LETTRE XXII

Circulation de la matière dans le règne animal et végétal. — L'océan. — L'agriculture. — Rétablissement de l'équilibre dans le sol. Causes de l'épuisement des terrains. — Virginie. — Angleterre. — Bénéfice obtenu par l'importation d'os, — Insuffisance de l'agriculture empirique. — Nécessité de principes scientifiques. — Influence de l'atmosphère. — Matières salines et terreuses qui constituent le sol.

Tout le monde sait que, dans l'espace immense et cependant limité de l'océan, le règne végétal et le règne animal sont sous la dépendance réciproque l'un de l'autre. Ainsi les animaux marins puisent dans les plantes marines tous les éléments dont se composent leurs propres organes : mais, après la mort de ces animaux , les éléments qui entraient dans leur composition reprennent leur forme primitive, et servent alors à la nutrition de nouvelles générations de plantes.

L'oxygène que les animaux marins, chaque fois qu'ils respirent , enlèvent à l'air qui se trouve à l'état de dissolution dans l'eau de la mer , est plus tard restitué à l'eau par les phénomènes vitaux dont les plantes marines sont le siège. L'air dissous dans la mer est plus riche en oxygène que l'air atmosphérique; car le premier contient 32 à 33 volumes

d'oxygène p. 0 0 , tandis que le second n'en contient qiie 21 . L'oxygène de l'eau se combine avec les éléments organiques des animaux morts, lorsque ceux-ci tombent en putréfaction; il transforme leur carbone en acide carbonique et leur hydrogène en eau, en même temps que leur azote reprend la forme d'ammoniaque.

Ainsi donc, il s'opère dans l'océan, sans qu'aucun élément y entre ou en sorte, une circulation incessante dont la durée est infinie , mais dont l'étendue est limitée ; car, dans un espace limité, les substances susceptibles de servir à la nutrition des plantes ne peuvent exister qu'en quantité également limitée.

Nous savons que les plantes marines ne sauraient puiser par leurs racines dans l'humus les principes assimilables nécessaires à leur nutrition. Prenons pour exemple le fucus gigantius: cette plante, suivant Cook , alteint une hauteur de 360 pieds , et un seul individu de cette espèce , avec ses ramifications et ses feuilles, nourrit des milliers danimaux marins ; cependant sa racine consiste en un petit corps qui n'est pas plus gros que le poing. Quelle nourriture une plante aussi gigantesque peut-elle tirer d'un rocher nu à la surface duquel on ne remarque pas le moindre changement II est évident que ces plantes ont simplement besoin d'un point d'attache qui les empêche de changer de place, ou bien d'un contre-poids qui fasse équilibre à leur pesanteur spécifique, laquelle est inférieure à celle de l'eau. Ces végétaux vivent dans un milieu qui fournit à chacune de leurs parties les substances assimilables dont elle a besoin. L'eau de la mer contient non-seulement l'acide carbonique et l'ammo-

niaque , mais encore les phosphates et les carbonates alcalins, ainsi que les sols terreux qui sont indispensables au développement des plantes marines , et que nous retrouvons constamment dans les cendres obtenues par la calcination de ces végétaux.

Il est démontré par toutes les observations faites à ce sujet, que les conditions nécessaires à l'existence des plantes marines sont les mêmes que celles qui sont nécessaires à la vie des plantes terrestres. Mais ces dernières ne vivent pas , comme les végétaux marins , dans un milieu qui présente à la surface tout entière de la plante les divers éléments dont a besoin chacune de ses parties. La vie de ces végétaux exige le concours de deux milieux , le sol et l'atmosphère : le premier doit contenir les principes élémentaires qui ne se trouvent pas dans le second.

Comment est-il possible que l'on ait jamais révoqué en doute le rôle que jouent dans le développement des végétaux le sol et ses principes constitutifs? Comment est-il possible qu'il y ait eu une époque où les éléments minéraux des plantes n'étaient pas regardés comme essentiels et nécessaires à leur vie? L'étude des phénomènes qui se passent à la surface de la terre a fait reconnaître qu'elle est le théâtre d'une circulation semblable à celle qui existe dans l'océan : on y a observé les mêmes séries de métamorphoses incessantes, le même équilibre , à chaque instant troublé , et à chaque instant rétabli.

L'expérience a démontré aux agriculteurs que la quantité de matières végétales produites sur une superficie donnée de terrain augmente quand on ajoute à ce dernier certaines

substances qui primitivement faisaient partie de ce même terrain , mais qui lui ont été enlevées par les plantes. Nous voulons parler des excréments de l'homme et des animaux. Ces excréments , en effet , proviennent des plantes : ils représentent précisément les matières qui après avoir été, sous forme d'aliments, assimilées par les animaux, reprennent, soit pendant le cours de la vie de ceux-ci, soit après leur mort, la forme qu'elles avaient auparavant, c'est-à-dire à l'époque où elles faisaient partie constituante du sol. Nous savons que l'atmosphère ne contient aucune de ces substances et par conséquent ne peut les remplacer. Nous savons en outre que, en les enlevant à la terre , l'on diminue sa productivité et l'on détruit enfin sa fertilité, fertilité, du reste , que l'on peut rétablir et augmenter en fournissant au sol une quantité suffisante de ces mêmes substances.

Après tant de recherches et d'expériences décisives sur l'origine des principes qui constituent les organismes animaux et végétaux, sur l'utilité des alcalis, de la chaux et des phosphates, est-il possible de méconnaître encore les principes sur lesquels doit reposer toute agriculture rationnelle?

L'art de l'agriculture peut-il se fonder sur autre chose que sur le rétablissement de l'équilibre troublé? Peut-on s'imaginer qu'un pays riche , fertile , possédant en outre un commerce florissant , et exportant depuis plusieurs siècles les produits de son sol sous forme de bestiaux et de céréales, soit capable de conserver sa fertilité, si d'autre part son commerce ne lui rend pas , sous forme d'engrais , les éléments essentiels que ses terres ont perdus et que l'atmo-

sphère ne saurait lui fournir. Un pays qui se trouve dans ce cas, doit nécessairement éprouver le sort de la Virginie, cette contrée autrefois si fertile , qui aujourd'hui ne peut plus produire ni blé ni tabac, objets principaux de ses anciennes exportations.

Les grandes villes de l'Angleterre consomment non-seule* ment tous les produits de l'agriculture anglaise, mais encore tirent de l'étranger de grandes quantités de produits agricoles. Mais les principes minéraux nécessaires au développement des plantes ne sont pas restitués au sol. Des dispositions qui sent particulières à ce pays et qui tiennent aux habitudes et aux mœurs des habitants, rendent difficile, peut-être même impossible , de recueillir l'énorme quantité de phosphates qui , chaque jour, est emportée sous forme d'excréments liquides et solides , par les rivières. Or, les phosphates sont les principes constitutifs les plus importants du sol, quoiqu'ils n'y entrent qu'en très-faible proportion.

On a observé en Angleterre un fait remarquable , c'est qu'un grand nombre de champs qui se trouvaient épuisés de cette manière , c'est-à-dire qui ne contenaient plus de phosphates, doublèrent immédiatement de fertilité, quand on les sema de débris d'ossements (phosphate de chaux) importés du continent. Mais cette exportation d'os, si elle devait continuer longtemps dans la même proportion , épuiserait peu à peu le sol de l'Allemagne. La perte que cette dernière éprouve par ce fait est d'autant plus considérable qu'une seule livre d'os renferme autant d'acide phosphorique qu'un quintal de céréales.

La connaissance imparfaite de la nature et des propriétés

de la matière, à laquelle étaient arrivés les alchimistes, donna naissance , dans leur temps , à l'opinion que les métaux et que l'or, qui était l'objet principal de leurs recherches, naissaient d'une semence. Les alchimistes regardaient les cristaux et leurs ramifications comme les feuilles et les branches de plantes métalliques. Tous leurs efforts ne tendaient qu'à un but , à découvrir la semence de l'or et la terre propre à son développement. Ils voyaient les semences végétales ordinaires , sans rien recevoir en apparence , se développer graduellement , produire des racines , une tige et des branches, qui plus Uird donnaient naissance à des fleurs et à de nouvelles semences. En conséquence, l'alchimiste espérait, s'il parvenait une fois à obtenir des semences de métaux , voir ces semences se développer et croître à la manière des végétaux.

De semblables idées ne pouvaient trouver créance que dans un temps où l'on ignorait la constitution de l'atmosphère, et où l'on n'avait aucune notion du rôle que jouent la terre et l'air dans les phénomènes vitaux dont les végétaux et les animaux sont le siège. La chimie moderne a découvert quels sont les éléments de l'eau ; au moyen de ces éléments, elle est parvenue à produire de l'eau avec toutes ses propriétés; mais cependant elle ne peut pas créer ces éléments, elle les extrait au contraire de Toau. Ainsi donc, l'eau que la chimie produit artificiellement a déjà été de l'eau.

La plupart de nos ai^riculteurs ressemblent aux anciens alchimistes; ils cherchent aussi une pierre philosophale , c'est -A-dire la semence merveilleuse qui doit produire au centuple, sans qu'il soit besoin de fournir aucune nourri-

ture à un sol à peine capable de porter les plantes indigènes.

L'expérience de plusieurs siècles et même de plusieurs milliers d'années ne sufiût pas à l'homme pour le mettre dorénavant à l'abri de nouvelles illusions. C'est seulement dans la connaissance des vrais principes de la science qu'il peut puiser la force nécessaire pour résister à l'invasion de superstitions pareilles.

Dans l'enfance de la philosophie de la nature , on supposait que l'eau seule pouvait donner naissance à des êtres organisés. Plus tard l'on admit encore , indépendamment de l'eau, la nécessité de certains éléments atmosphériques. Enfin aujourd'hui , nous savons que d'autres conditions encore sont indispensables , et que la terre doit fournir certains éléments, en l'absence desquels les plantes ne sauraient croître et multiplier.

L'atmosphère ne contient qu'une quantité limitée de substances susceptibles de servir à la nutrition des plantes. Cependant elle doit être assez considérable pour pouvoir recouvrir toute la surface du globe d'une riche et luxuriante végétation.

Sous les tropiques et dans les contrées du globe où se trouvent réunies les conditions les plus favorables à la fertilité du sol, à savoir, un terrain convenable, une atmosphère humide et une température élevée , la végétation est à peine limitée par l'espace. Si la terre végétale manque , il s'en forme peu à peu aux dépens des végétaux qui périssent, de leurs feuilles, de leurs branches et de leur écorce. Il est évident que dans ces pays , les plantes puisent abondamment dans l'atmosphère les substances nutritives que celui-ci est

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chargé de leur fournir. Au reste, il en est de même chez nous. Par les mouvements incessants dont il est agité, l'air atmosphérique vient continuellement présenter aux végétaux, en quantité suffisante, tous les éléments nutritifs aériformes dont ils ont besoin. La constitution de l'atmosphère est absolument la même dans les contrées tropicales et dans les régions arctiques, et cependant quelle énorme différence, au point de vue de la fertilité, nous offre la terre sous ces deux latitudes si opposées !

Toutes les plantes des régions tropicales, telles que le palmier oléifère, le palmier cirier, la canne à sucre, etc., comparées à nos plantes cultivées, re contiennent qu'en faible proportion les éléments du sang nécessaires à la nutrition des animaux. Au Chili , pays où la pomme de terre est indigène et où cette plante ressemble à un buisson , la récolte de tubercules que donne un arpent de terre serait à peine sufiQsante pour faire vivre une famille irlandaise pendant vingtquatre heures (Darwin). L'effet de la culture sur les plantes qui servent d'aliments est de produire en elles les principes constitutifs du sang. Si le sol ne contient pas les éléments nécessaires à la production des principes essentiels du sang, il pourra peut-être se former de l'amidon, du sucre, du ligneux, mais il ne se formera ni fibrine végétale, ni albumine, ni caséine. Si l'on veut , sur une surface donnée, obtenir une quantité de principes sanguifiables plus considérable que les plantes, à l'état sauvage ou naturel , n'en peuvent, sur une égale surface, recevoir de l'atmosphère ou du sol, il faut nécessairement créer à ces plantes une atmosphère artificielle; il faut ajouter au sol les éléments qui lui manquent.

La quantité de substances alimentaires que des plantes d'espèces différentes doivent recevoir dans un temps donné pour croître librement et se développer sans obstacle, varie extraordinairement.

Il n'y a qu'un fort petit nombre de végétaux qui soit capable de prospérer sur du sable sec, sur un sol calcaire pur, ou sur une roche nue. Ce sont pour la plupart des plantes vivaces , dont la lente croissance n'exige qu'une très-faible proportion de substances minérales. Aussi ces végétaux peuvent-ils les trouver en suffisante quantité dans un sol tout à fait infertile pour les autres espèces. Les plantes annuelles, mais surtout les plantes estivales, croissent et atteignent leur parfait développement dans un espace de temps comparativement fort court : elles ne sauraient donc prospérer sur un sol qui ne renfermerait pas en proportion suffisante les éléments minéraux nécessaires à leur développement. En conséquence , pour que ces végétaux puissent, pendant la courte durée de leur existence, arriver à un certain maximum de hauteur et de grosseur, les substances nutritives contenues dans l'atmosphère sont loin d'être suffisantes. C'est pourquoi , afin d'arriver au but qu'il se propose , l'agriculteur a besoin de créer dans le sol lui-même une atmosphère artificielle d'acide carbonique et d'ammoniaque. Quant à ce surplus de matières nutritives qui n'arrive pas à la plante par la voie de l'air et par l'intermédiaire de ses feuilles , mais qui se trouve dans le sol , elle l'y puise au moyen d'organes correspondants, c'est-à-dire, au moyen de ses racines. Toutefois , l'ammoniaque et l'acide carbonique ne suffisent pas à eux seuls pour donner naissance à un principe végétal

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capable de servir à la nutrition des animaux : sans alcalis, il ne peut se former d'albumine végétale ; sans phosphates et sans sels terreux, il ne peut se produire ni fibrine, ni caséine végétales. Nous voyons que les écorces des plantes ligneuses sécrètent, sous forme excrémentitielle, une quantité trèsconsidérable de phosphate de chaux qui est, comme nous le savons , indispensable aux céréales et aux herbes potagères pour la formation de leurs semences. Combien les arbres toujours verts, les plantes grasses, les mousses, les conifères et les fougères diffèrent de nos plantes estivales ! A chaque instant du jour, pendant toute la durée de l'hiver et de l'été , elles absorbent, par l'intermédiaire de leurs feuilles, du carbone sous forme d'acide carbonique, carbone que le sol infécond est incapable de leur fournir. Leurs feuilles coriaces ou charnues retiennent avec une grande force l'eau qu'elles ont absorbée, et, comparativement à celles des autres végétaux^ elles ne perdent que fort peu par l'effet de Tévaporation.

Enfin la quantité de substances minérales que . dans leur lente croissance, les plantes dont nous parlons e»levent au sol durant le laps d'une année entière , est extraordinairement faible si nous la comparons à celle, par exemple, qu'un poids égal de céréales soustrait au sol dans le court espace de trois mois.

C'est à l'aide de l'humidité que les plantes reçoivent du sol les alcalis et les sels qui sont nécessaires à leur développement. Aussi lorsque, pendant l'été, l'excès de la chaleur a desséché la terre, on observe un phénomène curieux qui paraissait inexplicable quand on ignorait encore le rôle important que jouent les éléments minéraux dans la vie des végé-

taux. On voit alors les feuilles qui ont paru et se sont développées les premières , c'est-à-dire les feuilles les plus rapprochées de la surface du sol , perdre leur vitalité, se flétrir, jaunir et tomber, sans que pourtant aucune cause visible exerce sur elles une influence funeste. Ce phénomène ne se montre jamais sous cette forme dans les années humides : on ne l'observe jamais sur les plantes toujours vertes, et on ne le remarque que fort rarement chez les végétaux qui poussent de longues et profondes racines. Quant aux plantes vivaces, elles ne le présentent que dans l'automne et dans l'hiver.

La cause de cette mort prématurée est aujourd'hui évidente pour tout le monde. Les feuilles, arrivées à leur état de développement parfait, absorbent continuellement de l'acide carbonique et de l'ammoniaque qu'elles puisent dans l'air ambiant. Cet acide carbonique et cet ammoniaque se convertissent en éléments de nouvelles feuilles , de nouveaux bourgeons et de nouveaux jets ; mais cette métamorphose ne peut s'opérer sans le concours des alcalis et d'autres substances minérales. Lorsque le sol est humide, les plantes reçoivent constamment une quantité suffisante d'éléments minéraux : elles conservent alors leur couleur verte , signe de leur vitalité ; mais si l'air devient trop sec, le sol cesse de contenir de l'eau, et les principes minéraux ne pouvant plus se dissoudre , ne sont plus absorbés par les végétaux : il se fait alors une séparation dans la plante elle-même. Les éléments minéraux qui se trouvent contenus dans les sucs des feuilles déjà complètement développées, abandonnent ces dernières et vont servir à la formation de nouvelles pousses ; enfin , aussitôt que la semence se développe , la vitalité des

feuilles cesse complètement. Ces feuilles flétries ne contiennent plus que des traces de sels solubles, tandis que les nouvelles pousses et les bourgeons en renferment une quantité considérable.

D'un autre côté, lorsque le sol est trop imprégné de substances minérales solubles, nous voyons ces sels, après avoir été absorbés par les plantes , transsuder à la surface des feuilles. Ce sont surtout les plantes potagères qui nous offrent ce phénomène ; leurs feuilles se recouvrent alors d'une couche blanche. Par suite de ces exsudations , la plante devient malade ; son activité organique diminue ; sa croissance s'arrête, et lorsque cet état morbide dure trop longtemps, la plante finit par périr. Les transsudations salines de ce genre s'observent ordinairement chez les plantes à larges feuilles, et à la surface desquelles se fait une évaporation d'eau considérable.

Cette maladie attaque spécialement les navets , les pois , lescucurbitacées, lorsque, à la suite d'une longue sécheresse, ces végétaux se trouvant près de leur entier développement, le sol vient à être humecté par des pluies violentes et courtes auxquelles succède une nouvelle sécheresse. L'évaporation rapide qui s'effectue dans ce cas enlève l'eau absorbée par les racines : en conséquence , la plante se trouve renfermer une quantité de sels beaucoup plus considérable que celle qu'elle peut s'assimiler. Ces sels font donc efflorescence à la surface des feuilles, et, lorsque celles-ci sont herbacées et succulentes, il semblerait qu'elles ont été arrosées avec un liquide contenant en dissolution beaucoup plus de sels que l'organisme végétal n'est capable d'en absorber.

Sur deux plantes de même espèce , cette maladie attaque préférablement celle dont le développement est le plus avancé. Une plante, au contraire, qui a été semée plus tard ou dont la croissance a été trop lente , éprouve un effet tout différent. Les mêmes causes qui exercent une influence délétère sur la plante parfaite , favorisent au contraire le développement de celle-ci.