DES PARTIES QUI CONSTITUENT LA MATIÈRE INORGANIQUE DES PLANTES

Le carbone, l'azote, l’oxygène et l’eau, mis en jeu sous l’influence des fluides impondérables, tels que la lumière, la chaleur et probablement aussi l’électricité, qui ne doit pas rester étrangère au mécanisme de la végétation , sont les éléments primor-

diaux les plus essentiels de l'organisation de tous les êtres vivants. A la suite de ces agents, viennent se placer en second ordre les substances terreuses et alcalines, lesquelles, si elles ne sont pas nécessaires à 1 existence des plantes, sont au moins aussi indispensables pouHeur faire acquérir un développement normal et régulier. Peut-être même serions-nous dans le vrai, si nous n’établissions aucune distinction dans le rang physiologique que ces agents occupent dans le tourbillon de la vie végétale.

On croit encore, d’après une ancienne théorie, que les matières minérales, introduites par endosmose dans les spongioles, et ensuite, dans tout le végétal par l’attraction capillaire, ne sont pas essentielles à l’organisation. On considère encore leur présence dans les plantes comme étant le résultat d’une circonstance accidentelle ou purement mécanique, ou bien comme de véritables excrétions qui ne peuvent être éliminées au dehors.

On ne peut sans doute prétendre que tous les matériaux inorganiques transportés dans les plantes y soient utiles, qu'il ne puisse y en avoir dans le nombre de superflus, soit à cause de leur stabilité, soit à cause de leur nature ou de leur abondance, et qu’ainsi une partie ne puisse rester dans leurs organes sans coopérer aux phénomènes de la végétation et sans pouvoir être expulsés. Mais on ne peut s’empêcher de reconnaître non plus futilité alimentaire d’une grande partie des matières fixes qu'on rencontre dans leurs cendres, soit qu’en vertu des acides, des bases ou des sels qui les caractérisent, elles communiquent la solidité au végétal, donnent naissance à des réactions chimiques et favorisent la production des acides organiques, du calorique et de l'électricité , soit enfin quelles accomplissent d’autres missions dont la nature échappe à toutes nos recherches.

Si toutes les matières minérales des végétaux ne sont réellement que des excrétions ou des substances indifférentes à l'alimentation, comment se fait-il que les phosphates de chaux et de magnésie ont une action si manifeste sur les céréales? En vertu de quelle loi le plâtre double-t-il la récolte de cer-

laines familles végétales, et pourquoi les alcalis déterminentils un puissant accroissement sur d'autres plantes, qui restent visiblement affectées lorsqu'elles n’ont pas la faculté de les absorber? La même observation ne peut-elle pas avoir lieu sur les plantes marines à l’égard du sel marin? Évidemment, les sels minéraux ne sauraient être considérés comme des matières inutiles, déposées par la concentration de la sève contre les cellules végétales. On ne peut pas méconnaître qu'une fois introduits dans l’organisme, ils sont commandés par une force vitale à laquelle ils obéissent pour créer, en s’associant chimiquement aux diverses matières organiques de la plante, cette grande variété de substance que nous présente le règne végétal.

On a bien remarqué, il est vrai, que la quantité et la nature des cendres varient dans les plantes d’une même espèce selon les sols sur lesquels celles-ci ont crû; mais cela n’ôte rien à l’importance qu'on doit attacher aux substances terreuses, comme cela ne prouve pas non plus leur indifférence, car on ne doit pas perdre de vue que certains corps ont la propriété de se substituer dans l’appareil végétal, lorsque l’un d'eux fait partiellement ou complètement défaut dans le sol. Ainsi, là où il n’y aurait point d'alcalis de chaux ou de magnésie, ces bases ne pourraient faire partie de l’organisation, cl la plupart des végétaux n’atteindraient pas leur développement normal. Mais si un sol exempt de potasse ou de magnésie renfermait de la soude ou de la chaux, ces mêmes plantes prospéreraient alors , parce qu’elles renfermeraient une quantité de soude ou de chaux qui remplacerait la potasse ou la magnésie absente et en ferait l’office.

La proportion et la composition des matières minérales pourraient donc varier dans les cendres d’une même espèce de plantes, sans que l’on soit autorisé pour cela à mettre en doute leur faculté alimentaire.

Bien que les analyses ne nous apprennent pas à distinguer parfaitement les éléments qui font partie intégrante d’un végétal, et, par là, ceux qui lui sont essentiels et ceux qui ne sont qu’adventices, elles nous font néaumoius connaître qu’il règne une

grande identité dans le* éléments consignant le* mêmes espèces végétales. Ainsi, lorsque leurs cendres varient, quant à la composition, suivant la nature des terrains, on y trouve toujours certains agents spéciaux et en quantité à peu près correspondante a la matière organique. A-t-on jamais rencontré des graines sans phosphore, des liges de céréales sans silice, des trèfles sans chaux ni magnésie, des cressons sans soufre, des betteraves, des carottes, des raisins et des plantes marines sans alcalis? Il y aurait donc erreur, d’après cela, à admettre que la présence constante de ces matières spéciales dans les plantes soit due à reflet du hasard, ou quelle n'y exerce qu’un rôle alimentaire peu important. Ne trouve-t-on pas en effet la plupart des substances minérales fixées respectivement scion leur nature, non pas indifféremment dans l’ensemble de la plante, mais bien dans des organes particuliers et déterminés? Il faut donc l’intervention d’un principe de vitalité, d’une faculté d’élection pour opérer cette assimilation, pour séparer et choisir certains éléments nourriciers de préférence à d’autres, et enfin pour les grouper chimiquement, selon leur nature, dans telle partie du végétal plutôt que dans telle autre.

Ces observations nous conduisent naturellement à considérer la plupart des matières terreuses et alcalines dans les plantes comme de véritables aliments, comme une des conditions de leur solidité et de leur développement intégral : les faits qui vont suivre tendront encore à établir cette vérité.

A la suite de plusieurs expériences tentées dans le dessein de déterminer les principaux agents de l’organisation végétale, on est arrivé à admettre que l’oxygène, l’eau , l’azote et l’acide carbonique sont les bases véritables de l'alimentation, et que ces éléments peuvent suffire, sans le concours d’autres substances, à entretenir la vie de toutes les plantes.

11 semble effectivement que toute végétation serait interrompue en (absence de l'un ou l’autre de ces corps; mais il ne nous paraît pas bien prouvé quelle puisse avoir lieu sans l’adjonction des substances terreuses et alcalines, car dans toutes les épreuves

qui ont été faites dans cette direction , il n’a jamais été ]>ossil>le de les éloigner entièrement. Que l’on opère sur des bourgeons, sur des boutures ou sur des plantes provenant de graines germées, on en trouve toujours une certaine quantité dans le végétal soumis à l’examen; et, si petite que soit la proportion de matières fixes agissant sur une plante, elle peut y avoir une influence très-grande sur son accroissement et sa vigueur. Ne voyons-nous pas, par exemple, le froment réclamer impérieusement une base calcaire dans les terres qui n’en renferment point; et, dans ces circonstances, n’a-t-on pas maintes fois constaté son rapide accroissement par suite d’une très-petite absorption de chaux ?

Il ne nous semble donc pas possible d’affirmer d’une manière absolue que l’existence d’un végétal peut avoir lieu sans l'intervention des substances minérales.

Une plante, dont les racines plongent dans l’eau distillée contenant de l’acide carbonique et de l’ammoniaque, vit et acquiert un certain développement; mais cette vie est languissante, ce développement est très-imparfait. Si l’on vient à présenter à ce végétal qui, à cet état, renferme déjà naturellement les principes minéraux de la graine dont il est issu, une petite portion de sels terreux et alcalins , il sort aussitôt de sa léthargie pour prendre une nouvelle force. Ce fait remarquable ne vient-il pas à l’appui du rôle alimentaire que nous avons assigné aux matières minérales? Ne donne-t-il pas aussi une preuve indirecte de plus que ces matières, dans le corps du végétal, sont les conditions de son existence? Une plante d’avoine ou de trèfle incarnat, par exemple, parait se comporter à l’égard des sels minéraux, comme elle le fait à l’égard des matières nitrogénées : elle semble vivre de l’azote contenu dans la graine sans qu’on doive y suppléer artificiellement; et cependant l’azote est regardé par tous les physiologistes comme un des éléments les plus indispensables à sa vitalité. 11 n'y a donc guère plus de raisons à présenter en faveur du rôle nutritif de l’azote des engrais qu’en faveur du rôle nutritif des matières salines minérales.

D'après ce qui précède, on serait assez enclin d'assigner aux

matières terreuses et alcalines, que nous allons maintenant élui , ......

dier séparément, un pouvoir nutritif aussi important que celui de l'un ou de l’autre des éléments constituant la matière organique; mais en attendant que des faits plus accomplis viennent déterminer les fonctions particulières quelles jouent respectivement dans l'économie, en attendant que ces faits viennent confirmer les vues que nous soumettons à l’appréciation des chimistes, nous ne pouvons que leur attribuer un rôle physiologique d'un ordre inférieur, lequel toutefois est indispensable pour produire des végétaux complets et d’une bonne conformation.

Section 1™. — Du soufre et des sulfates.

La présence des substances sulfurées dans les diverses parties des animaux démontrerait déjà suffisamment l'existence de ce corps dans les plantes, si la composition de leurs cendres n était assez bien connue.

Le soufre parait faire partie de presque toutes les plantes; mais la proportion dans laquelle cet élément y entre varie essentiellement suivant les espèces.

Les sulfures, dans les terres arables, se transforment en sulfates en absorbant de l’oxygène. Le soufre des plantes, n’importe le genre de combinaisons sous lequel il s’y trouve, doit vraisemblablement provenir d’un sulfate. Comme l’observe M. Licbig , presque toutes les eaux de source contiennent des sulfates. « Le liquide qu’on obtient par la lixiviation du terreau fertile des champs ou des jardins, renferme toujours des quantités appréciables de ces sels ( I); » nous devons donc admettre avec ce physiologiste que le soufre dérive des sulfates qui, dissous dans l’eau, sont prélevés du sol par les racines des plantes.

Les sulfates alcalins et ammoniacaux qu’on rencontre dans les terres sont très-solubles. Bien que le sulfate de chaux n’ait pas

(I) Licbig, Chimie appliquée à la physiologie végétale , p.87.

celle propriété a un si haut degré, l’eau en dissout néanmoins */ino e , ce qui explique suffisamment leur absorption par les végétaux.

L’action des sulfates est, le plus souvent, très-énergique sur les plantes de la grande culture. Nous avons fait diverses applications de sulfates de potasse et d’ammoniaque aux céréales et aux plantes-racines : ils ont toujours produit des effets assez remarquables, principalement dans les terrains de schiste ardoisier quelque peu épuisés. Quant au sulfate de chaux, il est très-bien constaté, par tous nos agronomes, qu’il favorise le développement du trèfle, du sainfoin, de la luzerne, des pois, des vesces, etc., dont il peut doubler et quelquefois même tripler la production dans certaines circonstances. Pour les autres plantes de la grande culture, l'opinion générale de ceux qui en ont fait des essais semble répondre négativement.

Les sulfates doivent avoir une action d’autant plus forte que la terre arable est moins pourvue de ces sels et des bases qui leur sont alliées, etqu’elle doit nourrir des plantes qui réclament plus ou moins impérieusement leur présence.

Outre que l'action des sulfates doit être subordonnée, comme celle de tous les autres engrais d’ailleurs, h la composition minérale du sol et aux différentes plantes que l’on y cultive, la projection, la nature hydraulique du terrain, ainsi que les circonstances météorologiques , doivent avoir aussi respectivement une certaine influence sur l’cflet qu’ils produisent dans l’accroissement des plantes.

Quant nu mode d’action des sulfates alcalin et ammoniacal, il est encore aussi obscur que celui du sulfate de chaux. On a fait avec le plaire des expériences nombreuses dans tous les pays, et encore n’a-t-on qu’une connaissance très-confuse du rôle qu’il joue dans la végétation. Les expériences ne manquent pas; mais aucune de celles qui ont été tentées ne réunit les conditions que la science est en droit de réclamer; de là les opinions contradictoires quelles ont fait naître.

A la vérité, le rôle du sulfate de chaux, dans ses rapports avec

la végétation, est extrêmement vague; et , nous pouvons le dire franchement, il sera bien difficile de l’approfondir, car il se lie trop étroitement à celui des sulfates alcalin et ammoniacal , à celui des carbonates de chaux et des sels à base de magnésie, dont la présence ou l'absence partielle ou totale dans le sol doit influer différemment sur son action. Reportons-nous à ce qui a été dit [dus haut, et nous n’aurons encore qu’une idée imparfaite des difficultés qu’embrasse l’étude de ce sel.

Pour arriver à cette connaissance, il faudrait éviter de faire les expériences sur une terre argileuse et à l'air libre, où les chances d’erreurs sont extrêmement multipliées. Il serait essentiel , au contraire, d’établir les essais dans un air pur, sur une terre artificielle d’une composition aussi simple que possible.

Il serait aussi nécessaire, l°de traiter la terre de quarante ou cinquante manières diverses avec les différents sels minéraux, en évitant surtout toute décomposition du corps dont on voudrait étudier l'action et qui pourrait réagir sur ceux dont la présence est indispensable au développement des plantes; 2° d’opérer sur plusieurs espèces de plantes dont la sève et les cendres seraient analysées et dont les matières qui les composent seraient comparées à celles qui auraient été confiées au sol; 3° de s’assurer si, pendant l'incinération des plantes, la température n’expulse pas une partie du soufre qu’elles pourraient renfermer sous l’une ou l’autre forme de combinaison.

Iles expériences de ce genre bien dirigées, plus faciles d'ailleurs à décrire qu’à exécuter, seraient précieuses pour notre agriculture et pour le progrès de la science elle-même; mais comme elles n’ont encore été tentées qu’imparfaitement, il nous est tout à fait impossible de définir ou plutôt de débrouiller cette question importante du plâtre; nous ne pourrions émettre à ce sujet que des théories hasardées déjà trop- nombreuses , ou répéter ce qui a déjà été dit par nos chimistes et nos physiologistes. 11 nous a donc paru utile d'abandonner la discussion pour ne pas grossir notre travail de vaines recherches.

Section II. — De la silice, de la potasse, de la soude et des chlorures alcalins.

La silice fait partie de la constitution d’nn grand nombre de plantes; elle entre souvent en assez grande proportion dans les tiges des céréales. « C’est elle , dit M. de Gasparin , qui forme les concrétions aux nœuds des graminées, qui compose l’épiderme extérieur et luisant du bambou, qui est un des éléments qui donnent aux végétaux leur solidité et qui constituent en grande partie leur squelette (1 ). Mais, ajoute ce physiologiste , son abondance dans la nature rend son rôle nutritif assez peu important. »

Cette opinion a déjà été émise en maintes circonstances par M. Liebig, et nous la croyons fondée, pour autant que l'on restitue au sol, sous forme d’engrais de ferme, une partie des silicates qui lui ont été enlevés par les récoltes; mais s’il s’agissait de prélever à la terre la silice assimilable sans la lui restituer d’une manière quelconque, il est évident qu’elle finirait un jour par perdre sa fertilité naturelle, et que, par ce fait, cette substance acquerrait une plus grande valeur pour l’économie végétale. Nous aurons lieu de revenir sur ce sujet.

La silice existe dans le règne minéral sons deux variétés de cohésion. La première, constituant le quartz, ou cristal de roche, est insoluble dans l’eau et dans les acides, à l’exception du fluoride hydrique. Sous cette forme plus ou moins réduite, la silice constitue le sable, qui ne peut exercer d’influence sur la végétation qu’en raison de son action mécanique. Dans la seconde variété, la silice existe le plus communément, sous forme de silicate; elle est unie en différentes proportions avec les alcalis, l’alumine, la chaux, la magnésie, le fer, le manganèse, etc., et contribue ainsi à la formation des différentes argiles qui constituent la terre cultivable. Ces combinaisons silicifères sont plus ou moins solubles dans les terres, suivant leur degré de ténuité,

(1) De Gasparin, Court d’agriculture , 1. 1 , p. 62.

suivant la proportion de chacune de ces hases par rapport à celle de l’acide, et enfin, suivant la nature des dissolvants avec lesquels elles sont mises en contact.

« Lorsque la silice est extrêmement divisée, quand, par exemple, elle provient de l’oxydation du sulfure de silicium par son contact avec l’eau , elle est soluble (1). »

Au rapport de M. Boussingault (2), la silice existe en quantité très-appréciable dans les eaux thermales, où la présence d’une matière alcaline favorise sa dissolution. MM. l’ayen etKuppferschlaeger en ont aussi trouvé des quantités notables , le premier, dans l’eau jaillissante du puits de Grenelle et dans l’eau de la Seine; le second, dans les eaux de fontaine qui sillonnent les landes de l’Ardenne. Nous avons nous-méme constaté la présence de la silice dans plusieurs eaux de source de la province de Liège.

La plupart de nos chimistes paraissent d’accord sur ce point : que les alcalis favorisent la dissolution de la silice dans les terres arables. M. Liebig (3), admettant aussi leur faculté absorbante, et se basant sur la réaction que subit la chaux en présence des principes de l'argile, se demande s’il n’existe pas de substances qui, par leurs réactions chimiques, puissent rendre les éléments du sol susceptibles d’être absorbés par les organes végétaux, et répond affirmativement en plaçant en première ligne la chaux vive. Si l’on verse , dit ce physiologiste, un lait de chaux sur de l'argile plastique délayée dans de l’eau, ce mélange s'épaissit iiistantanément; et quand on conserve ce dernier pendant quelques mois et qu’ensuite on le traite par un acide, l’argile se prend en une masse gélatineuse, ce qui n’aurait pas lieu sans addition de chaux. Ainsi, continue cet auteur, pendant que lu chaux se combine avec les éléments qui entrent dans la composition de l’argile, celle-ci est devenue accessible à l’action des

(1) Boussingault . Economie rurale, t. I . p. 585.

(i) lit. id. id.

(j) Liebig . Lettres sur la chimie , p. 29i et 295.

réactifs; et, ce qui est plus remarquable, c’est que la grande partie des alcalis quelle contient est mise en liberté.

La réaction de la chaux sur les principes de l’argile est trop bien établie aujourd’hui par tons les observateurs attentifs, pour que nous cherchions ailleurs d’autres faits capables de corroborer les idéesde M. Liebig, qui sont elles-mêmes basées sur les belles observations de M. Fuchs, de Municf).

Les silicates alcalins se dissolvent aussi avec plus ou moins de facilité dans les eaux pluviales, suivant que l’acide s’y trouve plus ou moins en excès. Plus la quantité de celui-ci est grande, par rapport à la base du sel, plus ils résistent à l’action des menstrues. Mais généralement , on peut les considérer comme solubles dans les terres arables; car, de même que pour les silicates d’alumine et de chaux, ils finissent par cédera la faculté dissolvante de l'eau aiguisée d’acide carbonique.

11 n’y a aucun doute que l’acide carbonique aide puissamment à la dissolution des sels. C’est ainsi que des silicates de potasse et de chaux, délayés dans de l’eau saturée de ce gaz, se coagulent peu h peu et laissent apparaître , après un certain laps de temps, une gelée transparente, et une partie de la chaux et de la potasse passe à l’état de bicarbonates : la même transformation doit avoir lieu dans la terre arable, sous les mêmes influences. L’acide silicique , étant le plus faible des acides que nous présente le règne minéral, se laisse éliminer par l’acide carbonique. 11 s’opère ainsi un échange d’acide; et « au moment de la décomposition des silicates, la silice, à l'état naissant, est soluble dans l’eau ; cela explique comment elle peut passer dans les végétaux par l’absorption des racines (1). »

(1 arrive, par les modifications qu’éprouvent certaines roches, comme l’a fait observer M. Berthier (2), que l’acide silicique est enlevé à l’état de silicates de potasse ou de soude, comme c’est le cas par exemple, pour certains feldspaths, qui abandonnent la près-

(1) De Gasparin, Cours d’agriculture, I. I, p. 62.

(2) A anales de chimie et de physique ,1. XXIV. p. 107, 2 mc série.

que totalité de leurs alcalis pour passer à l'état de kaolin. Cette métamorphose nous démontre que la silice pourrait bien aussi entrer dans les vaisseaux des plantes en combinaison avec les alcalis.

Des expériences nous ont fait connaître qu’il était indifférent de fournir la silice aux céréales à l'état d’acide ou de silicate , vu qu’elles peuvent l’absorber sous l’une ou l’autre de ces deux formes. Cette observation tendrait à prouver qu’il peut y avoir décomposition des silicates dans le sein du végétal avant qu’ils soient fixés dans les organes. Les moyens que nous avons indiqués pour augmenter la proportion de la silice dans les terres, sont aussi applicables aux alcalis avec lesquels elle a une relation intime; car, lorsque ces bases salifiables sont siiicatisées, la solubilité quelles acquièrent entraîne en même temps celle de la silice, soit que celle-ci reste alliée à ces oxydes, soit qu’elle éprouve une décomposition.

La potasse et la soude, dit M. Rosé (i), ne forment qu’avec un petit nombre d’acides des sels insolubles ou peu solubles dans l'eau. De lé vient que ces oxydes, à l’état de silicate, de carbonate, de nitrate, de phosphate, de sulfate, etc., provenant des engrais artificiels ou de la désagrégation du sol, sont toujours aptes à pénétrer dans les plantes par la succion des racines. De celte grande solubilité vient aussi que les engrais, tels que la lessive de la cendre de bois, l’urine, les chlorures et les sels alcalins, ne produisent que des effets passagers sur le sol , et que la durée de leur action varie suivant la pluviosité des saisons.

Les eaux de source contiennent presque toutes des sels à base d’alcalis. Ce sontles eaux pluviales qui, en traversant les couches de la terre, vont les transporter en pure perte dans les galeries souterraines. La grande porosité du sol contribue beaucoup à cette filtration : nous verrons plus tard s’il n’y a pas moyen de remédier à un inconvénient aussi préjudiciable à l’agriculture.

Outre que les chlorures, les carbonates, etc. alcalins peuvent agir comme stimulants, en fixant ou en rendant certains éléments

(1) Rosé, Traité d’analytei chimiques , p. 3.

du sol assimilables, ils servent aussi à l'alimentation des plantes. La pratique agricole nous donne des preuves de la grande valeur que les bases alcalines procurent au sol. D’un côté , les cendres de bois et des plantes marines les plus riches en ces principes, sont celles qui ajoutent le plus à la fertilité de la terre; de l’autre, les sels alcalins donnent aussi presque toujours une grande activité aux organes des végétaux, et par suite en augmentent le rendement.

Cependant les faits pratiques ne sauraient déterminer jusqu’iei la véritable influence des alcalis sur les plantes, car les produits cendreux contiennent toujours différents sels, autres que ceux de potasse et de soude, qui ne restent pas sans action sur le sol arable.

L'augmentation de produits résultant d’une application de sels alcalins, ne prouve même pas d’une manière absolue que l’accroissement de la récolte est drt à la potasse et à la soude exclusivement; car il faut aussi tenir compte des acides avec lesquels ces sels se trouvaient unis au moment de leur absorption, puisque ces acides peuvent exercer une influence heureuse dans l’économie végétale.

Nous ne pensons pas qu’aucune expérience directe ait été entreprise dans le but d’étudier l’action alimentaire des alcalis, des bases terreuses ou des acides minéraux qu’on rencontre dans les cendres des plantes : aussi, ne pouvons-nous encore apprécier la valeur alimentaire de chacun de ces corps pris isolément. Si les lumières de la physiologie et de la pratique agricole sont encore impuissantes pour qu’on puisse se prononcer sur ce point, elles nous apprennent néanmoins l'heureuse coopération de certains sels minéraux sur le développement organique des plantes.

L’importance des phosphates et des sels alcalins pour la grande culture est si bien établie qu’on pourrait, sans s’exposer à tomber dans une voie d’erreurs, dresser des tableaux des équivalents des engrais, en déterminant leur teneur en phosphates et en sels alcalins, comme l’ont fait MM. Boussingault et Payen, pour leur contenu en azote. Si l’on fait attention aux engrais azotés les plus estimés, on trouve aussi qu'ils sont, pour la plupart, très-