V. ^ Actions mobilisantes

Grâce aux propriétés absorbantes du sol, certains principes fertilisants -*- à l'exception des nitrates, des sulfates et des chlorures solubles -^ contractent avec les éléments mécaniques dérivé» des combinaisons irrégulières et encore mal définies qui ont pour effet de les immobiliser temporairement. Ces actions nettement conservatrices contrebalancent, en fait, les actions désagrégeantes et dissolvantes ; mais elles risqueraient d'amoindrir la fécondité naturelle de la terre arable, si les actions mobilisantes n'interre- — ' ' I , .1- . . .1 , ■ . . ■'-

(i) G. R. de l'Académie, t. CXXXV, p. 6oi.

ACTIONS MOBIUSANTBS 379

nalent pas à temps pour libérer les matériaux retenus par Targile et les composés humiques. Ce tra* vail ultérieur de mobilisation se différencie à la fois par son caractère et son objet particuliers : il combat V affinité d'absorption en remettant en circulation des principes qui sont gicidentellement passifs (i).

Agents de mobilisation. — C'est surtout à Teau chargée d'acide carbonique et de sels divers qu'incombe naturellement le travail de mobilisation* En principe, celle-ci se comporte à l'égard des éléments dérivés comme à l'égard des éléments originels : elle dissout de la potasse, de la chaaz, de l'acide phosphorique, mais avec cette différence qu'elle agit plus facilement et donne lieu parfois à des substitutions chimiques*

Nous pouvons admettre, par exemple, que l'argile colloïdale saturée de potasse échange cette base contre de la chaux ou de l'eau, suivant que la mobilisation de l'alcali est l'œuvre d'un composé calcique ou de l'acide carbonique :

a) En présence du chlorure de calcium, un silicate alumino'potassique donnerait du chlorure de potassium et un silicate alumino-calcique ;

b) En présence de Vean chargée d'acide carbonique^ le même silicate donnerait du carbonate de potasse et un silicate d'alumine hydraté,

La première réaction n'est pas immédiatement

(i) Les Actions ûBSAQUBGBAiiTfis s'excrcetit h Tégard des cofmpo' MOHts origtneh oa des débris rocheux primitifs ; les actions dissolvantes provoquent la dissolution partielle ou intégrale de composés divers qui se retrouvent dans les liquides avec les mêmes caractères chimiques primitifs ; les actions mobilisantes, au contraire, comportent exclusivement la libération de principes fertilisants qui sont immobilisés par les propriétés absorbantes des

a8o LA CHIMIE pu SOL

réversible : nous la supposerons normale et stable ; la seconde, au contraire, correspond à un système instable, puisque le silicate d'alumine hydraté absorbe le carbonate alcalin quand la proportion de gaz carbonique diminue. Ici, la mobilisation de la potasse peut n'être qu'apparente et temporaire, mais elle deviendra effective si le carbonate potassique se transforme sous l'influence de l'acide humiqueoudetout autre composé susceptible de réagir.

Avec les solutions salines, même en l'absence du gaz carbonique, se produit-il des actions mobilisantes réelles ? Les expériences que j'ai faites permettent de répondre affirmativement, du moins en ce qui concerne les composés calciques solubles.

Mobilisation de la potasse. — Dans le sol, habituellement, la potasse revêt une forme insoluble. Elle appartient à des combinaisons complexes, polybasiques, qui l'abandonnent peu à peu sous l'influence de l'eau chargée d'acide carbonique, de bicarbonate de chaux ou de plâtre. A vrai dire, cet abandon peut n'être que momentané, à cause du pouvoir absorbant qu'exerce la terre arable à Fégard des carbonates alcalins ; cependant, quand Yactivitê chimique se manifeste, l'absorption est contrebalancée, et il s'établit alors un état d'équilibre mobile à la faveur duquel une fraction des matériaux solubilisés peut rester disponible.

A quel degré, dans quelle mesure les composés calciques opèrent-ils le déplacement et la solubilisation de la potasse ? Pour le savoir, j'ai entrepris une série d'expériences sur un sol granitique de la Creuse littéralement dépourvu de calcaire (i). Les essais ont

(i) Le choix de la terre n*est pas indifférent dans les essais de ce genre. Si les sels solubles de calcium, grâce à leur action

ACTIONS MOBILISANTES 28 1

été effectués sur loo grammes de terre fine et sèche. J'ai employé comparativement la chaux, le calcaire, le plâtre, le phosphate monocalcique (P*O^H*Ca), le chlorure et le nitrate de calcium. Tous ces corps, chimiquement purs et préalablement analysés, furent appliqués à des doses équivalant à i 7o de chaux anhydre ; après les avoir mélangés à la terre, on ajouta partout une égale quantité d'eau (o"*,2o).

En faisant varier seulement le temps de contact, j'ai observé, d'une manière générale, que les sels solubles agissent instantanément ou en temps très court. Ainsi, le plâtre et le chlorure de calcium ont donné respectivement :

POTAâSE MOBILISÉE

(pour iooo) après

24 heures 10 jours 4 mois

Plâtre 0,048 0,073 0,096

Chlorure de calcium. . 0,115 0,115 o>ii5

A égalité de temps, les quantités de potasse mobilisée diffèrent considérablement, pour la même terre, suivant la nature des corps employés. Voici, à titre d'exemple, les nombres trouvés après un mois d'expérience :

mobilisante, forment des composés potassiques, il ne faut pas oublier que ceux-ci se dédoublent aussitôt dans les sols calcaires, pour former du carbonate de potasse qui est retenu, immobilisé par le pouvoir absorbant. Dans ces conditions, le phénomène de mobilisation se trouve masqué, il n'est guère possible d'en déterminer exactement l'intensité et le sens.

98a LA GHIMIB DU SOL

POTASSE MOBIUSBE POUR lOOQ DE TERRE

GtcAiAle Èxcé««ltte

Témoin (eau) , 0,270 >

Plâtre pur 0,310 0,040

Chaux vive ...*... 0,340 0,0^0

Carbonate de chaux .... 0,420 0,150

Nitrate de calcium. . 4 & « 0,430 6,^6(3

Phosphate raonocalcique . . 0,700 0,430

Chlorure de calcium * , . . 0,720 0^450

On voit combien sont grandes les différences d'action. Le chlorure de calcium et le phosphate monocalcique l'emportent de beaucoup : ils libèrent l'un et l'autre de fortes proportions d'alcali qu'on peut évaluer à 25 0/0, par rapport à la potasse attaquable par l'eau régale, et à 5 0/0 par rapport à la potasse totale (i). Étant donnés les résultats obtenus, on est en droit de se demander s'il ne serait pas avantageux, pour apprécier la fraction de potatee assimilable contenue dans une terre, d'employer une solution calcique appropriée. J'ai entrepris sur oe point de nouveaux essais, mais la grosse difficulté réside dans le partage de k potasse originellement passive (qui n'a jamais été soluble) et de la potasse accidentellement passive (qui a été immobilisée par le pouvoir absorbant après avoir affecté la forme soluble). Or, l'action très inégale des sels calciques montre qu'ils n'ont pas, à égal degré, la même puissance de mobilisation et de désagrégatioti (âl). Si quelques cdrps

(i) Ces évaluations sont faites en ne tenant compte que des excédents ; dans le cas contraire, elles deviendraient respectivement égales à 40 et à 8,53 °/o, la terre dosant par kilogramme 1,8 de potasse soluble dans Teau régale et 8,5 de potasse totale.

(a) Ces termes n'ont pas la même signification : la libération de potasse essentiellement passive est un travail de désagrégation qui

ACTIONS MOBIUSAICTES 983

exercent à la fois une action mobilisante et une ac^ tien désagrégeante, peut-être en est-il d'autres qui jouent exclusivement le rôle de mobilisants. Ce sont ceux-là qui nous renseigneront le plus utilement.

Je voudrais, en passant, appeler Tattentibn sur les effets du phosphate itionocalcique. En 1893, à la suite de quelques expériences culturales, je n'hésitais pas à attribuer la supériorité des superphosphates — en sols silico-argileux, très pauvres en chaux mais riches en humus — à l'action mobilisante du plâtre. Depuis lors, un agronome italien, M. N. Passerini, a montré que le phosphate monocalcique mobilise très bien la potasse du sol. M. Dusserre attribue la même propriété au superphosphate et au nitrate de soude (i) ; les sels ammoniacaux agissent dans le même sens. Dans les terres de la Creuse^ où Ton emploie avec avantage le superphosphate, de préféreùde aux engrais phosphatés, cette faculté de mobilisation, qùî a pour effet de rendre! plus facilement assimilable la potasse inerte des éléments sableux, mérite d'être prise en considération ; elle suffirait, au besoin, pour expliquer la faveur dont jouissent les superphosphates, dans les régions granitiques, où l'acide phosphorique fait presque toujours défaut.

Potir compléter utilement ces essais, j'ai étudié la mobilisation delà potasse contenue dans les éléments sableux et argileux provenant de la tiiême terre. J'ai opéré sur des échantillons de 10 grammes additionnés de 46 ceUtimètres cubes d'eaU distillée et d*une proportion de sels calciques équivalente à un

porte, en effet, sur les débris rocheux incomplètement altérés ; au contraire, la libération de la potasse accidentellement passive constitue un travail de mobilisationt

(i) Je crois me rappeler que le mêine fait avait été signalé par WAfciHQitoN, en ce ^ui concerne le nitrate de sotide.

gramme de chaux anhydre. Voici les résultats obtenus avec les divers éléments :

POTASSE MOBILISÉE POUR lOO

Sable Sable

grossier fin Argile

Témoin (eau). . . . 0,105 0,168 0,132

Chaux vive .... 0,184 0,195 *

Plâtre pur 0,185 0,184 ^jI32

Nitrate de calcium. . 0,124 0,193 »

Chlorure de calcium . 0,278 0,232 0,350

L*expérience a duré 34 jours pour les sables et 6 jours pour Targile qui fut soumise seulement à l'action du plâtre et du chlorure de calcium. En tenant compte de la richesse potassique de chacun des éléments (1,35 pour le sable grossier, 0,58 pour le sable fin, et 0,51 pour Targile), on trouve que sur 100 parties de potasse, il en a été mobilisé :

Sable Sable grossier fin Argile

Témoin 7,9 28,9 25,9

Chaux 13,8 33,6 >

Plâtre 7,9 32,7 25,9

Nitrate de calcium .... 9,2 33,2 >

Chlorure de calcium . . . 20,9 40,0 68,6

L'efFet du chlorure de calcium est encore des plus manifestes ; contrairement au plâtre et au nitrate de chauXy il libère de la potasse, dans tous les cas, et exerce, à la fois, une action de désagrégation et de mobilisation.

On remarquera, en outre, Tinégale résistance de la potasse suivant qu'elle appartient aux éléments grossiers ou aux éléments fins. Si nous prenons pour

ACTIONS MOBILISANTES iSç

base de comparaison les sels calciques solubles dont l'action est presque instantanée, — ce qui permet de négliger le temps — nous voyons que le chlorure de calcium a mobilisé 40 7o de la potasse contenue dans le sable fin et 68 7o de la potasse contenue dans l'argile. La différence de finesse des éléments suffit-elle pour expliquer les écarts observés ? N'y aurait-il pas lieu de tenir compte aussi de l'état de la potasse et de la nature de l'enduit?

Il y a quelques années déjà, en étudiant l'action des acides sur les matières silicatées du sol, j'avais été frappé de voir que les sols les plus riches en potasse totale n'étaient pas toujours ceux qui donnaient la plus forte proportion de potasse attaquable. Par contre, des alluvions marneuses, contenant jusqu'à 70 7o de calcaire — avec 25 °/o environ de débris silicates très fins (sable et argile). — accusaient de 5 à 7 millièmes de potasse attaquable par l'acide azotique. C'est pour interpréter cette anomalie singulière que j'ai pris l'habitude de distinguer la potasse originellement passive, qui se montre très résistante aux réactifs habituels, et la potasse accidentellement passive ou immobilisée par le pouvoir absorbant, qui possède une très faible résistance à l'égard des agents de mobilisation.

Ainsi, dans un sol où l'activité chimique est intense, les fins débris rocheux de nature feldspathique, par exemple, ont pu subir la désagrégation intégrale : il s'est fait alors de l'argile pure, et toute la potasse a été solubilisée à un moment donné ; seulement, en raison du pouvoir absorbant, les éléments argileux n'ont pas conservé leur pureté : ils ont repris le carbonate de potasse et immobilisé l'alcali en lui donnant une forme nouvelle, bien différente de celle qu'il possédait dans l'élément feldspathique primitif. On comprend, dès lors, qu'une terre très décompo-

986 hk CHDOB DU SOL

sée ou très désagrégée, même fortement calcaire ou faiblement siliceuse, accuse une proportion de potasse attaquable bien supérieure à celle qui peut exister dans un sol plus riche cependant en éléments silicates, mais dans lequel ces éléments ont conservé tous leurs caractères physico-chimiques originels,

Mobilièâtion de la ohaux, — * Les actions mobilisantes s'exercent également à Tégard de la chaux qui s'est substituée à la potasse de Targile colloïdale. Cette substitution, ayant pour résultat de modifier la nature des éléments argileux et de combattre leurs propriétés colloïdales, expliquerait, selon lious. Tac-* tion physique des amendements calciques. Nous avons montré comment, sous l'action deft sels de chaux, les silicates alumino-potassiques dérivés se transformaient en silicates alumifto-calciques ; il convient d'examiner maintenant par quel mécanisme la chaux ainsi combinée peut faire Retour à la circulation.

L'expérience montre que les feldspaths riches en chaux se désagrègent avec plus de facilité que les autres. Dès lors, on peut admettre que l'acide carbonique réagira aisément sur notre silicate aluminocalcique formé par voie humide ; il se produira du calcaire ou du bicarbonate de chaux et Un silicate d'alumine hydraté. S'il en était autrement, les propriétés absorbantes de l'argile disparaîtraient à jamais.

Ainsi, au lieu d'admettre la réversibilité des actions mobilisantes, en supposant que la potasse déplace ou mobilise la chaux du silicate alumino-calcique — nous pensons que ce corps se désagrège^ cède sa chaux et à l'acide carboniquere devient alors capable d'absorber de nouvelles quantités d'alcali.

C^tte raison seule nous oblige à reconnaître là

ÎRANS^ORMATiOMS CiilliaQUES ftS^

réalité des actions mobilisantes pour la libération de la chaux appartenant aux silicates dérivés : à Targile non colloïdale.

MobillêAtlon de l'aoide phoàphoriquô^ *^ Il semble que Vargile, sous certaine forme, puisse fixer des phosphates dissous. -^ M. Th. Schlœsing a montré la progression croissante de Tacide phosphorique et du fer, suivant la finesse des éléments sableux et argileux. (Voir tableau, p. 70.) Ces corps forment-ils simplement un enduit autour des fines particules ou sont^ils combinés avec Targile? On ne saurait le dire encore... Ce que nous savons bien, c'est que les phosphates dérivés (Penduit se formant par précipitation) peuvent concourir à la nutrition végétale* Par ce fait même, ils sont susceptibles d'entrer en circulation, d'être mobilisés.

Ainsi, les actions mobilisantes se manifestent dans tous les sols chimiquement actifs. Sans elles la majeure partie des aliments minéraux resterait à Tétat passif, notamment dans l'argile, et la végétation s'en ressentirait d'autant plus que le& actions désagrégeantes seraient moins intenses.