CONSTITUTION .CHIMIQUE

« des silicates divers avec excès d'acide silicique. On « a admis souvent que ces silicates se partageaient en « deux groupes : les uns hydratés et comparables « aux ^éolithesy que les acides désagrégeraient com- « plètement tandis que les autres y résisteraient. Le « premier groupe, ajoute-t-on, céderait de préfé- « rence ses alcalis aux végétaux dans le cours de la « végétation. Mais cette distinction est arbitraire ; en « fait, il n'est pas possible de mettre d'un côté les « silicates attaquables, et d'un autre côté, les silicates « prétendus inattaquables. Cette distinction ne re- « présente guère que les degrés inégaux de la vitesse « de dissociation progressive des divers silicates con- « tenus dans les roches primitives, par les agents « atmosphériques ; la terre végétale n'étant qu'un « mélange de ces roches avec les produits de la dé- « composition propre des végétaux (i). »

Nous pourrions encore multiplier les exemples pour montrer l'insuffisance manifeste des méthodes analytiques. Même en ce qui concerne le dosage de la chaux (auquel M. Berthelot attribue une exactitude suffisante) des restrictions s'imposent. Il résulte, en effet, de nos propres expériences, que des sols granitiques, n'abandonnant aucune trace de cet élément aux réactifs acides, accusent cependant 0,0046 de chaux après décomposition des silicates complexes. Au reste, les cendres du lupin et du trèfle (récoltés sur ces terrains) contiennent toujours une proportion appréciable de composés calciques.

Dans notre second ouvrage consacré à la Fertili • sation du sol, nous insisterons sur la valeur des données analytiques pour l'appréciation de la fertilité.

(i) Chimie végétale, t. IV, p. 29.

Le sable, Targile, le calcaire et Thumus — qui sont les composants essentiels de la terre arable — offrent une constitutioi^ chimique très différente. Et s'ils influent à des degrés divers sur la fécondité du sol, les fonctions qu'ils remplissent sont loin d'être semblables. Considérés isolément, ces corps possèdent des fonctions, propres. Pris dans leur ensemble, ils peuvent accuser, en plus, des fondions de relation directes ou inverses. A quelque point de vue qu'on se place, les divergences apparaissent nettement, et elles sont imputables à la nature même des éléments.

On classe habituellement ces éléments en deux groupes : les composants minéraux et les composants organiques. Bien que cette distinction ait le mérite d'être à la fois simple et logique, elle a l'inconvénient de ne pas tenir suffisamment compte du rôle complexe des composés mécaniques ou physiques qui forment le squelette du sol. C'est pourquoi nous croyons devoir distinguer, en outre, pour chacune des classes, des éléments originels et des éléments dérivés.

J'appelle éléments originels ceux qui n'ont subi, au sein de la terre arable, aucune transformation apparente : ils ont conservé leur forme chimique primitive. Ce groupe comprend :

a) Dans l'ordre minéral : les éléments quarts^eux^

feldspathiques ou micacés (encore parfaitement reconnaissables au microscope ap>ès décapage des agré* gats terreux par Tacide oxalique), ainsi que les miné^ raux accessoires, inaltérables chimiquement, solubles ou non : talc, apatite, calcite, etc. ;

b) Dans l'ordre organiq,ue : les résidus végétaux non humifiéSy qui ont conservé sensiblement leur structure anatomique propre, et qui peuvent être séparés sans difficulté, à Taide d'un centrifugeur, si Ton a soin de les immerger dans une solution de nitrate de chaux à 40 pour loo (densité 1,4).

J'appelle éléments dérivés, au contraire, ceux qui ont changé de forme sous l'inâuence des décompositions chimiques ou des actions biologiques diverses. dont le sol est le siège. Nous pouvons rattacher à ce nouveau groupe :

a) Dans l'ordre minéral : les éléments argileux, le calcaire non primitifs les sables siliceux (formés aux dépens de la silice gélatineuse produite dans la décomposition des roches silicatées originelles), ainsi que tous les sels issus des actions chimiques régressives ou progressives, comme les phosphates rétrogrades et les composants minéraux des eaux.

b) Dans l'ordre organique : les substances humiques dérivées, ou plus exactement la matière noire que nos expériences nous permettent de considérer comme un mélange intime d'humates et à'humophosphates complexes formés surtout par voie humide ou par précipitation chimique.

Tous ces composants « mécaniques ou physiques», tous ces éléments siliceux, silicates, calciques et organiques ne jouent pas un rôle égal au point de vue de la fertilité. Si les caractères physiques du sol procèdent de l'ensemble, nous devons admettre que les éléments dérivés, en raison de leur extrême ténuité, sont ceux qui interviennent le plus efficacement dans

la nutrition végétale. Par suite de leurs transformations antérieures — et à moins qu'ils aient subi anciennement des actions métamorphiques — les matériaux fertilisants y sont plus mobiles ou plus faciles à déplacer. J*ai démontré le fait expérimentalement, et Ton sait maintenant que la potasse de Targile, que les phosphates qui l'accompagnent y sont toujours plus aisément mobilisables que dans les éléments feldspathiques et micacés originels, quel que soit leur degré de finesse. Quant aux composants de la matière noire^ ils entrent progressivement dans la circulation ; soit par l'action dissolvante des eaux, soit par l'action réductrice des innombrables ferments qui fourmillent dans la terre.

La partie inorganique du sol comprend les sables, l'argile et le calcaire. Le mot sable désigne ici des" éléments de finesse variable, dépourvus de cohésion, c'est-à-dire incapables de faire pâte avec l'eau ou de s'agglutiner convenablement.

Au point de vue chimique, les éléments sableux sont constitués le plus souvent par un mélange de débris rocheux où l'on retrouve les diverses espèces minérales : quart:{, mica, feldspath, etc. Il y aurait lieu, par conséquent, de considérer plusieurs variétés de sables. Sur ce point, nous préférons abandonner la classification ordinaire des composants minéraux et distinguer, d'après la constitution chimique :

1° les éléments siliceux ; 2° les éléments silicates ; 3° les éléments calciques ; 4° les éléments accidentels.

Dans chaque groupe, nous rencontrerons des éléments originelsi et des éléments dérivés.

Éléments siliceux. — Les sols normaux contiennent toujours une certaine quantité de silice libre, cris-' tallisée ou amorphe. Les débris de quartz, les sables ' quart^eux proprement dits, sont formés de silice cristallisée à peu près pure ; comme ils proviennent de la fragmentation des roches acides, ils représentent r élément siliceux originel, A côté de ces sables primitifs, se placent les éléments siliceux dérivés qui ont pris naissance dans la décomposition chimique des minéraux silicates (fig. 6). Nous savons, en effet.

FiG. 6. — A) Sable ^»ar»{««« originel ;'B) Silice précipitée anhydre C) Silice gélatineuse hydratée. — Vus au microscope polarisant (grossis 80 fois) : les débris quartzeux présentent seuls des anneaux colorés.

que Teau chargée d'acide carbonique, en réagissant sur les composés feldspathiques et ferromagnésiens.

libère toujours une quantité appréciable de silice à Tétat gélatineux ou amorphe,

Aiiisi, la dénomination « éléments siliceux » s'applique indistinctement aux composants siliceux dérivés du quartz originel (qui n'existe pas dans toutes les roches) et des silicates primitifs. L'expression « éléments Q.UARTZEUX » n'ayant pas la même extension de sens que la précédente ne doit pas être confondue avec elle. Les éléments siliceux dérivés ont une densité inférieure à celle du quartz ; ils sont moins résistants à l'action des alcalis, et on peut arriver à les séparer en traitant les sables, à chaud, par une solution de potasse ou de soude.

. Bien que la silice libérée par action chimique soit plus facilement attaquable, et qu'elle puisse ainsi jouer un certain rôle dans la nutrition des plantes et dans les propriétés mêmes du sol, il faut considérer surtout les divers matériaux siliceux, suivant leur degré de finesse, comme des éléments de perméabilité, de division et de tassement.

Éléments silicates, — Les sables feldspathiques et micacés, les débris rocheux et l'argile — qui correspondent chimiquement à des silicates plus ou moins complexes — appartiennent au groupe des éléments silicates proprement dits.

Nature des éléments silicates* — Il faut distinguer : les éléments sableux ou originels, qui peuvent affecter des formes et des dimensions très diverses, les éléments limoneux et les éléments argileux ou dérivés, qui se différencient nettement par l'ensemble de leurs caractères généraux. En effet, tandis que l'élément sableux (produit de fragmentation) présente une constitution chimique identique à celle des espèces minérales dont il provient, l'élément argileux (pro-

duit de décomposition) accuse toujours, au contraire, une moindre richesse en silice et en oxydes terreux ou alcalins. Quoique Tétude de ces composés soit encore fort incomplète — en raison des difficultés qu'on éprouve pour la séparation de Targile — elle n'en présente pas moins, à tous égards, un intérêt des plus considérables.

1° Éléments sableux. — C'est dans le sable grossier et dans le sable fin, séparés par lévigation,

FiG. 7. — Mélange de sable grossier et de sable fin extrait d'un sol silicoargilcux. A) Sables bruts; B) sables décapés (gross. 110 au microscope polarisant).

qu'on retrouve, à l'analyse, la majeure partie des minéraux originels (fig. 7). Nous avons montré précédemment, en étudiant la constitution minéralogique du sol, comment on pouvait isoler les espèces essentielles qui s'y trouvent contenues. Il n'y a pas

lieu de revenir sur cette question. Toutefois, nous devons rappeler ici que le sable fin diffère considérablement du sable grossier, non seulement en raison de sa ténuité, mais aussi par son extrême pauvreté en mica et surtout en feldspath.

Au point de vue physique, le sable grossier est un élément de perméabilité^ tandis que le sable fin, malgré son défaut de cohésion, doit êtreconsidéré comme un élément de tassement. Dans les sols sableux, où la formation des agrégats se trouve paralysée, par suite de Tinsuffisante proportion des éléments d'agglutination, la perméabilité est en raison directe de l'abondance du sable grossier. Si le sable fin domine, la pénétration de Teau devient très pénible : la terre est essentiellement battante.

Au point de vue chimique, les composés sableux offrent encore de sensibles différences. Et s'ils renferment également de V alumine, de V oxyde de fer ^ de la magnésie, de \di chaux et de Xz potasse, il ne s ensuit pas que ces matériaux y soient utilisables au même degré. Comme l'intensité des actions dégageantes est fonction de la finesse des particules — à conditions égales de milieu — il en résulte que le sable fin contribuera plus efficacement que le sable grossier à la nutrition des végétaux ou à la formation des réserves nutritives du sol.

2° Eléments limoneux. — Cette appellation s'applique au sable impalpable, au limon, dont les caractères physiques sont intermédiaires entre ceux du sable surfin et de l'argile. Abstraction faite du silicate d'alumine hydraté et de ses dérivés immédiats, les éléments limoneux du sol sont essentiellement constitués par un mélange d'espèces minérales très tenues, ayant déjà subi une hydratation assez profonde (sans décomposition chimique apparente)... Pour pouvoir rester en suspension dans l'eau au-delà

à l'air.

à rétuve.

de vingt heures les éléments sableux, limoneux et argileux retiendraient, d'après nos recherches, les quantités d'eau suivantes (les déterminations d'humidité ayant été faites après séchage à l'air et à l'étu ve) :