès graines. .. 0,547 • •

Azote ammoniacal 1,083 0,111 0,698

Azote nitrique 14,344 0,070 0,084

Azote total. , . 331,519 305,009 316,330 . *

Le dosage du carbone, fait aux mêmes époques dans le sol des deux caisses, a fourni les nombres suivants :

Hors eage. Sous Oitge.

Kgr. Kgr.

Carbone total 2,6788 2,6046

Carbone (avant culture) 2,5303 2,5303

Gain du sol par la culture 0,1485 0,0741

Gain en carbone (en centièmes) 5,54 2,93

Le sol isolé par la cage recevait seul les eaux pluviales, par suite de la disposition indiquée plus haut pour la caisse non isolée : il y a donc lieu de tenir compte de l'ammoniaque apportée par la pluie, dans révaluation de la quantité d'azote mise au service des maïs qu'il a portés. Si l'on ajoute les 183 milligrammes d'azote ammoniacal de l'eau pluviale aux chiffres donnés précédemment, on trouve que les aliments azotés offerts, par le sol des deux caisses, à la récolte de mais se décomposent de la façon suivante :

Sol avant la culture :

Hors Oftfe. Sons cage.

Gr. Gr.

Azote organique du sol .... 315,545 315,545

Azote organique des graines 0,547 0.547

Azote ammoniacal du sol 1,083 1,083

Azote nitrique 14,844 14,344

Azote ammoniacal des pluies » 0,183

Azote total; . . 331,519 331»702 COURS d'aqr. 22

Après la récolte on trouve :

Azote organique 304«%22« 315«',548

Azote ammoniacal 0 ,7 1 1 0 ,698

Azote nitrique 0 ,070 0 ,084

Azote restant. . 305 ,009 316 ,330 Les plantes avaient donc consommé ..... 26*^,510 et 15<^373

d'azote, se décomposant de la manière suivante:

Récolte Récolte bor^ cage, sont cage.

Gr. Gr.

Azote organique 11,864 0,544

Azote ammoniacal 0,372 0,568

Azote nitrique 14,274 14,260

Azote total. . . 26,510 15,372

Les deux récoltes de maïs, dont j'ai fait connaître précédemment la composition élémentaire et la composition immédiate, renfermaient :

Hors cage. Sont eage.

Substance sèche • 12\109 8S913

Azote total' 418',118 29*^,557

Ces récoltes ont donc emprunté à l'ammoniaque atmosphérique, la première (hors cage) 14«%608 d'azote, la deuxième (sous cage) 14«',185 du même corps.

Si l'absorption de l'azote ammoniacal de l'air était restée proportionnelle au taux d'azote des récoltes sèches des deux caisses, la quantité d'azote empruntée à l'atmosphère par la végétation de la caisse isolée serait donnée par la proportion suivante :

d'où

Mais nous venons de voir que l'emprunt fait par cette récolte à l'ammoniaque atmosphérique s'élève à ^4«^^185. D'où vient donc la différence (i4«',185 — 10«f^752), égale à 3«^^433? Suivant toutes probabilités, cette quantité d'azote a été apportée au sol par l'am-