CHAPITRE I

DES TERRES ARABLES

§ DES PRINCIPAUX ÉLÉMENTS INORGANIQUES ET OR¬ GANIQUES QUI ENTRENT DANS LA COMPOSITION DES TERRES ARABLES.

Le sol agit sur la végétation, soit en servant de support aux plantes par l’intermédiaire des racines , soit en raison de sa composition. On distingue deux espèces d’éléments remplissant des fonctions différentes, savoir : les éléments inorganiques ou minéralogiques , et les éléments organiques formés des détritus de matières animales ou végétales.

Des éléments minéralogiques.

Ces éléments proviennent de la décomposition des roches. Le premier sol^formé l’a été aux dépens des roches ignées, les plus anciennes du globe, telles que le granité, le micachiste, les porphyres, etc., cjui renferment toutes plus ou moins d’alcali, un des principes indispensables à

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la végétation. Les sols subséquents l’ont été aux dépens des roches de sédiment ou d’origine aqueuse, composées en grande partie de calcaire et renfermant des débris des premiers êtres organisés formés.

Ces roches, en se décomposant sous tes influences atmosphériques, c’est-à-dire par les actions combinées de l’eau, de l’air et de la chaleur, produisent, les premières , des galets, du sable, de l’argile et divers composés; les secondes, des débris de ces parties et du calcaire en fragments plus ou moins gros; les eaux qui sillonnent les sois secondaires tiennent du calcaire en dissolution au moyen de l’acide carbonique fourni par l’air ou les matières organiques en décomposition. Voici comment s’opèrent ces décompositions : l’eau s’infiltre d’abord dans ces roches par l’intermédiaire des fissures; en se congelant , elle augmente de volume, dilate les parties, et finit à la longue par faire éclater les masses, dont les débris, emportés par les cours d’eau , forment, sur leurs bords et à leurs embouchures, des alluvions ou des atterrissements qui ne tardent pas à se couvrir de végétation. Indépendamment de cette décomposition mécanique, le feldspath , l’amphibole; le mica, le protoxyde de fer, principes constituants de ces roches, en éprouvent une autre due à la réaction des agents météoriques sur ces substances.

Le feldspath et le mica deviennent terreux , friables ; le premier se change en une matière argileuse appelée kaolin.

L’amphibole et le pyroxène éprouvent une altération du même genre par la suroxydation du fer.

Les calcaires, roches peu dures, sont facilement attaqués par des causes mécaniques et sont dissous par les eaux chargées d’acide carbonique.

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Dans les temps primitifs il a dû se produire les mêmes phénomènes que nous observons aujourd’hui, lorsque la végétation commence à se développer dans des dépôts formés de cailloux, de sable et d’argile; on voit apparaître d’abord des plantes qui prennent peu au sol, beaucoup à l'atmosphère et qui n’exigent que des points d’appui pour se développer. Sous les basses latitudes ce sont des Cactus, des Aloès, des Fougères en arbre, etc.; dans les pays tempérés, des Lichens, des Mousses, des Graminées, etc., dont les débris, s’accumulant d’année en année, finissent par former un sol cultivable.

Les terrains envahis par la végétation renferment comme principes constituants , indépendamment des matières organiques , de la silice , de l’alumine (hase de l’argile) , de la chaux (base du calcaire), de la potasse ou de la soude, des oxydes de fer et de manganèse , de l’acide sulfurique, de l’acide phosphorique, du chlore, de l’acide carbonique. Tous ces éléments combinés entre eux forment des sulfates , des phosphates , des chlorures, des carbonates , des silicates, qu’on retrouve dans les cendres des végétaux et qui influent sur la vie végétale par leurs propriétés physiques et chimiques.

Une terre propre à la végétation doit être assez meuble pour que les racines puissent y pénétrer et s’y étendre, que l’eau s’y infiltre sans y séjourner, et que l’air puisse y entrer, s’y renouveler facilement, sans toutefois dessécher le sol. Toutes ces conditions sont remplies lorsque le sable, l’argile et le calcaire sont dans des proportions convenables. Avant de faire connaître ces proportions, j’exposerai les propriétés physiques et chimiques des principes constitutifs des sols.

Silice. Cette substance, qui se comporte comme un acide

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dans ses combinaisons avec les bases et les oxydes métalliques, se montre en fragments ou en grains plus ou moins gros sous forme de cailloux ou de sable ; en poudre blanche très-fine quand elle cesse de faire partie d’une combinaison: elle est alors soluble dans les acides, les alcalis, et même dans l’eau. C’est par l’intermédiaire de ce dernier agent qu’elle pénètre dans les plantes. On la trouve encore combinée avec diverses bases ; ses propriétés physiques varient avec la grosseur des grains. En général, cette substance rend le sol plus meuble et facilite le filtrage des eaux ; à l’état de poudre très-fine , lorsque le sol est humide , elle acquiert jusqu’à un certain point la ténacité de l’argile.

Si la proportion de silice est trop considérable, les vents violents la déplacent dans les temps de sécheresse , et les racines des jeunes plants se trouvent déchaussées, comme on le remarque dans nos départements méridionaux; il arrive encore que, les eaux entraînant dans les parties inférieures les matières solubles, il y a nécessité de renouveler fréquemment les engrais.

Un sable quartzeux très-fin peut servir à la végétation quand le sous-sol est peu perméable et que le climat est humide.

La silice, à l’instant où elle cesse de faire partie d’une combinaison, se trouvant à l’état naissant, devient soluble dans l’eau , comme je viens de le dire ; elle est transportée par elle dans certaines plantes telles que les Graminées, qui doivent en renfermer d’autant plus qu’elles sont plus âgées.

Alumine. Cette terre existe ordinairement dans les sols à l’état de combinaison avec la silice, dans la proportion de .52 de silice, 33 d’alumine et 15 d’eau; elle constitue alors l’argile qui jouit de propriétés physiques diamétra-

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leraent opposées à celles de la silice. Elle forme une pâte liante avec l’eau , se durcit par la sécheresse et devient alors très-difficile à travailler. Un terrain entièrement argileux est impropre à toute culture.

L’argile s’empare des sels ammoniacaux , qu’elle conserve pour les présenter en temps opportun aux plantes. Cette propriété est mise en évidence en humectant une terre argileuse avec une solution alcaline; il se dégage aussitôt de l’ammoniaque sensible à l’odorat.

Les terres argileuses épuisées depuis longtemps sont à peu près stériles, lorsqu’on les fume pour la première fois; il leur faut un certain temps pour s’emparer des principes ammoniacaux en quantité suffisante pour fournir à l’alimentation des plantes.

L’argile, pouvant retenir jusqu’à 70 pour cent d’eau, doit s’opposer fortement au filtrage ; aussi les terres argileuses n’agissent-elles favorablement que dans les temps secs, puisqu’elles fournissent alors aux plantes l’eau dont elles ont besoin.

Calcaire [carbonate de chaux). Cette substance est quelquefois si abondante, qu’elle constitue presque à elle seule certains sols. Elle agit comme amendement dans les sols argileux ou siliceux , et comme stimulant en intervenant directement sur la végétation avec les engrais organiques..

Il existe une différence marquée entre les terrains calcaires , les terrains siliceux et les terrains argileux , sous le rapport des plantes qui peuvent y être cultivées. Les terrains calcaires sont favorables à la culture des Graminées et de certaines Légumineuses.

Une addition de 1 à 2 centièmes de calcaire aux terres argileuses les rend propres à la culture du Froment et des plantes fourragères. Cette addition donne de la consistance

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aux terres siliceuses, rend plus meubles les terres argileuses en favorisant la filtration des eaux. Les agriculteurs ne considèrent pas tous l’action du calcaire , associé à l’argile ou au sable en petite proportion , comme purement mécanique. Nous reprendrons cette question en traitant de la marne, du gypse et du phosphate de chaux comme amendements.

Oxyde de fer. Cette substance en trop grande proportion , surtout dans les terrains siliceux , augmente leur pouvoir absorbant pour la chaleur, les dessèche promptement et les frappe par conséquent de stérilité. Suivant M. de Gasparin, le Seigle dans cette nature de terrain épie difficilement dans les pays méridionaux, tandis que dans le Nord il réussit très-bien.

Les oxydes de fer jouissent de la propriété d’absorber l’ammoniaque, soit en fixant préalablement l’azote de l’air, soit en s’emparant des composés ammoniacaux qui s’y trouvent. Ils se comportent donc à cet égard comme les argiles, qui ne doivent peut-être cette propriété absorbante qu’à l’oxyde de fer qu’elles renferment.

Magnésile [carbonate de magnésie). Cette substance jouit des mêmes propriétés chimiques que le calcaire. Comme lui, elle se dissout dans l’eau chargée de gaz acide carbonique; étant plus avide d’eau, elle rend les terres plus fraîches, plus légères, et par conséquent plus accessibles aux influences atmosphériques. On a avancé, et plusieurs agriculteurs l’ont constaté, en particulier M. de Gasparin, que la magnésite est au nombre des principes constituants des terres les plus fertiles.

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Des éléments organiques»

Ces éléments, mélangés en diverses proportions avec des matières inorganiques, constituent le terreau ou humus ^ substance brune ou noirâtre qui exerce la plus grande influence sur la végétation.

Quand les plantes se décomposent sous l’influence des agents atmosphériques, il se forme divers composés, avant d’être amenées à l’état de terreau, qui n’est pas encore le dernier degré d’altération. Le terreau effectivement perd peu à peu de son carbone, qui se change en acide carbonique , puis une grande partie de son oxygène et de son hydrogène, et il arrive un terme où le terreau ne renferme presque plus que du carbone insoluble. Pendant cette décomposition, il se produit non-seulement de l’acide carbonique, mais diverses substances solubles dans l’eau et que l’on confond sous le nom générique extrait de terreau.

M. T. de Saussure a trouvé dans l’extrait de terreau de Meudon : du sucre de raisin , de la dextrine, une matière azotée, des nitrates de potasse et d’ammoniaque, des chlorures de calcium et de potassium. Les cendres ont donné du phosphate de chaux et des oxydes métalliques.

La nature du terreau varie non-seulement avec celle des plantes, mais encore avec les époques de la décomposition. Avant de l’employer, il faut donc commencer par s’assurer s’il est ancien ou de nouvelle formation.

Le terreau se dissout dans une solution de potasse. En traitant à chaud et évaporant, on obtient un composé coloré en brun , formé de plusieurs sels à base de potasse et à acides organiques bruns.

L’humus fournit aux plantes, par l’intermédiaire des

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composés ammoliiacaiix de l’azote , du gaz acide carbonique résultant de la décomposition de la matière carbonacée. Cet acide se dissout dans Feau et s’introduit ainsi dans les plantes. Une partie de cet acide peut attaquer les silicates et entraîner les bases à l’état de carbonates, dans les tissus des végétaux : d’un autre côté, les silicates alcalins dissous dans l’eau sont également absorbés et vont déposer la silice dans des tissus spéciaux ; tandis que la potasse s’unit à des acides organiques.

Le terreau intervient d’une manière efficace en entourant constamment les racines d’une atmosphère de gaz acide carbonique. Il agit aussi puissamment à la manière des corps poreux , comme les matières ligneuses et charbonneuses qui absorbent et condensent les gaz ; il les présente ensuite aux plantes, aux différentes époques de l’année , au fur et à mesure de leurs besoins.

Quant aux matières charbonneuses, privées de sels, gaz et substances organiques, elles sont sans effet sur la végétation. Ces matières n’agissent qu’en condensant les gaz de l’atmosphère, colorant les terres blanchâtres et leur donnant ainsi un pouvoir absorbant plus grand pour la chaleur, et surtout en retardant la putréfaction des matières organiques azotées.

Le terreau est nuisible aux plantes lorsqu’il dépasse certaines proportions, car alors les acides divers qu’il renferme se trouvent en trop grand excès. On a reconnu que, lorsque le sol en renferme un quart, il a peu de fertilité. On a constaté encore que , dans les terres les plus fertiles, il ne fallait pas au delà de 5 à 8 centièmes de terreau. Il existe bien des terres très-fertiles qui ne renferment pas sensiblement de terreau , comme celles des environs de Lille en sont un exemple ; mais dans ce cas

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il faut avoir recours, pour les rendre productives, à des engi’ais abondants et annuels.

Le dépôt superficiel qui recouvre les terrains longtemps plantés en bois , est également un terreau , mais qui se trouve dans un état peu avancé de décomposition, attendu qu’il est moins exposé à faction de la lumière et des agents atmosphériques. Pour l’utiliser quand il est très-abondant, il est indispensable de l’enterrer profondément pour le soustraire à la décomposition , sans quoi il se formerait une grande quantité de gaz acide carbonique nuisible à la végétation , et différents acides bruns qu’on sature et dont on détruit les mauvais effets par l’addition de la chaux ou des déjections animales.

Le terreau étant indispensable dans une terre en culture, il faut aviser aux moyens de lui en fournir constamment une quantité convenable. M, de Gaspariu [Cours d’agriculture^ t. I, p. 114) dit à ce sujet : Une bonne culture tend à entretenir la provision de terreau du sol par les racines et les portions de tiges qui y sont enterrées ; par la restitution sous forme d’engrais des matières enlevées par les plantes qui y croissent, et par des assolements bien dirigés.

M. de Gasparin distingue trois espèces de terreau : U terreau doux, 2° terreau à tannin (terre de bruyère, de bois) , 3° terreau formé sous l’eau (tourbe).

Terreau doux. On désigne ainsi celui qui est formé par les détritus de plantes telles que les Gramens, etc., et qui n’est pas acide.

Terreau à tannin. Ce terreau est formé par les végétaux qui renferment du tannin et dont la réaction est acide. Ce principe se trouve dans le Chêne, le Châtaignier, le Saule, les Bruyères, les Fougères, etc. Aussi tous ces

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végétaux en se décomposant produisent-ils un terreau renfermant du tannin, donnant la réaction acide et renfermant des quantités notables de fer.

Le principe acide qui se trouve dans cette espèce de terreau ne convient pas à certains végétaux , il faut alors le neutraliser avec de la chaux ou des engrais. On reconnaît la présence du tannin en faisant bouillir le terreau dans l’eau, filtrant et versant dans le liquide une solution de gélatine ; il se forme aussitôt un précipité blanc opaque.

Du terreau formé sous Veau, On désigne ainsi celui qui se forme dans les terrains marécageux couverts d'une petite couche d’eau pendant une partie de l’année et qui se dessèchent l’été. Il se produit dans ces terrains une végétation spéciale dont les débris, avec le temps, constituent le terreau en question.

Le terreau tourbeux n’a point partout la même composition; il contient de 82 à 93 pour cent de matières organiques, et de 17 à 7 de substances inorganiques. Cette composition varie avec les espèces de plantes qui lui ont donné naissance et diverses circonstances locales. La plupart de ces plantes, au lieu de sels à base alcaline, renferment des sels calcaires. Bans les fonds calcaires, la tourbe ne renferme pas d’aci'des. Souvent elle donne à l’analyse des acétates, des phosphates, et quelquefois les acides de ces sels à l’état libre et même du sulfure de fer.

D’après M. Keisch {Journal de 'pharmacie, 1824, p. 34), la tourbe contient du tannin et une matière azotée.

Les terrains tourbeux, avant d’être livrés à la culture, doivent être chaulés, marnés ou couverts d’engrais, afin de neutraliser les acides qu’ils renferment. L’Orge et l’Avoine y réussissent mieux que le Froment ; on y cultive le Trèfle avec succès. Ces terrains s’imbibant d’eau en biver

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et se desséchant en été, on évite le premier inconvénient en sillonnant le terrain de fossés profonds et rapprochés, et le second , en recouvrant le sol de Roseaux quand on peut s’en procurer dans les environs.

Tout le monde connaît la fertilité des terrains tourbeux des environs d’Amiens et de Paris, et leur riche culture maraîchère.

Les tourbes, dans le voisinage de la mer, renferment du sel marin.

§ 2. DES PROCÉDÉS D’ANALYSE POUR TROUVER LA COMPOSITION DES TERRES ARABLES.

Une terre arable se compose principalement de sable , d’argile, de calcaire, de terreau ou d’humus, et de sels alcalins et terreux, en petites quantités à la vérité, mais dont la présence est indispensable au développement des végétaux. Les propriétés de cette espèce de terre dépendent, non-seulement de la nature et de la proportion de ses parties constituantes , mais encore de leur mode d’agrégation, de l’exposition et du climat. Il faut donc commencer par procéder à l’analyse de la terre pour connaître sa composition, après quoi on détermine les propriétés physiques qui dépendent du mode d’agrégation des parties constituantes. Les procédés d’analyse doivent être simples, afin d’être mis facilement en pratique par tes agriculteurs peu habitués aux manipulations chimiques, et qui n’ont besoin de connaître que les éléments qui exercent le plus d’influence sur la végétation.

Une terre végétale renfermant des matières organiques et des matières inorganiques, son analyse se divise en quatre parties :

1° Détermination de la quantité de matières combustibles qu’elle renferme ;

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2^^ Dosage de l’azote, un des principes constituants des composés ammoniacaux qui forment la partie la plus importante des engrais ;

3® Détermination des matières solubles dans l’eau ;

4° Détermination des matières insolubles.

On commence par faire dessécher 20 à 30 grammes de terre dans un creuset d’argent ou une capsule de porcelaine , au point de la rendre friable, afin d’avoir un terme de comparaison pour toutes les analyses; la dessiccation se fait au bain d’huile, que l’on maintient à une température à peu près constante de 150*’ à 160°, au moyen d’une lampe, ce dont on s’assure en consultant de temps à autre un thermomètre plongé dans le bain. On évite de trop chauffer, dans la crainte de détruire les matières organiques ; il faut avoir soin de ne pas laisser une petite quantité d’eau, laquelle deviendrait une cause d’erreur dans les pesées subséquentes. La dessiccation achevée, on procède à l’analyse comme il suit:

On enlève les parties les plus grosses si elles ne sont pas nombreuses , vu qu’elles ne peuvent être considérées comme des parties essentielles du sol , et l’on passe ensuite la terre dans des tamis à mailles de diverses grosseurs, afin de la séparer des débris organiques, tels que racines, fragments de paille, etc., et des fragments plus ou moins gros des matières qui constituent le sol. On détermine le poids de l’humus en calcinant au rouge dans un creuset de platine un poids donné de la terre desséchée, ayant le soin d’agiter la matière avec un tube de verre pour faciliter la combustion. La différence entre le poids primitif et le poids après la calcination donne la quantité de matière qui a disparu pendant la calcination , après s’être mis en garde toutefois contre la petite quantité d’eau appartenant à l’argile et qui ne peut jamais être enlevée

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par la dessiccation, à la température où l’on chauffe.

On évalue ensuite les quantités de matières combustibles et d’azote renfermées dans l’humus. Pour connaître les premières, on fond la terre avec dix fois son poids de litharge; celle ci cède de son oxygène à ces matières, et on juge du poids de ces dernières par celui du plomb réduit. Je suppose qu’on obtienne de plomb, les matières organiques équivaudront à O*" ,03 de charbon , attendu que os*' ,03 de charbon, mêlés à de la litharge fondue, donnent os^' ^s de plomb.

Des matières azotées. Toute matière azotée, chauffée en vase clos, produit un composé ammoniacal. On démontre l’existence de ce produit avec un papier à réactif, ou en ajoutant de la chaux qui rend libre aussitôt l’ammoniaque. Les Pois et les Haricots donnent immédiatement la réaction alcaline. Il peut se faire que la substance, comme le Riz en est un exemple, donne la réaction acide; mais, en ajoutant de la chaux, l’ammoniaque se dégage immédiatement.

Toutes les graines, d’après MM. Gay-Lussac et Payen, donnent à la distillation , directement ou indirectement, de l’ammoniaque. M. Payen a démontré, en outre, que, pendant la germination, et durant tout le cours de la végétation, la matière azotée se porte de préférence ou plus abondamment sur les parties les plus récemment organisées.

Si Ton veut découvrir la présence de l’azote dans une terre, autrement que par la présence de l’ammoniaque, on introduit, comme le conseille M.Boussingault, dans un tube de verre fermé par un bout , un très-petit morceau de potassium avec une petite quantité de terre, et l’on chauffe jusqu’au rouge naissant à la flamme d’une lampe à alcool. Les matières organiques se carbonisent, et le potassium se volatilise en les traversant. On coupe le tube aussitôt après

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le refroidissement, le plus près possible du bout fermé, et l’on projette la matière d’essai dans une capsule de -verre ou de porcelaine renfermant quelques gouttes d’eau. On y ajoute un peu d’une solution de protosulfate de fer, puis une goutte d’acide chlorhydrique, si ta matière d’essai contient un composé azoté, la couleur bleue qui se manifeste indique la présence du cyanure de potassium , qui est produit par les actions combinées de la chaleur et du potassium sur la matière azotée.

Si l’on veut doser l’azote, on suit la méthode en usage, qui consiste à brûler la substance en présence du bioxyde de cuivre et à recueillir les produits ; à cet effet, on prend un tube en verre de O^-jGO de longueur environ et de 0'"-,015 de diamètre;

on le ferme à l’un des bouts en l’étirant en pointe : on introduit dedans du bicarbonate de soude, sur une longueur de 0"" ,12, et ensuite autant de bioxyde de cuivre. On met au-dessus un mélange de 10 grammes de la terre d’essai et du même bioxyde, de manière à occuper une longueur de 0'"-,12; le tout est recouvert d’abord, sur une longueur de 0'"-,23 avec du bioxyde, puis avec du cuivre plané bien décapé, et occupant le même volume. Le tube est enveloppé d’une lame de cuivre, afin de fempêcher de se courber , quand le verre commence à se ramollir par l’action de la chaleur.

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Le bioxyde de cuivre qui sert à l’opération doit être pur et sec ; ou le prépare par la calcination du nitrate de cuivre. Quant aux planures de cuivre , ou doit les chauffer pour enlever les matières étrangères et les dessécher.

La matière doit être préalablement desséchée avec soin dans le vide pneumatique, où se trouve du chlorure de calcium et non de l’acide sulfurique, qui s’emparerait rapidement des matières ammoniacales qu’elle renferme.

Le tube est fermé avec un bouchon entrant avec force et percé d’un trou servant à introduire avec frottement un tube de verre, en communication , par le bout U' avec l’appareil à boules de Liebig, qui renferme une solution de potasse caustique. L’extrémité opposée est aussi un tube recourbé \ dont le bout l!" vient déboucher dans une cuve à eau , sous une cloche destinée à recevoir les gaz dégagés. Si l’on voulait opérer avec plus d’exactitude, on prendrait une cuve à mercure. Les diverses jointures de l’appareil sont recouvertes avec du caoutchouc, fixé sur les parois avec des ligatures. Dans la crainte de perdre de l’azote, il vaux mieux supprimer l’appareil à boules et mettre directement t" en communication avec t. On reçoit le gaz sur le mercure, en introduisant dans l’éprouvette un peu d’eau et de potasse pour absorber l’acide carbonique.

Le tube est placé sur un fourneau en tôle un peu long, et on met d’abord des charbons ardents autour de la partie du tube dans laquelle se trouve le bicarbonate de soude. Il ne tarde pas à se dégager du gaz acide carbonique qui chasse l’air contenu dans le tube et dans la matière. Dès l’instant qu’il n’arrive plus d’air dans la cloche , on subslitue à celle-ci une autre cloche graduée, après quoi on porte les charbons vers la partie antérieure du tube,

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près du bouchon, en allant successivement vers le bout fermé , tout en maintenant au ronge la partie où se trouve le cuivre métallique. On chauffe le reste du tube tant qu’il passe du gaz. Quand le dégagement a cessé, on ne chauffe plus la partie qui contient les oxydes de cuivre, et l’on recommence à chauffer faiblement celle où se trouve le bicarbonate de soude. Quand la partie opposée du tube est refroidie, on enlève le bouchon, et l’opération est terminée.

Dans cette opération, la potasse est destinée à s’emparer de l’acide carbonique devenu libre, et de l’eau résultant de la réaction de l’hydrogène de la matière d’essai sur l’oxygène du bioxyde de cuivre, qui est réduit; mais comme les composés azotés qu’elle contient se changent en oxyde d’azote, il est nécessaire que ce gaz passe sur du cuivre métallique lequel le décompose en oxygène, qui se combine avec le cuivre, et en azote qui se dégage; sans la présence du cuivre, le gaz oxyde d’azote se rendrait dans la cloche graduée et causerait des erreurs.

On voit, par ce qui précède, que l’azote est le seul gaz qui se rende dans la cloche ; son volume est donné immédiatement au moyen de l’échelle de graduation gravée sur la paroi. Ou prend avec un thermomètre la température de la cuve à eau et la hauteur du baromètre, en négligeant la tension de la vapeur , afin de pouvoir ramener le volume du gaz à 0° de température et à 0,76 de pression au moyen de la formule