FER ET SULFATE DE FER. — MANGANÈSE. — SILICE
Fer*
Dans ces dernières années, on a beaucoup préconisé l'emploi des composés ferreux comme engrais; aussi devons-nous insister sur cette question, qui offre un caractère d'actualité.
Le fer dans les plantes. — Les quantités de fer que contiennent les plantes ne sont pas considérables. Cest surtout dans les feuilles et spécialement dans la matière verte, la chlorophylle, où résident les fonctions d'assimilation du carbone, que le fer est concentré* Une plante, atteinte de chlorose par suite du manque de chlorophylle, attribuable à l'insuffisance du fer, peut retrou-.
ver son étal de santé et reprendre sa couleur verte nor maie, si on lui donne un composé ferrique ; c'est ce qu'ont démontré les expériences d'Eusèbe Gris. Le rôle du fer dans la nutrition végétale, et plus spécialement dans l'assimilation du carbone par les organes foliacés, est donc très important. De même que le fer est indispensable à la production végétale et qu'il est concentré dans des organes remplissant les fonctions les plus importantes, de même il est nécessaire aux animaux; il se concentre dans le sang et particulièrement dans l'hémoglobine, qui est le principal agent de l'acte respiratoire.
Mais, malgré son importance physiologique, au point de vue qui nous occupe, c'est-à-dire au point de vue des matières fertilisantes qu'il faut ajouter à la terre pour en augmenter la fertilité, le fer ne joue qu'un rôle très effacé, puisque d'un côté la proportion que les plantes en exigent est extrêmement minime, et que de l'autre son abondance et sa diffusion dans le sol le mettent en quantité suffisante à la portée des végétaux.
Cependant, pour donner une idée de l'exportation produite par les récoltes, nous indiquerons les quantités de fer, calculé à l'état métallique, que renferment les principales plantes cultivées :
Dans 100 kil. Dans 100 klL do gndnca. do paille on fenillei.
kiU kil.
Céréales o.oi5 o.o3o
Légumineuses o.oio - o.oSo
Plantes industrielles o.o3o o.o65
Racines et tubercules 0.006 o.oSo
Foin o.o5o
Une récolte moyenne de céréales n'exportera pas plus de I kilog. à 1 kilog. 5 de fer; chez les légumineuses, cette quantité n'est pas môme atteinte; elle est unpeu su-
périeure pour les plantes industrielles. Dans les plantes à racines, feuilles comprises, Texportation peut aller de 5 à 10 kilog. ; dans les foins de 3 à 5 kilog. On voit donc que les quantités de fer enlevées sont loin d'atteindre celles des principales matières fenilisantes, telles que l'acide phosphorique, la potasse, etc.
Le fer dans les terres. — Le fer, du reste, est présent dans presque toutes les roches primitives, en combinaison avec la silice; par la désagrégation de celles-ci, il se répand dans les terres arables, soit entraîné mécaniquement ou déposé sur place sous sa forme première, soit dégagé de la combinaison silicatée à Tétat d'oxyde, ou bien encore dissous dans Peau à la faveur de Tacide carbonique. Sa diffusion se fait donc avec facilité. Dans beaucoup d'endroits, le fer s'est localisé par des phénomènes que nous n'avons pas à envisager ici et forme alors des gisements qui servent à l'extraction du métal.
Le fer est un des éléments les plus répandus dans la nature, et il y a peu de terres dans lesquelles on n'en trouve pas des quantités notables. Aucun sol n*en est à tel point dépourvu que les récoltes les plus exigeantes n'y puissent encore trouver à satisfaire les besoins de leur alimentation. Ce n'est pas, en effet, par millièmes que cet élément existe, mais les doses qu'on constate sont généralement élevées et dépassent la proportion de i, 2, 3 et même de 10 pour 100. Ainsi, sur soixante-trois terres analysées, M. P. de Gasparin constate que la proportion de sesquioxyde de fer est au-dessous de i pour 100 dans deux cas seulement ; qu'elle varie de i à 5 pour 100 dans quarante cas; de 5 à 10 dans seize cas, qu'elle est au* dessus de 10 pour 100 dans cinq cas.
C'est sous la forme de silicate, d'oxyde anhydre ou hydraté, qu'on le rencontre le plus souvent ; il est éga-
'6jH LES ENGRAIS.
lement combiné avec la matière organique et avec Tacide phosphorique. Quel que soit son mode de combinaison, le fer ne s'élimine, par les eaux de drainage, qu'en quantité minime, et il n'y a pas à sïnquiéter de sa déperdition ; t)n peut admettre que celui qui existe dans le sol, lui reste définitivement acquis.
En résumé, si nous considérons le fer seulement au point de vue de la nutrition des plantes, nous pouvons dire qu'il existe en telle quantité dans le sol, que dans aucun cas on n'a à se préoccuper de sa restitution comme engrais.
Mais outre son rôle comme aliment de la plante, il en a un autre qui consiste à insolubiliser l'acide phosphorique donné à la terre; en effet, le phosphate de chaux, soluble dans l'eau chargée d'acide carbonique, serait entraîné dans le sous-sol si l'oxyde de fer et l'alumine n'étaient point là pour se combiner avec l'acide phosphorique et pour former une sorte de laque que l'acide carbonique du sol ne dissout plus, et qui arrive aux plantes par l'intermédiaire des matières humiques.
L'oxyde de fer hydraté, concurremment avec Talumine, peut aussi retenir les alcalis, potasse et ammoniaque, par une propriété absorbante comparable à celle de l'argile.
Le fer considéré comme amendement, — Le fer contenu dans le sol ne doit pas être seulement considéré au point de vue de la nutrition végétale et comme fixateur des matières fertilisantes; sous les divers états dans lesquels il se trouve, il communique à la terre des propriétés physiques qui ne sont point sans importance. C'est à l'état d'oxyde, sous une forme hydratée, qu'il joue le principal rôle; il peut alors remplacer l'argile, comme ciment servant à agglomérer les particules terreuses. Aussi, dans beaucoup de terres fines, est-ce lui qui donne
une certaine compacité; on a pu même constater que les sols riches en matières impalpables semblent d'autant plus tenaces que la proportion d^oxyde de fer et d'alumine y est plus élevée.
L'oxyde de fer a encore la propriété de communiquer une coloration à la terre et, par suite, de la rendre plus apte à absorber les rayons solaires. On sait, en effet, que les terres plus colorées, en s'échauffant davantage, donnent à la végétation une activité plus grande. M. Foex cite un exemple intéressant de cette action de Toxyde de fer : certains cépages de vignes américaines ne prospérant que dans des terres très ferrugineuses, on en avait conclu qu^ils avaient besoin pour Surdéveloppement de grandes quantités de fer; suivant M. Foex, il n'en est rien, et Faction favorable constatée tient uniquement à ce que ces terres, étant plus colorées, deviennent plus chaudes et se trouvent ainsi favoriser le développement végétal.
Le fer se présente à nous sous des formes différentes, naturelles ou artificielles, d'un prix assez peu élevé pour qu'on puisse songer à les employer aux usages agricoles.
Oigrde de fer. — Nous avons d'abord l'oxyde de fer anhydre ou hydraté, qui existe en abondance dans la nature et qui constitue les minerais de fer utilisés par la métallurgie. Sous cette forme, le fer ne paraît pas avoir été donné au sol ; mais fréquemment on trouve des terres très ferrugineuses, trop pauvres pour être traitées au point de vue de l'extraction du métal, mais pouvant contenir cependant jusqulà 20 pour 100 d'oxyde ferrique. On a quelquefois employé ces produits; leur coloration est assez accentuée pour modifier la nuance, et par suite les propriétés calorifiques des terres blanches ou peu colorées.
Pour améliorer le sol par l'apport de terres ferrugi-
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neuses, il faut en employer de grandes quantités, et alors cette application devient onéreuse par les transports qu'elle nécessite. Nous ne la conseillerons jamais que dans le cas où ces produits seraient à proximité des sols qu'on veut amender, et nous ne saurions affirmer Teflicacité de ce traitement.
Nous en dirons autant des rognures de fer qu'on a quelquefois introduites dans le sol et qui se transforment lentement en oxyde hydraté; ces matières ne peuvent jouer qu'un rôle tout à fait secondaire et ne méritent pas de nous arrêter plus longtemps.
Il en est de même des laitiers; ces derniers, cependant, contenant beaucoup de silicate de chaux facilement décomposable, peuvent quelquefois agir comme amendement calcaire.
Sulfate de fer. — Nous arrivons maintenant à un produit dont les producteurs ont préconisé l'usage agricole et qui s'est répandu dans ces dernières années.
Le sulfate de protoxyde de fer ou sulfate ferreux, connu sous le notn de vitriol vert ou de couperose verte, se présente en gros prismes rhomboïdaux, transparents, d'un beau vertd'émeraude , d'une saveur d'encre très prononcée. Ces cristaux offrent la composition suivante :
Acide sulfurique 29 .'oo %
Protoxyde de fer 25 .42 —
Eau »... 45 . 58 —
Les couperoses du commerce sont plus ou moins souillées par un excès d'acide, par du sulfate ferrique, des sels de chaux, de manganèse; leur réaction est acide; leur teneur en sulfate de protoxyde de fer pur et sec varie de 40 à 5o pour 100.
Elles sont obtenues soit, en lessivant les pyrites ef-
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fleuries spontanément au contact de l'air, soit en traitant les vieilles ferrailles par Tacide sulfurique faible. Leur prix est peu élevé, et si leur action fertilisante était bien reconnue, leur emploi ne serait pas très onéreux.
Réactions dans le soL — Lorsqu'on introduit du sulfate de fer dans une terre contenant du calcaire, et suffisamment perméable, il se produit une oxydation ; en même temps, le carbonate de chaux opère une double décomposition avec le sulfate de sesquioxyde formé. Il en résulte du sulfate de chaux, du sesquioxyde de fer hydraté et de Tacide carbonique qui se dégage. Mais cette décomposition n'est pas immédiate, puisque l'oxydation du protoxyde de fer exige un certain temps; le sulfate de fer reste donc jusqu'à ce moment dans le sol à son état primitif et peut y exercer, par ses propriétés acides, une action sur les éléments minéraux, tels que les silicates, contenant de la potasse, et les phosphates, dont il peut mettre de petites quantités en circulation. On a beaucoup insisté sur l'action dissolvante que le sulfate de fer exerce à l'égard du phosphate de chaux et on a même conseillé le mélange intime des deux matières. Toutes ces affirmations demandent à être confirmées par des expériences directes.
Les produits de la réaction principale sont essentiellement le sulfate de chaux, c'est-à-dire le plâtre, le sesquioxyde de fer hydraté, pouvant jouer un rôle physique comme agglutinant, et l'acide carbonique qui, s'ajoutant à celui du sol, peut aider à la solubilisation des éléments minéraux. Aucune de ces réactions ne nous semble assez énergique pour produire un effet sensible sur la fertilité de la terre.
Dans les sols acides, ainsi que dans tous ceux oQ le calcaire manque, il faut proscrire Temploi du sulfate de fer qui, tout en s oxydant dans une certaine mesure, gar-
derait ses propriétés acides, et aurait un effet fâcheux sur les racines.
Dans les terres peu perméables, Toxygène, qui déjà y pénètre si diflicilement, est absorbé par le composé ferreux; Tatmosphère y devient alors, impropre à la vie végétale.
. L'infertilité de certains sols est souvent attribuable à la présence naturelle du sulfate de fer; lorsque la proportion de ce sel dépasse i /2 à i pour loo, la terre est frappée de stérilité; le cas se présente assez sou vent dans les terres chargées de pyrite. Le sulfure de fer, s'oxydant lentement, donne naissance à du sulfate de fer qui, ré«pandu à Tétat d*extréme division dans la couche arable, constitue un véritable poison pour les plantes. Nous empruntons à Voelcker un exemple frappant de ce fait; il se rapporte à un sol du lac de Harlem, admirablement pourvu de principes fertilisants, mais imprégné de sulfate de protoxyde de fer; en voici l'analyse :
Matières organiques 147. 10 pour 1000
A2ote 5.20 —
Acide phosphorique 2.70 —
Potasse 5.'5o —
Carbonate de chaux » —
Sulfate de protoxyde de fer 7 .40 —
Bisulfure de fer.. 7.10 —
Le sulfate de fer s^ajoutant au sulfure qui, ramené à la surface par les labours, s*oxyde à Tair, rend toute végétation impossible; c'est au chaulage et au marnage qu'on doit avoir recours pour améliorer de pareils sols.
Il faudra donc se garder d'employer le sulfate de fer dans les terrains manquant de perméabilité ou d*aération, ainsi que dans les sols chargés de matières organiques et dépourvus de chaux.
Action sur les plantes, — Des expériences, faites en Angleterre par M. Griffiths, tendent à montrer que Tapplication du sulfate de fer peut augmenter dans une proportion notable la récolte, tant pour les céréales que pour les racines et pour les prairies ; non seulement la récolte serait plus abondante^ mais encore les produits auraient une valeur alimentaire plus grande par Taugmentation des matières albuminoldes. A Tappui de ce dernier fait, M. Griffiths donne les chiffres suivants, se rapportant aux matières azotées contenues dans loo de récolte :
Avpc nUfat(< Ssn* tnlfiite de f«r. d« for.
Foin i3.io y. 68
Betteraves 2 .«y i .90
Pommes de terre : 3. 92 2.24
^augmentation du fer et de Tacide phosphorique dans les cendres des récoltes sulfatées semble ressortir assez nettement de l'ensemble des essais de M. Griffiths.
Voici les conclusions générales des expériences de ce savant :
a Le sulfate de fer est favorable aux plantes à chlorophylle, fèves , choux, navets ; il augmente la proportion d*hydrate de carbone, et dans certains cas celle de Tacide phosphorique.
« Une solution à i/5 pour 100 est fatale à la plupart des végétaux.
« Le soufre du sulfate de fer active la formation du protoplasma, le fer celle de la chlorophylle. Le sulfate de fer augmente l'azote dans une certaine mesure^ Il semble agir comme antiseptique contre la rouille ».
Les résultats intéressants obtenus par M. Griffiths ne nous semblent pas pouvoir être généralisés. Dans certains cas, le sulfate de fer employé à une dose ne dépassant
pas 65 kilog. par hectare, a donné des résultats avantageux, particulièrement dans les terrains calcaires. Dans beaucoup d'autres, au contraire, on a constaté des effets nuisibles, surtout lorsqu'on augmentait la dose de sel. Cela ressort d'observations de M. Dehérain^ de M. Grandeau, de MM. Wrightson et Munro, et d'autres expérimentateurs.
Le plus généralement, le sulfate de fer à doses modérées s'est montré absolument indifférent aux récoltes. C*esi ainsi que dans les expériences que nous avons faites en terre légère, contenant entre 3 et 4 pour 100 d'oxyde de fer, quelques-uns des résultats ont été favorables au sulfate de fer, d'autres ont été négatifs , et de l'ensemble de nos observations, portant sur un grand nombre de plantes, nous pouvons conclure que dans le sol envisagé, le sulfate de fer n*a pas produit un effet manifeste. Dans un vignoble situé dans la Gironde, en terre forte et assez ferrugineuse, nous n'avons constaté aucun résultat positif, par Tapplication du sulfate de fer, ni sur la quantité de la récolte, ni sur la qualité de la vendange, ni sur l'état de la vigne.
L'action du sulfate de fer sur la végétation, en particulier l'augmentation de la quantité et l'amélioration de la qualité, ne nous semble donc pas aussi bien constatée que les partisans de sulfate de fer l'annoncent; aujourd'hui on fait entrer le sulfate de fer dans beaucoup de formules d'engrais, et les agriculteurs s'engagent ainsi dans une dépense qui nous semble inutile. Sans vouloir détourner les agriculteurs des essais qu'ils peuvent tenter dans cette voie, nous leur conseillons de ne pas trop s'engager dans l'application de ce produit et de se borner à des expériences sur une petite échelle, jusqu'au jour où leur opinion sera faite sur Tefficacité réelle de ce produit.
On a discuté pour savoir si Taction du sulfate de fer était attribuable au fer ou bien à Tacide sulfurique, et on a généralement conclu en faveur du premier; sans vou^ loir nous prononcer à cet égard, l'action générale du sulfate de fer lui-même restant problématique pour nous, nous pensons que dans bien des cas oti une efficacité réelle s'est manifestée, Tacide sulfurique a dû jouer le principal , rôle, comme il eût fait dans un plâtrage. Nous savons que c^est dans les sols calcaireis que Ton observe parfois les bons effets du sulfate de fer; si on rapproche de ce fait l'action favorable du plâtre sur les mêmes sols, on est tenté d'attribuer à Tacide sulfurique les ré-* sultats avantageux obtenus. Mais dans un sol qui manque d'acide sulfurique, il est toujours plus rationnel de recourir au plâtre, dont le prix est beaucoup moins élevé.
Si l'efficacité du sulfate de fer comme engrais nous semble encore douteuse à l'heure qu'il est, son action est cependant manifeste à d'autres points de vue. On sait, en effet, depuis longtemps, qu'en l'appliquant sur des prai* ries couvertes de mousse, soit en poudre, soit en solu'tion, on peut détruire cette plante parasite qui entrave la venue de i'herbe. On sait encore que le sulfate de fer peut servir pour la destruction de la cuscute, et qu'on l'emploie avec succès contre Tanthrachnose de ia vigne. Mais ce sont là des questions spéciales que nous n'avons pas à envisager ici.
Cendres pjrriteuses. — Après le sulfate de fer, nous pouvons placer les cendres et les terres pyriteuses, contenant originairement le fer à Tétat de sulfure, qui se transforme graduellement en sulfate.
Les cendres ou terres pyriteuses, connues encore sous la dénomination de cendres noires, de cendres rouges, se trouvent dans certaines localités en gisements importants. On les considère comme une variété de lignites
pyriteux de formation tertiaire, postérieure à la craie et antérieure au calcaire grossier. Elles se présentent sous forme de poudre noirâtre, imprégnée de sulfate de fer et de sulfate d'alumine; elles sont souvent accompagnées de coquillages, de débris végétaux de différentes natures, de bois bitumineux plus ou moins décomposés.
Cest surtout dans les départements de PAisne et de la Somme, aux environs de Soissons, de La Fère^ de Laon, de Noyon, qu'on les trouve en abondance, généralement à une petite profondeur.
Ces cendres pyriteuses ne sont pas employées immédiatement après leur extraction; leur effet serait nuisible, par suite de l'introduction dans le sol du sulfure de fer; on les met en tas; elles subissent une combustion lente; au bout de quinze jours, elles s'échauffent et s'enflamment même ; la surface se couvre d'efHorescences en forme de petits cratères. La combustion dure de quinze jours à un mois; le monceau exhale une forte odeur sulfureuse; pendant le jour, on voit à la surface une vapeur légère, et la nuit on aperçoit parfois une petite flamme. Ces cendres sont retournées plusieurs fois et accumulées ensuite en gros tas Au bout d'un an à dix-huit mois, elles sont transformées en cendres rouges; après criblage, on les vend directement aux cultivateurs au prix moyen de i o francs la tonne, en gare d*origine. Souvent aussi on les raite part l'eau pour en extraire le sulfate de fer et le sulfate d'alumine ; dans ce cas, les charrées font retour à l'agriculture.
Sous ces deux formes principales, les cendres pyriteuses ont une composition centésimale assez variable, dont voici quelques exemples :
Cendra ronge
de Forg«a*
le»>EMix.
Eau : . .
Sulfate de chaux
— de protoxyde de fer.
— de peroxyde de fer.
— d'alumine
Sulfure de fer i
Sesquioxyde de fer S
Acide phosphorique
Silice et silicate.. <
Matières organiques
^Vzote
Condro rongo
de
Plc«nUo.
lO.O
