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C’est ce qu'a reconnu, peu après, M. Alexius de Sigmond. Partant de mes observations et opérant sur des terres de Hongrie de diverses natures, il a d’abord vérifié l'existence des deux catégories de phosphates qui viennent d'être signalées. Il a, en outre, par des expériences de culture, établi un lien étroit entre la teneur des terres en acide phosphorique de la première catégorie et leurs besoins réels en engrais phosphatés. Dans les conditions où il a expérimenté (256 de terre agités avec 11 de liquide acide ), il a vu que, lorsqu'un sol donnait plus de 0,75 pour 1000 d’acide phosphorique de la première catégorie, il tecevait sans profit pour les récoltes une addition de phosphates.

Ces résultats font ressortir l'intérêt de la distinction des deux catégories de phosphates que j'avais établie précédemment. Il est permis de penser que la nouvelle méthode d’analyse fondée sur cette distinction résoudra, plus sûrement que ses devancières, l’importante question de savoir si une Lerre réclame ou non des engrais phosphatés.

RECHERCHES CONCERNANT LA DÉCOMPOSITION DES MATIÈRES de VÉGÉTALES. DIVERS CAS DE FERMENTATION.

Sur la combustion lente de certaines matières organiques et, en particulier, du fumier, avec et sans microbes.

Comptes rendus, 30 avril 1888 et 11 mars 1889; Annales agronomiques, 1891;

Mémorial des Manufactures de l'État, 1888 et 1889.

Bien des substances organiques, feuilles, herbes, foin, fumier, s'échauffent lorsqu'elles sont accumulées en masses perméables à l'air et atteignent, en peu de temps, des températures relativement élevées. Il est naturel de penser que l'intervention de microbes n’est pas étrangère à cetéchauffement. Mais la température s'élève souvent bien au-dessus de 80° et 100°, et 11 paraît même arriver que les matières prennent feu; évidemment le travail microbien a cessé alors et des actions purement chimiques s’accomplissent.

J'ai étudié ces phénomènes en vue de déterminer la part qu'y prennent les microbes. Plusieurs lots de matières, les uns stérilisés par la chaleur, les autres stérilisés en même temps que les premiers, puis ensemencés, ont été mis en expérience à des températures variées. J’y faisais passer de l’air en excès et je déterminais la quantité d’acide carbonique emportée avec l’air sortant des appareils. Cette quantité mesurait l’intensité de la combustion.

Voici les résultats obtenus avec du fumier. La combustion observée est imputable pour une part à des microbes et pour une autre part à des réactions purement chimiques. M. Dehérain avait déjà reconnu ces deux sortes de combustion qui s’accomplissent au sein du fumier aéré. J'ai donné diverses mesures des deux combustions ( /g. 9).

J'ai constaté qu’il se rencontre dans le fumier des ferments qui fonctionnent encore avec une singulière énergie à la température de 53°: à cette température, ils ont fourni jusqu’à 15 fois plus d’acide carbo-

Fig. 9.

combustion chimique vers le 3° jour

Rapport de la combustion microbienne à la

0° 109 20° 30° #40? so) 609. 10° 802 Températures.

nique que la simple combustion chimique. Le cas de microbes opérant à de pareilles températures, sans être absolument exceptionnel, n’est pas fréquent (M. Van Tieghem avait cité antérieurement un streplocoque poussant bien à 74° et d’autres bactéries thermophiles; M. Miquel, M. Globig avaient signalé aussi des êtres vivant à des températures de Go° à 70°). A 80°, l’action des microbes ne s’observe plus dans le fumier; la production d’acide carbonique s’abaisse brusquement dans les lots ensemencés pour égaler celle des lots stériles. Elle se relève ensuite dans les deux sortes de lots, quand Ja température continue à croître au delà de 80°, et prend bientôt une grande intensité. J'ai aussi appliqué la méthode précédente au tabac, dans le but de faire mieux connaître sa fermentation, dite en mnasses, fort importante en fabrication; les deux combustions, microbienne et purement chimique, se sont encore montrées manifestement Je les ai également S. 3

mises en évidence et séparées en utilisant la vapeur de chloroforme pour supprimer le travail microbien. Les résultats ont été les suivants. L'action comburante des microbes est dominante à 50°; elle n’est plus appréciable à 70°. La combustion purement chimique s’élève rapidement quand la température dépasse 70°. Les transformations de matières qu’on recherche en fabrication s’accomplissent à 70° et au-dessus; Les seuls microbes ne les produiraient pas.

D’après ces expériences, tant sur le fumier de sur le tabac, on peut

Fig.2xot

Représentation des combustions dans un milieu solide en fermentation dont la température s'élève progressivement,

Acide carbonique dégagé.

Tem pératures (La saillie À est d'importance très variable suivant les milieux)

concevoir que, dans un milieu solide en fermentation, formant une grande masse et s’échauffant jusque bien au-dessus des températures compatibles avec la vie, les microbes et, durant quelque temps après leur mort, leurs diastases servent à aviver la combustion et à la porter à un point où les réactions chimiques se continuent et s’exaltent d’elles-mêmes (£g. 10).

Durs © 2 EL 2 dd:

dns Pot ”

“ Fermentation sans air du fumier.

Comptes rendus, 11 mars 1889;

Annales agronomiques, 1891.

Comme dans le cas de la fermentation aérobie, j'ai été conduit à

préciser jusqu’à quelle température se poursuit le travail microbien, lorsque la décomposition du fumier a lieu à l’abri de l’air. J'ai constaté que la production de méthane, due, d’après les travaux de M. Dehérain

et de M. Gayon, aux ferments, n'avait plus lieu à 65°, tandis qu’elle était encore active à 52°; elle s’éteint entre ces deux limites; elle ne

peut donc se faire dans les parties très chaudes (75°) d’un tas de

fumier.

De plus les mesures faites ont montré qu’en l'absence d’air le poids de carbone gazéifié, la dissipation de matière organique du fumier est bien moins prononcée qu’au contact de l'air; c’est dans les parties aérées du tas que se produisent Les grandes pertes de matière.

Appareils distributeurs de gaz, employés

dans les recherches précédentes.

Mémorial des Manufactures de l'État, 1888 et 1889.

: Ces appareils ont pour fonction de distribuer des volumes, égaux

entre eux, d’air ou d’un autre gaz dans plusieurs récipients, soumis,

# par exemple, comme plus haut, à des observations comparatives. Ils L- m'ont permis, dans les recherches sur les fermentations, avec et sans

tières en expérience.

samment expliqué ci-contre (/ig. 11).

air, du fumier et du tabac, de faire passer pendant de longs mois des courants d’air ou d’azote parfaitement réguliers dans les lots de ma-

L'un d’eux, destiné à fournir deux volumes de gaz égaux, mérite peut-être d’être cité, à cause de son extrême simplicité. Il est sufli-

ABCD trompe intermittente, débitant à chaque onctionnement un volume constant BCD de gaz; sa partie inférieure CD est mobile grâce à l’élasticité du caoutchouc C; l'œilleton E, solidaire du tube CD, sera assujetti, quand il se déplacera, à décrire un arc de cercle autour du centre fixe H; CD décrira alors une portion de cône, de sommet CG. L'eau arrive d’une inanière continue en P.

Quand la trompe s’amorce, l’eau chasse le gaz dans la cloche K où il arrive sans perte; elle sort du tube CD par F à la suite du gaz et, comme dans le tourniquet hydraulique, donne alors au tube CD une impulsion dans le sens de la flèche G. Par l'effet de cette impulsion le tube CD quitte sa position de repos actuelle et va prendre sa deuxième position de repos CL, symétrique de la première, après que E a décrit sensiblement une demi-circonférence autour de H. Quand Ia trompe fonctionne de nouveau, son gaz s'élève dans la cloche M; puis CE, lancé par l’écoulement de l’eau, va reprendre sa première position; et ainsi de suite. Les cloches K et M, après un nombre pair d’oscillations du tube mobile, ont recu chacune rigoureusement le même volume de gaz.

Un autre dispositif donne une solution générale de la répartition d’un gaz en un nombre quelconque de portions égales. Il consiste en une trompe intermittente dont le gaz débité est distribué tour à tour à différentes cloches.

Ces appareils, construits avec les éléments les plus simples, ont fonctionné très Fongtemps sans arrêt.

Contribution à l’étude de la nitrification dans les sols.

Comptes rendus, 22 novembre 1897.

La nitrification et, d’une manière générale, les combustions microbiennes de matière organique sont d'ordinaire moins actives dans les terres fortes, à éléments très fins, que dans les terres légères, à éléments relativement grossiers. C’est là un fait connu, dont M. Müntz a signalé des exemples précis et que les praticiens traduisent en disant que les terres fortes conservent le fumier. Pour l'expliquer, on invoque communément la facilité plus grande avec laquelle l'air pénètre dans les terres légères.

Dans bien des cas, je ne dis pas dans tous les cas, ce n’est pas l’air, mais l’eau qui manque aux terres fortes pour que les combustions s’accomplissent avec intensité, et cela alors qu’elles présentent des taux d'humidité égaux ou supérieurs à ceux des terres légères où les mêmes combustions ont toute leur énergie.

Jai fait, à ce sujet, des expériences dans lesquelles j'ai employé des sols artificiels qui étaient composés de sable et d'argile, et où la dose d'argile allait croissant, l'humidité restant constante. La nitrification de l’ammoniaque s’opérait bien dans les lots correspondant, par la proportion de sable, à des sols légers, et très imparfaitement dans ceux qui contenaient 25 ou 30 pour 100 d'argile. Tous ces sols étaient extrêmement divisés, nullement tassés, tout à fait perméables; on ne pouvait songer que l'air. y manquät.

* Dans les lots fortement argileux (à 30 pour 100 d'argile), qui nitrifiaient très mal, il a suffi de faire passer l'humidité de 9,5 à rr,5 pour 100 pour obtenir une nitrification complète; or, cette addition d’eau a plutôt diminué l’aération, le liquide ajouté occupant une partie” des espaces lacunaires libres auparavant. Ce n’est done pas l'air, mais l’eau qui avait manqué aux sols.

Les terres fortes des champs se trouvent fréquemment dans ces conditions où, sans manquer d’air, elles n’ont pas assez d’eau; la nitri-

fication et les autres combustions microbiennes y sont alors fort ralenties.

Comment ce manque d’eau agit-il surles combustions microbiennes? Les terres fortes, relativement riches en argile, comprennent une proportion élevée d'éléments très petits, dont l’ensemble présente une très grande surface. À égalité d'humidité avec des terres légères, leurs éléments sont recouverts de couches d’eau bien plus minces; l'épaisseur de ces couches peut facilement, par exemple si l'humidité s’abaisse vers 10 pour 100, atteindre un degré de petitesse qui, un caleul approximatif le montre, est tout à fait de l’ordre des dimensions des microbes et doit entrainer une gêne pour leur alimentation. À

La lenteur avec laquelle s'opère la nitrification dans les terres fortes ne constitue pas précisément pour elles une infériorité. L’engrais peut yavoir moins d'effet, mais son effet est plus durable; les entrainements de nitrates par les eaux peuvent y être moins sensibles. Et puis, les terres fortes ont toujours cet avantage qu’elles gardent l’eau mieux que les terres légères et sont plus capables de donner de bonnes récoltes dans les années sèches. L'art du cultivateur est, en grande partie, de savoir les travailler en temps opportun, pour ne pas les gdter, c'esta-dire les mettre dans un état physique défavorable.

Sur les fermentations en milieux composés de particules solides. Fumier.

Comptes rendus, 5 juillet 1897.

On sait que la nitrification éprouve une recrudescence marquée dans une terre à la suite d’une trituration du milieu. Ce n’est pas là un phénomène particulier à la terre végétale ni à la nitrification. D'une manière générale, quand un milieu composé de particules solides est le siège d’une fermentation, chaque fois qu’on le brasse, la fermentation reprend de l'intensité; elle augmente, atteint un maximum, puis diminue et s'arrête, alors que le milieu se trouve bien loin d’être épuisé, pour se réveiller de nouveau lorsqu'un brassage lui sera encore donné.

On a été parfois porté à croire que l'effet du brassage résultait du renouvellement de l'air au sein des matières et, par suite, de la pénétration d'oxygène dans des parties qui en étaient privées et qui, pour ce motif, ne fermentaient plus. Je me suis proposé de voir si eette explication, bonne sans doute en certains cas, était toujoursà adopter.

Jai d’abord cherché si une fermentation anaérobie s’exalterait par le brassage pratiqué en dehors de toute aération. Des lots de fumier ont été abandonnés dans des flacons à la fermentation sans air; dans une première partie de l'expérience, les uns étaient secoués périodiquement dans les flacons mêmes, les autres demeuraient immobiles ; ensuite, les premiers restaientimmobiles, tandis que les seconds étaient remués de temps à autre. Mesurant l'intensité de la fermentation par le dégagement total de gaz, j'ai vérifié nettement dans chaque cas l'influence du brassage sur l’exaltation de la fermentation. Or ce brassage n’introduisait pas d’air. Ce n’est donc pas par l’aération qu'il opérait.

Considérons maintenant le cas d’une fermentation aérobie. Un grand nombre d'expériences antérieures (sur le tabac) m’avaient montré que le brassage peut très bien produire le réveil de la fermentation, alors même qu'au moment où on le pratique l’atmosphère contenue dans le milieu est très riche en oxygène. Dans ces conditions, on pouvait se demander si le réveil observé était dû à ce que le brassage faisait pénétrer l'air, non pas dans l’ensemble du milieu, où cet air était présent, mais dans des conduits étroits, capillaires, où l’oxygène ne se renouvelait pas quand le milieu demeurait immobile. J'ai soumiscette. idée à l'épreuve de l'expérience. |

Il y a un moyen de renouveler complètement l'air dans un milieu: composé de particules solides, mieux encore que par um brassage minutieux; c'est d'y faire le vide un instant, puis de rendre la communication avec l'atmosphère. M’aidant de ce moyen, j'ai nus à. fermenter plusieurs lots de fumier, à 55°, en y faisant passer un grand. excès d'air; l’un était brassé périodiquement, un autre brassé et, pendant quelques minutes, soumis au vide, un troisième soumis au vide sans brassage; enfin, le dernier ne subissait aucune manipulation. Le résultat a été que les lots brassés, avec ou. sans. vide,.ont,.seuls, éprouvé des recrudescences de fermentation.

(56) Ainsi, l’aération, même laération profonde obtenue par le vide, est restée sans effet sur la marche de la fermentation, tandis que le

simple brassage, même sans l’aération profonde du vide, a exercé une

action manifeste. Ce n’est done pas par l’aération que le brassage a influé sur la fermentation.

Il va de soi qu'il peut agir par l'air qu'il Faute si l’atmosphère comprise dans l’ensemble du milieu est notablement appauvrie en oxygène.

il y a lieu aujourd'hui de penser que le brassage favorise d'ordinaire la fermentation en produisant, au voisinage des TT microbiennes dont le développement s’est ralenti ou arrêté, le renouvellement de l'aliment ou quelqu'une de ces légères modifications du milieu de culture auxquelles les microorganismes sont si sensibles.

Sur la rapidité avec laquelle sont solubilisées dans le sol certaines matières employées comme engrais.

Les moréeaux d’étoffe de laine, les peaux, qu’on emploie comme matières fertilisantes, présentent une certaine résistance aux agents de destruction qu’ils rencontrent dans le sol. Mais, quand diverses circonstances propices se trouvent réunies, ils peuvent être solubilisés très rapidement. J'ai enfoui dans des terres légères, très perméables à l'air, des bandes de flanelle et de peau de chevreau longues de plusieurs metres. Les sols étaient entretenus, par des arrosages, dans un état d'humidité marquée, et les expériences avaient lieu par un temps chaud. Dans ces conditions, la flanelle et la peau ont intégralement disparu en six ou sept semaines ; au bout de ce temps, il était à ‘peu près impossible d’en retrouver la trace dans les sols.

FPT