DES TERRES
Les terres arables sont composées, comme nous venons de le voir, de particules d'origine et de nature très diverses. Une méthode d'essai très simple, la lévigation, fournit aux praticiens des indications utiles sur les terres, en séparant les parties lourdes des parties légères; on peut l'effectuer en agitant l'échantillon à étudier dans un vase rempli d'eau, pendant un certain temps, une demi-heure à une heure : les parties lourdes restent au fond et l'on décante la liqueur qui contient les parties légères en suspension. Les parties lourdes peuvent être séparées au moyen de passoires dont les trous ont2"/".5 et O^/^.S. On arrive ainsi à séparer :
!!• cailloux.
2® gravier (2™/™ 5).
3» sable fin (0»/« 5).
, i- .' ( minéraux cristallisés (calcaire, silice),
des parties tenues. .. < ,,. . . \ ' *
( débris organiques, racines, etc.
Les terres arables sont plus ou moins poreuses et susceptibles d'absorber et de condenser les gaz.
Densité. — Pour obtenir la densité d'une terre, on pèse un flacon plein d'eau distillée; on le vide et on le remplit en partie de
GÉOLOGIE aYDRAULlQUË ET AGRICOLE. 169
réchantillon soumis à Texpéricnce; on le pèse de nouveau, on achève de remplir avec de l'eau distillée et Ton agite avec soin pour chasser les bulles d'air.
Sijt?i, joj, jt?, sont les résultats des trois pesées, la densité de la
terre est donnée par la formule D = — — -^^ .
Pi+Pt—Pz
C'est par cette méthode que Schubler a trouvé les résultats suivants :
Terreau 1 .225
Terres végétales diverses 2.419
Terres argileuses 2.603
Glaises diverses 2.676
Sables 2.787
On peut dire d'une manière générale que les terres très denses sont riches en silice et que les terres très légères renferment de fortes proportions de terreau.
Mais il faut distinguer la densité d'une terre du poids du mètre cube pratique; un mètre cube d'eau pèse 1.000 kilogrammes, il ne s'en suit pas qu'un mètre cube de terre, dont la densité est de 2.6, pèsera 2,600 kilogrammes, car la terre est poreuse et son état de tassement varie beaucoup avec les circonstances.
Pratiquement, voici le poids du mètre cube de différentes terres :
Terre de Bruyère 600 kilog.
Terres végétales [ ^^^^'^' 1.200 à 1.400 kilog.
I erres végétales . ^ ^^^^^^ ^ ^^^ j^.^^^
e , , « (Sec i .380 à 1 .430 kilog.
^^^^'^^'^ î Mouillé i.90O kilog.
Terre argileuse mélangée de cail- j ^ ^^^ ^^,
loux siliceux ) * ^'
On comprend que le poids d'une même terre, dans l'état où elle se trouve dans les champs, varie selon la façon que le sol a reçue; ainsi la terre est moins dense dans les champs qu'on laboure profondément; elle le devient davantage dans les prairies et surtout dans les pâturages. Personne n'ignore qu'à volume égal une terre fouillée et chargée sur un tombereau pèse moins qu'avant son extraction; ce foisonnement, qui atteint quelquefois 1/5, est en moyenne de 1/10 du volume primitif de la terre.
Le rapport entre le poids du mètre cube d'une terre et sa densité est toujours inférieur à l'unité. M. de Gasparin a cherché à déter-
miner ce rapport en opérant sur neuf échantillons de terre ayant reçu une préparation identique : traitement par Teau et moulage en briquettes sous une même pression ; on obtient ainsi un tassement presque parfait. Il a ainsi trouvé 2.492 pour le poids du mètre cube tassé, c'est-à-dire la densité, et 1.599 pour le poids du mètre cube ordinaire; le rapport est de 0.64. Ce n'est là d'ailleurs qu'une moyenne très approximative.
Ténacité et adhérence* — La tcî'^nacité et Tadhérence des terres exercent une grande influence sur la difficulté des cultures; un praticien exercé sait se rendre compte, par un simple coup de bêche, du degré d'adhérence et de ténacité d'une terre; mais la détermination exacte de la ténacité est difficile à réaliser pratiquement.
Ténacité. — Pour déterminer cette propriété, on se borne à former avec de la terre mouillée une boule de 3 centimètres de diamètre ; on la laisse sécher au soleil ou sur un poêle et on la soumet à l'écrasement; si elle provient de sols sableux et peu consistants, la boule s'écrase dans les doigts ou même sous son propre poids ; les bonnes terres arables exigent un certain effort pour s'écraser; les glaises exigent un choc et résistent à la pression de la main.
La méthode indiquée par Schiibler a plus de précision quoique
ooi , . imparfaite encore : après avoir humecté
[•• :v-|T ^ la terre, on la moule en prismes qua-
A .. ^ drangulaires que l'on fait sécher et que
^ l'on place sur deux supports tranchants
pi Grenaille cspacés dc 40 millimètres ; puis, par
un point également éloigné des deux
supports, on fait passer un cordon qui
soutient un vase dans lequel on verse graduellement de la grenaille
de plomb jusqu'à ce que le prisme se rompe. Le poids final et la
surface de rupture donnent une idée de la ténacité de la terre.
En opérant sur des prismes à section carrée de O^OIS de côté (soit 225 millimètres carrés de surface), Schiibler a obtenu sur dès terres d'essai corroyées:
Sable * 00 Terres diverses 4»'00à6k 00
Terre calcaire fine 1 00 Glaises 10 44 à 12 53
Gypse 1 33 Terres argileuses 15 17 à 18 22
Terreau 1 58
La ténacité des terres ainsi corroyées surpasse environ de moitié celle des terres simplement coulées liquides dans le moule. On
ri
P^a^yS
P'â^vs
Û.tS
Fig. 88.
comprend d'ailleurs que le peu d'homogénéité de la terre doive apporter de la perturbation dans les résultats; avec la môme terre il y a souvent des écarts considérables d'une expérience à l'autre, et l'essai doit ôtre répété sur plusieurs échantillons.
M. de Gasparin a recommandé l'emploi d'une autre méthode qui permet de connaître, non la ténacité proprement dite, mais plutôt la résistance de la terre aux instruments ; elle est fondée sur l'emploi d'une bêche pesant 2^75, dont le tranchant a 0*15 et qu'on laisse tomber bien verticalement d'une hauteur de 1 mètre : c'est la bêche dynamométrique; son enfoncement plus ou moins grand mesure la résistance du sol. Dans les terrains pierreux, on remplace la bêche par une fourche à trois dents du même poids que la bêche, les dents terminées en pomtes peu aiguisées ayant 0"03 de côté.
Adhérence. — La détermination, ou plutôt la comparaison des adhérences est susceptible de plus de rigueur scientifique. On suspend à l'un des plateaux d'une balance un disque de bois ou de fer de 1 décimètre carré de surface et on lui fait équilibre sur l'autre plateau; puis on met le disque en contact avec la terre amenée à un degré d'humidité relative qui doit toujours être le môme, et l'on note le poids qu'il est nécessaire d'ajouter sur le second plateau pour rompre l'adhérence du disque et de la terre.
Voici le résultat d'expériences faites par Schubler avec un
disque en bois de hêtre :
Sable M9 à *'20 Glaise u '^ 40 à " 52
Terres diverses . .. 27 à 34 Terres argileuses 86 à 1 32
Terre calcaire 71
L'adhérence du fer à la terre est de 1/10 moins forte que celle du bois.
ES
de plomb
Fig. 89.
On peut enfin juger de la ténacité et de l'adhérence d'une terre par le travail plus ou moins grand que coûte une excavation; cette méthode d'évaluation a été employée la première fois par le maréchal Vaillant : Il appelait terres à un homme, celles dont un homme peut fouiller et charger en brouette 15,60 mètres cubes en une journée, comme le sable et les terres végétales; lorsque la dureté de la terre oblige d'employer la pioche, il est nécessaire d'adjoindre un homme au premier et si ce fouilleur suffit à fournir la terre au chargeur sans interruption, la terre est à deux hommes; elle est à trois homm£S lorsque deux fouilleurs sont nécessaires pour tenir tète au chargeur, etc.
Propriétés secondaires. — Absorption des gaz et de la vapeur creau. — La terre arable est essentiellement poreuse et possède une tendance marquée à condenser les gaz en les absorbant. On se rend facilement compte de cette propriété en plaçant un verre rempli de terre sous le récipient d'une machine pneumatique, on voit se dégager des bulles de gaz. et le volume d'air ainsi extrait varie de deux à douze fois le volume de la terre ; ce volume est plus considérable dans les terres très fertiles. Le sable fin luimôme possède cette porosité capillaire, car il peut absorber une fois son volume de gaz.
L'espèce d'ébuUition que produisent les vagues au bord de la mer tient au dégagement de l'air emprisonné dans le sable. L'absorption des gaz a lieu aussi quand les terres sont recouvertes d'une couche d'eau; à l'état sec elle est nulle.
Schûblcr, en soumettant à l'expérience des échantillons de terre humide de 54^23 en contact pendant 30 jours avec 297 centimètres cubes d'air, a constaté que les quantités d'oxygène absorbées ont été les suivantes :
cent, cubes. cent, cubes.
Sables siliceu: 4 7o ( calcaire 32 08
Calcaire IG 63 ^^^^ \ du Jura 45 14
Cypse 7 92 Terre de jardin 5148
Glaise 17 52 à 31 68 Terreau 60 19
Argile 45 34
Les gaz qui se condensent ainsi dans le sol sont l'azote, l'oxygène, l'acide carbonique et la vapeur d'eau.
La terre forme un milieu spécial pour les gaz qu'elle contient; la vapeur d'eau y possède une tension généralement inférieure à celle qu'elle possède dans Tair libre pour la même température; il en résulte une influence réciproque des tensions et des températures de Tair et de la terre, laquelle explique des faits bien connus des agriculteurs. Ainsi après les plus grandes pluies, l'air est rarement saturé de vapeur d'eau en rase campagne par suite de l'action condensante de la terre arable; dans certains pays où il ne pleut jamais (Pérou) on trouve cependant des sources et la végétation ne souffre pas, grâce à la fraîcheur et à l'humidité de la terre; c'est que la terre, ayant une tension de vapeur inférieure à celle de l'air qui est très chargé de vapeur d'eau, condense cette vapeur sans qu'il y ait de pluie et la terre est ainsi entretenue dans l'état d'humidité nécessaire à une bonne végétation.
Imaginons une enceinte fermée E dans laquelle on peut à volonté faire circuler de l'air sec ou de l'air humide ; à l'intérieur, plaçons de la terre arable dans un sac en toile poreuse A au centre duquel est fixé le réservoir d'un thermomètre. Faiton passer le courant d'air sec, la tension de la vapeur d'eau étant plus forte dans la terre, celle-ci abandonne de l'eau et l'on constate un abaissement de la température; redonne-t-on le passage à l'air humide, la terre condense la vapeur d'eau car la tension dans la terre est plus petite que dans
Tair humide et l'on voit le thermomètre monter de 2 ou 3**. On s'explique ainsi le réchauffement des terres lors des premières pluies qui suivent les sécheresses prolongées.
Propriétés calorifiques. — Si l'on considère que la chaleur solaire est indispensable à la végétation, qu'elle est à proprement parler ' source de la vie à la surface du globe, on comprend Timporince au point de vue agricole de cette propriété en vertu de . laquelle la terre est susceptible d'absorber et de retenir les radiations lumineuses et calorifiques.
Schûbler, dont le nom revient si souvent dans l'étude des propriétés des terres, a soumis à l'expérience cette faculté rétentive de la chaleur; les échantillons de terres étaient chauffés à 62°5
Fi«. 90.
UYORAULIQUE AGRICOLli: ET fiftKIE RURAL.
dans des vases de 594 centimètres cubes de capacité et il observait le temps que chacun d'eux mettait à se refroidir à 21°, la température de l'atmosphère étant de 16°. Il a obtenu les résultats suivants :
Terreau
Terres diverses.
Argile et glaise Sable siliceux . .
Sable calcaire . .
Durée du refroidissement.
1 heure 43
2 — 16 à 2 heures 36
Faculté de retenir la chaleur.
Il faut avouer que ces expériences manquent de précision et les résultats, de rigueur scientifique; elle sont bonnes tout au plus à donner une idée du classement des terres sous le rapport de cette faculté de retenir la chaleur; on peut dire que cette faculté est en rapport avec la densité de la terre et aussi avec la grosseur des particules ; une terre couverte de cailloux siliceux perd plus lentement son calorique qu'un sable siliceux et c'est ce qui explique que certaines terres caillouteuses sont très propres à mûrir plus complètement le raisin.
L'échauffement des terres sous l'influence de la lumière solaire dépend de plusieurs circonstances qu'il faut savoir distinguer; c'est d'abord la couleur de la surface du sol ; les sols colorés donnent des récoltes plus hâtives que les sols blancs; le vin des premiers est plus généreux que celui des seconds; les variations des pouvoirs émissif et absorbant d'une même surface blanche ou noire expliquent suffisamment ces particularités. On s'explique également aussi pourquoi les jardiniers recouvrent souvent leurs planches de terreau ou de matières noires pour activer la maturité des fruits et des légumes.
La composition chimique des terrains a des efifets beaucoup moins marqués que leur couleur sur réchauffement du sol dû aux radiations solaires ; Thumidité et la sécheresse influent au contraire considérablement: la différence des échauffements solaires entre les terres humides et les terres sèches peut atteindre 7 à 8 degrés et représente l'abaissement de température dû à l'évaporation.
Enfin nous ne reviendrons pas sur l'influence propre à Texpo-
sition du terrain, c'est-à-dire à l'obliquité plus ou moins grande de la direction des rayons solaires, nous bornant à renvoyer le lecteur à ce qui a été dit sur ce sujet dans le livre de la météorologie (V. p. 61).
Hygroscopicité. — C'est la propriété que possèdent les terres, à un plus ou moins haut degré, de retenir Teau entre leurs particules sans la laisser égoutter. On la constate facilement en faisant avec 20 grammes de terre une bouillie claire que Ton jette sur un filtre de papier Joseph dans un entonnoir en verre; lorsque la terre a cessé de s'égoutter, la différence eutre le poids du filtre et de son contenu d'une part, et le poids du filtre et de la terre sèche d'autre part, correspond à la quantité d'eau retenue.
Voici quelques-uns des résultats obtenus d'après Schtibler :
Terres.
Sable
Gypse
Glaise et argile
Terres diverses
Terreau
Carbonate de magnésie, Sol calcaire
Eau
retenue.
L'hygroscopicité d'une même terre varie avec diverses circonstances : les engrais organiques l'augmentent, l'écobuagela diminue.
Pour qu'une terre soit saine au point de vue de la végétation, il -faut qu'elle garde au minimum 10 0/0 d'eau et au maximum 50 0/0, deux ou trois jours après les plus fortes pluies; au-dessous les racines se dessèchent et meurent ; au-dessus, elles ne tardent pas à pourrir (de Gasparin).
A Gennevilliers un mètre cube de terre irriguée retient 0°M 50 d'eau.
Les expériences faites pour constater l'aptitude des terres mouillées à se sécher à l'air ont prouvé qu'elles suivent à peu près à cet égard l'ordre inverse de leur hygroscopicité.
Perméabilité. — La perméabilité des terres, c'est-à-dire la propriété qu'elles ont de laisser passer l'eau, n'est pas en rapport
direct avec l'hygroscopicité ; ainsi les terrains argileux, très hygroscopiques, sont peu perméables. j-
Cette propriété du sol a une influence capitale sur Thydrologie ^a
c'est-à-dire sur la distribution des nappes souterraines et des |j
sources; elle a été particulièrement étudiée à ce point de vue par Belgrand (La Seine. Etudes hydrologiques). ,
Toutes les eaux souterraines proviennent en effet de l'infiltration ,
des eaux pluviales à travers les pores de la couche superficielle du sol; obéissant à l'action de la pesanteur elles descendent peu à peu jusqu'aux couches imperméables sur lesquelles elles s'accumulent en formant des nappes d'eau souterraines.
La perméabilité d'un terrain peut dépendre de causes secondaires; les terrains crayeux, par exemple, imperméables par leur nature laissent cependant passer les eaux par suite des nombreuses fissures qui divisent leur masse.
Les grottes d'Adelsberg près de Trieste et de Han, aux environs de j
Namur,présentent des exemples de perméabilité de cette nature (1).
La quantité d'eau qui peut traverser un terrain perméable est '
considérable; on en jugera par l'exemple suivant emprunté à *
Belgrand :
L'aqueduc de la Vanne traverse les sables de Fontainebleau entre les vallées du Loing et de la petite rivière d'Ecolle, sur une l
longueur de 31 kilomètres, et ce terrain est tellement perméable !
que le tracé ne rencontre ni ruisseau, ni ravin.
Il est d'usage, sur un tel trajet, d'établir un certain nombre d'orifices de décharge, afin de n'être pas obligé, à chaque visite, de mettre la cuvette à sec sur une trop grande longueur.
Il y a d'ailleurs des décharges obligatoires aux points bas des conduites forcées ou siphons; dans le trajet dont il s'agit, l'aqueduc traverse en siphon deux vallées celles d'Arbonne et de Montrouget. Lorsque le terrain est imperméable, la décharge est établie naturellement dans le cours d'eau qui se trouve toujours au point bas du siphon. Il n'en est point ainsi dans les terrains perméables, puisque la plupart des vallées sont privées de cours d'eau.
(1) Citons également le massif du mont Ventoux formé de calcaire néocomien profondément fissuré qui laisse écouler très rapidement les eaux dans le bassin souterrain de la fontaine de Yaucluse.
Il fut arrêté d'un commun accord que, pour remplacer les cours d'eau, on achèterait à l'aval de chaque bief un hectare de terrain sablonneux, qu'on entourerait d'un bourrelet de sable de 0,50 de hauteur.
Les terrains perméables du département de la Seine absorbent sur place l'eau des plus grandes averses. On sait que la hauteur de cette eau ne dépasse pas 5 centimètres par heure de pluie.
Cette puissance d'absorption est suffisante pour le bon fonctionnement des décharges : il suffit pour vider l'aqueduc que les bassins d'un hectare préparés & l'avance absorbent par heure une lame d'eau de 4 à 5 centimètres de hauteur. Pour faire les essais on a choisi au delà d'Ârbonne» à 1 h. 30 de Fontainebleau, une des vallées les plus écartées de la forêt.
Pendant l'expérience il est sorti de l'aqueduc les volumes d'eau suivants :
Du 15 mai au 5 juin inclus 453. 60O mètres cubes.
Du 8 au 10 juin 67.800 —
Du 20 au 28 juin 194.400 —
Du 2 au 4 juillet 106.680 —
Total en 36 jours 822.480 mètres cubes.
La surface du petit lac a été au plus de 1 h. 24 et en moyenne n'a pas dépassé 1 hectare.
Le volume d'eau débité par jour a été :
Au minimum 21 .600 mètres cubes.
Au maximum 34 . 500 —
En moyenne 22,846 —
Le petit lac a donc absorbé par jour et par mètre carré :
