LES FERMENTS FIXATEURS D AZOTE

fixent l'azote de l'air, et tout récemment cette probabilité est devenue une certitude.

MM. Schlœsing fils et Laurent ont appliqué la remarquable méthode de recherche décrite plus haut, non seulement aux légumineuses, mais aussi à d'autres espèces ; dans une première série d'essais on lit croître dans les vases renfermant une atmosphère limitée, rigoureusement mesurée, des topinambours, de Tavoine, du tabac et des pois. Plusieurs vases semblables à ceux qui avaient été ensemencés ne portaient aucune végétation. Dans une seconde série d'essais, à l'avoine et aux pois s'ajoutèrent de la moutarde, du cresson, de la spergule. Dans la première série d'essais, une fixation d'azote libre se produisit dans presque tous les cas. Elle fut sensiblement plus forte quand la culture porta sur les pois que lorsqu'on mit en observation d'autres espèces ; mais dans six expériences sur sept, le volume de l'azote gazeux diminua, et l'analyse décela dans les produits obtenus plus d'azote combiné qu'il n'en avait été introduit par les semences.

L'une des expériences était particulièrement intéressante, le sol n'avait pas été ensemencé, et cependant la fixation de l'azote avait été sensible. Or il s'était développé à la surface de la terre une quantité notable de petites plantes vertes, tandis qu'il n'y en avait guère sur deux autres sols non ensemencés, et qui n'avaient accusé qu'une fixation d'azote, insignifiante dans un cas, nulle dans l'autre.

En soumettant à l'analyse la terre adhérente à la

KlO LKS FERMANTS DE LA TEKRE

croûte verte, on reconnut qu'elle renfermait en combinaison tout l'azote disparu ; il n'y en avait pas dans les couches plus profondes. En rapprochant ce résultat des essais dans lesquels on n'avait observé ni fixation d'azote, ni apparition d'algues vertes, on reconnaissait de plus que si une fixation d'azote avait eu lieu dans la culture de l'avoine et du tabac, le sol avait été dans ces deux cas couvert d'algues comme la terre nue. On était, dès lors, conduit à supposer que ces algues étaient l'agent de la fixation.

C'est pour vérifier cette hypothèse qu'on disposa une seconde série d'essais, dans laquelle on se débarrassa des algues, en couvrant le sol d'une couche de sable calciné, qui ne pouvait renfermer aucun germe ; grâce à cet artifice, aucune algue, aucune mousse n'apparut, et l'expérience devint d'une parfaite netteté. La fixation de l'azote ne fut sensible que pour les pois, elle resta dans la limite des erreurs d'expérience pour les autres espèces.

Ces nouvelles recherches de MM. Schlœsing et fils Laurent étendent donc à une nouvelle classe d'êtres vivants, aux mousses, aux algues vertes, la propriété de fixer l'azote atmosphérique; ces travaux donnent, en outre, quelque lumière sur d'autres points restés jusqu'à présent fort obscurs.

Dans les nombreuses expériences qu'il a exécutées sur d'autres espèces que les légumineuses, M. George Ville avait observé des fixations d'azote notables. Souvent les essais de vérification ont échoué, sans qu'on

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pût pénétrer la raison des échecs ou des succès ; il est possible aujourd'hui de risquer une hypothèse qui expliquerait ces anomalies. Quand , dans les laboratoires, on conserve pendant quelque temps les dissolutions complexes renfermant des nitrates, des phosphates, des sels de potasse, employées pour soutenir la végétation dans les sols stériles, on y voit très souvent apparaître des algues. Or, les expériences dans lesquelles M. George Ville a constaté des gains d'azote ont porté sur des plantes qui ont reçu au début de la végétation de petites quantités de nitrate, et rien n'empêche de supposer que les sols ainsi enrichis ont été envahis par ces cryptogames fixateurs d'azote, qui abandonnant au sol leur dépouille, ont permis à la plante en expériences d'acquérir une dose d'azote supérieure à celle qu'on avait ostensiblement fournie.

L'azote atmosphérique ne serait ainsi entraîné dans les plantes à organisation complexe qu'après avoir été soustrait à l'air par les végétaux cryptogames. C'est peut-être ainsi qu'il faut expliquer encore les quantités d'azote considérables que l'analyse décèle dans les prairies de graminées. Les diverses espèces de cette nombreuse famille paraissent incapables d'utiliser h leur profit l'azote de l'air, et on ne comprenait pas comment les terres maintenues en prairie s'enrichissent constamment d'azote, avant d'avoir remarqué que ces sols sont envahis par des mousses, des algues variées, auxquelles il faut sans doute rapporter les gains constatés.

Jusqu'à présent aucune expérience précise ne permet

d'affirmer que quelques familles de plantes phanérogames autres que les légumineuses utilisent Fazote atmosphérique, mais la discussion des expériences exige une attention particulière, car les résiïltats semblent, au premier abord, conduire à une conclusion opposée à celle que nous venons de formuler.

A la fin de Tannée 1891, M. Bréal sema, dans de grands pots à fleurs pouvant contenir 3 kilos de sable, des graines de cresson alénois déjà germées;, le sable n'avait pas été calciné, mais seulement lavé à plusieurs reprises et il ne renfermait que des traces de matières organiques. On ajouta des engrais minéraux, sans aucun engrais azoté; pendant l'hiver, bien que les vases fussent placés dans une serre, la végétation fut languissante, elle ne prit son essor qu'au printemps. Quand on mit fin à l'expéxience, le cresson était luxuriant. Quelques pieds avaient 0"^,9o de hauteur, ils avaient mûri leurs graines ; en ne tenant compte que de la partie aérienne, on trouvait déjà que Tazote de la récolte dépassait beaucoup celui des graines et de l'eau d'arrosage. Quand on examina les racines, on trouva qu'elles avaient pris un prodigieux développement,. elles enlaçaient le sable, formaient un véritable feutre/ on trouva que le sol s'était aussi singulièrement enrichi d'azote.

Cette expérience fut recommencée, mais le semis eut lieu dans des vases de moindre dimension, renfermant du sable normal ou stérilisé ; dans l'un et l'autre cas, on échoua complètement. Les plantes furent chétives.

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comme celles qu'obtenait M. Boussingault. dans les expériences où il ne constatait aucun gain d'azote. Ea recommençant encore, mais cette fois, en ensemençant le cresson dans des vases d'une grande capacité, oa constata, comme dans le premier essai, un gain d'azote sensible; en Allemagne, le professeur Frank obtint des résultats analogues. Doit-on en conclure que le cresson de M. Bréal ou les plantes variées de M. Frank ont fixé directement l'azote atmosphérique? Il serait imprudent de l'affirmer. Il semble plus vraisemblable que ces expériences ne sont qu'une vérification de la découverte de M. Bertbelot; ce sont sans doute les organismes contenus dans le sable qui ont fixé l'azote dont les plantes se sont ensuite emparées. On est d'autant plus porté à le croire que M. Bertbelot, continuant des recherches sur les micro-organismes fixateurs d'azote, a réussi a en isoler quelques-uns; et qu'en outre, plus récemment, un physiologiste russe, dont le nom a acquis dans ces dernières années une juste célébrité, M. Winogradsky, a cultivé avec succès quelques-unes de ces espèces.

Quand, ainsi que nous l'avons fait, il y a une quinzaine d'années, M. Maquenne et moi, on place dans un grand ballon de verre une dissolution de sucre, un peu de phosphate d'ammoniaque, de la craie en poudre, et enfin une poignée de terre, puis qu'on maintient le tout à une température de 30» environ; on voit se produire une fermentation très énergique, avec dégagement d'hydrogène et d'acide carbonique et formation d'aci-

des butyrique et acétique ;, les ferments qui entrent en jeu sont nombreux, parmi eux se trouve le ferment fixateur d'azote que M. Winogradsky a réussi à isoler. — Ce ferment n'agit qu'à l'abri de Tair; si on l'emploie seul dans un liquide en couche mince, par suite bien aéré, la fixation d'azote n'a pas lieu, mais elle se produit, quand au microbe fixateur d'azote, se joignent des bactéries vulgaires, capables de saisir l'oxygène atmosphérique pour le transformer en acide carbonique et former ainsi autour du microbe anaérobie un milieu favorable. Dans une des expériences de M. Winogradsky, portant sur un liquide sucré, on a constaté la fixation de 24 et de 28 milligrammes d'azote. On remarquera, suivant la très judicieuse observation de M. Berthelot, que cette fixation d'azote est corrélative de la destruction des matières hydrocarbonées, produites par les végétaux à chlorophylle. Les fixateurs de carbone et les fixateurs d'azote jouent ainsi un rôle complémentaire; les plantes à chlorophylle saisissent l'acide carbonique aérien, le réduisent, en forment des matières combustibles que brûlent les microbes fixateurs d'azote, en produisant de l'acide carbonique et del'hydrogène qui vraisemblablement entre en combinaison avec J'azote dans les cellules de ces êtres microscopiques.

Faut-il s'excuser d'avoir si longuement, si minutieusement analysé les travaux récents qui établissent avec certitude l'intervention de l'azote atmosphérique dans les phénomènes de la végétation ? Pour le penser, il ne faudrait pas voir que cette fixation, dans le sol du gaz