NOTICE

M. Th. SCHLOESING fils.

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

Sur la combustion lente de certaines matières organiques.

Annalet 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 cet echauffement. Mais la température s’élève souvent bien au-dessus de 8o° et ioo°, et il arrive même 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 et j’ai montré combien la combustion microbienne l’emporte sur la combustion purement chimique, aux températures ordinaires où l’une et l’autre se produisent; ce qui est conforme aux vues exposées depuis longtemps par Pasteur, d’après lesquelles la destruction de la matière organique et le retour de ses éléments au monde minéral sont essentiellement l’œuvre des êtres infiniment petits.

J’ai constaté enfin qu’il se rencontre dans le fumier des ferments qui fonetionnent encore avec une singulière énergie à la température de y3°; à cette température, ils ont fourni jusqu’à i5 fois plus d’acide carbonique 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 cultivé antérieurement un micrococcus et un bacille à 74°; M. Miquel et M. Globig avaient signalé aussi des êtres vivant à des températures voisines). 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 la 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 masses, fort importante en fabrication. Les deux combustions, microbienne et purement chimique, se sont encore montrées manifestement. Je les ai également mises en évidence et séparées en utilisant les vapeurs de chloroforme pour supprimer le travail microbien. Les résultats ont été les suivants. L’action comburante des

microbes est dominante à 4o“; 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.

Il ressort de ces essais, tant sur le fumier que sur le tabac, que, dans les phénomènes dont il s’agit, les microbes servent à amorcer les réactions chimiques et à les porter au point où elles se continuent d’elles-mêmes; suivant l’expression de M. Berthelot {Comptes rendus, 2' sem. iSqd, p. loSg), ils jouent le rôle d’agents provocateurs.

Fermentation sans air du fumier.

Comptes rendus, n mars 1889, et Annales agronomiques, 1891,

Comme dans le cas des fermentations aérobies, j’ai été conduit à préciser jusqu’à quelle température se poursuivait 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 vers 65°. De plus, en l’absence d’air, il se détruit bien moins de matière dans le fumier qu’au sein des parties aérées du tas.

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. Muntz 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 qn’elles présentent des taux d’humidité égaux ou supérieurs à ceux des terres légères où les mêmes combustions ont toute leur énergie.

J’ai 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 ded’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 3o pour loo d’argile. Tous ces sols étaient extrêmement divisés, nullement tassés, tout à fait perméables; on ne pouvait songer que l’air y

, Dans" les lots fortement argileux (à 3o pour lOo d’argile), qui nitrifiaient très mal, il a suffi de faire passer l’humidité de 9,5 à ii,5 pour lOo 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 donc 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 nitrification et les autres combustions microbiennes y sont alors fort ralenties.

Comment ce manque d’eau agit-il sur les 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. A 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 lo pour loo, atteindre un degré de petitesse qui, un calcul approximatif le montre, est tout à fait de l’ordre des dimensions des microbes et doit entraîner une gêne pour leur alimentation.

La lenteur avec laquelle s’opère la nitrification dans les terres fortes ne constitue pas précisément pour elles une infériorité. L’engrais peut y avoir moins d effet, mais son effet est plus durable; les entraînements 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 gâter, c’est-à-dire les mettre dans un état phy» sique défavorable.

Sur les fermentations en milieux composés de particules solides*

Il y a longtemps déjà, M. Schlœsing, mon père, a fait remarqner la recrudescence qu’éprouve la nitrification dans une terre à la suite d’une trituration du milieu; M. Dehérain a insisté sur le même sujet dans ces dernières années et montré son importance au point de vue agricole. 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. La raison de ce phénomène est mal connue. J’ai seulement examiné un point de la

On est souvent porté à croire que l’action du brassage résulte 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 cette explication, bonne sans doute en certains cas, était toujours à adopter.

J’ai 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 restaient immobiles, 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 eontenue 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 soumis cette 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 un 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 mis 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.

Ainsi, l’aération, même l’aération profonde obtenue parle 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 donc 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 introduit dans le milieu, si l’atmosphère comprise dans l’ensemble de ce milieu est notablement appauvrie en oxygène.

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

Les morceaux d’étoffes 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 mètres. 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.