AZOTE

L’azote entre dans la constitution des matières albuminoïdes et de leurs dérivés. Il représente donc un élément essentiel du proloplasma cellulaire, et ce fait lui assigne un rôle capital dans les phénomènes de la vie.

L’azote est offert aux organismes par le milieu ambiant à l’état d’azote libre qui forme les 4/a en volume, conséquemment plus des 3/4 en poids de l'atmosphère. Une minime portion de l’azote existe à l’état de combinaison dans l’am~ moniaque, les acides azoteux cL azotique contenus dans l’air, les eaux et le sol On a déjà insisté sur ce fait que les animaux empruntent au règne végétal leurs aliments et spécialement leurs aliments azotés sous la forme de combinaisons complexes. La question se pose donc ici du mode de fixation de l'azote par les plantes, phénomène par lequel débute évidemment le cycle rotatil’de cet élément.

On a admis jusqu'à ces dernières années que les végétaux à chlorophylle sont incapables d assimiler directement l'azote atmosphérique, bien que dès 1850

(1) Hoppe-Seyler, loc. cil., p. 43.

(2) Voy. Lredner, Traité de géologie, trad. par Monicz, 1878, p. 183, 185 et 186.

!.. Ville (1) eût soulenu avec insislance l’opinion contraire, à savoir que les plantes acquièrent dans le cas d'une végétation vigoureuse la faculté de fixer l'azote de l’air. Mais sous l'influence de Liebig (2), et principalement à la suite d une série de recherches très soignées de Uoussingault (3), de Lawes, Gilbert et •’Hgh (4), la non-intervention de l’azole libre dans les phénomènes de la vie devint 1 opinion prépondérante. Voyons d’abord comment se présente, avec cette donnée, le problème des sources d’azote assimilable dont disposent les êtres vivants. On n'en comprendra que mieux toute l'importance qu'offrent,. au point de vue des phénomènes généraux de la vie à la surface du globe, les récentes acquisitions de la science sur ce point.

Des recherches fort nombreuses ont démontré qu’une plante peut vivre et fournir un développement complet en ne recevant d'autre aliment azoté que des sels ammoniacaux ou des nitrates. D’autre part l’observation montre que dans la nature de tels composés azotés sont fournis aux plantes par l'atmosphère et les eaux. L air contient en effet des traces d'ammoniaque, d’acides azoteux et azotique que les eaux de pluie dissolvent et apportent sans cesse aux racines de la plante. Ces composés proviennent évidemment en partie de l'ammoniaque iournie par la putréfaction des débris animaux et végétaux et qui s'échappe constamment dans l’atmosphère où elle est partiellement transformée en acides nitreux et nitrique par l’étincelle électrique et l’ozone de l'air. Mais il est certain qu’en dehors de tout phénomène vital, et dès l’époque où la température du globe s est trouvée suffisamment basse, ces mêmes composés ont pu prendre naissance sous l'influence de phénomènes atmosphériques, et servir au développement de la vie à la surface de la terre. On suit en effet oue letinee

nque en traversant l'air sec provoque la formation de Az20». D’autre part l’azote >eut s’unir à l'eau sous les mêmes influences avec production d’azotitc d'ammoîraque. Ces phénomènes sont à coup sûr une source continue d'azote combiné, non qu il soit assez difficile d’en apprécier l'importance, puisque nous n’avons meun moyen de distinguer les composés azotés produits par l'électricité aux

aepens de l azote élémentaire, de ceux que l’air emprunte sans cesse aux matières organiques en voie de décomposition à la surface de la terre.

Par de très nombreuses analyses, on a essayé de se rendre compte de la i u: )essc e atmosphère et des eaux en ammoniaque, acides azoteux et azotique principalement dans le but de s’assurer que les proportions de composés azotés ainsi mis a la disposition des plantes sont suffisantes pour expliquer la vé"étalion natureUe, c’est-à-dire celle qui s’accomplit en dehors de toute fumure '!' e‘, es l'csultats de ces analyses ont été rapportés dans une autre partie

encyclopédie chimique (t. Il, Métalloïdes, t" section, p. itt).

Notons simplement ici que, d'après l.awcs et Gilbert, les apports d’azote <US a 1 azote tant nitrique qu’ammoniacal des eaux météoriques s'élèvent

™ ?■ !il,e' ComPtes rendus, t. XXXV, p. 464 ; t. XXXVIII, p. 705 et 7*3: t. XLI, p. 757.

(z; Liebig, Chimie appliquée, etc., p. 58.

3) Bi'ussingault, Agronomie, etc., t. 11.

(i) filés par Uoussingault, ibld., t. II, p. 317. — Voy. aussi : Encyclopédie chimique, t. X, lamie agricole : Nutrition de la plante, par Dehérain, p. 65.

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annuellement à 8 kilogrammes par hectare. Dans les pays tropicaux celte fumure azotée est encore beaucoup plus importante (1).

Suivons maintenant dans ses destinées ultérieures cet azote combiné, nitrique ou ammoniacal. Il sert dans la plante à l’édification des matières azotées complexes et spécialement des matières albuminoïdes et des corps congénères. Les substances ainsi produites sont destinées soit à nourrir un animal, soit à retourner sur place à la terre.

Dans le premier cas, le travail de désassimilation qu’elles subissent dans l’organisme aboutit à l’élimination de l’azote sous la forme d’urée, d’acide urique, etc., c’est-à-dire de composés qui, sous des influences diverses et en particulier sous des influences microbiennes, se décomposent facilement avec production d’ammoniaque. Si la matière azotée retourne surplace à la terre, elle entre dans le cycle nutritif des microbes du sol qui, par une série de simplifications, en séparent peu à peu l’azote sous la forme d’ammoniaque.

Par le jeu des phénomènes de la vie, le capital d'azote combiné dont disposent les êtres vivants semble donc ne subir aucune variation, si l’on s’en tient au court tableau que nous venons de tracer et qui résume l’opinion encore professée de divers côtés (2) : L’azote pénètre dans le cercle des opérations de la vie sous la forme d’ammoniaque (ou d’acide nitrique) ; il en ressort sous le même état. Pourtant des causes de déperdition agissent incessamment qui, jadis ignorées ou passées sons silence, se sont peu à peu imposées à l’attention des savants. Déjà les expériences de Régnault et Reiset avaient conduit à cette conclusion que la désassimilation des corps azotés dans l’organisme animal peut aboutir, pour une minime proportion à la vérité, jusqu’à l'azote libre (3> Ce retour à l’état d’azote élémentaire est très manifeste durant la germination des graines. Enfin la production d’azote libre au cours de la putréfaction des débris organiques animaux ou végétaux, observée d’abord en 1856, par Reiset (i) a été confirmée depuis par de nombreux observateurs (5).

Il existe donc un ensemble de causes naturelles qui tendent sans cesse à diminuer la somme d’azote combiné qui existe dans la nature. Des actions d’un autre ordre ont produit et produisent encore le môme effet. Ce sont par exemple les déboisements opérés jadis par voie d’incendie sur une si vaste échelle et poursuivis aujourd’hui encore avec l’insouciance que l’on sait, ou encore l’utilisation des gisements d’azotates pour la fabrication de la poudre : deux opérations la combustion du bois et la déflagration de la poudre, qui aboutissent à la production d’azote libre. Eu face de ces causes incessantes de déperdition, on ne plaçait, en général, il y a peu d’années encore, qu’une seule action inverse cause d’une production nouvelle d’azote combiné: c’est la formation de composés nitreux ou nitriques dans l’air, telle qu’on l’a indiquée plus haut. Cette

(1) Müntz et Marcano, Comptes rendus, 1889, t. CVIII, p. 1062.

(2) G. Bunge, toc. cit., p. 20.

(3; Voyez pour l’historique et la discussion de cette question : Encyclopédie chimique , t. IX lre sectiob, Chimie biologique, par M. Ductaux, p. 781.

(4) Reiset, Comptes rendus, 1856, t. XLII, p. 53; 1889, t. CVIII, p. 708 et 799.

(5) Laives et Gilbert, cités dans Boussingault : Agronomie, Chimie agricole et Physiologie Paris, 1861, t. H, p 347. — Schlœsing, Comptes rendus, 1889, t. CVIII, p. 205, et 1889, t. Cix' p. 835. — Voyez aussi dans Y Encyclopédie chimique, Duclaux, loc. cit., p. 749.

compensation semble manifestement insuffisante, si bien que l’on est conduit à cette conclusion que la somme des combinaisons azotées nécessaires à l'entretien de la vie irait sans cesse en diminuant à la surface du globe.

Or, 1 observation attentive de ce qui se passe dans la végétation naturelle démontre nettement que d’autres causes compensatrices doivent exister, causes puissantes et qui doivent faire entrer incessamment dans le cycle des opérations vitales des quantités considérables d’azote combiné (t). En effet, des observations répétées ont montré que les combinaisons azotées fourniesau sol par l'atmosphère sont manifestement insuffisantes pour compenser les pertes résultant de l’enlèvement des récoltes; ainsi, Berthelot fait remarquer que les apports d'azote dus à l'azote tant nitrique qu’ammoniacal des eaux météoriques, sont évalués par Lawes et Gilbert à 8 kilogrammes par hectare (2). A Montsouris, dans Paris, on a trouvé, pour ces mêmes apports, 17 kilogrammes en 1883. Or, la quantité d azote soustraite annuellement au sol lorsqu’on enlève la récolte d une prairie, serait voisine de 50 à 60 kilogrammes par hectare, d’après les évaluations reçues. La déperdition en azote serait dès lors voisine de 40 à 50 kilogrammes aux dépens de la terre végétale de 1 hectare. A la vérité, celle-ci y suffit pendant quelque temps, parce qu’elle renferme dans ses couches superficielles lsr a 2sr,3 d’azote par kilogramme, c’est-à-dire cinquante à cent fois autant qu’elle est susceptible d'en perdre par saison par l’enlèvement des récoltes. Mais l'épuisement serait néanmoins inévitable sans l’existence de causes compensatrices énergiques.

Des observations analogues s’appliquent aux opérations de la culture artificielle intensive avec apport d’engrais azotés, puisque la proportion d’azote enlevée par récolte., dépasse souvent celle, qui est restituée au sol par les entrais.

Une compensation se produit donc nécessairement, et son mystérieux mécanisme nous a été révélé par Berthelot dans une série de travaux poursuivis pendant plus de sept ans avec cet enchaînement méthodique et cette rigueur scientifique qui emportent les convictions, écartent toute critique, et qui font de cet ensemble de travaux désormais classiques en physiologie végétale un modèle de clarté et de profondeur scientifiques.

Voici les faits capitaux établis par Berthelot :

t° Les faibles tensions électriques, qui existent en tout lieu à la surface du sol, suffisent pour provoquer la fixation de l'azote atmosphérique par un grand nombre de matières organiques (papier, dextrine, etc.), et la production de corps azotés complexes (3).

2- En cherchant à approfondir davantage ces phénomènes, Berthelot a découvert une autre condition, nouvelle aussi et non moins générale, de fixation

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P , ’ I industrie humaine no connaît jusqu'ici aucune méthode efficace pour faire la svn- 6 ?* com|’os<is a |,artlr llc ,,azotc atmosphérique. Elle n’opèro jamais que sur des composés azotés naturels tirés des êtres vivants (débris animaux, fumiers, etc.) ou sur des réserves naturelles (nilrates).

(2) Berthelot, Annales de chimie et de physique, 1888, (6), t. XIII, p. 72.

(3) Encyclopédie * himiauf , t. II, Métalloïdes, lr* section, p. "A.

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de l'azote atmosphérique : c’est l'action sourde, mais incessante, des sols argileux et des organismes microscopiques qu’ils renferment. Cette fixation se fait aussi bien en l'absence de végétaux supérieurs qu’avec le concours de la végétation. Dans ce dernier cas, ce sont toujours la terre et scs microbes qui jouent le rôle d'intermédiaire (1).

3” L’action des légumineuses a été particulièrement étudiée; leur influence en ce qui concerne la fixation de l’azote atmosphérique, affirmée jadis par G. Ville, a été retrouvée simultanément par Berthelot et par llellriegel et Willfarth. Ces travaux, et ceux de Bréal (2), ont établi ce fait que les légumineuses n’ont point par elles-mêmes la faculté de fixer l’azote atmosphérique, mais par l’intermédiaire des microbes du sol qui contractent avec les racines de la plante une sorte d’association et vivent avec elle en état de symbiose (31.

Ce n’est pas ici le lieu d'insister sur l’importance pratique de ces découvertes et l’influence quelles sont appelées à exercer dès maintenant sur l’économie rurale. Au point de vue général qui nous occupe ici, le résultat n'est pas moins considérable puisqu’il éclaire, d’un jour nouveau, l’un des phénomènes les plus

importants de la vie, la pénétration de l’azote dans le cycle des opérations vitales. 11 ne s’agit plus ici d’actions intermittentes, accidentelles et inégales comme celles de la foudre et des orages. Nous voici révélée une cause puissante, et dont l’action est continue comme celle du phénomène de déperdition auquel elle fa'l compensation (4). ' 1