XX

Sur la composition de quelques terres arables.

(Comptes rendus des séances de l’Académie des sciences, 1. L1V, p. 122. — Annales du Conservatoire des Arts et Métiers, t. II, p. 729. - Bulletin de la Société chimique, p. 8! 1862.)

L’auteur eut l’occasion d’étudier, grâce à l’obligeance de son maître, M. Decaisne, quelques échantillons de terres très-fertiles, provenant de la Russie et de l’Amérique méridionale, et il en détermina la composition comparativement à celle d’une terre d’une valeur médiocre du département de Seine-et-Marne, prise aux environs de Tournan, qui ne donnait de récolte rémunératrice qu’autant qu’elle était fumée.

Les deux terres noires de Russie, des Tchernoïzems, présentaient des richesses assez différentes : tandis que l’une accusait 2 grammes d’azote combiné par kilogramme, l’autre en renfermait moins de 1 gramme et n’étâit pas plus riche que la terre de Seine-et-Marne prise comme terme de comparaison; la terre de l’Amérique méridionale provenant des bords du Rio Parana, avait une richesse en azote moindre que la meilleure terre -noire de Russie, mais supérieure à celle qui était la plus pauvre. Quand- les analyses furent terminées, il devint manifeste qu’elles ne représentaient pas exactement la fertilité relative des terres étudiées, et qu’il était impossible de déduire de la composition d’un kilogramme de chacune d’elles le-temps pendant lequel elles étaient capables de donner des récoltes sans 4 engrais. Il fallait tenir compte d’un autre élément, de la masse de chacune de ces terres dans'laquellelés'racines pouvaient aller puiser leurs aliments; or, tandis que l'épaisseur de la terre de la Brie n’est guère que de 30 centimètres, celle de la terre noire de Russie atteint une profondeur de plus de 3 mètres, de telle sorte qu’en tenant compte du poids du litre de chacune d’elles, on arrive â se convaincre que le poids de la terre arable d’un hectare est, pour la terre de Russie, de 27 980 tonnes, et pour la terre de Tournan, de-3900 tonnes seulement.

Pour calculer -la quantité d’azote combiné contenue dans un-hectare de chacune de ces terres, il faut supposer qu’elles ont dans toute leur épaisseur la même composition qu’à la surface d’où provenaient les échantillons; cette hypothèse n’est pas tout à fait exacte, bien que M. 1s. Pierre ait montré que, dans la plaine de Caen, on trouvait, jusqu’à une profondeur dépassant un mètre, plus d’un gramme d’azote combiné par kilogramme, et que l’auteur ait obtenu des résultats semblables dans les analyses qu’il a données des terres de Grignon-prises jusqu’à une profondeur de 1“,80. L’erreur commise n’est,pas de nature, toutefois, à masquer le résultat principal, à savoir que les quantités d’azote combiné contenues dans un hectare des terres de Russie et dans un hectare de terre de là Brie sont très-différentes; il en est do même de l’acide phosphorique ; 'mais on voit que ces différences, correspondant à la différence de fertilité, ne deviennent sensibles qu’en faisant intervenir l’épaisseur relative des terres considérées; on en conclut que deux terres inégalement fertiles diffèrent plus par leur épaisseur que par leur composition; c’est ce que'confirme la pratique agricole.

Sur la composition des terres arables de l'École de Grignon.

(Chimie agricole de Dehérain, p. .311.)

Ces analyses ont porté sur les sols des champs où ont été faites^ les cultures précédentes. Elles ont fait voir de nouveau qu’il est très-difficile de déduire de la composition centésimale d’une terre sa valeur agricole; car l’une des terres les plus mauvaises du domaine donne une composition comparable aux meilleures; quand on fait intervenir l’épaisseur de la couche arable, la valeur différente de ces terres apparaît nettement. On a fait de l’une des terres des analyses portant non-seulement -sur les échantillons pris à la surface, mais aussi à des profondeurs variables, et ou a trouvé que si la quantité d’azote est-moindre à la profondeur d’un mètre et de tf,80 qu’à la surface, elle est cependant encore considérable. (Pièce des 26 arpents.). .

Sur l’intervention de l’azote atmosphérique dans la végétation.

(Comptes rendus de l’Académie des sciences, t. LXXIII, p. 1352, 18711)

.(Gomptfes rendus des séances de l’Académie des sciences, t. LXXVI, p. 1390, 1873. - Annales

Üne forêt régulièrement exploitée perd annuellement, à chacune des coupes qu’elle supporte, une certaine quantité d’azote combiné, et bien qu’on ne se préoccupe nullement de restituer au sol forestier l’azote contenu dans les matières albuminoïdes du bois exporté, on ne constate aucun signe d’épuisement : la forêt produit aujourd’hui ce qu’elle produisait jadis. Les prairies hautes des montagnes ne reçoivent comme fumier que les déjections des animaux qui y séjournent pendant l’été : quand ceux-ci redescendent il la plaine, ils ont augmenté leur poids; pendant toute la bonne saison, les femelles ont'donné du lait, dont le caséum a emprunté son azote au sol de la prairie; il y a perte évidente et cependant la pâturé maintient pendant des siècles 'sa production. M. Boussingault a reconnu que. dans la plupart des assolements adoptés l’azote des récoltes surpasse l’azote des fumures; M,Hervé Mangon a établi que le foin récolté sur les prairies irriguées du midi de la France contient plus d’azote que n’en renfermaient le fumier et l’eau d’irrigation. Enfin M. le baron F. Thénard a montré récemment que les pertes d’azote que font anuqellement les sols des grands crus de Bourgogne n’influent pas sur leur fertilité.

Ainsi la terre arable, la forêt, la prairie, le vignoble semblent perdre plus d’azote qu’ils n'en reçoivent, et cependant l’analyse démontre que malgré ces déperditions constantes, la proportion d’azote combiné qu’ils recèlent, loin de diminuer avec l'a culture, va sans cesse en augmentant. Il est donc évident que c’est au réservoir inépuisable de notre atmosphère que la nalu're emprunte l’azote à l’aide duquel elle comble les déficits constants que nous indique t’analyse.

L’auteur a montré que l’azote, atmosphérique se combine aux hydrates de

carbone tels que la glucose, la cellulose, elc., quand ils sont attaqués par des alcalis.

Ces expériences sont malheureusement toujours irrégulières, c'est-à-direqu’à côté d’essais dans lesquels la combinaison de l’azote est incontestable, on en trouve d’autres dans lesquels cette combinaison n’a pas lieu ; il u’est donc pas extraordinaire que les chimistes qui ont voulu répéter ces expériences soient arrivés à des résultats contradictoires : tandis que M. Schlœsing a essayé en vain d’obtenir la combinaison de l’azote dans les conditions indiquées par Dehérain, M. Simon, chimiste belge, M. Armsby, chimisle américain (1), ont au contraire répété avec succès les expériences contestées.

Cette grande question de la fixation de l’azote atmosphérique sur le sol arable, qui a occupé nombre de chimistes français et étrangers, vient d’entrer au reste dans une voie nouvelle depuis que M. Berthelol a reconnu que l’azote effluvé est susceptible dp se .fixer sur les, hydrates de carbone tels que la dextrine et la cellulose. Les résultats obtenus par ce chimiste'éminent sont, donc dans le sens indiqué par M. Dehérain, qui considère les matières ulmiques comme l’intermédiaire nécessaire entre l’azote atmosphérique et les. végétaux. Les analyses des prairies hautes des montagnes d’Auvergne qui. ne sont jamais fumées, exécutées par M. Truchot, apportent un appui remarquable à celte nianière de voir; carM. Truchot a reconnu que la quantitéd’azote, combiné qui existe dans le sol arable augmente avec la proportion de carbone des matières organiques qui y est contenu et que le sol de ces prairies, qui. ne reçoit jamais d’engrais, renferme plus d’azote que les terres arables les. mieux cultivées de la Limagne d’Auvergue.

xxm

Sur la solubilité des phosphates minéraux dans les acides naturels 'dit soi.

Sur les métamorphoses que subit dans le sol le phosphate ae chaux des engrais.

agronomiques, t. I et JI.

(Compte

Recherches sur l'emploi agricole des phosphates.

(Thèse poiir’le doctorat, m-8, 120 pages, 1859.)

Dans le mémoire où il a résumé ses recherches Sur les phosphates, l'auleur s’est d'abord efforcé dé déterminer rigoureusement la composition dès nodules qui se rencontrent abondamment dans nos départements de Test, et dont la découverte venait de suivre les importantes publications de M. Ëlié de Beaumont sur les gisements géologiques du phosphore. L’auteur a reconnu que la tèneur des nodules était assez variable, mais qu’fen moyenne elle, atteignait 42 pour 100 de phosphate de chalix : c’ést ce qu’ont confirmé les très-nombreuses analyses de nodules'que'nécessitent chaque jour les importantes transactions commerciales dont ces engrais sont l’objet. -

Les racines des plantes ne peuvent absorber que des matières solubles : or-le phosphate de chaux est insoluble dans l’eau, et bien que, depuis Th. de Salissure, on eût reconnu sa présence jdàns les végétaux, on ignorait comment il y pouvait pénétrer, avant que 11. Dumas, puis M. Ldssaigne, éusseht 'montré que l’acide carbonique attaque et dissout le phosphate des os. En 18'57, Peau chargée d’acide carbonique, ou même d’acide-acétique, qu’on supposait exister dans les terres récemment défrichées, était considérée comme le Sénl véhicule capable d’amener les phosphates dans les tissus végétaux, et les phosphates inattaquables par ces réactifs ne semblaient devoir exercer aucune influence Sur la végétation ; les premiers essais de laboratoire tentés sur la poudre des nodules ayant donné des résultats négatifs, on crut qu'ils ne pourraient, en aucune façon, remplacer le noir animal, dont le prix,'à-celte époque, ■étkit'singulièrement élevé, et la ! découverte des gisements de l’Est fut loin d’être accueillie avec toute la faveur ■ qu’elle méritait.

L’auteur voulut contrôler ces résultats de laboratoire, qui conduisaient à rejeter, de la consommation agricole, une quantité immense de phosphates, ét il arriva bientôt à se convaincre que, si lés nodules sont en effet peu solubles dans.les acides faibles au moment même où ils viennent d’être pulvérisés, leur solubilité dans l’acide acétique étendu et dans l’acide carbonique augmente singulièrement après quelque temps d’exposition à Pair; il

soutint donc, avec M. Bobierre, contrairement à l’opinion émise par M. Payen (Rapport présenté à l’Académie sur une Note de M. Moride, Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences , t. XL1V, p. 507, 1857), et par M. Barrai, dans le Journal d'Agriculture pratique (1857), que les nodules simplement réduits en poudre pourraient être utilisés avec grand profit sur les terres oit abondent les débris végétaux, comme les terres de bruyères, (✓est ce que la suite a parfaitement confirmé, et, dans l’enquête agricole de 1867, M. Malaguti, Correspondant dp l’Académie, a déclaré que remploi des nodules pulvérisés avait rendu à la culture de la Bretagne un service signalé; leur réussite est, au reste, parfaitement démontrée par l'impor-' tance qu’ont prise leur exploitation et les transactions auxquelles elles donnent' naissance. ...

En 1858, M. P. Thénard publia un Mémoire important sur les transformations que subit, dans le so), le phosphate de chaux des engrais ; en étudiant une terre qui avait reçu du noir animal quelques années avant la prise d’échantillon, il reconnut qu’elle ne renfermait plus de phosphate de chaux, mais bien des phosphates d’alumine ou de sesquioxyde de fer. Les autres terres qu’il étudia lui fournirent des résultats analogues; en général, elles ne présentèrent à l’analyse que des phosphates de sesquioxyde insolubles dans les acides faibles. Les plantes, cependant, s’emparent de l’acide phosphorique. M. P. Thénard, pour expliquer son assimilation, fait intervenir Un silicate de chaux soluble, auquel il attribue la décomposition des phosphates à base de sesquioxyde et leur rétablissement à l’état de phosphate de chaux soluble, dans l’acide carbonique.

L’auteur reconnut, par l’étude des terres variées, qu’ainsi que l’a établi M. P. Thénard, les phosphates à base de sesquioxyde y sont bien plus abondants que.les phosphates .à base de. protoxyde ; il fit voir, en outre, que les phosphates à base de sesquioxyde sont facilement décomposés par les carbonates alcalins ou par le bicarbonate de chaux à la seule condition que ces carbonates soient employés en excès; .si les sesquioxydes dominent, la réaction inverse se produit, et les phosphates sont ramenés à l’état insoluble.

Cette observation est importante, car elle fait concevoir l’utilité des cbaulages.à .haute dose,, dans lesquels.pn emploie une, masse de chaux infiniment plus grande que celte qui est nécessaire pour combler le déficit causé par les récoltes; si, en effet, le bicarbonate de chaux n’était pas en excès, fi ne pourrait pas arracher l’acide phosphorique aux sesquioxydes et le mettre à la disposition des plantes.

Dans ce travail, l’autpur, fit encore remarquer que la Bretagne est la pro-

- io -

vinçe de France qui consomme la plus grande quantité de phosphates, tïOn— sememënl parce que son sol est formé de terrains primitifs quime renferment pas de phosphore dans leurs éléments, et qu’ainsf un apport du dehors est nécessaire, mais aussi parce que lés phosphates y sont soumis a deux causes différentes de déperdition : dans les terres riches en détritus organiques, le phosphate de chaux est facilement dissous par les acides provenant de foxy-' dation de la matière végétale, et, dans les terrains plüs'anciennement cultivés où celle-ci a disparu, i’acide phosphorique, bientôt engagé en combinaison 1 avec tes sesquioxydes, n’est pas cependant préservé dés atteintes du carbonate de potasse provenant de 1 altération des roches granitiques, qui, l’amenant à l’état soluble, talicite sou assimilation, mais eu même temps favorise sa déperdition.

Ces recherches sur l’action de divers agents naturels sur les phosphates furent complétées par l’étude des divers procédés à l’aide desquels on peut donner à l'acide phosphorique là solubilité;qui lui manque poiir êtré utilisé dans les sols anciennement cultivés; dans son ouvrage sur l’emploi agncôre des phosphates, 1 auteur fit connaître les principaux travaux publiés en Angleterre sur la fabrication et l’emploi des superphosphates, dont l'usage, si fréquent aujourd’hui en France, était très-peu répandu à l’époque où cè travail fut publié (1859).

■ Recherches sur le plâtrage des terres arables (l" partie),,, ,

•(Goniples rendus des séances de l’Académie des sci

Recherches.sur le plâtrage des terres arables (*2° partie).

Bien que l’emploi du plâtré dans la culture des léguminènsês remonte à plus d’uç siècle et que les agronomes aient toujours été frappés dé voir cet amendement réussir sur le trèfle et la luzerne) tandis qu’il échoue sur les' céréales un

n’avait, jusqu’à ces derniers temps, donné aucune explication rationnelle de ■ son emploi ; dans son Économie rurale, M. Boussingault disait, en effet :

« Malgré les nomhreux travaux que nous possédons, là question théorique du plâtrage est loin d’être résolue, et de nouvelles recherches sont d’autant plus nécessaires que jusqu’à présent la science s’est bornée à rejeter toutes les explications sans rien mettre à la place. »

Eh examinant la composition dès cendres de trèfle venu sur une sole plâtrée, et en la comparant à celle d’un trèfle développé dans les conditions ordinaires, M. Boussingault a fait voir que celles-ci sont sensiblement moins riches en. potasse que celles-là, et bien qu’au premier abord il ÿ eût peu de raisons pour supposer que le plâtrage pût favoriser l’assimilation de la potasse par les plantes, on résolut de soumettre cette hypothèse à une vérification expérimentale. Plusieurs échantillons de terres variées furent mélangés à du plâtre, puis on y rechercha la potasse et on trouva toujours qué les terres plâtrées cédaient à l’eau une quantité de potasse plus grande que lés terres non plâtrées; il fallut donc en conclure que le plâtre favorisait la solubilité de la potasse contenue dans la terre arable, mais il restait à trouver la cause de cet excès de solubilité et l’explication de l’avantage qu’en pouvaient recueillir les légumineuses. Ce fut là l’objet d’un second travail, dans lequel on étudia d’abord le pouvoir absorbant des terrés arables, découvert par les chimistes anglais MM. Huxtable, Thompson et Way, et qui n’est sans doute qu’un cas. particulier des phénomènes A’affinité capillaire dont M. Chevreuil a montré l’intérêt dans l’étude des terres arables. (Compte rendu, t. LX11I, 1012). On trouva que le pouvoir absorbant des terres était sensiblement moindre pour les sulfates que pour les carbonates; le plâtre, en transformant le carbonate de potasse, habituellement retenu dans la terre arable en sulfate moins absorbable, favorise donc la diffusion de l’alcali ; on remarqua, en outre, que les plantes qui profitent de l’emploi du plâtre sont précisément celles qui enfoncent leurs racines dans le sol à une grande profondeur, tandis que les végétaux dont les racines restent dans les couches superficielles ne tirent de son emploi aucun avantage, et il devint évident qu’en jetant du plâtre sur le sol, on faisait pénétrer jusqu’à une profondeur suffisante pour atteindre les racines des légumineuses les alcalis habituellement retenus dans les couches superficielles où elles ne leur sont d’aucune utilité ; il devenait clair, en même temps, que les.plantes dont les racines tracent à la surface du sol sans pénétrer profondément ne sauraient profiter de cet amendement, et c’est précisément ce qui arrive pour les céréales.

Il restait encore une objection à opposer aux vues dé l’àuteur; si : lê plâtre

est utile parce qu’il transforme les carbonates des couches superficielles en sulfates, et qu'il favorise ainsi leur pénétration jusqu’aux couches profondes, on devrait rencontrer dans lés cendres des plantes plâtrées une quantité suffisante' d’acide sulfurique pour saturer la potasse et la chaux que l’analyse y décèle ; or, c'est ce qui n’a pas lieu : tandis que la potasse et la chaux existent dans les cendres eu quantités notables, on n’y peut doser que de très-faibles quantités d’acide sulfurique ; l’assimilation des bases n’a pas eu lieu h l’état de sulfates. On lève cette dernière difficulté en remarquant que, si la chaux et la potasse s’enfoncent à l’état, de sulfates dans le sous-sol ,, elles n’y persistent pas longtemps sous cette forme: les sulfates sont bientôt soumis, en effet, aux actions réductrices qui dominent à'iine certaine' profondeur, et ne tardent pas à être métamorphosées en sulfures, puis en carbonates ; si l’assimilation des alcalis par les plantés alieu avant qu’ils n’aient pris cette nouvelle formé, ils pénètrent à l’état de sulfates, mais leur assimilation n’est pas instantanée, et c’est généralement après qu’ils sont associés à l’acide carbonique que, servant d’aliments aux plantes, ils y pénètrent en quantités sensibles.

Cette interprétation ne repose pas sur une simple hypothèse, mais sur des essais quantitatifs oh l’auteur a reconnu la réduction rapide des Sulfates enfouis dans une terre arable, riche en substances organiques ; cette réduction a été, an reste, observée depuis longtemps par M. Boussingault et par M. P. Thénard, qui a eu occasion de reconnaître qu’un, tas de fumier plâtré se recouvrait après quelque temps de nombreux cristaux de soufre.

En résumé, l’auteur établit que le plâtre favorise la pénétration, dans les couches profondes du sot où s’enfoncent les racines des légumineuses, de la chaux*, de la potasse et même de l’ammoniaque, qui leur servent d’aliments où gui favorisent la solubilité de ces acides azotés, très-riches en carbone , qui se forment dans les profondeurs du sol et qui paraissent avoir une si heureuse influence sur le développement des légumineuses; il établit encore que le plâtre, nourrissant les couches profondes aux dépens de la surface, ne peut être utile aux céréales, qui, végètent dans les couches superficielles. Remarquons, eu finissant, que si notre interprétation est exacte, si lé plâtre favorise la diffusion des.alcalis, il doit pouvoir être utilement remplacé par un mélange de sulfate alealins ; or, c’est précisément ce qu’ont démontrés, avec la plus grande netteté les. expériences de MM. Lawes et Gilbert (Expériences sur la culture du trèfle sous l’influence de diverses engrais. - Jour. Roy. Agr. Soc. Eng., vol. XXI, p. 178), puisqu’ils ont reconnu que l’augmentation de récolte due au plâtre seul étant de 15, l’augmentation due au mélange de sulfate de potasse, de soude et de magnésie montait à 28,