‹ La chimie de la ferme [microforme]Chapitre 14 sur 87 · LE 8OL · texte numérisé non relu

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par ces carbonates, elle attaque tous les silicates et dissout les alcalis qu’ils contiennent. Par suite de la végétation, les agents chimiques de décomposition deviennent plus actifs dans le sol; la quantité d’acide carbonique augmente, et son action est renforcée par l'acide humique et l'acide nitrique ; il faut aussi noter l’action dissolvante des racines.

L'action du temps est donc destructive ; elle tend surtout à enlever au sol la chaux, la magnésie et les alcalis qu’il contient et qui sont tous entraînés par les eaux de drainage. Par suite, le sol arable est généralement plus pauvre en chaux et souvent en potasse, que le sous-sol. Le pouvoir absorbant du sol, et surtout l'effet de la végétacion contre-balancent son appauvrissement. La plante puise sans cesse dans le sol et dans le sous-sol des substances dissoutes ; ces substances accumulées dans les tissus, sont rendues à la terre quand la plante meurt. Une végétation naturelle qui s’est continuée durant des siècles, soit en prairie, soit en forêt, dépose sur le sol une couche végétale très rirhe et très bien appropriée à l’entretien des plantes.

6. Parties organiques.—Tl y a, dans toutes les roches sédimentaires, une certaine quantité de matières organiques contenant du carbone et de l'azote, et qui provient d'une vie végétale ou animale antérieure ; la matière organique azotée d’un sous-sol profond a presque toujours cette origine. D'un autre côté, la quantité plus grande de substances organiques qu’on trouve dans le sol arable, provient d’ure vie récente ou d'engrais organiques ; ces substances sont d’une nature différente.

La substance organique brune ou noire du sol, appelée kumus, est un mélange de détritus décomposés

de toutes sortes ; elle est très riche en acide humique, et en humine. Si l’on traitede la terre par l'acide chlorhydrique froid dilué, et qu’on la lave, on sépare l'acide humique des bases avec lesquelles il est combiné ; si, ensuite, or ajoute dr l’ammoniaque, l'acide humique est dissout sous forme de sels ammoniacaux et il reste l’humine insoluble. Les humates alcalins sont solubles, tandis que les combinaisons d’acide humique avec le calcium et le fer, telles qu'on les rencontre dans le sol, sont insolubles. L’humus est un corps azoté; la quantité d'azote qu’il contient est très variable ; elle dépend de l’origine de l’humus. Il est, apparemment, n partie de la nature des amides. En le faisant bouillir avec de l'acide dilué, on obtient de l’ammoniaque et d’autres corps azotés solubles.

La matière humique du sol est d'une grande importance en agriculture; non seulement elle modifie profondément les propriétés physiques du sol, mais encore elle est une source principale d'azote pour les plantes. Un sol riche en humus, est aussi riche en azote; un sol pauvre en humus, est pauvre en azote. Les vieux pâturages de Rothamsted, dont on a extirpé les racines, contiennent, à l’état sec, Jans la couche supérieure épaisse de neuf pouces, 0.245 pour cent d'azote et 3.36 pour cent de carbone, soit à peu près 5.6 pour cent d’humus. On trouve, dans des pâturages anglais très riches, jusaue 0.5 et 0.6 pour cent d'azote. Le sol de vieux jardins potagers et le sol noir de Manitoba peuvent en contenir autant. Le sol arable de Rothamsted, qui est très gras (loamy) contient de 0.10 à 0.15 pour

cent d'azote ; et le sous-sol, jusqu’à une profondeur de

neuf pieds, de 0.04 à 0.05 pour cent. Un sous-sol sablonneux n’en contient pas autant,

- 7. Eléments nutritifs contenus dans le sol.—La proportion de nourriture pour la plante, contenue dans le sol est très petite, même si ce dernier est très fertile ; la terre sert d’abord d'appui à la plante et elle garde l’eau nécessaire à l'entretien de celle-ci. Un bon sol arable peut contenir 0.15 pour cent d'acide phosphorique, 0.2 pour cent de potasse, 0.5 pour cent de chaux ; on peut parfois y rencontrer ces substances en plus grande quantité. La nourriture des plantes n’est pas distribuée dans le sol d’une manière uniforme. Si, par tamisage ou par un courant d’eau, on sépare les part'es fines du sol des parties grossières, les premières contiendront plus de principes fertilisants que les dernières.

Le poids du sol d’un acre de terre est tellement énorme que des proportions centésimales de nourriture végétale peuvent y former un total considérable. Une couche de terre arable (glaise ou terre grasse “ loamy ”) épaisse de neuf pouces pèse de 3,000,000 à 3,500,000 Ibs. quand elle est parfaitement sèche. Un sol de prairie est plus léger ; une couche de neuf pouces, nettoyée de racines, pèse, étant parfaitement sèche, 2,250,- 000 Ibs. Supposons donc un sol sec contenant 0.10 pour cent d'azote, d'acide phosphorique ou de potasse, neuf pouces de ce sol en contiendront, par acre, 2,250 1bs. à 3,500 Ibs.

On rencontre dans le sol une grande partie d'éléments nutritifs, dans une condition telle, que les plantes ne peuvent les utiliser. Un acre de terre peut

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contenir plusieurs milliers de livres d'acide phosphorique ou d’azote tout en restant pauvre; tandis que, si l’on y ajoute 50 Ibs. d'azote ou d'acide phosphorique sous forme de supherphosphate ou de nitrate de soude, la fertilité augmente considérablement.

L'effet utile des éléments nutritifs dépend beaucoup de la nature du sol ; ainsi, il faudra une quantité de nourriture moindre dans un sol sablonneux que dans un sol argileux. Cette différence est due partiellement au plus grand développement des racines dans un sol sablonneux et partiellement à la condition dans laquelle se trouvent les aliments minéraux. Hilgard a constaté que la chaux dans le sol, surtout quand elle est mélangée avec de l’humus, rend plus efficaces la potasse et l'acide phosphorique,de sorte qu'il suffit de quantités moindres de ces deux substances, quand il y a une certaine quantité de chaux pour en activer l'effet.

Les racines des plantes ne peuvent absorber leur nourriture qu’en tant qu’elle est dissoute ou qu’elle peut l'être par le contact de la sève acide de leur chevelu. Toute substance qui n’est ni dans l’une ni dans l’autre de ces conditions, n’est pas propre à la nourrture des plantes, mais elle peut le devenir à la suite d’un travail chimique dans le sol. La plupart des ingrédients que contient le sol sont insolubles; ce fait est réellement d’un très grand avantage, car autrement, certains sols perdent leur fertilité à la suite de pluies abondantes.

Les analyses chimiques n'ont généralement pour but que de déterminer la quantité totale des différents ingrédients qui composent le sol,ou bien les parties solu-

bles dans l'acide chlorhydrique concentré ; ce procédé n'en fait pas connaître le degré de fertilité. Dyer s’est servi, avec succès, d'une solution diluée d’acide citrique pour analyser le sol, parce que cette solution possède une âcreté identique à celle de la sève des racines. Au moyen de cett méthode, on peut déterminer la quantité de potasse et d’acide phosphorique assimilables qu'un sol contient.

8. Oxydation dans le sol.—Les substances d’où proviennent des matières azotées, contiennent toujours beaucoup de carbove. Le rapport de l'azote au carbone des racines et du chaume des céréales est de 1:43 ; pour les légumes, il est de 1:23 ; pour le fumier d’étable à moitié décomposé, il est de 1:18. Ces matériaux s’oxydent dans le sol à cause surtout d'organismes vivants de diverses espèces (insectes, vers, champignons, bactéries) et ïil se produit de grandes quantités d'acide carbonique. Aïnsi, dans une prairie (nettoyée de racines) on trouvera à peu près comme rapport de l'azote au carbone 1:13 ; dans une terre arable, 1:10 ; et dans un sous-sol de glaise, 1:6. Ces chiffres établissent le rapport de l'azote au carbone dans les substances humiques ordinaires.

L’azote de l’humus ne pourrait être utilisé par les plantes tel quel; pour qu'il leur puisse servir de nourriture, il doit être converti en ammoniaque et en acide nitrique. Les différentes phases de ce travail sont probablement l’œuvre de diverses espèces de bactéries qui, en oxydant l’humus, produisent d'abord de l'acide carbonique. La maitrification finale de l’ammopiaque ou des amides est accomplie par deux espèces de

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bactéries dont l’une produit des nitrites que l’autre transforme en nitrates. Des résidus végétaux frais se nitrifient plus facilement que de l’humus vieux.

La bactérie de la nitrification est très abondante dans le sol ; la profondeur jusqu’à laquelle elle pénètre dépend du degré de porosité du sous-sol. Dans le soussol arpileux de Rothamsted, à une profondeur de trois pieds, on ne trouvait pas toujours et partout des organismes. La nitrification ne peut se faire que dans un sol humide et suffisamment poreux, où l'air peut pénétrer ; il faut aussi certaines bases avec lesquelles l'acide nitrique peut se combiner ; cette condition se trouve parfaitement remplie lorsqu'il se trouve du carbonate de chaux, il se forme alors du nitrate de chaux ; elles se trouvent ordinairement dans le carbonate de chaux parce qu'il se transforme en nitrate de chaux. La nitrification a surtout lieu en été ; elle cesse par un froid auquel l’eau se congèle. Les organismes de la nitrification meurent er temps d’excessive sécheresse.

L'oxydation est la plus active dans une terre labourée. C’est dans les terres arables qu’il se produit le plus de nourriture assimilable pour les plantes. La proportion d’humus d’une terre arable ne sera pas modifiée si la quantité qui s’oxyde chaque année est remplacée par les résidus des récoltes ou par des engrais organiques. D'un autre côté, dans une pâture ou un sol forestier, il s’amasse une quantité considérable de matières organiques parce que les détritus de racines mortes et de feuilles ne peuvent être oxydés à mesure qu'ils se forment.

Dans un marécage bourbeux, l'oxydation ne saurait avoir lieu quand l’eau couvre toute la surface, l'air ne

pouvant pénétrer dans le sol. Il peut s'y accumuler une quantité illimitée de matières organiques quand des plantes peuvent végéter dans des conditions permettant cétte accumulation.

9. Mouvements ou transports des sels dans le sol.—Quand l’eau pénètre dans le sol, elle entraîne avec elle une certaine quantité de matières solubles qu'elle y rencontre. Elle entraîne surtout le carbonate de chaux, les nitrates, et les sulfates de soude et de chaux et les chlorures de calcium et de sodium. En temps d’averse, ces substances sont entraînées jusque dans le sous-sol et vont se perdre dans les sources, les ruisseaux et les rivières. Par une saison pluvieuxe, les terres bien fumées perdent une quantité considérable de nitrates ; on estime que ces pertes équivalent à plu: eurs centaines de livres de nitrate de soude par acre. En temps de sécheresse, il se produit du l’évaporation et, en vertu de la capillarité, une partie de l’eau du sous-sol monte à la surface et les sels qu’elle contient sont Ge nouveau concentrés dans la couche superficielle ; ces sels, en certains cas rares, forment une croûte blanche à la surface, L'attraction capillaire est très faible dans les terres composées de sables grossiers.

Outre le transport rapide des sels par l’eau, ceuxci se meuvent encore tant soit peu, dans le sol en vertu de leur pouvoir diffusif moléculaire ; à cause de ce pouvoir, les particules passent continuellement d’une solution plus forte à une autre plus faible. (Ce mouvement qui a toujours lieu dans des terres humides distribue d’une manière uniforme toute la matière soluble. Si l’on donne à un sol humide, du nitrate ou du chlorure de sodium, l’engrais est dissout et pénètre lentement

à l’intérieur, même quand il ne pleut pas. S'il tombe une forte pluie, enlevant tous les sels solubles qui se trouvent à la surface, ceux-ci monteront lentement, en vertu de leur pouvoir diffusif, aussitôt qu'il cesse de pleuvoir. Parmi les sels solubles et diffusibles, les nitrates sont les plus importants, comme nourriture des plantes. La quantité de nitrates du sol est très variable ; elle dépend de la richesse du sol en azote, des conditions de température et d'humidité préexistantes de la façon dont la terre a été lavée par les pluies et de ce que le sol porte ou ne porte pas de récoltes. Là où croît une récolte, les nitrates sont plus près de la surface, parce que l’évaporation de l’eau y est plus active que sur une terre nue. Les racines des plantes les absorbent constamment, et la plante les utilise comme nourriture. Il se perd donc par drainage moins de nitrates quand la terre porte des plantes que quand elle n’en porte pas.

Pouvoir absorbant du sol.— Ta surface d’un sol humide et fertile est capable d’absorber de l’ammoniaque, dans l'atmosphère. L’absorption a lieu sans interruption si l’ammoniaque est convertie au fur et à mesure en nitrate. La quantité absorbée peut être considérable quand le sol est suffisamment poreux et que Ja nitrification a lieu.

Les parties inorganiques et humiques du sol ne peuvent se combiner avec l'azote libre de l'atmosphère ; d'après Schlæsing et Laurent, l'azote est absorbé par une certain, plante très petite du genre varech et aussi par un bacille découvert par Winogradsky. Les bacilles assimilent l’azcte libre seulement quand il est en contact avec des substances propres à

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fermenter et en l’absence d'oxygène et d’ammoniaque. L'absence de l'oxygène est suffisamment assurée par la présence d’autres organismes qui l'emploient largement On ne sait pas si ces bacilles sont identiques aux organismes qui font naître aux racines de trèfle les tubercules qu’on ÿ voit. Si l’on arrose un sol fertile avec une solution d'acide phosphorique, de potasse ou d’ammoniaque, l’eau filtrée à travers la couche arable, ne contient presque rien de ces substances. Cette faculté du sol de retenir l'acide phosphorique, la potasse, etc. est de la plus grande importance en agriculture, parce qu’il en maintient la fertilité malgré les pluies, et permet l'emploi d'engrais solubles. Les substances auxquelles le sol doit ce pouvoir sont les hydrates d'oxyde ferrique et d’alumine, ls hydrosilicates d’alumine et l’humus.

L'oxyde ferrique est un des éléments ordinaires du sol ; c'est à lui qu'on doit attribuer la couleur rouge de plusieurs terrains. C'est surtout cet oxyde qui retient l’acide phosphorique. Quand une solution de phosphate de calcium dans de l'acide carbonique est mise en contact avec de l’oxyde ferrique hydraté, en excès, l'acide phosphorique est graduellement absorbé et la chaux reste en solution sous forme de carbonate. L’alumine hydratée agit de la même manière, L'oxyde ferrique et l’alumine retiennent aussi très bien l’ammoniaque, la potasse et d'autres bases ; mais, les composés ainsi formés sont plus où moins décomposés par l’eau. Les hydrosilicates retiennent d’une manière permanente la potasse et les autres bases, L’humus possède un grand pouvoir absorbant pour l’ammonia-

que ; il retient aussi d’autres bases avec lesquelles il peut former des composés insolubles,

Le sol retient moins bien la mugnésie, la chaux et la soude que la potasse et l’ammoniaque.

En mettant de la terre fertile en contact avec une solu!ion de sel” de potassium ou d’ammonium, la chaux est dissoute et prend la place de la potasse ou de l’ammoniaque qui sont absorbées de préférence.

Des terres pauvres en calcaire retiennent fort mal la potasse et l’ammoniaque appliquées sous forme de sel d’un acide fort, par exemple, sous forme de chlorures, de sulfates ou de nitrates.

Lorsqu'il y a dans le soi du carbonate d 1lcium le sel de potassium ou d'ammonium est décomposé et la base est retenue par le sol, tandis que l'acide uni au calcium est emporté par l’eau de drainage.

Il faut donc, pour que le sol puisse mieux retenir les bases, l'amender avec de la marne, de la craie ou de la chaux.

De toutes les substances qu’absorbe le sol, l'acide phosphorique est le mieux retenu ; toutes les bases sont lentement emportées par l’eau. L'action de cet élément est moins efficace dans un sol pauvre ou dans un autre lavé par la pluie; elle est plus grande dans une terre fortement fumée. Le sol contient toujours quelque nourriture végétale en solution.

La fertilité permanente d’un sol dépend beaucoup de son pouvoir de retenir les éléments nutritifs. Dans les eaux de drainage d’un sol argileux, on trouve à peine des traces d'acide phosphorique, d’ammoniaque ou de potasse,

Les sols sablonneux sont d’une fertilité naturelle très pauvre, à cause de leur pouvoir chimiquede rétention peu développé et la facilité avec laquelle ils s’assèchent ; leur fertilité dépend directement d'applications immédiates d'engrais.

Il y a peu de doute que les principes nutritifs existant dans le soi ne sont susceptibles d’être absorbés par les racines que s'ils s’y trouvent en solution ou sous la forme des combinaisons dont il vient d’être question c'est-à-dire combinée avec de l'oxyde ferrique, des hydrosilicates et de l’humus. Les diverses plantes possèdent à un degré différent le pouvoir d'attaquer

. ces formes variées de nourriture végétale.

11. Labour et drainage.—Le labour et le drainage favorisent la vie végétale sous différents rapports et augmentent la quantité de nourriture à la disposition des plantes.

Si un labour est suivi de gelée ou de pluies et de sécheresses alternatives, le sol se pulvérise et devient plus poreux. Dans un tel sol, les fibres délicates des râcines se forment mieux et s'étendent plus facilement, car les particules sont plus nombreuses et, par conséquent, la surface sur laquelle elles se nourrissent est plus grande.

En labourant la terre, on enfouit les déchets de récolte, l’ivraie et l’engrais. Ce travail se fait au moyen de la charrue. Il y a deux sortes de labours ; le labour profond et le labour superficiel. Le premier appliqué aux terres fortes, les rend mieux pénétrables à la pluie, et en augmente la température : il est pour le sol un véritable drainage ; le second est préférable

en temps de sécheresse parce qu'il conserve l'humidité On peut encore la conserver en tassant le sol.

Un antre avantage remarquable du labour est de bien aérer l’intérieur du sol. Les sols argileux et d’autres riches en humus, absorbent dans ces conditions, de l’'ammoniaque de l'atmosphère et augmentent ainsi leur provision d'azote. L’oxydation de la matière organique azotée est aussi rendue plus facile car il se produit des acides carbonique et nitrique. La désagrégation et ia dissolution des particules des roches se font à la suite d’un travail r {canique ou chimique. Le meilleur résultat du labourage est d'augmenter considérablement la quantité de nitrates du sol.

Au moyen d’un drainage à tuyau, les différentes actions chimiques dont il vient d’être question ont lieu dans le sous-sol à une profondeur plus ou moins grande, car, le niveau d’eau ayant baissé, l'air pénètre plus profondément pourremplir les nouvelles cavités. Le drainage a pour effet de permettre aux racines de pénétrer plus profondément dans le sol et augmente par conséquent l'étendue dans laquelle elles puisent leur nourriture ; car les racines ne peuvent croître sans oxygène et elles pourrissent aussitôt qu'elles atteignent le niveau permanent de l’eau. La désoxydation se fait rapi'ement dans un sol submergé, les nitrates se décomposent et une partie de l'azote s'échappe sous forme de gaz; done, faute de drainage, le sol perd une quantité considérable d'éléments nutritifs.

Le drainage s’étabiit naturellement dans les sols compacts par des fissures ou des fentes quis’y produisent en temps de sécheresse et surtout par des canaux provenant de racines qui meurent et disparaissen

ou par des galeries creusées par les vers. Ces deux dernières causes contribuent beaucoup à accroître la porosité des terres compactes.

12. Ecobuage.--L'écobuage à pour but d'augmenter la quantité de nourriture assimilable par les plantes et d’amender les terres fortes. Pour faire brûler de la terre, on la forme en petits tas qu'on épand et enfouit ensuite. Si la terre contient du calcaire et si la température est élevée ia chaux attaquant les nitrates, une partie de la potasse se dégagera de ses combinaisons insolubles. Afin d’obtenir les meilleurs résultats, il est essentiel que l'écobuage se fasse à une bassetempérature. L’écobuage étant un moyen extrême, il n’est recommandGable qu'en très peu de cas ; il en résulte toujours une perte complète de l'azote contenu dans le sol brûlé.

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