CHIMIE AGRICOLE

parles engrais, les principes que les récoltes saccesslYes ont enlevés, ou ceux qui y font naturellement défaut. Cette doctrine de la restitution, qui est née des recherches scientifiques modernes, a remplacé Tancienne théorie d'après laquelle, par une suite de cultures conyonablement disposées, on pourrait maintenir ou môme accroître la fertilité d*un domaine. Sans doute, il se fait par les météores, par les eaux pluviales ou souterraines, une certaine restitution indirecte ; mais celle-ci est toujours loin de suffire aux besoins de récoltes abondantes. Les quantités ainsi apportées par certains agents naturels ont été déterminées par plusieurs savants, notamment par M. Barrai, et il a été constaté qu'elles étaient tout à fait insuffisantes pour empêcher Vappauvrissement graduel du sol. L'épuisement du sol en principes nécessaires à la végétation est donc fatal, quand rhomme ne lui rend pas ces principes ; quelque lent qu'on puisse le supposer^ il arrive Inévitablement.

L'ensemble de ces faits, quand on les applique aux cas particuliers, permet d'expliquer pourquoi une récolte réussit où une autre manque, pourquoi la même récolte croit mieux sur le môme terrain après un certain intervalle de temps, pourquoi enfin la rotation des cultures ou l'assolement est la condition indispensable d'une bonne agriculture.

Toutefois, il est nécessaire d'ajouter que l'épuisement d'un sol n'est jamais complet. Parmi les principes nécessaires à la végétation, il en est quelques-uns que l'on retrouve presque touiours en surabondance dans le s terres ; celles-ci n arrivent donc pas à l'épuisc ment pour ces principes. D'autres principes, au contraire, sont rapidement enlevés par la plupart des récoltes, et ce sont CJux qui disparaissent des terres le plus vite. Les quatre principaux, parmi ces derniers, sont : l'azote, l'acide phosphorique, la chaux et la potasse. Ce sont ceux-là que ragriculteur doit rendre à ses champs. On verra, à l'article Engrais, comment cette restitution peut se faire de la manière la plus avantageuse.

Mais, pour se rendre compte de la manière dont doivent être restitués les principes enlevés par les récoltes, il faut connaître la richesse plus ou moins grande du sol, sa contexture, etc. L'étude du sol n'est donc pas moins indispensable pour le cultivateur que celle des plantes récoltées.

On a vu plus haut que le sol se compose touiours de deux parties : l'une organique, l'autre minérale.

La partie organique du sol est généralement désignée sous le nom d'humus. Elle est prmcipalement composée par les détritus des végétaux et des animaux, que ces débris proviennent de la végétation même sur le sol, ou qu'ils aient été ap-

£ortés par l'homme oa par les agents naturels, a proportion d'humus que renferme une terre est très variable ; dans les sols tourbeux, elle dépasse 50 p. 100 du poids total ; dans certaines terres préparées pour certaines cultures spéciales, elle peut atteindre 25 p. 100 ; mais dans les bonnes terres cultivées, elle dépasse rarement 10 p. 100, et la proportion descend parfois à moins de 2. L'humus est nécessaire à la végétation, à la fois par les principes qu'il renferme et par son action sur les principes minéraux, dont il modifie les qualités ou qu'il met en liberté.

Dans la partie inorganique de la terre, qui en constitue les cendres, il faut distinguer deux sortes de substances : les unes salines, qui sont solubles dans l'eau ; les autres minérales proprement dites, qui sont insolubles dans l'eau. Dans la première catégorie, on rencontre généralement des sulfates ou des nitrates de potasse, de soude, do chaux, ainsi

Î|ue des chlorures. Quant à la partie insoluble, qui orme le fond véritable du sol, elle consiste principalement en sable sous forme de silice, en chaux sous forme de carbonate de chaux, en alumine sous

forme d*argile ; à ces trois éléments Tiennent s'ajouter, suivant les circonstances, des oxydes de fer, du phosphate de chaux, des traces de magnésie^ en proportions plus ou moins élevées. La prédominance de l'un ou de deux parmi ces éléments, leurs combinaisons très variées, permettent de déterminer les caractères du si grand nombre de terres que l'agriculteur peut rencontrer, et d'en fixer la valeur. On trouvera à l'article sur les Teiret arables les principales classiflcatioog de sols qui sont aujourd'hui adoptées.

Mais l'agriculteur ne doit pas considérer seulement la nature de la couche superficielle de la terre, il doit étudier aussi ce qu'on appelle le soussol, c'est-à-dire la couche sur laquelle repose immédiatement la terre arable. De la profondeur et de la qualité du sous-sol dépend, en effet, Taction des météores sur la terre arable et en particulier de l'eau pluviale. Si le sous-sol est très perméable, les eaux pluviales le traversent rapidement, elles entraînent les matières solubles contenues dans la couche arable, et empêchent la production de leur effet utile. Si le sous-sol est, au contraire, imperméable, l'effet contraire se produit, mais il peut causer un excès d'humidité qui est une entrave à la végétation. En définitive, deux terres arables d'une composition analogue donneront des résultats tout à fait différents, suivant lanature du soussol sur lequel elles reposent. Cette influence est d'autant plus grande que la couche arable est moins épaisse ; on comprend facilement comment cette action se produit plus vite dans ce cas que lorsque la couche arable s'étend sur une épaisseur plus considérable.

La composition du sol est ainsi bien déterminée. D'un côté, l'humus ou matière organique; de l'autre, les matières minérales formées do deux parties : les unes intégrantes, sable, argile et chaux en proportions variables; les autres composées de sels solubles divers. Ces sels doivent renfermer les principes nécessaires à la végétation ; et, en fait, l'analyse chimique démctitre que, dans la plupart des terrains, on retrouve les principes des diverses matières des cendres des plantes. Mais il ne suffit pas, pour qu'un sol produise certaines récoltes, qu'il renferme les principes des éléments inorganiques de ces récoltes ; il faut encore que ces principes s'y trouvent dans des proportions telles que les plantes puissent se les approprier facilement et au moment le plus convenable. D'un autre côté, U est indispensable, pour une végétation régn lière, que certains principes ne se rencontrent pas en excès dans le sol. Or, l'expérience a démontré, comme il a été dit plus haut, que, sauf de très rares exceptions, les divers principes nécessaires à Ta végétation se trouvent toujours en quantités suffisantes dans les terres arables, à l'exception de quatre : l'azote, l'acide phosphorique, la chaux et la potasse. C'est donc sur ces principes que doit porter principalement l'attention du cultivateur , c'est à les fournir à celles de ses terres qtii en manquent que doivent tendre ses efforts. C'est par des fumures bien faites que ce but sera atteint, ou bien encore c'est par des amendements bien choisis que les défauts primitifs de la terre seront corrigés. Les faits prouvent, en outre, que le sol doit toujours renfermer un excès des principes nécessaires à la végétation. En effet, sous rinfluence des agents atmosphériques et des saisons, les combinaisons et les décompositions dont la terre est le siège ne se succèdent pas avec la régularité qu'on peut obtenir dans un laboratoire ; il y a des pertes auxquelles il faut obvier par un certain excès de richesse.

Tel est l'état actuel de la science agronomique dans ses principes fondamentaux. Eu voici un résumé présenté récemment par un de nos chimistes les plus éminents, M. J.-Â. Barrai, auquel l'agrieoi.

tore doit tant dMmportants travaux : « Quelques agronomes, dit-il, prétendent qu'un domaine soumis à on assolement convenable soutient par lui-même u puissance de production, ou, en d'autres termes, k lertilité de ses champs, sans avoir besoin d*aucun engrais venu du dehors. Pourun chimiste,cette thèse n'est pas «outenable, pas plus aue celle du mouvement perpétuel pour un mécanicien, ou celle de la anadratore du cercle pour un géomètre. Mais il faut des faits pour convaincre les agriculteurs qui s'entêtent à voir, dans la production végéule, l'influence de causes occultes faisant de la matière sans matière, de la potasse par exemple, ou de la chaux, sans potasse ou chaux apportée aux plantes. Or, de tout cela il ne peut être donné qu'une démonstntion de fait ou ùpoêteriori. Quand un sol n'a pas de potasse, ou quand il n'a pas de chaux, il est «ténle ou du moins il ne produit une récolte déterminée qu'en proportion de la quantité de potasse OQ de la quantité de chaux contenue soit dans la graine servant de semence, soit dans les eaux pluviales, ou souterraines, ou d'irrisation, qui sont mises en circulation dans le végétal, sous la double action de Tabsorption par les racines et de l'évaporation par les feuilles. Les eaux qui circulent ainsi dans les plantes, en apportant des principes qui souvent viennent de très loin, réalisent ce que nous appelons l'importation ou la restitution indirecte. Nous réservons le mot de restitution directe pour désigner l'importation volontaire de matières fertilisantes étrangères : chaux, marne, tangue, phosphate, guano, poudrette, tourteaux, et, en général, de tonte substance minérale ou organique susceptible de fournir à l'eau circulant dans la couche arable des matières solubles pouvant entrer dans l'organisme végétal. Si l'on pouvait citer un seul exemple d'une culture produisant (en azote, potasse, chaux, phosphore) plus qu'il n'est introduit directement et indirectement dans le domaine, et se soutenant pendant de longues années, noas n'hésiterions pas a croire que nous ne défendons pas la vérité. Nous ferions de même dans le cas ou l'on arriverait simplement à démontrer une égalité absolue entre l'entrée et la sortie, avec maintien de la même production pendant quelques années ; car nous admettons qu'il y a des pertes nécessaires à réparer, et que, par conséquent, la restitution doit être supérieure à l'exportation, pour l'équilibre de la fertilité, et, à plus forte raison, pour son accroissement. »

La science a rendu un signalé service à l'agriculture en mettant en lumière les lois de la production végétale. Le domaine est vaste; il n'est pas encore entièrement parcoura. Mais les découvertes acquises aujourd'hui ont ouvert une nouvelle voie dans laquelle les praticiens tendent de plus en plus à entrer. [Henri Sagnier.]

Ouvrages & oonsoltor.— IVaité de Chimie agricole^ par M. Dcoérain. — Chimie agricole^ par H. Bobicrre. — TrQogie agricole, par J.-A.. Banal. — L Agriculture modfme, par Liebig, etc.

CHIMIE INOEGAïaQUB OU MINÉRALE. —

V. l'article général CAtmie, ainsi que les mots Corps simples. Cambinaisomt et Nomenclature,

CHIMIE ORGANIQUE. — On a donné le nom de chimie organique à la sdence qui a pour objet l'étude des substances organiques, c'est-à-dire de tout ce qui entre dans la com]K)sition des tissus des animaux et des végétaux, ainsi oue de toutes les substances si variées qui se sont déposées dans ces tissus sous l'influence de la vie.

Il n'y a pas plus d'une trentaine d'années qu'il est admis, sans contestation, que les transformations que subissent les substances organiques ne •ont pohit absolument diiférentes de celles qui se passent au sein de la matière minérale. Dans son Tridté de Chimie qui date de 1849, l'illustre chimiste suédois Berselius a écrit : « Dans la natwe

vivante, les éléments paraissent obéir à des lùig tout autre» que dans la nature inoraanique; /es produits qui résultent de Faction réciproque-' de ces éléments différent donc de ceux que nous pré' sente la nature inorganique. Si l'on parvenait à trouver la cause de cette différence, on aurait la clef de la théorie de la chimie organique; mais cette théorie est tellement cachée, que nousn^aoom aucun espoir de la découvrir, du moins quant à présent. » Cette clef est aujourd'hui trouvée grâce aux travaux de synthèse organique réalisés pour la • première fois par M. Berthelot vers 1850. Jusqu'à cette époque on n'avait pu que décomposer, ramener à leurs éléments les produits fabriqués par les êtres vivants végétaux ou animaux, mais on ne parvenait point, par les méthodes des laboratoires, à recomposer artificiellement ces substances dont l'analyse avait cependant fait connaître les éléments constituants.

C'était là, comme le dit M. Berthelot, la seule preuve décisive qui pût être faite de l'identité des forces organiques et minérales par Tidentité des résuluts.

Analyse immédiate ou recherche des principes immédiats. — Remarques iw leur composition et sur leurs formules.

Prenons du sang, du lait, du Jus de betterave, de citron, etc., il sera facile de constater que ces produits organiques sont constitués par des mélanges intimes ou des dissolutions de diverses autres substances moins complexes. Ainsi du sang on retire de la fibrine, de l'albumine, etc., du lait le caséum (fromage blanc), le beurre, la lactose (sucre de lait) ; du Jus de betterave on retire le sucre ordinaire et des matières albuminoldes (V. Ai' bumine); dans le Jus de citron se rencontre l'acide citrique mélangé à ces mêmes matières aiqsi qu'à une sorte d'essence combustible. Ce sont ces substances constituant ensemble les matières organiques qu'on a appelées espèces chimi* ques, ou mieux principes immédiats.

Un grand nombre de principes immédiats étalent connus des alcliimistes du siècle dernier; par exemple les acides lactique, tartrique, urlque, benzolque ; les corps neutres : l'urée, le sucre, la cire des calculs bihaires (cholestérhie), etc. ; néanmoins ce n'est que beaucoup plus tard qu'on put les définir et les caractériser d'une façon précise. Dès 1824, voici comment M. Chevreul appréciait Timponance du rôle en chimie organique de ces espèces chimiques : « La base de la chimie organique est la définition précise des espèces de prmcipes immédiats qui constituent les végétaux et les aninuux. »

Un principe immédiat est toujours formé des mêmes corps simples dans les mêmes proportions ; il est doué de propriétés constantes et caractéristiques. (Berthelot.)

Développant la définition de la chimie organique que nous avons donnée en conmiençant, on peut dire que cette science, dont les lois et les principes ne diffèrent pas essentiellement de ceux de la chimie minérale, a pour but l'extraction des principes immédiats dont l'association en proportion variable et in ié finie constitue la suostance des animaux et celle des végétaux; leur analyse élémentaire, c'est-à-dire la détermination de la formule représentant leur composition en corps shnples ; l'étude de leurs propriétés ; leurs transformations sous l'influence de la chaleur, de l'électricité, des réactifs minéraux ou organiques, ou dans les tissus vivants sous l'action de l'organisme (chimie biologique).

Les substances organiques ou plutôt leurs principes immédiats sont toujours facilement décomposables par la chaleur. Ainsi le sucre noircit quand on le chauffe, se transforme en caramol, perd de l'eau et finalement laisse un résidu ciiar.

bonnenx fonné de eharbon preique par. Si on fcH passer des irapenrs d'alcool dans ne tube de porcelaine roagi, celui- ci après refroidissement sera recouvert à rintérienr d'une couche de noir de Tumée. Le bearre noir est du beurre légèrement décomposé par la chaleur ; la corne, les poils, le blanc d'«uf brûlés répandent des Aimées épaisses, à odeurs acres extrèinement désagréables provenant de leur décomposition ; les produits Tolatils qui se dégagent de ces sortes de décompositions varient extrêmement non seulement avec la nature du corps qui leur donne naissance, mais aussi avec la température à laquelle la décomposition s'effectue. Ces produits sont, pour les snlwtanees non azotées : de Teao, de Tadde carbonique, des carbures gazeui d'hydrogène (fumée combustible), de l'acide acétique, des huiles empyreumatiques. GeUos qui contiennent de l'asote donnent en outre de racide prusrique (C*AsH) et de l'ammoniaque qui se combine aux acides carbonique, acétique, prussique. Le résidu est toujours très riche en carbone (coke, charbon de bois, de sucre) ; quand la décomposition se fait à l'air (combustion), le diarbon lui-même est brûlé ; il ne reste alors

3ue des produits minéraux incombustibles (cenres), carbonate de potasse et silice, carbonate de soude (végétaux manns). La chaleur peut produire des phénomènes de dimorphisme : alnBi,iiuand on fond du sucre candi. Use forme du sucre d orge qui a la même composition, mais qui ne peut plus cristalliser, et il peut Être fondu à 90* tandis que le sucre candi ne fond qu'à 180*. Le blanc d'œuf coagulé par la chaleur ne peut plus reprendre l'état liquide.

Les substances orcaniqnes peuvent subir des transformations profondes nombreuses et de nature très diverse, sous l'action des ferments (V. Permentation\ dont les germes, comme qela résulte des expénenoes de M. Pasteur, sont répandus k profusion dans l'air et sur la terre (fermentation de la bière, du Jus de raisin, ou fermentation alcoolique ; transformation du sucre en alcool et en acide carbonique ; fermentation lactioue ou production d'acide lactique dans le lait aux aépens de la lactose ; fermentation du Axmier on production de sels ammoniacaux ; fermentation du fromage, pourriture du bois, des viandes, etc.)* La transformation des substances animales dans l'estomac sous l'influence de la pepsine, celle de la fécule par la ptyaline de la salive, paraissent appartenir à un orare de faits semblables aux fermentations. On peut dire auiourd'hui que les substances organiques, quoique de décomposition très facfie, ne se transforment cependant pas spontanément, comme on avait pu le croire avant que les beaux travaux de M. Pasteur eussent porté la lumière sur un grand nombre de ces obscures transformations. Beaucoup de substances organiques sont volatiles : les alcools, les éfhers. les hydrocarbures odoriférants, essences, huiles volatiles (odeurs des

{>lante8, etc.), le camphre; d'autres sont absoument fixes : certaines résines, le tannin, la quinine, le sucre, etc. Plusieurs sont acides et peuvent former de véritables sels (V. Sets et Acides) avec les bases, ex. : les acides tartrique, citrique, acétique, stéarique, etc.

Dans la première partie de ce siëole on a découvert quelques principes immédiaU axotés de composition généralement complexe et se comportant comme les bases métalhques en présence des acides : on leur a donné le nom d'alealoldes (V. Alcaloïdes) ; le nombre s'en est considérablement accru dans notre époque, et aujourd'hui on connaît un grand nombre d'alcaloïdes artificiels. Enfin le plus grand nombre certainement des principes immédiats sont des corps neutres. Ex. : la somme, le sucre, l'albumine, la fibrine, la caséine. Ta térébenthine, l'alcool, la dextrine, l'amidon, etc.

SobthUUé. — Les sucres, les gommes, le les acides sont plus ou moins solubles dans Vm le tannin, les hydrocarbures, essences ot hi essentielles, dane l'éther et dans l'aleool; las «le»loldes dans l'alcool et dans les acides étendae.

Analyse immédiaie* — On appelle ainsi r«Da>Bble des procédés employés a la recherelM «u à l'extraction des prineipes immédiats, asau <«*oecaper des éléments qui eonsticaent ces densfan. La voie à suivre dans i'analjrso immédiate m pest pas être Indiquée d'une manière précise; c'est ci chimiste à employer dane l'ordre qu*il Juge le plus isonvenable les disaolvanto divers, la dielillattoa, les agents chimiques et jnème l'action mdCHiiqiM, comme la .oemôressioa, par exemple. Le ptau grande difficulté de l'analyse immédiate est eravent dans rinstabilité même des Bubstances que l'on recherdM. « Prenons une amande, seesenoe formée de différents principes immédiats, qui, mélangés en proportions indéfinies, eonstftuent leur ensemble l'amande elle-même. La ^u qu'il s'agit de résoudre ici consiste k séparer ces principes, à les isoler, de manière à pooTOir les étudier séparément d une manière approfiuidia. Pour atteindre ce but. il faut faire intervenir des corps qui n'exercent aucune action ehimiaiie sur ces produits; car, dans ce cas, nous ne retuwlees pas les principes immédiats contenus dane la sob- «tance analysée, mais bien seulement les produits de leur altération. On fait interv^iir d'ordinaire des dissolvants neutres, tels que l'eau, l'alcool, l'esprit de bois, l'éther ordinaire, le chioroft»me,

Sueiques éthers composés, le suUtire do eavîione, es heilea volatiles bien pures.

» Il est rare qu'un dissolvant extraie dVine partie animale ou végétale une substance unique ; en obtient le plus communément un mélange de plusieurs substances qu'on peut séparer, lorsqu'elles affectent la forme solide, par des criataliiaetions réitérées. Supposons qu'on ait à sa dispositiofi un mélange de gooune et de sucre cristallisable et qu'on verse dans cette liqueur du sous-acétate de

Clomb, l'oxyde de ce sel précipitera la totalité de i gomme tandis qu'il n'agira pas sur le sucre. An moyen du filtre, on séparera aone tonte la fomme unie au protoxyde, tandis que le sucre restera teni entier dans la liqueur mêlée à l'excès d'acétetede plomb. Fait-on passer un exoès d'acide svlflnrdrique à travers cette liqueur, le plomb se précipile à Téut de sulfure et l'on n'a plus qu'un mélange de vinaigre et de sucre dont on peut séparer ce dernier par l'évaporation. Me^en en suspension dans l'eau le composé de gomme et d'oxyde de plomb et dirige-t-on à travers cette seconde Urnseer un courant d'acide sulffaydrique, il se iSonne comme tout à l'heure un précipité de sulfure de plomb, tandis que la gomme oui s'est diseeute dans l'eau peut encore en être séparée par l'évaporation • » (Cahours.) L'alcool est extrait du rio par la distillation ;

Suand la substance soumise à la distillation eonent divers produits volatils, même à des degrés très différents, ce n'est que par des distUlations répétées qu'on arrive à avoir des produits purs.

C'est ainsi que l'alcool de vin distillé même plusieurs fois par produits fractionnés contient toujours de l'eau et quelquefois d'antres produits volatils de la fermentation.

fin traitant les corps gras par les alcalis (V. Alco' lis. Bases), on met la glycérine en liberté, l'alcali s'étant combiné avec les acides gras en formant des savons. C'est là la saponification des corps gras, en même temps que le principe de la préparation de la glycérine et des acides gras : stéarique (bougies stéarlques), margariqne, oléiqu

L'éiLer s'extrait de la noix de galle par l'a directe de l'éther comme dissolvant.

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