CHAPITRE XI

La fertilité du sol et les théories nouvelles.

Pour MM. Cameron, Bell et Whitney, les minéraux du sol se dissolvent d'une façon continue. En se dissolvanl. comme ils sont constitués par des acides loris et des bases fortes, ils sont plus ou moins complètement hydrolisés. Généralement, le produit d'hydrolisation le plus fort reste en solution et le plus faible est plus ou moins complètement précipité. C'est grâce à ce mécanisme que les principales substances minérales servant de nourriture aux végétaux seraient dissoutes et mises à leur disposition 1 .

En outre, et c'est là le point essentiel, les chimistes américains admettent que, tous les sols contenant pratiquement les mêmes minéraux, et les mêmes phénomènes s'y produisant, on doit s'altendre à trouver dans la terre des solutions identiques. Voici leur conclusion :

< La concentration des solutions circulant dans les terres arables, en ce qui concerne les principaux éléments nutritifs pour les Végétaux, suffit au développement des récoltes. En outre, cette concentration est pratiquement la même pour tous les sols. »

1. Frank K. Camebon et James M. Bell. Les Constituants minéraux et les solutions des sols. Traduction par H. Fabre. Goulet, Montpellier, 1907. (Chapitre: « La Solubilité permanente des minéraux et l'hydrolyse ».)

LA FER TI LIT É PI SOL

Dans m H' conférence qui a été faite devant le Club «les Agriculteurs du Maryland, le Professeur Whitney dit expressément :

« Afin de démontrer nos affirmations, et d'en obtenir une démonstration pertaine, étant donné que ces idées sont, absolument contraires à celles que l'on avait tirées de l'étude des terres épuisées, et étanl donné aussi le bénéfice «un* l'on peut retirer de l'emploi des engrais, lé Bureau des Sols a envoyé un certain nombre <le ses auxiliaires dans toutes les (•('•-ions des États-Unis. Ces auxiliaires devaient faire des déterminations en plein champ à l'aide des méthodes les plus sensibles. Ils oui extrait les solutions constituant l'humidité réelle des terres arables, et ils ont reconnu que ces terres contenaient toutes des proportions pareilles d'acide phosphorique, de nitrates, de potasse et de chaùx, »

Pour expliquer la possibilité du développement des végétaux dans des sols renfermant très peu de matières nutritives, et, par suite, des doses infinitésimales de ces substances contenues dans les solution- analysées, M. Whitney rappelle les expériences décisives «pii se rapportent aux algues : « Le pouvoir absorbant des végétaux pour les substances dissoutes est, en effet, extraordinaire. On peut s'en convaincre en considérant les algues de mer d'où l'on extrait l'iode. Cet iode provient de l'eau, et celle-ci en contient pourtant si peu qu'on ne peut arriver à le déceler avec des méthodes excessivement délicates, même en concentrant le liquide jusqu'à un volume très faible. Les algues sont pourtant, capables de retrouver l'iode dans les solutions infiniment diluées pour le fixer et l'accumuler dans leurs tissus.

« Mais, pour en revenir à la terre arable, il n'est

pas douteux que les plantes ne puissent vivre avec des aliments nutritifs encore moins concentrés que ceux des solutions des sols. »

Dans ces conditions, à quoi pourrait être attribué r épuisement du sol ; comment expliquer également l'action des engrais apportant des matières nutritives dont la terre, d'après les opinions émises par M. Whitney, n'aurait pas besoin pour fournir aux plantes les aliments nécessaires?

Voici comment le professeur américain expose et commente sa théorie :

« Les plantes ne peuvent vivre que dans un milieu sain. Gomme les animaux, elles rejettent des excréta dont elles doivent se débarrasser. Les cultures de bactéries nous montrent constamment des preuves de cette affirmation. En effet, si on laisse des bactéries vivre un temps suffisant dans un milieu donné, il vient un moment où elles se tuent ellesmêmes par leurs propres excréta. C'est ainsi que, dans des cultures de bactéries nitrifiantes, il faut ajouter de la chaux pour neutraliser l'acide nitrique excrété par ces organismes, acide qui, si on le laissait s'accumuler, les tuerait sûrement. C'est la même raison qui fait chauler les terres, car on détruit ainsi, ou tout au moins on modifie les émanations des bactéries, ce qui leur permet de se remettre au travail.

« Il faut donc assainir les terres comme on assainit les écuries ou les étables. Si on négligeait de le faire, les substances rejetées par les végétaux ou formées par l'action des bactéries produiraient des substances acides, toxiques, qui pourraient affecter gravement et peut-être tuer les plantes cultivées.

« Je crois qu'il me sera aisé de démontrer qu'il

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y a de ces substances toxiques dans la terre arable ; je crois tout an moins pouvoir arriver à ce résultat que cette idée semblera si naturelle aux agriculteurs qu'ils l'accepteront et chercberont dans leurs exploitations à en faire les applications pratiques que je signalerai.

« Il n'est pas logique, en effet, d'admettre l'idée de l'épuisement d'une terre arable, après les expériences où nous avons pu montrer que l'emploi d'engrais ne rendait pas toujours certaines terres immédiatement productives. Il y a, par exemple, dans nos Etats de l'Est, des régions de terres épuisées que l'emploi des engrais salins ne peut fertiliser. On a beau ajouter des proportions quelconques de potasse, d'acide phosphorique et de nitrates : elles ne redeviennent pas fertiles pour cela. Cette infertilité est certainement due à la présence de substances toxiques dans le sol luimême.

« C'est là un phénomène que l'on connaît déjà quand on retourne certains sous-sols des champs. Il y a, en effet, des sous-sols qui sont toxiques pour la végétation, quand on les mélange à la terre arable. Par conséquent, s'il est parfois bon de faire des labours profonds, il y a des cas où les labours profonds sont dangereux (en particulier quand un fait des labours superficiels durant plu- Sieurs années), car les labours profonds ont l'inconvénient de remonter le sous-sol à la surface cl de le mélanger au sol. Il s'ensuit que ce sol peut parfois devenir infertile pendant plusieurs années.

« Je connais un cas typique de ce genre qui s'est présenté dans un des Etats de l'Est, chez un propriétaire possédant une prairie sur laquelle fut établie une ligne de chemin de fer. Cette prairie

avait donné d'excellents rendements pendant plusieurs années. Le remblai de la \<>ie fui établi précisément à travers La prairie. Il y demeura plusieurs années : mais, à la suite d'un abandon <le la voie ferrée, le propriétaire fui autorisé à enlever la partie du remblai qui recouvrait ><>u champ* Il put ainsi exposer de nouveau à l'air et au soleil le sol de son ancienne prairie. Mais il lui fut impossible «l'y taire pousser de nouvelles herbes. Il en lit cependant l'essai pendant plusieurs années : son sol, après avoir été ainsi recouvert, était devenu un véritable sons-sol infertile.

« Il n'y a d'ailleurs pas que le sous-sol qui soit, dans certains cas, toxique pour les végétaux, tant qu'on ne l'a pas exposé à l'air sous une faible épaisseur : le fumier lui-même peut-être parfois également toxique, si l'on n'a pas eu le soin de l'aérer avant son emploi.

« Un des exemples les plus intéressants que l'on puisse citer pour démontrer qu'il se forme des substances toxiques dans la terre, et qu'il en est de nocives seulement pour certaines récoltes, est donné par une série d'expériences de Lawes et Gilbert. Il s'agit de cultures de pommes de terre répétées pendant quinze ans sur un même champ. Au bout de cet intervalle de temps, les pommes de terre ne se développaient plus du tout. D'après les conceptions anciennes, le champ était épuisé et «levait manquer à coup sûr de certains éléments nutritifs indispensables aux végétaux. Or, et cela nous semble étrange avec la conception de l'épuisemenl «lu sol, bien que cette terre dît épuisée pointe- pommes de terre, elle put alimenter d'autres récoltes.

« Cependant, les analyses ordinaires montrent

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qu'il y a les mômes éléments dans toutes les plantes : leurs proportions varient parfois, mais ils y sont présents, et, autant que nous le puissions savoir, tous y sont nécessaires. Le champ « épuisé » en question, ensemencé avec de l'orge, donna une récolte de 75 boisseaux. »

Nous voilà, par conséquent, en présence de divers faits d'expérience que M. Whitney explique dune façon spéciale. C'est une hypothèse qu'il propose pour permettre de se rendre compte d'une « résultante » dont les éléments sont inconnus. L'expérience suivante lui fournit encore l'occasion d'interpréter de la môme façon les résultats obtenus:

« Voici un petit pot qui contient environ une livre de terre (455 gr. 54) et six plants de blé en plein développement. Si nous laissions ces plants de blé se développer pendant trois semaines et si nous les coupions au moment où ils ont à peu près cette taille (le professeur montre un de ces pots), pour les remplacer immédiatement par six autres plants, nous pourrions voir que le développement de cette seconde série serait à peu près moitié moindre que dans le premier cas.

« D'après les théories anciennes, ce fait serait dû à l'épuisement de la partie nutritive de la terre du pot ayant déjà porté une récolte. Mais, s'il en était ainsi, il doit nous être possible de lui ajouter de nouvelles substances nutritives de manière à rendre possible le développement d'autres récoltes. Or, l'expérience montre que, quoique nous ajoutions et au delà tous les éléments nutritifs que peut exiger une seconde récolte, nous ne pourrons pas obtenir que celle-ci se développe convenablement, si elle est de la même espèce que celle qui r.-i précédée, el si on la met en terre immédiatement après qu'on en a enlevé cette dernière.

1 lu

« Oue faut-il donc faire pour obtenir une récolte dans ce pot paraissant épuisé ? Il suffira d'en mélanger intimement la terre à des pois à vache coupés menu, comme on le fait d'ailleurs dans les champs. La récolte que donnera alors le pot sera double de ce qu'elle eût été, et égalera celle qu'eût fournie de la terre venant directement du champ. Grâce à cette adjonction de pois à vache (cow-pea), il sera possible de faire développer trois récoltes de blé successives dans un même pot, sans que la production s'abaisse au niveau où elle se limitait avant ce traitement de la terre. »

Quelle est donc ici l'action exercée par l'engrais vert, apportant en somme de la matière organique beaucoup plus que des substances minérales ?

« La matière organique du fumier et des engrais verts, réplique M. Whitney, pouvant se transformer facilement en humas, semble purifier \& terre arable, en modifiant ou en enlevant les substances organiques toxiques laissées par les récoltes précédentes. La certitude que la terre n'est pas épuisée en éléments nutritifs pour les végétaux est démontrée par le fait que, en dépit des apports de matières nutritives qu'on peut faire au sol dont je vous parle, il n'est pas possible d'obtenir immédiatement une seconde récolte aussi belle que la première. »

Le professeur américain est naturellement amené à expliquer de la même manière : 1° les façons culturales < I u i peuvent débarrasser la terre des substances toxiques excrétées parles végétaux, et ce, par l'aération ou l'oxydation; 2° la pratique des assolements, « faisant croître chaque année dans chaque champ une récolte qui ne se trouve pas incommodée par les excréta delà récolte qui l'a précédée ».

Nous sommes, il convient de le répéter, en présence d'une hypothèse, celle qu'à émise de Candolle, il y a

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plus de soixante-dix ans, et qu'il a formulée dans son ouvrage sur la Physiologie végétale 1 :

« Les excrétions des racines, dit-il, quoique moins bien connues (que celles des parties foliacées), paraissent jouer un rôle plus important et méritent une attention particulière. .

« IVfM.de I lumboldt et Plenck ont eu l'idée ingénieuse de chercher dans ce fait la cause des attractions et des répulsions de certaines plantes. Ainsi, si, comme on l'admet généralement, la cirse des champs nuit à l'avoine, l'euphorbe et la scabieuse au lin, l'érigeron acre et l'ivraie au froment, etc., cela pourrait être dû à ce <{ue ces plantes suintent par leurs racines quelque chose de nuisible à la végétation des autres. Si, au contraire, la salicaire se plaît auprès du saule, la truffe auprès «lu chêne ou du charme, etc., c'est que peutêtre elles tirent parti de quelque excrétion des racines de ces végétaux. »

M. Macaire a confirmé par Inexpérience ces données de l'observai ion : il a vu que des haricots languissent et meurent dans de l'eau qui renferme la matière préalablement exsudée par les racines d'autres individus de la même espèce, tandis que des plants de blé prospèrent dans cette même eau chargée des excréments d'une Légumineuse : fait important par sa liaison avec les données générales de l'Agriculture.

On voit que, dans la pensée de de Candolle, il s'agit également d'une hypothèse.

Tout dernièrement, une Note dé MM. Pouget et Chouchak, présentée à l'Académie des Sciences 2 , vint

t", A. -P. de Candolle. Physiologie végétale ou exposition des forces et des fonctions vitales des végétaux. Paris, Béchet, 1832, 3 vol. in-8°. T. III, p. 1474 et suiv.

2. Comptes rendus de l'Académie des Sciences, 9 décembre 1907, p. 1200.

confirmer les opinions émises par de Candolle et.ll Whitney. Les auteurs rappellent que la culture continue • s des légumineuses fourragères, telles que le trèfle et la ; luzerne, est impossible. Durant les premières années, l| les récoltes sont bonnes; elles diminuent ensuite et jî deviennent même si faibles que la culture doit être J interrompue.

L'explication admise généralement est celle qui l vise V épuisement du sol en principes nutritifs.

Mais, disent MM. Pouget etChouchak, si cet épuise- I ment est un des facteurs de la fatigue du sol, il en est 1 un autre qui doit avoir une influence prépondérante. Les animaux, ainsi que les végétaux inférieurs tels que les levures, sécrètent des produits qui gênent leur développement et qui sont pour eux de véritables poisons.

« Il est difficile d'admettre que les végétaux supérieurs fassent exception à cette règle; ils doivent, eux aussi, excréter des principes toxiques lorsque le sol qui les porte n'est pas largement aéré. Ces produits, qui s'y accumulent peu à peu, peuvent provoquer le dépérissement des végétaux. »

Pour vérifier cette hypothèse expérimentalement, les auteurs ont employé la méthode suivante :

60 à 80 kilos de terre prélevée dans une vieille luzernière sont épuisés par l'eau distillée; le liquide , filtré est évaporé à sec à température aussi basse que possible (au-desous de 40°). L'extrait ainsi obtenu est divisé en deux parties : l'une est incorporée à de la terre prise dans un champ qui n'a jamais porté de luzerne, l'autre est calcinée et les cendres sont à leur tour mélangées avec une égale quantité de la même terre. Les terres ainsi préparées sont réparties dans des pots d'une contenance de 5 kilos : un troisième pot, rempli avec la même terre, sans addition, sert de témoin.

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« Dans certaines expériences, nous avons aussi mis en œuvre — disent les auteurs — un extrail alcoolique de terre de luzerne, et un extrait aqueux <le terre n'ayant jamais porté <!<• luzerne et abandonnée depuis deux ans à la végétation spontanée. Nous nous sommes attaché à ce que les pots fussent aussi identiques que possible : même poids de terre ou même degré de finesse, même mode de remplissage, même degré d'humidité (20 %). Dans chaque pot, la terre repose sur une couche de sable disposée au fond et en communication avec l'air par un tube de Terre de 15 mm. de diamètre.

« Tous les pots ont la même tare ; il est facile, en les mettant sur la balance, de suivre journellement la marche de la végétation et de maintenir la terre au même degré d'humidité.

« Les graines de luzerne sont mises augermoir; on choisit des plantules aussi identiques que possible, qu'on plante dans la terre des pots; après quelques jours, lorsque la reprise s'est bien effectuée, on supprime toutes les plantules qui paraissent anormales et on laisse le même nombre des autres dans chaque pot... »

Voici maintenant les conclusions que les expérimentateurs tirent des résultats de leurs essais :

1° L'extrait aqueux de terre de luzerne calciné na pas produit d'action sensible sur la végétation, bien qu'il réalise un apport de substances minérales nutritives ;

2° L'extrait aqueux de terre de luzerne non calciné produit toujours une diminution de récoltes, qui ne peut être attribuée qu'aux matières organiq ues qu'il contient;

3° L'extrait aqueux de terre abandonnée à la végétation spontanée produit un accroissement de récolte, bien qu'il contienne lui aussi des matières organiques.

//action nocive de Vextrait de terre de luzerne est donc nécessairement due aux sécrétions de la luzerne elle-même ; leur action est comparable à celle des toxines. Nos expériences montrent, en effet, que Vextrait alcoolique de terre de luzerne n'a pas d'action sur la végétation de cette plante ; déplus, Karravitsch, Dumont et Dupont, dans leurs recherches sur les causes de la fatigue des terres jjowr les trèfles ou la luzerne^, ont constaté que les terres préalablement stérilisées par la chaleur donnent toujours des rendements supérieurs à ceux des terres non stérilisées .

L'hippo thèse émise autrefois par de Candolle, soutenue par Liebig et reprise dernièrement par Milton Whitney , se trouve ainsi expérimentalement vérifiée.

Conclusion.

Ces expériences constituent une hypothèse nouvelle et fort intéressante à l'appui de celles que nous avons indiquées. Il est cependant impossible de prévoir exactement la portée pratique de ces essais et des théories qui s'y rapportent. A l'heure actuelle, l'assolement d'un domaine, c'est-à-dire la division de la surface cultivée en « soles» sur lesquelles les mêmes plantes sont cultivées à intervalles réguliers, cette « rotation », disons-nous, n'est pas seulement déterminée par la nécessité de faire succéder les uns aux autres des végétaux dont tes excréta seraient nuisibles si la culture d'une même plante était continue.

Faire porter à la terre les mêmes moissons, lui demander les mêmes récoltes, cultiver sur elle les mêmes plantes textiles ou oléagineuses, ce serait, au

1. Comptes rendus de V Académie des Sciences, t. CXLIV, 6 mai 1907.

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point do vue de l'économie agricole, un tour de force aussi extraordinaire qu'inutile.

Nous avons besoin, en effet, de toutes les productions rurales qui se succèdent annuellement les unes aux autres sur les mêmes champs.

L'agriculture est la seule industrie qui produise ordinairement, et puisse en tout cas produire les matières premières dont elle a besoin. L'espace étant limité, c'est-à-dire la surface cultivable étant restreinte pour la France, par exemple, à une trentaine de millions d'hectares de terres labourables, il ne saurait nous être utile de cultiver partout du froment, puisque nous avons besoin de fourrages pour nos animaux domestiques, d'avoine pour nos chevaux, de grains destinés à l'alimentation de nos bœufs à l'engrais, de nos moutons ou de nos volailles, de pailles, etc.

Alors même que l'on démontrerait expérimentalement d'une façon irréfutable que les racines des plantes sécrètent des substances nuisibles pour les mêmes végétaux se succédant sur le même sol, alors même que l'on arriverait à neutraliser toutes les « toxines », la culture continue de la même plante sur toute la surface d'une exploitation rurale ne serait ni possible, ni désirable économ iquetment.

Une autre loi préside au choix des végétaux quifon partie d'une « rotation » : nous voulons parler de ce que de Gasparin appelle la loi « dérivant des forces disponibles pour la culture » :

« Partout où l'on ne peut se procurer à volonté, en toute saison et à des prix convenables, les forces nécessaires à l'exploitation, l'assolement doit être combiné de manière à égaliser le plus possible les travaux entre les différentes saisons de l'année. Quand les forces animales ne sont utiles que pendant une saison, il faut faire la culture au moyen d'animaux que

l'on puisse facilement vendre et racheter en temps convenable, et quand on ne peut pas se procurer aisément les forces humaines auxiliaires, on doit éviter les cultures qui en exigent impérieusement l'emploi, et leur substituer, quand cela est possible, l'action des attelages. »

Enfin, il est une autre loi dont on ne saurait davantage faire aLstraction : il s'agit de celle qui se rapporte aux capitaux disponibles. Toute culture suppose des avances variables, notamment au point de vue des frais de main-d'œuvre et des fumures.

La production continue d'une même plante serait impossible sur toute l'étendue d'un domaine, si le cultivateur ne possédait pas le capital correspondant aux avances à faire depuis les semailles jusqu'à la vente des produits.

La diversité des cultures et des produits correspond aujourd'hui à une répartition très heureuse des dépenses et des recettes. Elles sont, les unes et les autres, combinées de façon à s'équilibrer et à se compenser. De cette façon, les avances du cultivateur ne sont jamais égales au montant des dépenses faites durant le cours d'une année entière. Les rentrées de fonds régulières, et régulièrement espacées, restreignent les avances et réduisent la masse des capitaux à engager dans une série d'opérations culturales. Le bénéfice de cette heureuse organisation économique échapperait à ceux qui pratiqueraient la culture continue d'une ou deux piaules seulement.

( >n voit ainsi que la portée réelle des recherches instituées par M. Milton Whitnèy est singulièrement diminuée.

Il ne nous paraît nullement démontré pour cela qu'il faille en négliger les enseignements ou en nier dédaigneusement l'intérêt. La valeur d'une observation

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scientifique bien faite ne saurait être • appréciée à l'avance d'une façon définitive. Au point de vue du rôle et de l'emploi des engrais minéraux, la théorie du professeur américain, éclairée et confirmée par des essais nouveaux et décisifs, pourrait peut-être nous rendre les plus précieux services.

Nous avons déjà dit et nous répétons ici que rien n'est encore plus obscur que l'action des matières fertilisantes organiques ou minérales sur le développement des végétaux.