ORIGINE DU GAHDONE ET DE L'HTDROGÈNS DES VÉGÉTAUX
SoMM^RB î Origine du carbone des êtres vivants. — Quantité de carbone fixée par un hectare de forêts, de prairies, etc. — Importance des emprunts faits è Tair. — Production de la chlorophylle des végétaux. — Composition de la lumière soiaire. — Répartition de la lumière à la surface de la terre. ■— Rôle de la lumière et de la chaleur dans l'assimilation du carbone et de Thydrogène par les plantes.
110. — Remarques préliminaires. *- Le coup d'œil d'ensemble que nous avons précédemment jeté sur le rôle des agents atmosphériques] dans la végétation, nous a préparés à une étude plus approfondie des problèmes que soulève Tassimilation végétale , problèmes dont l'importance sociale égale l'intérêt scientifique, puisque de la connaissance des lois de la nutrition de la plante découle nécessaire<ment l'art d'augmenter les ressources alimentaires de rhumanité.
Tous les êtres vivants sont formes de carbone, d'oxygène, d'hydrogène, d'asote et d'un certain nombre de composés fixes qui constituent les cendres résultant de leur combustion. Les végétaux empruntent au sol et à l'atmosphère tous les matériaux nécessaires à leur organisation. Les animaux, inaptes à assimiler directement les éléments minéraux indispensables à leur existence (c'est peutêtre le caractère le plus saillant qui distingue le règne animal du règne végétal), sont entièrement solidaires des plantes chargées d'élaborer les principes immédiats qui servent de nourriture aux herbivores et, par leur intermédiaire, aux carnassiers.
L'origine du carbone, de l'azote et de l'hydrogène des corps organisés est donc une, qu'il s'agisse des plantes ou des animaux.
tandis que les sources auxquelles vont les puiser directement les deux grands groupes d'êtres vivants sont essentiellement différentes, les végétaux étant les intermédiaires nécessaires du monde minéral et du règne animal.
D'où viennent le carbone, l'hydrogène et l'azote des plantes? Est-ce uniquement dans l'atmosphère ou dans le sol seul qu'elles les puisent? Est-ce dans ces deux milieux à la fois? Sous l'influence de quelle force ? Telles sont les questions que nous allons examiner. J'exposerai ensuite les relations de la plante avec les éléments incombustibles du sol. Je supposerai connus de mes lecteurs les travaux classiques sur la décomposition de l'acide carbonique par les parties vertes des végétaux, et je ne m'y arrêterai qu'autant que l'intelligence de mon sujet l'exigera. •
Me plaçant sur le terrain des applications de la chimie à l'agriculture, j'aborderai, à son point de vue le plus général, Tétude des sources du carbone, de l'hydrogène et de l'azote des végétaux.
120. — Carbone, élément caractéristique de la substance organique. — Les chimistes ont donné le nom de matière organique aux composés naturels ou artificiels dans la constitution desquels entre pour une part prépondérante le corps simple qu'on nomme carbone : c'est ainsi que certains auteurs ont pu définir cette branche de la science, la chimie du carbone. La constitution élémentaire de toutes les plantes, phanérogames ou cryptogames* (à l'exception peut-être des champignons, dont la composition est mal connue encore) , peut être représentée d'une manière générale par lesproportions suivantes de charbon , d'oxygène , d'hydrogène , d'azote et de cendres (matières minérales incombustibles).
Pour 100.
Carbone 45,0
Oxygène 42,0
Hydrogène « 6,6
Azote 1,5
Gendres 5,0
Total 100.0
1. Supposées sèches, c'est-à-dire débarrassées de Teau qui, à Tétat naturel, existe en proporti<^ très-variable et forme de 12 à 90 p. 100 du poids des végétaux.
Dans les divers organes, la teneur du carbone ne s'écarte pas de plus de 3 p. 100 en deçà et au delà des chiffres ci-dessus; Thydrogène, rarement de plus de 2 p. 100; l'azote peut varier de quelques millièmes à 4,5 p. 100, taux d'azote des graines alimentaires, par exemple. Quant au taux des cendres, nous verrons qu'il subit des variations beaucoup plus grandes que nous aurons à examiner qualitativement et quantitativement.
La couverture des forêts (feuilles mortes, brindilles, fruits, etc.) présente sensiblement la composition moyenne que je viens d'indiquer, sauf que l'azote n'y figure que pour 1,18 à 1,25 p. 100, au lieu de 1,5. Le bois de nos essences forestières esl plus riche en carbone et plus pauvre en azote que leurs feuilles et leurs aiguilles, il est formé de :
Ponr 100.
Carbone 48,00 à 50
Oxygène 43,00 à 44
Hydrogène. ..........,> 6,05 à 6,86
Azote 0,05 à 0,08
H renferme rarement plus de 1 p. 100 d'azote; les bois résineux contiennent 1 à 2 p. 100 de carbone de plus que leurs feuilles.
On peut sans trop s'écarter de la vérité, et en vue de calculs généraux sur la production végétale, admettre que la matière organique des arbres, bois et feuilles, séchée à 100 degrés, contient moitié de son poids (50 p. 100) de carbone. Ce chiffre étant, dans tous les cas, un maximum, les interprétations auxquelles il servira de base pour les emprunts faits à l'atmosphère par la végétation resteront plutôt audessus qu'au-dessous de la réalité, et n'en seront que plus probantes pour la thèse que nous chercherons à établir.
121. — Quantité de carbone iizée annuellement par les récoltes. — La première question qui se présente est relative à la déterminatioQ de la quantité, en kilogrammes, de carbone fixée annuellement par une récolte. Je choisirai, pour premiers termes de cette discussion, les forêts et les prairies.
La production végétale peut être étudiée dans deux ordres de conditions distinctes : 1** chez les végétaux spontanés (forêts, pâturages et prairies) ; 2** chez les plantes cultivées en vue de l'obtention de rendements élevés (céréales, racines, etc.). Dans le premier cas.
on envisage la question sous le point de vue purement physiologique auquel il convient de nous placer d'abord : la main de Thomme n'intervenant pas par les labours, parles fumures, etc., les phénomènes de nutrition dépendent exclusivement des conditions naturelles au sein desquelles ils se manifestent. C'est le point de vue théorique, si l'on veut, dégagé des complications qu'apportent les opérations culturales de tout genre. Si complexes qu'ils soient, les problèmes qu'ofifre à nos investigations l'étude de la végétation spontanée, sont plus simples et peuvent être abordés plus aisément que les questions soulevées par l'agriculture proprement dite.
Cet art, en effet, par la nature des moyens qu'il met en œuvre, multiplie le nombre des facteurs dont il faut tenir compte pour résoudre les problèmes de la nutrition: travail mécanique de la terre , jachère , introduction dans le sol de matières fertilisantes de nature et d'action diverses, succession d'espèces végétales différentes sur la même terre, voilà autant de conditions nouvelles qu'il faut analyser pour arriver à établir les rapports de la plante avec ses milieux nutritifs (atmosphère et sol).
On conçoit donc que la statique chimique de la nutrition, c'est-àdire les liens qui existent entre les aliments fournis à la plante par l'air et par la terre, et les quantité et qualité de la matière vivante produite, soient moins difficiles à établir, dans le cas de la végétation spontanée, permanente sur un sol donné, que dans celui des cultures diverses se succédant en un même point, à de courts intervalles.
Il convient d'ailleurs de remarquer que la statique de la nutrition étant identique, dans ses points fondamentaux, chez toutes les plantes, il est préférable d'en commencer l'étude dans les conditions relativement simples que nous offre la végétation des forêts et des pi*airies. Connaissant autant que le permet l'état actuel de la physiologie, les métamorphoses de la matière inerte en substance vivante, par l'intermédiaire du végétal soustrait à l'action de l'homme, l'étude des mêmes transformations dans les conditions artificielles qu'il a imaginées pour accroître le rendement du sol, nous sera rendue plus facile.
a) Foras. — D'après les données fournies par les observations
des Stations forestières bavaroises*, la prt)duction annuelle des forêts de hêtres, d'épicéas et de pins, en matière organique sèche , s'élève en poids et en volume aux quantités suivantes :
Rendements moyens annuels à rhectare.
▲OK DSa B0I8.
Prodnit principal.
Souohei et racines.
Eolairciea, nettoiements.
Somme des
