QUANTITÉS DE GENDRES LAISSÉES PAR LES DIVERS ORGANES

On désigne sous le nom de cendres végétales les parties fixes que laissent les végétaux à l'incinération. Le poids de ces parties varie avec la nature des organes incinérés, avec leur âge, et naturellement avec leur état de dessiccation.

Cendres dans les feniHes. — D'après Th. de Saussure et M. L. Carreau, la quantité de cendres augmente dans les feuilles avec l'âge des organes îndnérés {Ann, sciences nat.y A° série, 1860, t. XIII, p. 163). Ce dernier naturaliste a incinéré dans dix-sept espèces végétales différentes les deux premières feuilles du bourgeon ; puis, quinze jours après l'épanouissement, les deux premières feuilles de Taxe; puis enfin les deux premières feuilles de l'axe prises le 1" juillet et le 30 septembre : il a vu les quantités de cendres, pour 100 de matière sèche, passer de

7,115 à7,875,à8,790eteDfinàl0,08.Les mêmes faits ressortentencore très-nettement du dosage des matières minérales fixes contenues dans chaque feuiUe d'une pousse de l'année recueillie le 30 septembre : on trouve toujours que les feuilles les plus anciennes sont les plus riches

en matières minérales. Ainsi, dans un tilleul, la première feuille prise à la base du rameau renfermait, pour 100 de matière sèche, 9,60 de œDdres,et la huitième 7,60. Dans un orme, la feuille la plus ancienne renfermait 16, et la plus jeune 9,50 de cendres. Dans un abricotier, la différence a été encore plus considérable, puisque les cendres ont passé, pour 100 de matière sèche, de 7,6B à 14,38. M. le docteur Zœller, de son côté, a analysé des feuilles de hêtre provenant du jardin botanique de Munich à différentes périodes de leur développement, taudis que les feuilles cueillies le 16 mai renfermaient après dessiccation une quantité de cendres variant de 4,65 à 5,76; les feuilles prises le 18 juillet en accusaient 7,57, et, le 15 octobre, ^0,15 [Les lois naturelles de t agriculture^ par le baron Justus de Liebig, t. II, Appendice).

M. Carreau a signalé aussi ce fait très-intéressant, que dans le& végétaux aquatiques submergés, où par conséquent il n'y a pas d'évaporation, les feuilles les plus anciennes sont encore les plus chargées de cendres ; la différence est souvent considérable : habituellement de moitié entre les feuilles de la région moyenne de Taxe et celles de la partie supérieure ; elle peut être parfois du triple.

Th. de Saussure avait montré que les feuilles des arbres verts, qui évaporent moins que celles des arbres à feuilles caduques, renferment moins de cendres ; toutefois cette quantité va en augmentant avec Tâge, et cela dans une proportion assez considérable.

CendreiK dam le boU. — Quand on incinèrc le bois en distinguant Técorce, l'aubier et le cœur, on trouve des quantités de cendres trèsdifférentes. Ainsi, d'après Th. de Saussure, 1000 parties de bois de chêne sec séparé de l'aubier renfermeraient seulement 2 de cendres ; Taubier en donnerait â, et Técorce des troncs de chêne précédents, 60 ; 1000 parties de tronc écorcé de peuplier renfermeraient 8 de cendres, tandis que Fécorce en donnerait 72.

Nous avons eu nous-même occasion de vérifier le fait. Ainsi nous avons trouvé 0,287 de cendres pour 100 de cœur de chêne, 0,560 de cendres pour 100 d'aubier du même chêne; tandis que l'écorce renfermait, sur iOO parties, 5,657, quantité vingt fois et dix fois plus forte que celles qu'on trouve dans le cœur et dans Taubier.

Ceadrcs daiM les racines. — Lcs quantités de ccudres contenucs dans les racines sont en général plus faibles que celles fournies par les organes aériens. Ainsi le professeur Johnston a trouvé que, pour 1 kilogramme de matière sèche, les racines de turneps fournissaient 80 de cendres et les femlles 130 ; les tubercules de pommes de terre AO,

et les feuilles 180; les racines de tabac 70, et les feuilles 230. M. Garreau a remarqué que les cendres diminuaient dans les racines terrestres avec Tâge : ainsi les fibrilles âgées de topinambour fournissaient 12,70 de cendres, tandis que les jeunes en donnaient 15,00. On trouvait des résultats analogues pour le Ribes rubriim et le Mercurialis annna; mais le fait devenait encore plus saillant quand il était observé sur des racines de noyer : une jpune racine de 6/1 0** de millimètre de grosseur laissait 4,30 de cendres, et une racine de 1 décimètre de grosseur, 1,56 seulement.

Dans les betteraves, la recherche des cendres a un grand intérêt, car on sait que les matières salines qui s'y rencontrent empêchent la cristallisation du sucre. Habituelleitient, les racines de betterave à l'état normal renferment par kilog. 6 grammes de cendres ; mais quand les betteraves ont été amendées avec les engrais chimiques, cette quantité peut atteindre 8 grammes.

Cendres dans les tiges. — Les tiges des plantes vertes renferment plus de cendres que l'aubier et le bois; les proportions s'élèvent facilement à 1/100 des plantes vertes et à près de 1/10 des plantes sèches. Si l'on étudie la manière dont varient les cendres à mesure que la plante devient plus âgée, il importe, pour se mettre à l'abri des erreurs, de tenir compte de l'humidité des parties incinérées et de l'augmentation de la matière organique qui a lieu pendant la végétation. Si l'on dose simplement sur les plantes normales, il semble au premier abord que la quantité de cendres augmente : c'est ainsi que Th. de Saussure a trouvé 16 grammes de cendres dans 1 kilogramme de fèves vertes, le 23 mai, et que cette proportion avait atteint 20 grammes le 23 juin; dans 1 kilogramme de tournesol vert, le 10 juillet, on avait trouvé 13 grammes de cendres; la proportion était devenue 23 grammes à la fin de septembre, au moment de la maturité. Mais cette augmentation n'est pas réelle, elle est due à la dessiccation qui s'est opérée dans la plante entière, et, si l'on fait les dosages non plus sur les plantes vertes, mais bien sur les plantes sèches, on trouve que la proportion de cendres a diminué au contraire. Le 23 mai, 1 kilogramme de fèves sèches renfermait 150 grammes de cendres, et seulement 122 grammes le 22 juin; 1 kilogramme de tournesol sec donnait 187 grammes de cendres le 23 juillet, et seulement 163 grammes à l'époque de la maturité. Cette diminution est toutefois purement relative, et la quantité réelle de cendres augmente au contraire jusqu'à la maturité; mais les principes hydre* carbonés détruits au moment de la calcination augmentent encore

davantage, et la proportion centésimale de cendres se trouve ainsi plus faible : c'est ce qui apparaît très-nettement dans le mémoire de M. Isid. Pierre sur le colza {Etude sur le colza j dans Ann. de chim. etdephys,^ 1860, t. XL, p. 151). La richesse en principes minéraux des sommités des rameaux portant leurs fleurs ou leurs siiiques pleines, éprouve une diminution sensible pendant tout le cours de la végétation , puisque 1 kilogramme de matière sèche renferme, le 22 mars, 102 grammes de cendres, et seulement 75 grammes le 20 juin ; et cependant, si Ton détermine la quantité de cendres laissées par la récolte d'un hectare, on trouve que la proportion due aux sommités des rameaux est de 21 kilogrammes au 22 mars, et de 877 kilogrammes le 20 juin,

g 24. — NATOIIE DES SUBSTANCES QUI CONSTITUENT LES GENDRES.

Les substances minérales que renferment les végétaux sont assex nombreuses. Les analyses précises exécutées sur les végétaux terrestres ont DQontré qu'on rencontre dans leurs cendres, en quantités Dotables, de la chaux et de la magnésie ; la potasse y existe en proportions souvent considérable, elle est même habituellement retirée des cendres des plantes terrestres ; et les anciens chimistes la désignaient sous le nom à* alcali terrestre^ par opposition à la soude, qu'ils appelaient alcali marin^ parce qu'ils l'extrayaient des plantes marines.

Un travail important publié récemment par M. Péligot a montré que la soude est beaucoup moins abondamment répandue dans les végétaux qu'on ne le croyait généralement (Com/>/e,s rendus^ iWl y t.LXV, p. 729). On sait qu'on dose habituellement la soude par différence, c est-à-dire que l'on considère comme représentant la proportion de soude le nombre qu'il faut ajouter au chiffre de la potasse trouvée pour compléter la quantité d'alcalis qui a été déterminée ; mais on conçoit que si l'on a laissé, ce qui arrive souvent, de la magnésie dans ces alcalis, on peut croire à la présence de la soude, tandis qu'il n'y aura qu'une simple erreur d'analyse.

M. Péligot propose, pour caractériser cet alcali dans les cendres, d'éliminer toutes les bases alcalino- terreuses au moyen de la baryte, d'enlever l'excès de celle-ci par un courant d'acide carbonique, de saturer la liqueur filtrée après ébuUition par de l'acide azotique, et de faire cristalliser par refroidissement la plus grande quantité de l'azotate de potasse. L'azotate de soude, qui est, comme on

sait, beaucoup plus soluble, se trouve dans Teau-mère qui accompagne les cristaux de nitre. C'est donc dans celle-ci que la soude doit être cherchée.

Dans ce but, cette liqueur est traitée par l'acide sulfurique. Le résidu provenant de son évaporation est fortement calciné, de manière à avoir les sulfates à l'état neutre. On reprend par l'eau et l'on sépare à l'état cristallisé la majeure partie du sulfate de potasse ; l'eau mère qui reste après la séparation de ces cristaux est abandonnée à^l'évaporation spontanée. Si les cendres sont exemptes de soude, elles fournissent des prismes transparents de sulfate de potasse ; dans le cas contraire, le sulfate de soude, qui cristallise le dernier, apparaît sous forme de cristaux qui s'effleurissent peu à peu et qui, par leur aspect mat et farineux, se distinguent facilement des cristaux limpides de sulfate de potasse. Quelquefois la soude a été cherchée dans le résidu insoluble dans l'eau ; elle pouvait en effet s'y rencontrer sous forme de silicate. Pour l'en séparer, on a fait usage d'acide sulfurique concentré qu'on a ensuite précipité par l'eau de baryte. Le résultat a toujours été négatif.

En soumettant à ce mode particulier de recherches un certain nombre d'échantillons de cendres provenant de végétaux variés, M. Péligot n'a pas trouvé de soude dans les cendres provenant des produits végétaux qui suivent :

Le blé (grain et paille examinés sépai'ément) ; l'avoine (id.); la pomme de terre (tubercules et tiges) (1) ; les bois de chêne et de charme; les feuilles de tabac, de mûrier, de pivoine, de ricin; les haricots, le souci des vignes, la pariétaire, le Gypsophila pubescens; le panais (feuilles et racines).

(1) En soumettant à l'analyse spectrale un échantillon de cendres de pommes de terre, Tauteur de cet ouvrage est arrivé à un résultat différent : la soude existait dans les cendres en quantité appréciable. Il ne faudrait pas croire, au reste, que la soude soit repoussée par certaines plantes et qu'elle n'y puisse pas pénétrer. En arrosant pendant un mois une pomme de terre dans un pot de fleur ordinaire avec un mélange de phosphate et d'azotate de soude, et en recherchant la soude dans les cendres des tubercules et des tiges qui avaient pris un développement considérable, on a pu constater la présence d'une quantité sensible de cet alcali. Pour y réussir, on a légèrement modiflé le procédé de M. Péligot : au lieu de transformer les alcalis en sulfates après élimination de la baryte, on les a laissés à l'état de chlorures, puis on a précipité à l'aide du chlorure de platine, et l'on a évaporé et repris par l'alcool, qui dissout le chloroplatinate de sodium ; par l'évaporation spontanée, celui-ci apparut sous forme de beaux cristaux en aiguilles rouge doré très-différentes des octaèdres du chloroplatinate de potasse. Toutefois il faut bien reconnaître que la soude n'a aucune tendance à pénétrer dans les pommes de terre; car dans un autre essai où Ton en a cultivé dix pieds en pleine terre en les arrosant fréquemment avec de l'azotate, du sulfate, du phosphate de soude ou du sel marin, on n'a pas trouvé dans les plantes de quantités sensibles de soude ; il est vrailemblable que dans ce cas la soude a disparu par diffusion dans le sol.

Il est à remarquer qu'en incinérant des plantes sans avoir la préaution de les laver d'abord, on constate de la soude dans les cendres ; mais celle-ci pai*alt être surtout à l'état de sel marin disséminé sur les organes extérieurs, et ne pas faire partie intégrante de la plante elle-même.

Uq certain nombre de plantes appartenant à la famille des atriplicées et des chénopodiées renferme au contraire de la soude ; on a trouvé cette base dans les cendres de Tarroche, de Y A triplex hastata, du Chenopodium murale^ de la tétragonie, ainsi que dans les betteraves.

L'élégant procédé de l'analyse spectrale a permis de constater dans un certain nombre de végétaux la présence de la lithine. Cette base a été signalée dans la cendre de tous les bois de l'Odenwald^ dans les potasses commerciales de la Russie, dans les cendres des feuilles de vigne, de tabac, de raisin, dans les cendres des céréales du Palatinat. On a trouvé aussi récemment des traces d'un nouvel alcali, l'oxyde de rubidium, dans les cendres d'un grand nombre de variétés de tabac; on Ta rencontré encore dans le café et dans la betterave {Ann. de chzm. et de phys.^ 1863, t. LXVll : Recherches du rubidium et du cœsium dans les eaux minérales^ les végétaux et les minéraux^ par M. L. Grandeau). Si la présence de l'alumine dans les cendres est douteuse, celle des oxydes de fer et de manganèse y est parfois très-évidente, et il est rare de brûler du bois, des fruits ou des feuilles, sans voir les cendres présenter une teinte rougeâtre due à Toxyde de fer, ou verdâtre, qu'il faut attribuer à la formation de petites quantités de caméléon minéral (manganate de potasse).

Le manganèse et le fer paraissent être plus abondants encore dans les plantes aquatiques. Le docteur Zoeller a constaté la présence de ces métaux dans les Nymphœa cœrulea^ dentata et lutea , YHydrotharis Humboldtiy le Nelumbium asperifolium^ le Victoria regitia, qui renferment du manganèse dans le pétiole, et du fer, surtout dans les feuilles.

Le zinc même existe, dit-on, dans les cendres de quelques espèces végétales, et l'on assure que \eViola calaminaria est si caractéristique pour les gisements de zinc des environs d'Aix-la-Chapelle, que ses stations ont servi de guide dans la recherche des mines de ce métal (Les lois naturelles de F agriculture^ t. II, p. 66) (l).

(1; Cette obsenratioB, qui aurait sani doule besoin de confirmation, est attribuée àAlei. Braon.

M. Meyer, de Copenhague, affirme que les graines de froment et de seigle renferment, comme élément constant, une trace de cuivre, et M. L. Grandeau a reconnu par Tanalyse spectrale que le cuivre se rencontre, en effet, dans les cendres de plusieurs espèces végétales. Il n'est pas bien démontré, toutefois, que ce métal n a pas été entraîné dans les cendres par les flammes du gaz léchant d'abord des brûleurs de cuivre.

Au nombre des acides, on trouve dans les plantes l'acide silicique, où il affecte quelquefois la forme de concrétions transparentes ayant quelque analogie avec l'opale, ainsi que l'a annoncé M. Guibourt, qui a consacré, il y a quelques années, une notice intéressante à l'étude du tabaschir, excroissance siliceuse du grand bambou des Indes {J,oumal de pharmacie j mai-s, avril 1855). L'acide sulfurique est toujours en bien plus foible proportion dans les cendres ; on sait, en effet, que les sulfates ne persistent pas longtemps dans la terre arable, mais y sont rapidement réduits, puis amenés à l'état de carbonates.

Depuis que l'attention des chimistes s'est portée sur l'acide phosphorique, on n'a pas tardé à le trouver en quantité notable dans diverses parties des végétaux, et notamment dans les graines. L'acide carbonique se trouve aussi dans les végétaux : ce serait cependant une faute grave que de supposer que tous les carbonates qu'on rencontre dans les cendres préexistaient dans les plantes ; ces carbonates proviennent surtout de la décomposition par le feu des acides organiques unis dans la plante avec les alcalis.

Le chlore et l'iode se trouvent dans les végétaux unis aux métaux alcalins, et Ton sait qu'aujourd'hui encore, l'iode employé dans les arts est presque entièrement extrait des cendres des plantes marines, où il ne se rencontre cependant qu'en faible quantité.

Si l'on compare les unes aux autres les analyses de cendres provenant de végétaux d'une seule et même espèce ayant crû sur des sols différents, on trouve que la composition des cendres ne varie que médiocrement, surtout si l'analyse porte sur des végétaux cultivés qui se sont développés sur des sols toujours amendés à peu près d*une façon analogue : c'est ainsi qu'en faisant l'analyse de la cendre de la paille de froment, on trouve toujours qu'elle renferme de 65 à 70 pom' 100 de silice (1). En examinant les cendres de la graine de

(1) Nous disons paille et non tige^ car les jeunes feuilles et les jeunes liges renferment moins de siljcQ, (Voyez Isi<lore Pierre, Mémoire sur le éveloppemenl du blé. Paris, 1866.

cette même céréale, on les trouve encore à peu près uniquement for^ mées de phosphates ; mais les difTérences deviennent plus sensibles quand on examine des plantes entières venues sans culture sur des sols de diverses origines.

La constance est encore suflisante cependant pour quon ait admis que les plantes de certaines familles ont une préférence marquée pour tel ou tel principe minéral.

C'est ainsi que les analyses de MM. Malaguti etDurocher établissent que les graminées, les fougères et les bruyères renferment des quantités considérables de silice. Cet acide diminue considérablement dans les légumineuses, tandis qu'au contraire la potasse s'y accumule, et qiie, dans des terrains calcaires, la chaux y atteint une proportion énorme, analogue à celle qui existe dans les arbres. (Voye^, dans le travail de MM. Malaguti et Durocher, Ami. de chirn. et de phys,^y sér., 1858, t.LIV, le tableau D, p. 290.)

Les analyses portant sur les cendres fournies par des plantes entières n'ont plus cependant l'intérêt qu'on leur attribuait autrefois ; on avait supposé à priori que les. différents éléments minéraux qu'on y rencontre présentent une importance égale ; mais des expé-< riences directes sont bientôt venues démontrer que ces conclusions étaient très-exagérées : et l'insuccès que nous avons éprouvé en amendant des cultures qui prélèvent sur le sol une quantitité notable d'alcalis, telles que celles des betteraves et des pouîmes de terre, avec des sels de potasse ; l'influence remarquable, au contraire, qu'a exercée cet alcali sur le froment, où la potasse n'existe cependant qu'en minime proportion, nous ont démontré qu'il était impossible de déduire de la composition des cendres d'une plante la nature des engTMs qu'il convenait de lui donner {Comptes rendus, 1867, t. LXIV, p. 863 et 971, et 1868, t. LXVI, p. 32î2 et 494).

Cette conclusion, qui a une grande importance, puisqu'elle attaque la doctrine de la restitution absolue de tous les éléments enlevés au sol par la culture, a été formulée précisément dans les mêmes termes par MM. La\ves et Gilbert, à la suite d'expériences continuées pendant plus de vingt ans {Revue des cours scientifiques ^ 1808, p. 192), et enfin soutenue encore par M. Cloëz dans un travail plus récent [Bull, de la Soc.chim,, 1869, t. Xll, p. 3-2).

En se reportant au chapitre suivant, le lecteur reconnaîtra en efl'et que si les substances minérales, telles que les phosphates, et dans quelques cas la potasse, paraissent être indispensables au développentent de la plante, dans d'autres cas, au contraire, la détermination

7a DU DÉVELOPPEMENT DES VÉGÉTAUX.

de la composition des cendres qui existent dans les bois ou dans les feuilles n'a pas plus d'intérêt que n'en aurait pour l'ingénieur l'analyse des sels qui se déposent dans une chaudière à vapeur.

Les plantes sont des appareils d'évaporation ; les eaux chargées de principes minéraux contenus dans le sol y pénètrent, s'y évaporent, et abandonnent ces principes minéraux qui, souvent, n'ont aucune influence sur la marche de la végétation; et les idées qu'on s'était faites à priori sur l'utilité de certains principes minéraux n'ont pas résisté aux expériences régulières entreprises pour les vérifier : c'est ainsi notamment que les expériences de M. Isid. Pierre et celles de M. Velter ont démontré que l'abondance de silice n'exerçait aucune action favorable sur la.rigidité des pailles et ne réussissait nullement à empêcher la verse.

Nous ne transcrirons donc pas dans cet ouvrage toutes les analyses de cendres qui ont été faites depuis quarante ans ; nous nous bornerons à placer sous les yeux du lecteur les tableaux indiquant la richesse des cendres de différents organes en certains principes minéraux déterminés, nous réservant de revenir plus loin sur l'épuisement du sol par suite de l'exportation de certaines substances minérales, question dont on a singulièrement exagéré l'importance.

On reconnaîtra, à la lecture des tableaux ci-joints, que les phosphates dominent singulièrement dans les graines ; que les substances insolubles dans l'eau pure, mais solubles dans l'eau chargée d'acide carbonique, telles que le carbonate de chaux ou la silice, existent en proportions très-notables dans les feuilles, et qu'elles y augmentent avec l'âge ; qu'il en est de même dans les bois; mais qu'au contraire il est impossible d'établir rien de précis quant à la composition des cendres des tiges herbacées ou des racines.

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