ANALYSE PHYSIQUE DBS TERRES ARABLES

b>ous avons vu dans le chapitre précédent qus les roches laissent, par leur désagrégation, deui variétés de résidus. Les calcaires compactes, les quartzites, se fendillent, se brisent, tombent er poussières dures et grenues, vulgairement désignées sous le nom de sable; les roches alumineuses éprouvent, sous l'influence de l’eau, d( 1 acide, carbonique, dos forces mécaniques, uni altération plus complète : elles se décomposent e j réduisent en argile. Or ces deux matières oni nnnnLr0pri?,t6s n°»-seulement différentes, mais l’un l!®S : V?n est Pulvérulent, l’autre plastique:

l’autre î ® R lrer reau et se dessèche aisément »autic lui oppose un obstacle absolu et la con-

serve; l’un est mobile, facile à travailler, à échauffer; l’autre est tenace, il résiste au soc de la charrue, sa température est lente à changer. On conçoit donc que les propriétés physiques de la terre arable varient suivant la proportion dans laquelle ces deux principes opposés s’y rencontrent; elles sont encore modifiées dans une certaine mesure par l’abondance ou la rareté du calcaire et de l’humus, et il importe, avant d’aborder l’étude des propriétés physiques de la terre arable, d’examiner à l’aide de quels procédés on peut déterminer les proportions dans lesquelles sont mélangées ces diverses matières, sable, argile, calcaire, humus, qui constituent le sol.

ANALYSE PHYSIQUE DE LA TERRE ARABLE. — Prise

d’échantillons. — Quand on veut déterminer la composition d’une terre, il faut en prélever des échantillons en plusieurs points, à diverses profondeurs, les bien mélanger; puis prendre au milieu de la masse devenue homogène un poids de 2 à 3 kilogrammes, cjue l’on conserve pour toutes les opérations à executer.

Avant de commencer l’analyse, on laisse généralement les terres se dessécher jusqu’au moment où elles conservent l’empreinte de la main sans s’émietter ou sans adhérer aux doigts.

Séparation du sable et de l’argile. — On prélève sur une terre ainsi préparée 50 grammes environ, on les passe dans un tamis à mailles un peu larges, pour séparer les cailloux, qu’on recueille séparément et dont on détermine le poids; puis on verse la terre tamisée dans un vase à précipité renfermant une certaine quantité d’eau ordinaire, et l’on agite vivement. Le gravier tombe au fond, et l’on décante l’eau bourbeuse qui surnage. On remplace l’eau, on lave de nouveau le sable tombé au fond du vase, on décante, et l’on répète ces lavages jusqu’au moment où, malgré une agitation prolongée, l’eau reste claire. On jette alors le sable sur un filtre, on le dessèche et on le pèse. On reconnaît sa nature au moyen de l’acide chlorhydrique faible : s’il détermine une effervescence, on peut être certain que le sable est calcaire; si au contraire on n’observe aucun dégagement de gaz, le sable est siliceux.

L’argile qu’on laisse se déposer dans un grand vase où sont réunies toutes les eaux do lavage est elle-même traitée par l’acide chlorhydrique, afin d’y reconnaître la présence du carbonate de chaux terreux entraîné par l’eau en même temps que l’argile.

Procédé de M. Masure. — Le procédé que nous venons de décrire a été perfectionné par les chimistes allemands, et aussi par M. Masure, qui l’a rendu facile à employer dans les laboratoires. Une allonge de verre B, disposée verticalement sur un support, porto à sa partie inférieure un petit tampon de coton sur lequel on fait couler l’échantillon de terre dont on veut faire l’essai ; à l’orifice inférieur, l’allonge est fermée par un bouchon qui porte un tube recourbé, légèrement incliné, comme le montre la figure 756. L’eau du vase A pénètre par la partie inférieure de l’allonge, soulève devant elle la terre, arrive jusqu’au tube B, s’y engage, et s’écoule jusqu’au verre C, entraînant avec elle l’argile. On continue l’opération jusqu’au moment où l’eau passe claire.

On démonte alors l’appareil, on verse le sable de l’allonge dans un filtre, on dessèche, et l’on pèse comme il a été dit plus haut.

Ces procédés ne donnent pas avec toute l'exactitude désirable les proportions de sable et d’argile, car il y a toujours une petite quantité de sable entraînée, mais ils sont cependant suffisants pour les besoins de la pratique.

Dosage du calcaire. — Le dosage du calcaire peut se faire sur la terre normale ou sur chacun des produits séparés de l’opération précédento: ce

lERRE ARABLE.

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qui permet de distinguer le sable calcaire, qui reste mêlé au sable siliceux, du calcaire terreux entraîné par les lavages eu même temps que Vargile.

L’attaque de quelques grammes de matière indique d’abord, par la vivacité de l’effervescence, si le carbonate de chaux est rare ou abondant; il conduit, par suite, à fixer le poids de terre qu’il convient de prendre pour l’analyse. Si la terre est très-calcaire, 5 ou 6 décigrammes suffisent; si elle l’est peu, le poids à attaquer ne doit pas être moindre de 10 grammes. — Voyez à l'article Calcium, le procédé de dosage de la chaux.

Détermination de l'humus. — Nous avons vu qu’on donne le nom d'humus aux résidus d’origine organique qui existent dans la terre arable ; ils ont une grande importance, puisque c’est par leur décomposition que se forment les nitrates et les sels ammoniacaux qui fournissent aux plantes l’azote nécessaire à la formation de leurs matières albuminoïdes. C’est encoro au moment de l’oxy-

dation de l’humus que se produit l’acide carbonique, qui amène aux plantes le phosphate de chaux que l’on rencontre dans leurs tissus; enfin, ainsi qu’on le verra plus loin, c’est l’humus qui est l’agent de fixation de l’azote atmosphérique. Enfin les terres riches en humus retiennent l’eau beaucoup plus aisément que celles qui en sont dépourvues et pendant les sécheresses se couvrent de récoltes beaucoup plus abondantes que celles qu’on pourrait obtenir de terres privées d’humus. On conçoit donc que la

Fig. 75T — Appareil de M. Masure.

détermination rigoureuse de la quantité d’humus contenue dans la terre ait été considérée commo capitale.

Cette détermination est très-difficile. En effet, l’humus ne représente pas un principe nettement défini, dont la composition soit rigoureusement établie; aussi, ce n’est pas en l’isolant des autres substances contenues dans le sol que les anciens chimistes agronomes appréciaient sa quantité, mais tout simplement par une calcination, lis admettaient que la perte subie au feu était due à la destruction de la matière organique contenue dans la terre en expérience, et inscrivaient au tableau de l’analyse cette perte sous le nom d'humus.

Ce procédé est tout à fait défectueux, car nonseulement, pendant la calcination au rouge, la matière organique est détruite, mais l'eau des argiles, qui persiste à la dessiccation à 100 degrés, est évaporée, les carbonates sont décomposés partiellement; par conséquent la diminution de poids est due à des causes variées,

combattues d’autre part par l’oxydation des argiles signalée par leur changement de teinte, qui passe du gris bleuâtre au rouge brique.

Les difficultés qu’ont rencontrées les chimistes agronomes à doser directement l’acide ulmique les ont conduits à rechercher la quantité de matières organiques contenues dans le sol en y dosant le carbone et l’azote des matières organiques; nous indiquerons ces dosages au chapitre où nous traitons de l’analyse chimique de la terre arable.

Procédé de M. Schlœsmg. — M. Schlœsing a donné récemment [Compt. rend., t. LXXVIII, p. 1276,1874], un procédé d’analyse physique des sols beaucoup plus exact que le précédent. Après avoir séparé les graviers à l’aide du tamis comme on le fait d’ordinaire, il prend 5 grammes de terre u’il place dans une capsule, il l’arrose d’un peu 'eau, il la pétrit et la transforme en pâte ferme qu’il réunit en un seul tas. La capsule ayant été remplie à moitié d’eau pure, on délaye la terre en la frottant légèrement avec le doigt. Quand

l’eau est chargée do matière en suspension, on la décante sans entraîner le sable mis à nu, on la remplace par de nouvelle eau et l’on continue le délayage. Finalement la capsule ne contient plus que du sable, que l’on frotte à son tour jusqu’à ce qu’il ne cède plus rien à l’eau : on le verse alors dans le vase où sont réunies toutes les eaux décantées. C’est dans ce vase qu’on fait, selon les errements convenus la séparation du gros sable par décantations et lavages. On le sèche, on le pèse, on y détermine le sable calcaire, les débris organiques, etc.

Le sable fin, le calcaire terreux et l'argile se trouvent réunis dans un volume d’eau do. 300 à 400 centimètres cubes. On y verse de l’acide nitrique, par petites quantités successives en agitant chaque fois à plusieurs reprises, jusqu’à ce que, le calcaire étant détruit, le liquide reste sensiblement acide. Dès le début de ce traitement, on observe que le liquide resté trouble après les décantations, s’éclaircit rapidement par le repos : l’argile est en effet coagulée par le sel calcaire formé; mais ce fait se reproduit avec la même régularité, quand la terre est absolument dépourvue de calcaire; il est dû alors à la seule présence de l’acide libre : il est facile de constater que des traces d’acide chlorhydrique, nitrique ou sulfurique coagulent l’argile en suspension aussi bien que les sels calcaires ou magnésiens.

Après le traitement par l’acide, on filtre le mélange d’argile, de sable fin et on lave. L’élimination du sel calcaire et do l’excès d’acide est achevée, lorsque le liquide filtré passe trouble et que la filtration devient difficile : l’argile a repris alors sa propriété colloïdale de s’étendre dans l’eau pure. Cependant elle n’est pas encore assez préparée pour la mise en suspension, on la fait donc tomber avec la pissette àjet du filtre dans un vase à précipité de 2 litres ; la dépense de la pissette pour nettoyage du papier est au plus de 150 cent, cubes. Sur la matière on verse de 1 à 2 cent, cubes d’ammoniaque pure, on agite et on laisse reposer pendant vingt-quatre heures. Après ce temps la proportion de sable qui demeure encore suspendu est négligeable. Le liquide argileux peut être décanté tout entier à quelques centimètres cubes près par un siphon. Le dépôt est alors transvasé au moyen de la pissette dans une capsulo, séché, pesé : c’est le sable fin, qu’on confond d’ordinaire avec l’argile. On remarque le plus souvent à sa surface une pellicule brune que la dessiccation contracte et sépare nettement du sable; elle consiste principalement en matière organique, riche en oxyde de fer, comme le témoigne la combustion. Le sable doit être à trèspeu près dépourvu de cohésion ; c’est signe que l’argile en a été bien séparée.

Le liquide argileux est coloré, par un humate multiple d’ammoniaque, d’oxyde de fer, d’alumine. lin neutralisant l’ammoniaque et acidifiant légèrement, on précipiterait à la fois l’argile et la matière organique; le dosage de l’argile serait trop élevé. 11 vaut mieux séparer, autant que possible, les deux substances, en dissolvant quelques grammes de chlorhydrate d’ammoniaque dans le liquide alcalin : l’argile est coagulée et 1 humate demeure dissous; toutefois l’argile en entraîne une petite quantité. Lorsque le liquide a été clarifié par un repos suffisant, on en décante le plus possible; le reste est versé avec 1 argile sur un filtre taré; on lave, on sèche à 100” et 1 on pèse. La dose de chlorhydrate d'ammoinuaue nécessaire pour coaguler l’argile varie se-

nwWlt'5 ti luimat0 en dissolution; il en faut abondant. 6I'ammes Tuaild celui-ci est très-

En employant cetto méthode M. Schlœsing est

arrivé à se convaincre qu’il y a beaucoup moins d’argile dans les terres arables qu’on ne le suppose d’ordinaire ; une terre est déjà forte quand elle renferme de 16 à 20 % d’argile; la proportion de 35 °/0 offerte par une terre de Vaujours est tout à fait exceptionnelle.

M. Schlœsing a, en outre, indiqué le procédé suivant de préparation de l’acide humique. On attaque la terre mise en suspension dans l’eau par l’acide chlorhydrique ajouté à diverses reprises. La matière est alors jetée sur une toile recouverte de papier à filtre et lavée avec de l’eau distillée. On l’introduit ensuite dans un flacon d’une trentaine de litres et on l’agite avec une dissolution faible de potasse, de soude ou d’ammoniaque. Après avoirlaissé digérer pendant quelques heures, on remplit le flacon d’eau distillée, on agite et on laisse reposer. Le sable se précipite, mais l’argile demeure en suspension au sein d’une liqueur brune. On décante, puis on précipite l’argile à l’aide d’une dissolution de chlorure alcalin renfermant de 2 à 5 grammes par litre ; l’argile entraîne toujours une certaine quantité des humâtes, mais la liqueur reste cependant colorée, et en la traitant par l’acide chlorhydrique, on voit apparaître un précipité; on ajoute alors une dissolution étendue d’un sel de chaux, d’alumine ou de peroxyde de fer, suivant l’humate qu’on veut obtenir.

En calcinant le sel ainsi formé, on sait la quantité d’acide qu’il renferme.

Si, au lieu d’ajouter un sel au moment où l’acide chlorhydrique commence à donner un précipité, on continue à jeter de l’acide chlorhydrique, on pourra obtenir l’acide ulmique.