I. Terre .• Terra
daClvario d„T.pl«(mnrs
duWil). -"^»)-
Azote organique 0»',243 Or,213
Acide nitriqae 0 ,975 0 ,618
Ammoniaqae 0 ,010 0 ,004
Acide pbospborique 0 ,460 0 ,500
Chlore 0 ,395 0 ,475
Acide sulftirique 0 ,023 0 ,073
Acide carbonique traces. traces.
Potasse et sonde lr,030 lr,443
Chaux 1 ,256 1 ,904
Magnésie 0 ,875 0 ,675
Oxyde de fer 2 ,450 0 ,450
Sable, argile 83 ,195 84 ,448
Matières organiques (azote déduit) ... 5 ^938 ) '
Uti litre de sol du Calvario pèse 4200 grammes; il renferme:
Ammoniaque 0^,120 correspoodeot à azote . 0^,112 1
Acide nitrique lir,70 correspondent à azote. 3 ,033 >'6r,0Gl azote,
Azote oiyanique 2 ,916 )
qui correspondent à ^i'^y89 de nitrate de potasse. Un décimètre cube de la terre des Tapias contient :
Ammoniaque OS'fOiS correspondent à azote . Os'jOiS |
Acide nitrique 7si',42 correspondent ^ azote . t ,924 > 4^^,738 azote,
Azote organique 2 ,769 \
qui correspondent à \S^%S9 de nitrate de potasse.
L'azote organique est la réserve qui fournit progressivement Tacide nitrique ; s'il fait sec, le nitrate apparaît rapidement à la surface ; s'il pleut, le sol reste noir. On voit combien la terre est riche encore en principes nutritifs azotés après la récolte du salpêtre.
Jusqu'à quelle profondeur ces éléments se retrouveraient-ils? C'est ce qui n'a pas été déterminé jusqu'ici. Mais on peut aisément calculer la richesse totale d'une couche superficielle de 0",4 de profondeur. On trouve les quantités prodigieuses que voici : après l'enlèvement du salpêtre, les terres du Calvario et du Tapias renferment à l'hectare, sur une profondeur d un décimètre :
Calvario. Tapiaa.
Nitrates (calculés en AzO» KO) 21,890^- 13,890^^»-
Acide nitrique 11,700 7,420
Ammoniaque 120 48
Azote total 6,061 4,738
Fait très-digne de remarque, l'ammoniaque accompagne constamment l'acide nitrique dans ces terres exceptionnelles comme dans les sols arables ordinaires.
En comparant la composition des terres de Tacunga à celle du terreau, on constate des analogies et des dissemblances intéressantes:
HITRIAbES TBRReAUX
Dans 1 kilogramme. """iT^ d^ dMiu
Calrario. Tapia.. „^^î,i,«„. p^teger.
Azote organique . , . . 2P",43 2»%13 108t,50 2«',59
Nitrate (en AzO'KO). . . 17 ,88 11 ,57 1 ,07 0 ,95
Ammoniaque 0 ,10 0 ,04 0 ,12 0 ,02
Acide phospborique ... 4 ,60 5 ,00 12 ,80 3 ,12
ORIGINE ET SOURCES DE l'AZOTE DES VÉGÉTAUX. 461
La terre des nitrières, dit U. Boussingault, est bien plus riche en principes fertilisants que la terre toujours si fortement fumée d*un potager, et si, ce qu'explique son origine comme sa préparation, le terreau des jardiniers renferme plus de substances organiques azotées, il ne contient pas, à beaucoup près, autant de nitrates.
L'apparition spontanée du salpêtre dans une nitrière naturelle est donc due à un ensemble de circonstances parmi lesquelles figure en première ligne la fertilité du sol ; si, dans certaines vallées, sur certains plateaux élevés des Andes équatoriales, la nitrification n*est pas toujours assez intense pour donner lieu à une exploitation, la fécondité du sol se ressent néanmoins des causes qui la déterminent.
Nulle part on ne voit de plus beaux champs de luzerne que dans les environs de Tacunga.i... Il y a, on le voit, dans cette localité une connexité réelle entre la fertilité et la nitrification. Cela est évident pour la nitrière de Tncunga comme pour les champs salpêtres de TEspagne, d'où Ton retire du nitre et du froment, comme pour les rives du Gange, qui produisent le salpêtre de houssage, à côté des plus belles plantations de tabac, de mais et d'indigo. De même que dans la terre labourée de nos régions septentrionales; l'acide nitrique est formé graduellement pendant la combustion lente, invisible, de la matière organique, dans les nitrières naturelles, la formation du salpêtre est le plus ordinairement intermittente ; la sécheresse la favorise quand elle ne pénètre pas trop avant dans le sol; une forte humidité lui est nuisible; une pluie abondante, persistante, déplace ou entraîne le salpêtre déjà formé. C'est ce qui arrive à Tacunga, où la saison pluvieuse se prolonge depuis décembre jusqu*en mai.
Sans ces alternatives de pluie et de sécheresse, la nitrification serait continue. Le salpêtre, si on ne le récoltait pas, s'accumulerait à la surface du terrain, et si, au lieu des pluies persistantes de Vinviamo (saison pluvieuse), des pluies intermittentes du verano (saison sèche), il n'y avait d'autre humidité que celle provenant de la vapeur aqueuse contenue dans l'air, s'il n'y avait que des brouillards, de la rosée, les effets qui se manifesteraient sont faciles à prévoir. Les sels déliquescents seraient seuls absorbés; il ne resterait à la superficie et à quelque profondeur du sol que des sels ayant assez peu d'affinité pour l'eau, tels que les nitrates de poUisse et de soude, le chlorure de sodium. A la suite des siècles, le salpêtre s'accumulerait en cristaux répandus dans le sable, dans l'argile ou agglomérés de manière à constituer des bancs plus ou moins puissants; en un mot, le salpêtre, par cela seul qu'il aurait été préservé de l'action destructive ou dissolvante de l'eau, finirait par former un gisement important.
Suivant tonte vraisemblance, c'est par suite de circonstances de
ce genre que se sont formés les vastes amas de salpêtre du Pérou et du Chili. La soude venant de la mer qui longe le territoire dlquique, a remplacé la potasse. Dans la province de Tarapaca et dans le désert de Yatacama qui y confine, la pluie est inconnue. Il ne pleut jamais dans cette région. La seule humidité atmosphérique, la guama, est un brouillard qui s'élève chaque jour, pendant plusieurs mois, quand le vent du sud cesse de souffler. La guama n'imbibe jamais complètement la terre, elle Thumecle assez pour la rendre fertile en certains points, mais elle ne peut à aucune époque entraîner, par dissolution, le nitrate formé; ainsi s'expliquent la conservation et l'accumulation du nitre du Pérou, qui a la même origine que le salpêtre de Tacunga.
Le fait capital qui résulte de ce qui précède et que je tiens à mettre en lumière est le suivant : L'azote de l'air a passé par l'intermédiaire des organismes animaux et végétaux avant de former des nitrates, la présence de matériaux azotés d'origine organique étant la condition sine qua non de la nitrification. Or, nous avons vu que les végétaux ne fixent pas l'azote gazeux : il faut donc chercher dans une autre source l'origine des matières protéiques qui deviennent à leur tour, par suite de transformations que nous étudierons, la substance première des nitrates du sol.
Les faits observés en Algérie par le commandant Chabrier concordent absolument avec les études de M. BoussingauU. Les nitrières algériennes présentent les mêmes conditions générales que celles que nous venons de décrire : détritus organiques, matériaux feldspathiques, humidité.
Le phénomène de la nitrification naturelle n'offre donc rien d'inexplicable et tout concourt à démontrer que le sol, là comme dans nos régions, n'emprunte pas son nitre à l'azote gazeux, mais le fabrique exclusivement à l'aide de substances organiques qui ont soustrait à l'air, durant leur existence, l'ammoniaque nécessaire au développement de leurs principes azotés.
141. — Recherches de Kuhlmaxui sur la nitrification.-— Après ce coup d'œil rapide sur les nitrières naturelles, nous allons aborder l'analyse des recherches expérimentales relatives à la théorie de la nitrification. Par ordre de date, se présentent les travaux classiques
ORIGINE ET SOURCES DE l'aZOTE DES VÉGÉTAUX. 463
de M. Fr. Kublmaiw, qui remontent à 1838. Durant dix années, le savant chimiste de Lille s'est livré simultanément à des expériences de laboratoire et à des essais de culture sur la production des nitrates et sur leur rôle dans la végétation.
Après avoir rappelé l'obscurité dont se trouve encore entourée (1838) la théorie de la nitrification, M. Kuhlmann, que cette étude occupe depuis 1825, signale la production de nitrate d'ammoniaque dans les matières organiques se décomposant à l'air en l'absence de tout contact avec la chaux; il montre qu'il existe de l'ammoniaque dans les eaux de lessivage des salpêtreries et réfute l'opinion encore accréditée à ce moment par bon nombre d'auteurs, d'après laquelle l'acide nitrique résulterait de la combinaison directe de l'azote et de l'oxygène de l'air. Pour lui, l'ammoniaque parait un intermédiaire presque nécessaire de la nitrification de l'azote.
Il appuie cette hypothèse sur la synthèse élégante de l'acide nitrique à Taide de l'ammoniaque et de l'air passant sur de l'éponge de platine portée à une température de 300** environ. Un mélange d'azote et d'oxygène dans les mêmes conditions ne donne pas d'acide azotique. L'oxygène naissant et l'azote humide ne se combinent pas davantage. En un mot, la formation artificielle d'acide nitrique ne peut s'effectuer que par l'oxydation de l'ammoniaque. Il obtient cette base en mettant en présence l'hydrogène et l'azote naissant. Voici les conclusions de l'ensemble de ces expériences sur lesquelles je n'insiste pas davantage, car elles sont connues de tous ceux qui s'occupent de chimie :
1" Tous les composés d'azote vaporisables, mêlés d'air ou d'un gaz oxygénant, se transforment en acide nitrique ou hyponitrique ;
2** Tous les composés d'azote vaporisables en contact avec les carbures hydricfues ou avec l'acide du carbone, lorsque le composé azoté contient de l'hydrogène, donnent de l'acide cyanhydrique ou du cyanhydrate d'ammoniaque ;
3* La plupart des métalloïdes, ainsi que le cyanogène, se combinent avec l'hydrogène en présence de l'éponge de platine chauffée à une température plus ou moins élevée ;
¥ L'oxygène et Tazote chauffés sur l'éponge de platine ne donnent naissance ni à Tacide nitrique ni à l'acide hyponitrique.
En examinant les efOorescences des murailles, M. Ruhlmann constate que la plupart du temps elles ne renferment pas de nitrates, mais qu'elles sont presque exclusivement formées de carbonate et de sulfate de soude unis à des chlorures alcalins. Ces efOorescences sont dues à la décomposition des silicates alcalins préexistant dans les matériaux de construction. Dans presque tous les cas, la nitrification n'a rien à faire avec la production de ces efOorescences.
De 184â à 1846, M. Kublmann entreprend des expériences sur rinfiluence des engrais ; je n'en veux retenir pour l'instant que les indications relatives à la question qui nous occupe. De l'ensemble de ses recherches, l'auteur conclut que la nitrification superficielle du sol < est une condition qui tend à fixer les principes azotés au profit de la végétation, et que là où les conditions de la nitrification sont le plus favorables, les conditions de la fertilité de la teire sont augmentées ». Pour lui, c'est dans l'oxydation de l'ammoniaque provenant de la décomposition des substances organiques azotées contenues dans le sol et de l'ammoniaque ramenée vers le sol par les pluies que réside l'explication la plus simple et la plus concluante de la formation naturelle de l'acide nitrique. Nous avons vu précédemment qu'il ne doit point en être ainsi, et les travaux récents que je vais exposer ont profondément modifié les idées qu'on pouvait se faire en 1846 de la nitrification et de ses conditions fondamentales.
142. — Recherches de M. Boussingault sur la nitrificatioii (1871). — Y a-t-il Ueu, en présence des résultats d'observations/ournies par l'examen des nitrières naturelles, d'attribuer une part quel conque à l'azote gazeux de l'air dans le phénomène de la nitrification ? En d'autres termes, l'acide nitrique provient-il uniquement de l'azote des matières organiques que renferment les terres fertiles ou, en partie, de l'azote atmosphérique, se combinant sous l'influence des alcalis, de la porosité du sol et d'autres causes invoquées pour cxpHquer les phénomènes intimes de la nitrification ?
Telle est la question que M. Boussingault a abordée expérimentalement dans le travail dont je vais faire connaître les principaux résultats.
Quelques mots d'abord sur le dispositif des expériences.
La terre végétale, pesée sèche (0'',100 pour chaque expérience),
ORIGINE ET SOURCES DE l'aZOTE DES VÉGÉTAUX. 465
mélangée avec trois fois son poids de sable quartzeux lavé et calciné, humectée avec de Teau distillée exempte d'ammoniaque, était déposée dans le fond d'un ballon de verre apnt à peu près la capacité de 100 litres. L'eau avait été ajoutée en quantité bien inférieure à celle qu'il eût fallu employer pour porter le mélange au maximum d'imbibition, précaution indispensable, parce que, non-seulement un sol trop humide n'est pas nitrifiable, mais aussi parce que, suivant les essais de M. Boussingault, les nilrates préexistants disparaissent quand l'eau d'humectation dépasse une certaine limite. Le sable avait été employé pour rendre la terre plus perméable.
Dans un des appareils, de la cellulose Ait incorporée au mélange pour savoir si, par une combustion lente d'une plus forte proportion de carbone que celle appartenant à la terre, 04 favoriserait l'oxydation de l'azote de l'air.
Les ballons renfermant les mélanges à nitrifier, clos avec des bouchons en caoutchouc, ont été déposés dans un cellier.
L'azote , avant et après la nitrification, a été dosé par la combustion, au moyen de l'oxyde de cuivre.
Le carbone des substances organiques et de l'humus a été pesé à; l'état d'acide carbonique^ obtenu en chauffant la terre au rouge dans un courant d'oxygène.
L'acide nitrique a été dosé par la méthode si sensible imaginée, pour ces recherches, par M. Boussingault (solution normale d'indigo).!
Le contact de la terre avec Tatmôsphère Umitée, dans laquelle elle était placée, dura onze ans. Les appareils fermés en 4859, furent ouverts en 1871.
Voici la composition de la terre sèche, mise en expérience, soit seule, soit mélangée au sable, à la cellulose, etc.
iOO grammes de (erre sèche contenaient :
Gr.
Chaux 1,000
Magnésie 0,050
Potasse 0,010
Ammoniaque 0,020
Azote total 0,4722
Acide nitrique 0,0029
Carbone 3,6630
COURS o'aor. 30
466 LA IfUTRITION DE LA PLANTE.
Les recherches de M. Boussingault ont porté sur trois mélanges différents :
4"» expérience. — Terre végétale, OSlOO; sable, 0^300.
2* expérience. — Terre végétale, OSlOO ; sable, 0^300 ; cellulose, 5 grammes.
3* expérience. — Terre végétale seule, 0^,400 ; eau, 0'',46.
Les analyses faites en 4860, au début de Texpérience, puis en 4874 , après onze ans de nitriûcation naturelle, ont donné les résultats suivants :
BXPéRIBNCBS.
ASOTB
total.
▲ CIDB
nitriqae.
▲ lOTB
de l'aeide nitriqae.
OÂXMOUK.
▲ GIDB
ultriqve
exprimé
en nitrate
de potasse.
Première expérience 1860. .
Différence
Deuxième expérience 1860. .
Différence
Troisième expérience 1860. .
Différence
gr.
gr.
gr- 3,663
gr- 0,005
-hO,6149
gr.
gr.
gr.
gr.
gr- 0,005
er.
gr, 0,0029
