THÉORIE DES ASSOLEMENTS

SECTION première!

Théorie de M. LiEBiG.

Dans sa Chimie organique appliquée à la physiologie végétale, M. Lie- BiG admet les excrétions par les racines. Il pense que les excrétions sont formées par des matières , liquides ou solubles , très-carbonées et impropres à la nutrition. La terre, dit-il , reçoit ainsi, sous forme de substances solubles et putréfiables tout à la fdis, la plus grande partie du carbone qu'elle avait cédé à la plante sous forme d'acide carbonique. Pendant le repos de la végétation, les matières se pourissent et viennent au printemps offrir à une nouvelle végétation une nouvelle source d'aliments. Ce fait est complètement analogue à celui que présentent les prairies et les forêts , où les branches et les feuilles tombées reproduisent de l'humus par la pourriture, et augmentent ainsi la richesse du sol en carbone. Dans l'état normal de la végétation, les plantes n'épuisent pas le sol, elles le rendent au contraire de plus en plus apte à servir

à une nouvelle, génération 9 car elles rendent à la terre plus de carbone qu'elles n'en ont reçu, et c'est l'acide carbonique de l'atmosphère qui pourvoit exclusivement à l'augmentation de leur masse.

A la suite de ces idées, M. LmeiG dit que l'humus n'est ni absorbé ni assimilé, mais qu'il présente aux racines une source lente et continue d'acide carbonique *.

§ 1®'. Comparaison des théories de MACAmE et de de Candolle.

Dans le chapitre Assolements et engrais^ M. Liebig compare les théories de Magaire et de de Candolle sur la nature et l'origine des excrétions végétales. Macaire prétend que les matières rejetées résultent de l'élaboration des aliments , c'est-à-dire d'une véritable sécrétion.

De Candolle pense que ces substances sont les résidus non assimilés des matériaux absorbés par les racines.

D'après la première théorie , l'excrétion consiste dans le rejet d'éléments formés dans le végétal et serait identique à celle qu'effectuent chez les animaux le foie et les reins. D'après la deuxième manière de voir, l'excrétion résulterait d'un triage, d'une élection intérieure analogue à ce qui se passe dans l'intestin. Ce ne serait pas ici une sécrétion prise dans un liquide nourricier par des organes spéciaux, mais bien l'excrétion simple d'alimeats impropres, des sortes de fèces végétales.

*Toate cette dernière portion de la théorie du savant chimiste est basée sar les expériences de MM. Hartig et Lucas (a). Th. de Saussure (6) a démontré le peu de fondement de leurs conclusions. Il a prouvé, et après lui MM. Soubeuan (c) et Malaguti(cO ont reconnu que l'humus est bien réellement absorbé à l'état de combinaison avec les sels alcalins.

(a) Cités par Liebig. {Chimie org, , ch. 0).

(6) Nutrition des végétaux, Loc. cit,

[d)Ibid.

SIO

§ 2. Opinion de M. Liebig.

M. Liebig semble donner la préférence à la théorie de Magâire sur celle de de Gandolle. ..

Le chimiste allemand fait remarquer que le sol s'améliore^ au lieu de s'appauvrir en carbone par la culture; il en conclut que tous les excréments qui renferment du carbone proviennent de matières alimentaires prises dans l'air et résultent des métamorphoses subies par les aliments pendant leur assimilation. Il admet l'action funeste de ces excréments, et pense qu'avant la complète décomposition de ces matières, deux plantes de même espèce ne peuvent se succéder dans le même lieu. Si dans les prairies la végétation se perpétue , cela tient à la présence de l'eau dont l'action oxygénante décompose rapidement les substances excrémentitielles* Lorsqu'on observe, dit-il, ce qui se passe dans un champ, on voit des* places nues là où, pendant plusieurs années, la végétation avait été le plus riche. Ces effets auraient pour cause l'accumulation des excréments qui n'ont pas encore été transformés en humus. A l'appui de ses idées, l'auteur cite l'expérience - de Macaire avec la , mercuriale, celle de M. Biot avec la jacinthe, et suppose que dans cette dernière la matière colorante fut absorbée intégralement et rejetée ensuite:

Quand M. Liebig traite de la présence des matières inorganiques dans les plantes (ch. 6), il dit que deux plantes qui se succèdent dans le môme terrain, ou croissent côte à côte, se nuisent surtout par l'absorption de substances salines identiques, lorsqu'elles se nourrissent des mêmes éléments; mais qu'il n'en sera pas de même si le sol est très-riche. On peut, dans ce cas, cultiver avec le même succès deux plantes de même espèce ou d'autres ayant les mômes besoins. Au reste, comme dans certaines circonstances on trouve dans un végétal une quantité souvent énorme d'une basé dont le sol renferme à peine des traces, on peut supposer que l'abondance d'une matière saline dans

la terre n'est pas indispensable pour que les racines sachent l'y prendre. Ainsi, les varechs extraient beaucoup d'iode de l'eau de mer, où pourtant l'iode existe en très-minime proportion^

§ 3. Invraisemblance de^ ce$ théories.

Voilà donc, l'une à côté de l'autre, deux opinions contraires: Tune admet que deux plantes peuvent croître dans le même terrain, s'il est suffisamment riche ou si elles ne prennent pas la même nourriture; l'autre exclut pour deux plantes de même espèce la possibilité de se développer sur un même lieu, en raison de la présence dans le sol des matières* excrétées par celle qui est venue la première. Faut-il admettre, pour expliquer cette contradiction, que, dans un terrain riche en principes inorganiques, les produits excrémentitiels sont plus rapidement décomposés? Il se peut que l'auteur le suppose , mais il ne le dit pas.

Si nous admettons, avec deCandolle, que les végétaux absorbent tou^ les éléments dissous, quittes après cela de prendre ce qui leur convient et de rejeter le reste, nous pouvons demander pourquoi une plante absorberait une substance qu'elle devrait rejeter ensuite. Si les racines étaient soumises à ce travail continu d'absorber et d'éliminer» certes cette double fonction serait depuis longtemps démontrée. Elle ne s'exercerait pas sur des quantités infinitésimales; ^Ue s'effectuerait largement, sensiblement, comme la plupart des actes vitaux en rapport avec la nutrition. C'est ainsi que la comprennent MM. Chatin et Bouchardat; mais nous espérons avoir démontré combien leurs opinions sont peu fondées.

Macaire^ prétend que les excrétions ont lieu surtout pendant la nuit , et que les expérimentateurs qui n'en ont pas cherché la preuve au lever du jour, ont pu être trompés en ceci : que la plante avait réabsorbé ses excrétions. Or les expériences les mieux dirigées démontrent que, à

'Bibt. de Gmève, 4835. Extrait cTnn mémoire de M. D^ïïbbnv. — Ibid^ 1845. -^ Ibid de M. Trwchinbtti 4843.

part quelques rares exceptions , les jjlantes fonctionnent très-peu la nuit, qu'elles absorbent à peine et transpirent encore moins. Serait-ce en raison d'un courant inverse, s'établissant des feuilles vers les racines, que celles-ci émettent leurs excrétions? Nous avons déjà dit combien il est difficile de comprendre ce phénomène. D'ailleurs, lorsque nous faisions nos expériences, les liquides analysés ont toujours été pris le matiUj et l'on sait quels en furent les résultats. De deux choses l'une, ou la matière excrétée est nuisible, ou elle ne l'est pas. Macatoe, DE Candolle, m. LiEBiG pensent que ces matières sont nuisibles. Bien plus, MACAmE* prétend que les végétaux peuvent s'empoisonner au moyen de leurs propres sucs. Il s'ensuit naturellement que? si une plante absorbe pendant le jour ses excrétions de la nuit, cette plante devra en souffrir, et nous ne sachions pas que personne ait rien observé de semblable.

On ne peut pas non plus adopter l'explication que donne M. Liebig de la stérilité d'un champ pendant un certain nombre d'années. Si cet arrêt de la végétation est dû à la présence de matières excrétées, ces matières doivent être de nature organique et liquides ou du moins solubles. Il est donc difficile de comprendre que pour être détruites il leur faille un temps aussi considérable, alors que des labours profonds, faits à l'époque des jachères, viennent les mettre au contact des agents atmosphériques. Nous trouvons plus naturel de penser, avec M. BoussiNGAULT * , que sous l'influence de l'air et de l'eau elles sont désagrégées,. si elles existent. Le savant agronome français a démontré l'exactitude de cette opinion au moyen d'une expérience bien simple et dont le résultat s'impose comme une vérité. Il a fait végéter des plantes dans du sable humide, et dans ce sable il n'a pas vu «e produire de fermentation. C'est là cependant ce qui aurait dû arriver, s'il eût

< Cette opinion avait été émise par Zeller en 4827, dans Ia6« conclusion de ses recherches {Linnsea^i, II, p. 679).

^Economie rurale^ t. Il, p. SI67.

existé dans ce sable une substance décomposable provenant d'une excrétion,

§ 4. Causes probables de la coloration du liquide où végètent

des plantes.

MM. LiEBiG et Macaire basent encore leur théorie sur la coloration qui se produit dans l'eau où croissent des plantes. Nous avons observé cette coloration de l'eau où végétaient des fèves venues de graines; mais. nous pensons qu'elle était due à la décomposition du tissu exfoliable. Bien plus, Macaire avait annoncé que les graminées, mises dans la liqueur colorée provenant de la végétation des légumineuses, décolorent cette liqueur. Des plantes de blé furent plongées par leurs racines dans l'eau de nos fèves; une partie du liquide fut absorbée, mais après une semaine nous ne vîmes pas de décoloration dans la liqueur restante. ïl est probable que la portion absorbée le fut intégralement, et que le liquide résidu eût été moins coloré, si nous avions ajouté de l'eau pour remplacer celle qui manquait. C'est ce que de Saussure a observé dans ses expériences avec le Polygonum et l'humate de polÉjsse. Mais il y a loin de cette absorption pure et simple d un liquide sans doute assimilable, à sa décoloration complète, et à ce que Macaire appelait une sorte d'assolement dans une bouteille.

M. LiEBiG* dit que, lorsque une branche de saule, une jacinthe végètent dans l'eau , celle-ci se colore peu à peu en brun foncé, et il en conclut à une excrétion. Dans nos recherches sur la nutrition par l'eau pure, nous n'avons pas vu se colorer l'eau où plongeaient les racines de six jeunes marronniers d'Inde; pourtant cette expérience a duré cinq mois , et dans tout ce long intervalle de temps , jamais l'eau ne fut renouvelée ; on se contentait de remplacer celle qui avait été absorbée. Quand M. Liebig parle débranches de saule, il veut désigner sans doute des branches sur lesquelles des racines se développent. Voyons

' Des assolements {Joum. pharm et chim, , t. lY, 4843).

s'il ne serait pas possible d'expliquer autrement cette coloration si intense. Lorsqu'on met macérer dans l'eau pendant quelques jours, pour les ramollir, les rameaux du Salix viminaliSj on observe que l'écorce du Salix prend une coloration brune d'autant plus vive que la macération a duré plus de temps. L'eau se colore aussi et prend une odeur putride. Gomme la plupart des bois blancs à végétation rapide , le bois>du saule renferme peu de matière extractive, mais son écorce contient une quantité considérable de tannin. Sous l'action double de Tairetde l'eau, celui-ci se transforme en acide gallique , en même temps que de l'acide carbonique se dégage. L'acide gallique absorbe vivement l'oxygène; c'est un réducteur puissant; n'agirait-il. pas sur les matières végétales, en les décomposant et mettant du carbone à nu?

D'ailleurs, la formation de l'humus produit par une fermentation lente; l'expérience de de Saussure * démontrant que la sciure de bois se conserve d'une manière indéfinie dans l'eau privée d'air, tandis qu'elle s'altère vite sous Tinfluence de l'eau et de l'air; le foncement de la teinte des infusions végétales exposées à la fois à l'air et à la lumière , doivent expliquer le phénomène. Si la coloration de la liqueur était le résultat de matières excrétées , on devrait y trouver d'énormes quantités d'extractif , et pourtant nous savons quel faible résidu ces liqueurs donnent après évaporation. Il faut donc admettre, que la coloration observée dépend de l'action de l'eau, de l'air, de la lumière, sur la matière végétale; que, sous la triple influence de ces agents, celle-ci s'est partiellement décomposée, et qu'il s'est fait un de ces produits si complexes qui résultent de la décomposition des substances organiques, quelques-uns, sans doute, de ces acides noirs, signalés d'abord par MuLDER, et dont l'étude est si peu avancée.

Pour donner plus de poids à notre opinion savoir: que la coloration de l'eau est due surtout à la présence du tannin j il nous suffira d'invoquer l'autorité de l'un de nos plus savants chimistes, de M. Payen.^

*Sur la nutrition des végétaxicc, Lot cit.

Dans son mémoire, déjà tant de fois cité par nous, M. Payen examine quels sont les effets du tannin sur les racines, et s'exprime ainsi : a: les altérations ont toujours commencé par le tissu des extrémités des <r radicelles et des fibrilles latérales. Les parties s'oblitèrent peu à peu <c et se désagrègent en flocons amorphes de plus en plus opaques et « colorés en brun ; tout le liquide prend aussi une teinte fauve graduel- € lèment pliis foncée.i^ On conçoit qu'après ce témoignage toute réflexion serait inutile.

§ 5. Les matières excrétées sont-elles des résidus résultant de la production des principes immédiats ?

Afin de donner une raison d'être à sa théorie des excrétions, M: LiEBiG' admet que les matières excrétées résultent du remaniement intérieur qui produit les principes immédiats des végétaux. Il cite, entre autres principes, la chlorophylle, comme pouvant donner lieu aune excrétion. Or, si l'on accepte comme vrai le mode de production théorique adopté par les auteurs qui se sont occupés de cette substance, on arrive à une conclusion contraire à celle de M. Liebig. Nous allons analyser rapidement les travaux de Mulder et de MM. Mo- ROT et Ed. Morren.

S'il faut en croire ces auteurs, la chlorophylle, telle qu'on l'obtient p2|r un traitement direct, serait un composé de deux substances: la chlorophylle pure et une matière grasse ou graisse.

Selon MuiiDER^, ces deux éléments ont pour formule :

Chlorophylle = C'» H*» Az Q«.

, Graisse = C«^ H*'^ 0.

L'auteur admet que la chlorophylle est produite par la protéine; il ne nous a pas été possible de trouver l'équation au moyen de laquelle il explique cette métamorphose. Quant à la graisse, elle résul-

* Chimie org.^ p. 473.

' Physiol. ehem., 4844» p. 300 et 304.

terait de l'amidon qui, sous l'influence de la lumière, se combine avec une certaine quantité d'eau et dégage de l'oxygène.