TENU DE RENDRE AU SOL .* ILS S’ÉLÈVENT

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DK LA RÉCOLTE.

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Passons au second caractère de la production agricole, plus difficile à faire comprendre, quoique du même ordre que le précédent.

Jusqu’à ces vingt dernières années, on a cru que les phénomènes de la nature étaient dus à des causes diverses, parce qu’ils affectent en nous des organes différents.

Sous cette diversité d’impressions, une analyse mieux inspirée a fini par découvrir que cette multiplicité de causes n’était qu’apparente et qu’en réalité tous les phénomènes physiques ne sont que les manifestations d’une cause unique, le mouvement.

Suivons les conséquences de cette donnée fondamentale.

Vous savez tous que la combustion d’un corps est suivie d’une élévation de température. La combustion de 1 kilogramme de carbone, par exemple, produit une quantité de chaleur telle qu’on pourrait, à son aide, élever de i degré centigrade 8,000 kilogrammes d’eau. Si j’ajoute qu’on appelle calorie , la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré centigrade 1 kilogramme d’eau, nous pouvons dire delà combustion de 1 kilogramme de carbone produit 8,000 calories.

Vous savez qu’avec de la chaleur on engendre de la force mécanique. Entre le poids du corps brûlé, la température produite et la force qui peut en naître, il y a une corrélation immuable.

Nous savons, en effet, de science certaine qu’une calorie équivaut à un effort capable d’élever un poids de \ kilogramme à 424 mètres de hauteur, et on appelle kilogrammètre ou unité dynamique l’effort nécessaire pour élever 1 kilogramme à 1 mètre de hauteur.

Il suit de là qu’une calorie, ou la quantité de chaleur qui fait monter de 1 degré 1 kilogramme d’eau, suffit pour élever ce même kilogramme à 424 mètres de hauteur, ou, en d’autres termes, qu’une calorie est équivalente à 424 kilogrammètres.

Poussons plus loin les conséquences de ces premières données. Le travail d’un cheval attelé est exprimé par

270.000 kilogrammètres à l’heure, c’est-à-dire que les efforts qu’il dépense élèveraient, en une heure, 270,000 kilogrammes à 1 mètre de hauteur. On estime la journée d’un cheval à huit heures de travail effectif, ce qui porte à

2.160.000 kilogrammètres l’expression du travail utile d’une journée. Ainsi, si on concentrait en un point la somme des efforts que la journée d’un cheval représente, elle se résumerait dans ce fait : élever à 1 mètre de hauteur

2,160,000 kilogrammes.

Mais si une calorie équivaut à 424 kilogrammètres ou unités dynamiques, et si la combustion de 1 kilogramme de carbone produit 8,000 calories, il en résulte que la combustion de 1 kilogramme de carbone correspond à 5,472,000 kilogrammètres, ou, en nombre rond, à une journée et demie de cheval, la journée étant fixée, je l’ai déjà dit, à huit heures de travail effectif.

À la lumière de ces indications, un peu abstraites peutêtre, mais qui étaient nécessaires, le caractère le plus caché de la production végétale va nous être enfin dévoilé.

La combustion du carbone engendre de l’acide carbonique et produit de la chaleur, qui peut être exprimée en unités dynamiques.

Si vous tentiez de remonter ce courant et de défaire ce que la combustion a fait, de séparer le carbone de l’oxygène dans l’acide carbonique, vous n’y réussiriez qu’à la condition de restituer au carbone et à l’oxygène une quantité de chaleur égale à celle qui est née de leur combinaison.

Ce fait certain nous conduit à cette conséquence : que chaque kilogramme de carbone qui se fixe dans les végétaux exige 8,000 calories équivalant à 5,472 ,000 kilogrammètres, qui équivalent eux-mêmes à une journée et demie de cheval. Or, comme la récolte de 1 hectare peut être fixée à 10,000 kilogrammes de substance végétale, contenant en moyenne,

et en chiffre rond, 5,000 kilogrammes de carbone, dont la fixation a exigé 40,000,000 calories, on trouve que cette quantité de chaleur correspond à 17 milliards de kilogrammétres, c’est-à-dire à 6,660 journées de cheval. La récolte de 1 hectare ne s’obtient qu’à ce prix.

Si donc la préparation de 1 hectare par les labours, le hersage etc., etc., n’exige, tant de l’homme que des animaux, que 15 journées de cheval, il en résulte finalement que lorsque l’homme dépense 1 en efforts mécaniques, la nature y ajoute 444 à l’état inostensible de chaleur et de lumière.

Mais cette consommation énorme de forces, toujours en action et qui ne s’épuise jamais, quelle en est la source? Vous l’avez pressenti. Les rayons du soleil, en l’absence desquels les plantes n’assimilent pas le carbone. Si le bois et les produits végétaux dégagent de la chaleur quand on les brûle, ils le doivent à celle qu’ils ont tirée du soleil et qui passe, par la combustion, de l’état latent à l’état de liberté. Il n’y a là, en réalité, qu’un acte de restitution.

Ces explications me semblent suffire pour démontrer ce qui forme essentiellement le caractère de la production végétale.

Je répète que la production végétale possède seule le privilège d’ajouter un excédant à la matière première, qui partout ailleurs subit un déchet, et de nous livrer un produit relativement énorme dont la formation accuse la participation d’une force inapparente et étrangère à notre intervention.

Ici se révèle l’instinct merveilleux des peuples qui, devançant les découvertes de la science, n’ont jamais reconnu de prospérité durable pour les États que celle qui se fonde sur une agriculture florissante. On y voit aussi pourquoi certains économistes du dernier siècle, Quesnay entre autres, ont pu concevoir la pensée de faire peser exclusivement les

impôts sur les produits du sol, parce que seuls ils accusent un excédant dans le produit net.

Messieurs, peut-être trouverez-vous que je me suis laissé entraîner trop loin dans cet ordre d’idées; je ne voudrais cependant rien retrancher de mes paroles, car, pour appliquer avec intelligence les procédés agricoles les meilleurs, je crois qu’il faut d’abord avoir une idée netle des principes dont ils relèvent. Mais je me hâte de revenir à la pratique par l’assimilation du carbone.

L'assimilation du carbone se résume, avons-nous dit, dans ces deux faits. Les végétaux absorbent l’acide carbonique de l’air et le décomposent.

Pour prouver que les feuilles absorbent P acide carbonique, il suffit d’introduire une branche feuillée de vigne dans un ballon de verre où l’on fait passer un courant d’air.

Avant d’entrer dans le ballon, l’air contenait de trois à quatre dix-millièmes de son volume d’acide carbonique; lorsqu’il en sort, il n’en contient que deux dix-millièmes tout au plus. Les feuilles ont donc fonctionné là comme un véritable crible.

L’effet que ce rameau de vigne vient, d’opérer sous vos yeux, toutes les plantes, tous les arbres le produisent par leur feuillage.

Mais, pour cela, trois conditions sont nécessaires :

\° Il faut que les végétaux reçoivent l’action directe du soleil; 2° que la température ambiante ne descende pas audessous de 10 à 12 degrés au-dessus de zéro ; 5° que les végétaux soient munis de leurs feuilles.

La suppression de l’une de ces trois conditions suffit pour arrêter le phénomène et frapper, en quelque sorte, les végétaux d’inertie.

Parlons d’abord des effets de la lumière.

Dans l’obscurité les feuilles perdent la faculté d’absorber Pacide carbonique. Dès que la lumière leur fait défaut, les feuilles, à l’opposition de ce qui arrivait tout à l’heure, absorbent de l’oxygène et dégagent de Pacide carbonique.

Au-dessous de 10 à 12 degrés dans nos climats, l’assimilation du carbone cesse à peu près complètement. Il serait cependant imprudent de formuler une indication par trop absolue attendu que toutes les plantes ne sont pas affectées au même degré par l’abaissement de la température.

Enfin, ajoutons que les feuilles sont essentiellement le siège de l’assimilation du carbone ; ni les racines, ni le tronc, ni les branches, ne participent à cette importante fonction.

Passons à des notions d’un ordre plus pratique et plus spécial à l’agriculture.

La quantité de carbone, que les végétaux fixent dans le cours d’une saison, peut atteindre jusqu’à 10,000 kilogrammes par hectare.

Ici se présente une nouvelle question. Tous les végétaux ne sont pas également favorisés sous ce rapport.

D’où vient la différence? de ce que les feuilles sont loin de présenter la même surface.

Si on compare, en effet, à ce point de vue, quelques végétaux choisis parmi ceux qui nous intéressent le plus, tels que le topinambour, la betterave, la pomme de terre et le froment , on trouve : pour le topinambour qui fixe 8,000 kilogrammes de carbone par hectare, que la surface des feuilles représente 15 fois celle du sol cultivé. Pour la betterave qui ne fixe que 2,000 kilogrammes de carbone \ la surface des feuilles n’est plus que 5 fois celle du sol. Mêmes observations à l’égard de la pomme de terre et du froment qui n’absorbent que 1, 700 et 1,400 kilogrammes de carbone par hectare et dont les feuilles occupent une surface encore plus réduite.

Enfin, pour compléterl’étudede P assimilation du carbone, il me suffira d’ajouter que si l’atmosphère est la source

1 Les chiffres que j'indique là sont déduits tous des rendements obtenus à la ferme de Bechelbronn, vu la faiblesse de ces rendements , il faut considérer comme des minima les données dont il s'agit.

principale où les végétaux le puisent, ils en tirent cependant une certaine quantité des couches profondes du sol que les racines absorbent et que les feuilles décomposent et s'assimilent. L’acide carbonique du sol provient de la décomposition des détritus végétaux qui n’y font jamais défaut.

Ainsi, trois faits résument l’économie de l’origine du carbone dans les végétaux.

Il est toujours absorbé à l’état d’acide carbonique.

Les feuilles en opèrent la réduction.

Les radiations solaires sont la condition qui la déterminent.

Passons à l’origine de l’oxygène et de l’hydrogène.

Je pourrais vous dire de ces deux corps ce que je vous ai dit du carbone. Leurs fonctions dans l’économie végétale n’ont pour nous qu’un intérêt théorique.

L’un et l’autre viennent, en effet, de l’eau et les végétaux en tant que source d’hydrogène et d’oxygène, en reçoivent par la pluie plus qu’ils ne peuvent en utiliser.

Est-il bien sûr, me demanderez-vous peut-être, que l’oxygène et l’hydrogène aient l’eau pour origine ?

Aucune question n’est plus facile à résoudre que celle-là. Instituez une culture dans le sable calciné, les plantes ne trouvant dans leur sphère d’activité, l’hydrogène et l’oxygène qu’à l’état d’eau distillée, et vous verrez en quelque sorte l’eau changer d’état sous vos yeux et entrer dans la composition des plantes.

Arrivons à l’azote :

Avec l’azote, la question change de caractère, l’origine de ce corps dans les végétaux a pour nous la portée d’un problème de premier ordre.

Or, ce problème, on peut le résoudre de deux manières différentes, par la science et par la pratique.

Je choisirai de préférence la démonstration par la pratique,

DEUXIÈME EMRET1EN. 51

Je pose comme un axiome que l’azote peut être assimilé par les végétaux, sous trois formes différentes :

A l’état d’ammoniaque ;

A l’état de nitrate ;

A l’état d’azote gazeux.

Et j’ajoute que chacune de ces trois formes convient de préférence à certaines catégories déplantés. L’ammoniaque au froment, les nitrates aux betteraves, tandis que les légumineuses absorbent surtout l’azote à l’état de gaz élémentaire.

Ce premier point admis, je me demande si, d’une manière générale, les récoltes contiennent plus d’azote que les engrais qui ont servi à les produire.

A cet égard les faits sont unanimes, il v a toujours excédant d’azote dans la récolte.

Nous trouvons par exemple (et ce sont là des valeurs minima) que l’excédant s’élève à 45 kilogrammes par hectare pour le topinambour, et à 1 70 kilogrammes pour la luzerne 1 .

Ici se présente une nouvelle question. D’où vient cet excédant d’azote? Du sol? Évidemment non, car c’est là un phénomène permanent, continu, ce qui exclut l’idée de l’intervention du sol dont les ressources sont bornées et qui, cependant, livre chaque année par les récoltes’ plus d’azole qu’il n’en reçoit par les engrais.

L’azote en excès vient donc de l’air, on n’en saurait douter. Mais ici nouvelle difficulté. A quel état l’azote a-t-il été absorbé? Est-ce à l’état d’ammoniaque, de nitrate ou d’azote élémentaire?

Pour prononcer avec certitude, à cet égard, nous avons d’abord une question préjudicielle à résoudre. Il faut savoir si l’air contient de l’ammoniaque et des nitrates, et s’il en contient, dans quelle proportion.

Sur ces deux points, pas de doute. L’air contient à la fois de l’ammoniaque et des nitrates, mais en quantités si faibles,

4 Boussingault.

si exiguës qu’elles appartiennent au domaine des infiniment petits.

Pour l’ammoniaque, en effet, la proportion est comprise : Entre 0,000 000 017

et 0,000 000 052.

Ce qui correspond à 17 grammes d’ammoniaque pour 1 million de kilogrammes d’air. Un dé à coudre à côté du Panthéon ! L’air contient, avons-nous dit, de l’acide nitrique en proportion infiniment réduite, égale à peine celle de l’ammoniaque.

En face de quantités si minimes, vous comprenez qu’il n’est pas possible de leur attribuer la masse énorme d'azote que les plantes tirent de Pair. Aussi, pour échapper à cette difficulté, les nitrates et les sels ammoniacaux étant trèssolubles dans l’eau, -a-t-on admis que la pluie avait pour fonction de les condenser et de les apporter aux végétaux sous un faible volume. Mais cette supposition ne peut se soutenir elle-même dès qu’on examine les choses unpeu de près.

En effet, Peau de la pluie contient en moyenne par litre 0gr 0005 d’ammoniaque et autant de nitre. Or, ces quantités correspondent à un apport de 6 kilogrammes d’azote par hectare et par an, ce qui est évidemment insuffisant pour expliquer l’excédant de 45 kilogrammes accusé par le topinambour et à plus forte raison celui de la luzerne, qui atteint 1 75 kilogrammes. Ni l’ammoniaque, ni les nitrates de l'atmosphère ne peuvent donc rendre compte de l’excédant d’azote que les récoltes contiennent.

Nous voilà conduits par voie d’exclusion à attribuer à l’azote élémentaire de Pair l’excédant qui sans cela resterait inexpliqué.

Cette opinion est-elle admise sans contestation? Non , et voici quelles sont les objections qu’on lui oppose.

On est unanime à reconnaître qu’une partie de l’azote des récoltes a l’atmosphère pour origine, mais on nie l’assimilation de l’azote élémentaire ; on suppose qu’avant d’être absorbé par les végétaux, l’azote passe à l’état de nitrate

dans le sol. Le sol deviendrait ainsi le siège d’une nitrification universelle et permanente.

Ainsi formulée, cette opinion ne résiste pas un instant à l’examen. En effet, si l’azote ne pénètre dans la luzerne qu’à l’état de nitrate, n’est-ii pas évident qu’on doit trouver dans la récolte une quantité de bases correspondante à l’acide nitrique , source supposée de l’azote. Or, il n’en est rien. Dans une récolte de luzerne, obtenue ici même au champ de Vincennes, l’azote a dépassé de 135 kilogrammes par hectare celui qui correspondait aux bases. — 135 kilogrammes n’avaient donc pu pénétrer dans la plante à l’état de nitrate. Cette quantité de 135 kilogrammes n’est ellemême que le tiers de la quantité réelle d’azote qu’un hectare de luzerne tire de l’air, attendu que dans l’exemple que j’ai cité on avait introduit à dessein dans l’engrais de l’azote à l’état de nitrate de potasse et de soude, et qu’il m’a ôté démontré depuis , qu’on peut obtenir des rendements aussi élevés , en remplaçant les nitrates par du carbonate de potasse, c’est-à-dire des produits alcalins et azotés par un produit correspondant sans azote.

J’ai hâte d’arriver aux arguments, tirés plus directement de la pratique.

Je suppose qu’on donne pour engrais à des pois, à du trèfle ou à de la luzerne, du nitrate de soude. L’effet est radicalement nul s’il n’est même nuisible. Or, comment invoquer à l’égard de ces plantes les bons effets d’une nitrification spontanée dans le sol?

On peut donner à cet argument plus de généralité.

Instituez deux expériences parallèles ; dans l’une le sol recevra un engrais composé de phosphate de chaux , de potasse et de chaux sans azote; dans l’autre on ajoutera à ces trois matériaux de la matière azotée.

Dans ces deux conditions il se manifestera des effets trèsdifférents suivant la nature des plantes.

Le trèfle, les pois, les légumineuses, prospéreront au

5i LES ENGRAIS CHIMIQUES.

moins autant sur la terre qui n’a pas reçu de matière azotée que sur l’autre.

Avec le blé, le colza, la betterave, le tabac, les résultats seront tout différents. Là où manque la matière azotée, le rendement sera précaire , tandis qu’il atteindra des proportions énormes là où le sol en sera pourvu.

Que faut-il conclure de ce contraste ? que les plantes forment deux groupes bien distincts. Le premier comprenant celles qui ont besoin de trouver de l’azote dans le sol et l’autre celles qui le prennent de préférence dans l’air.

Voudrait-on nier cette dernière conclusion, et prétendre que l’azote des pois ou de la luzerne vient du sol.

Alors je demanderai pourquoi , dans les conditions favorables aux pois, le froment reste précaire et comment il suffit d’une addition de matière azotée pour en rendre la végétation florissante ?

Ce nouvel ordre de faits, qui n’est en quelque sorte que le développement du premier, nous amène par une autre voie à la même conclusion.

L’azote est absorbé sous des formes différentes. Pour les légumineuses, l’azote élémentaire est la forme la plus convenable. Pour le froment, le colza, c’est l’ammoniaque. Pour les betteraves ce sont les nitrates. Mais répétons-le une fois encore, pour tous les végétaux indistinctement la récolte accuse un excédant d’azote dont ni les engrais ni le sol ne peuvent rendre compte et qu’on ne peut expliquer qu’en lui donnant pour origine l’azote élémentaire de Pair.

Qu’il me soit permis de résumer cette question par quelques chiffres irrécusables destinés à préciser l’importance des quantités d’azote que les plantes tirent de l’air.