CHAPITRE X Les découvertes récentes et la chimie du sol

Nous avons vu quelle était raction fertilisante de certaines substances minérales et une expérience séculaire nous a permis d'affirmer quelle était, en outre, la fécondité de tous les travaux relatifs, soit à rirrigation, soit au drainage, c'est-à-dire à la bonne et suffisante circulation de Peau dans le sol.

Il s'agit en définitive de la préparation, et .Fon peut dire aussi de Tapprovisionnement du milieu dan» lequel la plante va plonger ses racines et y prendre les éléments à Taide desquels elle se construit. Fournir au végétal d*une façon économique des aliments qu'elle puisse assimiler, telle est visiblement Tœuvre, ou l'une des œuvres principales, de l'agriculteur.

Pour accomplir cette œuvre avec intelligence et par suite avec succès, il faudrait connaître exactement toutes les transformations des éléments qui composent le sol arp,ble ou qu'on lui incorpore pour accroître sa productivité. Il est clair que la connaissance de ces transformations et des lois qui les régissent aurait pour conséquence une action plus précise, plus efficace, et moins coûteuse aussi, de l'agriculteur praticien.

Faute de savoir, nous suspendons ou nous contrarions les transformations utiles dont la terre est le

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théâtre; nous gaspillons, sans doute, des matériaux coûteux ; nous provoquons même des réactions dangeareuses ou nuisibles ; nous ne profitons pas de ce que Ja nature nous donne gratuitement, parce que nous n'avons pas appris à Tutiliser ojx à le cotiserver! On le voit, nous nous préoccupons ici de Tutilisation technique et des avantages financiers d« la connaissance des phénomènes de la chimie du sol, mais avant de pouvoir résoudre ainsi le problème posé, avant de faire intervenir l'action de Thomme, il convient le plus souvent encore de constater et de comprendre la série des phénomènes sans prétendre régler l'apparition de ces derniers pour arriver à une meilleure alimentation de la plante.

Ce que nous savons — depuis peu — est considérable; ce que nous ignorons en revanche nous condamne à une impuissance qu'il est bon de signaler pour ne pas laisser l'agriculteur sous le coup des reproches qu'on lui adresse quand on le blâme de ne pas savoir profiter des découvertes scientifiques.

Parmi ces dernières, il en est quelques-unes toutes récentes qui attirent et fixent spécialement l'attention; ce sont celles qui se rapportent à l'action des infiniment petits, des microbes, dont la présence dans le sol était ignorée, il y a trente ans.

A titre d'illustrations et d'exemples, nous allons parler précisément des actions microbiennes, faute de pouvoir traiter en quelques pages la question de la chimie du sol ou de la physiologie végétale.

Les actions microbiennes.

Les travaux de Liebig, ceux de Boussingault et de bien d'autres chimistes, prouvent que les plantes ont besoin de substances minérales.

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Les phosphates constituent Tune de ces substances indispensables au développement du végétal. Comment expliquer, cependant, que Ton puisse obtenir de8 récolte8 en cultivant des terres qui renferment fort peu d'acide phosphorique, surtout lorsque cet acide est engagé dans des combinaisons presque insolubles ?

Une série d'expériences décisives dues à M. Schlœsing fils a montré que les plantes pouvaient vivre normalement à la condition de puiser Tacide phosphorique nécessaire dans des solutions renfermant seulement des traces de cette substance, mais indéfiniment renouvelées. L'eau chargée d'acide carbonique qui se trouve dans le sol peut donc fournir à la plante ce qu'elle exige en dissolvant des quantités très faibles de phosphates mais en renouvelant sans cesse cette provision disponible dont les racines s'emparent.

Avec des solutions plus riches, la puissance de la végétation s'accroît et l'emploi des engrais phosphatés pent être ainsi expliqué. En outre, il paraît certain que les racines elles-mêmes produisent ou sécrètent de l'acide carbonique, peut-être même des acides organiques, oxaliques, formiques, citriques, qui dissolvent directement les phosphates et leur permettent de traverser les tissus des poils absorbants des radicelles. L'assimilation des phosphates est ici expliquée par des phénomènes chimiques, sans intervention des micro-organismes. Mais ces derniers interviennent cependant et représentent les agents les plus puissants de la mise en circulation des phosphates qu'ils solubilisent. On constate, en effet (travaux de Pouget et C3K)uchak, 1910), que la forme sous laquelle l'acide phosphorique devient particulièrement assimflaBle est la forme organique, phospho-humates ou composés analogues.

Ces composés sont dus (travaux de Stoklasa en 1911) à Faction des micro-organismes du sol. Le microbe dissout les phosphates, grâce aux sécrétions acides qu'il produit, et ces dissolutions — que Peau du sol fait circuler — sont utilisées par les plantes. La présence des matières organiques dans le sol, et notamment remploi des fumiers, faciliterait Tapparition des phospho-humates et la production des solutions phosphatées indispensables à la vie du végétal.

Cet exemple est typique, il montre la pi^odigieuse complexité des phénomènes dont la terre est le théâtre, l'action jusqu'ici insoupçonnée des êtres vivants dans ce milieu spécial, la fécondité du rôle de ces micro-organismes, et les difficultés de l'intervention de l'homme pour régler ce rôle. EnQn, cet exemple montre encore comment se trouve justifiée la vieille pratique culturale des fumures organiques !

Voici un autre exemple :

La terre renferme de Vhumusj c'est-à-dire une matière hydro-carbonée (provenant de la décomposition des végétaux) et contenant à la fois de Vazote et des substances minérales. L'humus est oxydé — on pourrait dire brûlé — par l'oxygène qu'apporte l'air atmosphérique; le carbone disparaît plus ou moins rapidement en produisant de l'acide carbonique, et cet acide . contribue à la dissolution des matières minérales.

On voit ainsi que les façons culturales qui aèrent le sol — dans sa partie superficielle tout au, moins — et facilitent la bonne circulation de l'eau, se trouvent justifiées du même coup.

Enfin des micro- organismes accélèrent encore l'oxydation de l'humus.

On peut même affirmer que la production de l'acide carbonique provenant du carbone des matières orga-

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niques et de l*humus est un phénomène esseniiellement microbien. Les matières minérales mises en liberté sont saisies par les racines ou transformées avant cette élimination par d'autres micro-organismes.

L'humus a, d'autre part, la propriété d'absorber et de retenir des matières minérales qu'il emprunte aux dissolutions circulant dans le sol. Il les abandonne ensuite et assure dans de meilleures conditions l'alimentation de la plante .

Il faut toutefois que le sol dans lequel se produisent ces transformations incessantes et indéfmies, ne soit pas acide, comme c'est le cas pour les tourbières. L'incorporation de la chaux qui neutralise les terres acides, facilite la multiplication et le travail utile des bactéries. Celles-ci sont les agents actifs de la destruction du noyau carboné de l'I^umus et accraissent par suite la productivité du sol.

Ainsi se trouve encore justifiée — par de» découvertes qui datent d'hier — la pratique séculaire du chaulage. Nous comprenons la raison ^ jusque-là cachée, de ces fumures minérales — appelées amendements — mais nous ne pouvons pas encore régler leur action. La prodigieuse complexité des phénomènes chimiques ou biologiques nous interdit jusqu'ici d'intervenir avec sécurité et surtout avec profit.

L'oxydation de l'humus, et d'une façon très générale l'oxydation des matières carbonées du sol, n'est pas la seule transformation qui s'opère. L'action oxydante de l'atmosphère et des micro-organismes détermine îa formation des nitrates^ c'est-à-dire de l'aliment par excellence d'un grand nombre d'espèces végétales. MM. Schlœsing et Muntz ont démontré — il y a moins

de quarante ans — que la nitrification des matières azotées du sol était due à l'action de deux ferments spéciaux cultivés et décrits depuis par Winogradsky (1890).

Les premiers de ces organismes agissent, sur V ammoniaque que d'autres bactéries^ bacilles^ ou moisissuresy sont capables de former en décomposant les matières azotées du sol (travaux de MM. Muntz et Condom) ; ils produisent de Tacide nitreux et donnent par suite naissance à des nitrites. Les seconds ferments spéciaux transforment à leur tour les nitrites en nitrates. La nitrification est assurée dans les milieux pourvus, bien entendu, d'une matière azotée nilrifiable, et en outre suffisamment humides et aérés.

On devine sans peine que les façons culturales qui font pénétrer Teau et Tair dans le sol agissent ti^ès efficacement sur la nitrification et par suite snr la formation des matières alimentaires utiles an développement des végétaux. La présence do matières organiques et d'humus dans le sol facilite et active, j semble-t-il, la nitrification à moins que la dose de calcaire soit insuffisante pour saturer Tacidité de la terre. I

Ce sont là pour les praticiens de précieuses indica- J tions, car ils ont intérêt à provoquer la nitrification des substances azotées de façon à suffire aux exigences de la végétation pendant sa période d'activité

Toute nitrification active exige en outre la présence d'une quantité d'eau sufQsante dans le s Or, les façons culturales permettent à l'eau de pluie , de pénétrer dans le sol et d'en imprégner les parties profondes ; elles sont donc favorables à la nitrification, car l'eau emmagasinée dans le sous-sol remonte par capillarité. En outre l'aération du sol accroît la puissance de travail du ferment nitrique.

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D'un autre côté, des recherches précises ont montré que les nitrates formés dans le sol n'étaient pas retenus. Le pouvoir absorbant des terres arables est faible à l'égard des nitrates qu'il faudrait conserver, cependant, au lieu de les perdre et de les remplacer à grands frais par des engra|s azotés. Or c'est principalement à l'automne, quand la température favorise encore la nitrification, que les pluies peuvent entraîner les nitrates et infliger une perte grave aux cultivateurs. Les réserves de matières azotées sont gaspillées, surtout si les façons culturales données à cette époque aèrent le sol et activent encore le travail des micro-organismes nitrificateurs.

On peut cependant parvenir à retenir les nitrates. Il suffit d'ensemencer le sol à l'automne et de lui faire porter une récolte dite « dérobée » qui s'emparera des nitrates et ralentira même la nitrification en absorbait l'eau du sol qu'elle évaporera. La récolte dérobée enfouie vers la fin de décembre ou en janvier est décomposée»; la matière azotée est ultérieurement transformée en nitrate et la perte de cette utile substance se trouve atténuée. Toutes les fois que l'adoption de cette pratique culturale est possible, on voit qu'elle peut rendre les plus grands services.

Une découverte scientifique trouve ^ci des applications précieuses.

La connaissance des phénomènes relatifs à la nitrification explique d'une façon bien curieuse la pratique générale du repos du sol connue sous le nom de « jachère ». Depuis des milliers d'années, les cultivateurs avaient constaté que la terre restée sans culture semblait ensuite reposée et devenait à nouveau productive.

Une étude attentive des eaux qui s'écoulent : 1® des

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terres en jachère, 2" des terres cultivées, explique en partie tous ces faits.

Non seulement la récolte enlève des nitrates qu'elle absorbe et dont elle se nourrit, mais encore elle évapore une quantité énorme d'eau, et la terre appauvrie ne renferme plus assez d'humidité pour que les ferments nitrificateurs travaillent avec activité. Dans la terre en jachère nue, au contraire, les nitrates s'accumulent.

« On conçoit donc, écrit Dehérain, que la jachère favorise la formation des nitrates, et que cette formation ait eu une importance inestimable pour une culture très pauvre en fumier et n'ayant à sa disposition aucun engrais de commerce. Il fallait en quelque sorte que la terre produisît elle-même les matières fertilisantes nécessaires à l'alimentation des récoltes ; on y arrivait par la jachère et il est bien intéressant de penser que nos aïeux, qui ignoraient jusqu'au nom de nitrates, ont découvert, par simple empirisme, le moyen d'en faire produire à leurs terres. »

La connaissance de la chimie biologique éclaire donc la pratique culturale. Il ne nous est pas interdit de penser et d'espérer que demain elle la transformera avec une extraordinaire puissance.

Jusqu'ici, nous avons vu que les micro-organismes avaient pour rôle de transformer les matières azotées du sol et de fabriquer notamment des nitrates. Berthelot a montré que des organismes vivants sont capables de fixer directement sur le sol l'azote gazeux, celui de l'air par conséquent. Winogradsky, il y a vingt ans, isola une bactérie capable de jouer ce