CORPS PONDÉRABLES

Pour terminer ce qui a rapport à l'atmosphère , il nous reste à examiner les corps pondérables qui le composent : on peut les réduire essentiellement à cinq. Ils s’y trouvent presque tous à

(4) Voir l’article Eau et Arrosements pour compléter ce qui reste à dire sur le calorique. >

un simple état de mélange, mais non de combinaison. Ces corps sont un peu moins subtils que les premiers, ils peuvent être renfermés dans nos appareils, qui en acquièrent un poids.

On nomme gaz les corps qui composent l'atmosphère. Trois d’entre eux, surtout, y sont d’une grande importance, ce sont l'azote, l'oxygène et l'acide carbonique.

$ 1. — Azsote.

Ce gaz est un corps simple , invisible, incolore, sans odeur. Il est impropre à la combustion et à la respiration, ne trouble pas l’eau de chaux et constitue les quatre cinquièmes de l'air. Il fut découvert en 1772 par RuNTERFOLD professeur de chimie à Edimbourg, et signalé par LAvoïsrer, comme formant la plus grande partie de l’air ; ces assertions se sont complètement confirmées depuis. On peut l'obtenir par plusieurs moyens, mais surtout en faisant brüler du phosphore dans un ballon plein d’air à 16 degrés. Tout l'oxygène est absorbé par la combustion, et 1l ne reste plus que lazote.

Quelques expériences, commencées sous le point de vue de la nutrition des plantes, prouvent que l'azote ne s’introduit pas dans tous les végétaux par la même voie. M. BoussINGAULT a trouvé que le Topinambour (Æehanthus tuberosus) emprunte une grande quantité d’azote à l’atmosphère ; ilen est de même des PAPILIONACÉES (Pois, Tréfles), tandis que le Froment le tire des engrais. L’azote de l'air, que l’eau dissout etentraîne, ainsi que les sels ammoniacaux, ne sont pas suffisants pour les céréales , il faut encore entourer leurs racines d'engrais azotés , source permanente d’ammoniaque et d'acide azotique , dont ces plantes s'emparent à mesure de leur production. C’est là une des plus grandes dépenses de l’agriculture, l’un de ses grands obstacles ; car elle ne retrouve que l’engrais qu’elle a produit ou qu’elle peut se procurer sans trop de frais.

M. LECANU a prouvé qu’en moyenne chaque homme produit par jour, par son urine, quinze grammes d’azote. Quelle perte pour la culture des céréales surtout , et d’un autre eôté ; quelle insalubrité les déjections humaines répandent autour de nous! En Chine , des femmes, des enfants , des vieillards les recueillent avec Soin, les mélangent avec la terre argileuse que l’on répand ensuite sur le sol, ou bien les versent sans préparation près des plantes. L’azote est l'élément qu'il importe le plus d'augmenter dans les fumiers. Les matières organiques propres à la production des engrais, sont précisément celles qui donnent naissance , par leur décomposition , à la plus forte proportion de corps azotés, solubles ou volatils. Dans tous les cas , il est important de choisir les alinvents végétaux les plus azotés pour nourrir le bétail. Ainsi les PAPILIONACÉES (1) contiennent plus d’azote que les GRAMINACÉES (2), en conséquence il importe de donner les fanes de Pois au bétail, plutôt que de les employer en litière. L'homme nourri de chair produit des excréments beaucoup plus azotés que ne le sont ceux de l’homme qui ne mange que des végétaux. Les tourteaux de graines oléagineuses sont surtout utiles en arrosages lorsqu'ils sont décomposés ; ils donnent alors une grande quantité d’azote. Il parait aussi , d’après les recherches de M. PAYEN, que les organes des plantes commencent par être formés d’une matière azotée, analogue à Ha fibrine, à laquelle viendraïent s’unir ensuite le tissu utriculaire, le ligneux et Pamidon.

Le gaz azote et ses composés sont facilement absorbés par le charbon en poudre , par la tourbe et par les terres fortement séchées. L’argile a plus que d’autres cette propriété. - De là les préparations d'engrais, ou de terres engrais divers, du fabriqués économiquement peuvent être d’une grande utilité

à l’horticulture ét surtout à l’agriculture.

(1) Section des Léguminèuses des auteurs.

(2) Graminées des auteurs. Les terminaisons en AGÉEs seront exclusivement réservées aux familles, et celles en ées aux sous-familles.

MILIEU ATMOSPHÉRIQUE. D | $ 2 — Oxygène.

L’oxygène est un gaz élastique, invisible, sans odeur, incolore, oxydant ( rouillant) les métaux. Il est indispensable à la respiration des animaux et à la combustion. Par son mélange avec l'azote, il forme l'air; par son union à l’hydrogène, il constitue l’eau ; et enfin, combiné au carbone, il forme l'acide carbonique. Il est indispensable à la vie végétale. IL est fourni à l’atmosphère par les plantes exposées à la lumière naturelle et artificielle, par les désoxydations, etc. Uni à l’air, dans de certaines proportions , il devient un excitant puissant pour la végétation. Il est constaté, par les belles observations de MM. Morren, que les eaux qui contiennent des plantes aquatiques et certains animaux microscopiques, sont beaucoup plus exygénées le soir que le matin.

L'oxygène , en contact avec les corps organisés morts, s’unit à eux ; il s'opère une combustion plus ou moins lente ; de là le calorique qui se développe lors des décompositions organiques. Les agriculteurs ont remarqué que les terres qui ne sont pas suffisamment émiettées, et n’offrent de perméabilité ni à l’eau, ni à l’air, ou plutôt peut-être à son oxygène, sont impropres au développement des plantes herbacées et à plus forte raison à celui des arbres, ces derniers plongeant leurs racines très-profondément. De là, dans les terrains qui deviennent facilement compacts, la nécessité de placer des broussailles dans le sol pour soulever la terre, lui permettre de se pénétrer d’air et d’eau, et donner aux racines une nourriture qui leur manquerait. Il en est de même du fumier fortement tassé, il fermente beaucoup moins vite, que s’il est remué de temps en temps. Alors on y incorpore une nouvelle quantité d’air, qui accélère la décomposition.

Nous avons vu que le mélange de l’azote et de l'oxygène constitue un corps qui jouit des propriétés de chacun d’eux. Longtemps il a été considéré comme un élément ou corps sim-

ple. Nous ne faisons que le mentionner, pour nous conformer à l'usage, mais nous n’en faisons pas un paragraphe spécial.

L’aiR, étant constitué par un simple mélange de vingt-un centièmes d'oxygène et de soixante-dix-neuf centièmes d'azote, et non un corps composé des deux, qui par leurs combinaisons constitueraient un corps nouveau, a, d’un côté, les caractères de l’azote, et de l’autre ceux de l'oxygène. Ce mélange paraît être le même dans toutes les régions et à toutes les élévations où l’homme a pu pénétrer. Cependant il contient, en outre , quelques parcelles d'acide carbonique , ou parfois quelques traces d’autres gaz qui s’y trouvent accidentellement. Une plus grande proportion d'oxygène exciterait outre mesure la circulation du sang chez les animaux, une plus petite la rendrait trop languissante.

L’air, par la pression puissante qu’ilexerce sur tous les corps, s’insinue partout, même dans la terre , si elle n’est pas trop compacte. Son agitation est utile aux animaux et aux plantes , s’il n’est pas trop violent ; il active l’ascension de la sève et facilite le développement des divers organes. Les jardiniers ont remarqué que , de deux arbres de même âge et de même force, celui qui est libre croît bien plus vigoureusement que celui qui est attaché à un mur ou à tout autre corps immobile.

$ 3. — Hydrogène.

L’hydrogène est un corps gazeux, incolore, sans odeur s’il est pur, très-léger, et combustible.

Il se trouve rarement dans l’atmosphère, mais il s’introduit dans les végétaux tout combiné avec l'oxygène, ces deux corps unis constituant l’eau. Il est en assez grandes proportions dans les arbres à bois blancs ou légers , et c’est à sa présence qu’on doit la belle flamme qu’ils produisent ; tandis que les bois lourds ou colorés contiennent du carbone en plus grande abondance. C’est à la présence de ce gaz dans les plantes qu’est due la formation des huiles, des résines, etc.

$ 4 — Acide carbonique.

L’acide carbonique n’est pas, comme les corps que nous venons d'examiner, un corps simple; ce gaz est une combinaison d'oxygène et de carbone. IL est incolore, piquant , impropre à la respiration et à la combustion, plus lourd que les gaz atmosphériques ; il entre dans la composition des eaux gazeuses et trouble l’eau de chaux, avec laquelle il forme du carbonate de chaux (carbonate d'oxyde de calcium) qui, ne pouvant se dissoudre, se précipite au fond du liquide.

Ce gaz, quoique produit en grande quantité par larespiration des animaux, la fermentation, la décomposition des carbonates, etc., ne se trouve en de petites proportions dans l’air qu’à cause de sa grande affinité avec l’eau liquide , ou réduite en vapeur. Il est formé (en poids) de six parties de carbone et de seize d'oxygène. Introduit avec l’eau dans la plante, il y est décomposé par l’action de la lumière et les forces vitales, en oxygène qui se dégage de toutes les parties vertes , surtout des feuilles, tandis que le carbone se fixe dans les tissus. On le retrouve ensuite en brülant les végétaux dans des vases clos. Si, au contraire, on agit de la même manière sur des plantes étiolées (blanchies) on y trouve à peine quelques traces de carbone. L’acide carbonique qui a pu s’introduire, dissout dans l’eau, n'ayant pu être décomposé faute de lumière, a traversé la plante et s’est perdu dans l’atmosphère.

Tous les animaux diminuent par leur respiration la quantité de l'oxygène de Pair, et augmentent celle de l'acide carbonique. Un homme de taille moyenne introduit par inspiration un tiers de litre d’air. On peut compter seize inspirations par minute. L'air expiré renferme de trois à cinq centièmes d’acide carbonique, et l'oxygène a diminué de quatre à six centièmes. Seize inspirations

d’un tiers de litre par minute égalent cinq litres trois dixièmes

par minute, trois cent seize litres par heure, et sept mille six

cent trente-trois litres par vingt-quatre heures. En admettant en moyenne quatre centièmes d’acide carbonique expiré, on aurait 12 litres 7/10 d'acide carbonique par heure ou 305 8/10 par jour : ce qui donne en poids 166 grammes 1/3 de carbone brülé par Jour, eten outre 55 grammes 5/9 d'hydrogène , ou 221 grammes 8/9 brülés dans la respiration humaine.

La combustion qui a lieu dans ce cas, se fait sans dégagement de flamme, ni de fumée, mais c’est par cette combustion lente que la chaleur animale s’entretient. Conséquemment plus les animaux combinent d'oxygène avec le carbone, plus la respiration et la circulation sont actives, et plus la température augmente. Ainsi les animaux dont tout le sang vient s’oxygéner dans les poumons à chaque inspiration, usent une bien pus grande quantité de ce gaz, que ceux qui n’en oxygènent qu'une partie. Ces derniers ont un sang beaucoup moins coloré et froid. Ils peuvent vivre dans un air contenant NU - moins d'OxYgène , ou moins souvent renouvelé.

Les plantes ont aussi une respiration , mais elle n’est pas opérée par des organes spéciaux, comme chez les animaux ; les résultats en sontentièrement opposés, car elles versent de l’oxygène dans l'air, tandis que les animaux le neutralisent en l’unissant au carbone. Ainsi s'établit par les corps organisés l'équilibre dans la proportion de ces gaz. Comme les animaux respirent sans cesse, tandis que les végétaux ne respirent que sous l'influence de la lumière, que la terre est dépouillée de verdure en hiver, tandis qu’en étéelle enest revêtue, on a cru que l’ar devait indiquer toutes ces variations dans sa composition ; l'acide carbonique devait augmenter de nuit et diminuer de jour , la proportion d'oxygène devait suivre une marche inverse , l'acide carbonique devait aussi'être proportionné aux cours des saisons. Tout cela est vrai dans une petite proportion d’air trèslimitée et renfermée dans une cloche de verre , mais dans l'immensité de l'atmosphère toutes ces variations locales se confondent et disparaissent. Il faudrait des siècles amoncelés pour que

celte balance des deux classes d'êtres organisés puisse être mise en jeu d’une manière appréciable , au sujet de la composition de l'air. Nous sommes donc bien loin de ces variations journalières et annuelles qu’on était disposé à regarder comme aussi faciles à observer qu’à prévoir. D'ailleurs sous un volume d’air froid, nous inspirons plus d'oxygène qu’en été, notre respiration est bien plus active ; de là une calorification plus grande, pour résister davantage à l’enlèvement de notre calorique en hiver. Des calculs montrent qu’il faudrait un bien grand nombre de siècles pour queles animaux qui vivent à la surface de la terre puissent user tout l'oxygène contenu dans l’atmosphère, en supposant la vie végétale anéantie. Ce n’est donc pas pour purifier l'air, dont tous les animaux ont besoin, que les végétaux leur sont nécessaires, mais pour leur fournir incessamment de la matière organique toute prête pour les nourrir. C’est donc réellement en cela surtout que consiste cet enchainement des êtres organisés. Supprimons les plantes, et les animaux périront bientôt d’une affreuse disette. La nature organique disparait entièrement avec elles dans une saison.

L’atmosphère est donc un mélange qui recoit et fournit sans cesse de l’oxygène et de l’acide carbonique, par de nombreux échanges dont il est facile maintenant de se faire une idée. Ainsi, en résumant ce que nous venons de dire, l'acide carbonique, qui a une si grande tendance à s’unir à l’eau liquide et à celle réduite en vapeur, est produit par la respiration animale, par la fermentation vineuse ou putride, par la calcination des carbonates qui,en général,ont peu d’adhérence avecleur base,et enfin par de nombreuses décompositions chimiques. M. BoussINGAuLT a aussi reconnu que la plante en pleine végétation emprunte tout son carbone à l’acide carbonique, l’hydrogène à l’eau qui la pénètre de toute part, et qu’elle prend souvent à l’air azote dont elle a besoin. C’est donc réellement dans l’air que les végétaux puisent leur carbone : et comment en serait-il autrement, quand on voit l’énorme quantité de cette substance , qu'ont dü s’appro-

prier des arbres séculaires, et l’espace si limité dans lequel leurs racines s’étendent ! Quand le gland a germé il y a cent ans, le sol ne pouvait renfermer la millionième partie du carbone que le chêne renferme aujourd’hui. C’est l’acide carbonique de l'air qui a fourni le reste, c’est-à-dire la masse presque entière. Quoi de plus concluant d’ailleurs que cette expérience de M. BoussiNGauLT, où des Pois, semés dans du sable pur, arrosés d’eau distillée, et alimentés d’ailleurs seulement par l’air, ont trouvé dans cet air tout le carbone nécessaire pour se développer, fleurir et fructifier. Le même auteur a vu aussi des feuilles de vigne, enfermées dans un ballon de verre, prendre tout l’acide carbonique de l’air, qu’on dirigeait à travers le vase , quelque rapide que fût le courant. M. BOUCHERIE a vu s'échapper du tronc d’un arbre en pleine sève, des quantités considérables d'acide carbonique, évidemment FES du sol ou introduit par les feuilles.

M. Dumas pense que cet acide aspiré ou fn dans Îa plante, finit par s’exhaler sans altération dans l’atmosphère, si la lumière ou tout autre agent n’intervient pas. Mais si la lumière solaire agit, alors la scène change, l’acide carbonique disparaît, des bulles d'oxygène se dégagent de dessous tous les points de la feuille, et le carbone se fixe dans son tissu.

Le carbone constitue aussi avec l’eau les utricules et les fibrilles des plantes et en outre l’amidon etle sucre. Le ligneux, qui est peut-être aussi une modification de ce carbone, est insoluble à l’eau. Aïnsi, les mêmes éléments, dans les mêmes proportions , mais dans un arrangement moléculaire différent, produiraient des corps dissemblables. Nous verrons d’ailleurs plus tard que ces substances nutritives sont accumulées et transportées successivement dans des parties différentes de la plante, lors de ses diverses phases de développement. Nous savons aussi que là où le dégagement de l'oxygène est le plus abondant, là se trouve la plus grande proportion de carbone déposé. Aïnsi, en prenant deux portions, égales en poids, de bois et de feuilles du

même arbre, ces dernières recueillies à la fin de la végétation , et ces deux parties également sèches, nous savons , dis-je, que les feuilles produisent plus de carbone et de chaleur que le bois.

$ 5. — Ammoniaque.

L’ammoniaque ou alcali volatil est un liquide fétide , impropre à la respiration et à la combustion, et qui verdit les couleurs bleues végétales. Ce corps joue un très-grand rôle dans la culture des plantes; et toutes les substances qui en contiennent doivent être recueillies avec le plus grand soin, car c’est un engrais puissant. On le trouve dans les matières animales en décomposition, et en petites proportions dans des pluies d’orages. A l’état gazeux cet alcali est si léger qu’il gagne facilement les régions supérieures. C’est à lui que les engrais animaux doivent leur supériorité sur les engrais végétaux. (Voir cet article).