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+ Engrais organiques. — Ce que nous venons d'ap- prendre sur la transformation des matières azotées - complexes sous l'action des microorganismes permet | de comprendre comment celles-ci, aboutissant à la formation d'ammoniaque, se comporient comme des engrais vis-à-vis des végétaux supérieurs ; elles cons-
tituent en somme une source indirecte de composés AMMOnIaCaux ; nous ne ferons que rappeler l’usage
qui a été fait de tout temps en agriculture du fumier qui agit à la fois chimiquement comme aliment et physiquement en augmentant la porosité du sol; il n'est d'autre part pas seulement une source d'azote, mais il restitue encore à la terre tous les éléments entrant dans la constitution des plantes et des animaux dont il dérive.
La transformation du fumier est assez rapide dans le sol, mais certaines matières organiques ne sont transformées que d’une manière très lente; c’est le cas par exemple de la corne qui se comporte comme une source d’azote durable et dont on a proposé l’emploi en horticulture.
On a récemment proposé comme engrais azoté la cyanamide de calcium correspondant à la formule CAz.AzCa ; cette substance permet la fixation indirecte de l’azote de l'air et son utilisation par les végétaux. On l’obtient en faisant réagir au four électrique le carbure de calcium sur l'azote :
CaC? + Az? — Ca.CAzt + C
Il paraît du reste se comporter comme un engrais inférieur au sulfate et à l'azotate d’ammonium. Il existe d’ailleurs de grandes divergences dans les résultats fournis par les différents essais et il semble bien que la valeur nutritive de la cyanamide de çalcium varie beaucoup avec la nature du sol et les diverses conditions de l'expérience ; c’est que la manière dont elle est transformée dépend essentiellement de la composition chimique du sol et de sa flore bactérienne, et c’est pour cette dernière raison que nous signalons à cette place l’existence de cet engrais spécial.
Quand on met la cyanamide de calcium en présence d’eau froide on obtient de l’'ammoniaque et du carbonate de calcium
CAz.AzCa + 3 H20 — 2 AzH3 + COSCa
Dans le sol, en présence d’eau et de gaz carbonique On à
CAz.AzCa + CO? — CAz.AzH? + COSCa cyanamide il se forme de la cyanamide qui se comporte comme une substance toxique. Mais toute une série de bactéries peuvent empêcher cette dernière action en donnant naissance à des composés ammoniacaux, avec apparition d'urée comme substance intermédiaire :
CAz.AzH? + H°0 — CO(AzH?}?
L'utilisation de la cyanamide de calcium est donc liée d’une manière très étroite à la flore microbienne du sol et c’est surtout dans les terres riches en bactéries que son usage est à recommander; elle peut au contraire se montrer nuisible dans les sols stériles ; on a pour la même raison recommandé d'ajouter à la cyanamide de calcium du fumier qui agit surtout en apportant les bactéries utiles.
D. Nitrification
Mais nous avons vu que c’est surtout sous la forme de nitrates que l'azote est assimilé par les plantes supérieures dans les conditions naturelles, et l'étude de la manière dont se constituent ces sels présente un haut intérêt, On connaît depuis longtemps la pro-
a) Ne
CYCLE DE L’AZOTE duction de salpêtre, mélange de nitrate de potassium et de nitrate de calcium, sur les murs des étables, - des caves, et on a pu établir les meilleures conditions de son apparition ; la présence de matières organiques, une bonne aération, une humidité convenable, entretenue par exemple à l'aide d’arrosages à l'urine, la présence de potassium et de calcium cons- tituent aûtant de facteurs essentiels.
Tous les sols contiennent d’ailleurs une quantité plus ou moins considérable de nitrates ; elle varie pour les sols forestiers et agricoles dans dés proportions considérables ; pôur des terres prises sur une épaisseur de 33 centimètres à partir de la surface, on trouve à l’hectare de 2 kgs 3 à 356 kilos de nitrate (évalué en nitrate de potassium) et l’apport par les eaux de pluie ne suffit pas pour expliquer de telles quantités de sels azotés. : È
Un litre de pluie contient, dans nos contrées, de 1 à 6 milligrammes d'acide azotique, quelquefois moins ; cette quantité ne paraît pas être beaucoup plus considérable lors des temps orageux et les faibles décharges électriques qui existent toujours dans l'atmosphère paraissent suflire à la formation de l'acide nitrique ; dans les pays tropicaux la teneur de la pluie en acide nitrique est souvent beaucoup plus élevée ; Müxrz et Marcaxo ont trouvé jusqu'à 16 milligrammes de cet acide dans les eaux de pluie de Caracas; en tenant compte de cette teneur et connaissant la quantité de pluie tombée sur un sol donné, on n'arrive jamais à expliquer la teneur de ce dernier en azotates.
On a tout d'abord cherché à expliquer, au moins
partiellement, le phénomène de la nitrification dans
Line D des VAE
le sol par une combinaison de l'azote et de l'oxygène
de l’air s’opérant sous l'influence catalytique de COrps poreux; la nitrification était dans cette hypothèse considérée comme un phénomène d'enrichissement du sol en azote assimilable : les études ultérieures ont montré qu'il s’agit d’une simple transformation. BoussinGauzr a le premier montré que l'azote de l'air n'intervient pas directement dans le phénomène. Il introduisait dans des ballons de 10 litres un mélange d'environ 100 grammes de terre végétale et 300 grammes de sable quartzeux lavé, calciné et légèrement humecté d’eau distillée, bien exempte d’ammoniaque; ce sable était destiné à rendre le
mélange perméable: les ballons, fermés en 1860,
furent ouverts en 1871 ; les résultats obtenus relativement aux quantités d’azote total, d’azote nitrique et de carbone mesurées dans la terre au début et à la fin de l'expérience sont les suivants :
Azote total Azote nitrique Carbone
je 1860 0 gr: 472 0 gr. 00075 3 gr. 663 1871 0 — 452 0100 3 — o67 Différences. — o gr. 020 + o gr. 160 <- 0 gr, 596
Dans une autre expérience où avaient été ajoutés
5 grammes de cellulose les résultats ont été de même
ordre: :
-Azote total Azote nitrique Carbone 1860 Oo gr. 472 0 gr. 00075 5 gr. 885 1871 o — A4 O0 — 14570 3 — 358:
Différences, — 0 gr. 008 + 0 gr. 145 Es M'A ET
Il y avait donc eu formation d'acide azotique sans
re
que la teneur en azote total ait subi d'augmentation :
l'azote de l’air n’intervenait donc pas dans le phénomène de la nitrificalion.
BoussiNGauLr fit une série d’autres expériences destinées à faire la part qui revient dans le phénomène aux différents constituants de la terre végétale ; il mélangea certaines matières organiques azotées (paille, tourteau de colza, sang desséché..….) à des terres
qui étaient soit du sable, soit de la craie, soit enfin de j
la terre végétale et prit comme témoins ces derniers milieux sans leur ajouter de substance organique. Au bout de cinq ans on çonstatait qu'il n'y avait eu de nitrification appréciable que dans les milieux consti-
tués par du sable ou de la craie mélangés à une ma-
tière organique ou dans la terre végétable seule ; cette dernière apparaissait donc comme le seul milieu spontanément nitrifiable.
Conditions de la nitrification. — ScnLœsinG (1873)
étudia ensuite les conditions du phénomène et il reconnut qu'elles étaient au nombre de cinq.
. 1° 11 faut qu'il existe une matière organique azotée ; celte substance était introduite à l’état naturel et il ne pouvait être question, à l’époque où ont été faites les expériences relatées, de précaution d’aseptie.
Si on ajoutait par exemple à de la terre des quantités croissantes de terreau, les quantités d’acide nitrique formé se montraient comme ; portionnelles au poids de la matière organique inlrouuite. Le rendement variait d’ailleurs avec la nalure de la substance organique sur laquelle on expérimen ait.
2° L’oxygène est absolument nécessuire ; en présence
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d’atmosphères constituées par des mélanges d'oxygène et d'azote en proportions variées les quantités d'acide nitrique formé par kilo de terre en quatre mois étaient les suivantes :
Leneur En oxygène p. 100 .. = 1,5 6 11 16 21 Acide nitrique formé (mgr.).. 46 96 131 162 246
L'acide nitrique augmente donc très nettement avec la quantité d'oxygène.
Lorsque la terre est abandonnée dans de l’azote pur non seulement l'acide nitrique ne se forme plus, mais celui qui existait au début de l'expérience disparaît ; C'est ainsi que dans une expérience faite avec de la terre qui contenait au début 64 milligrammes d'acide nitrique, il n'existait plus trace de cette substance neuf mois après la suppression de l'oxygène, l'air étant remplacé par de l’azote pur: nous aurons l'occasion de revenir sur ce phénomène, inverse de de celui de la nitrification.
30 La présence d’une base est nécessaire. Boussiv- GAULT avait déjà montré que les carbonates alcalins, calcaires ou magnésiens étaient indispensables ; Scnr.oesING établit que c’est le bicarbonate de calcium qui est le plus efficace ; il en suffit d'ailleurs de très faibles quantités, au delà desquelles le phénomène n'augmente plus; lorsqu'on fait passer dans les vases contenant la terre sur laquelle on expérimente un courant d'air contenant des quantités variables de gaz carbonique on obtient les rendements suivants en acide nitrique au bout de deux mois :
COR 0e. DR ee te 1 0 13 3,5 9
Acide nitrique formé (mgr.) DATA MUBMOETOLN UM, L'186: "908 +47 : 25z
NUTRITION DE LA PLANTE, — IV, 1h
1226 77% + CYCLE DE L'AZOIE
Avec la teneur de 1,3 p. 100 en gaz carbonique on
augmente sensiblement le rendement, mais celui-ci reste constant pour des teneurs plus grandes.
h° Le phénomène de la nitrification dépend de la quantité d'eau que contient la terre; on obtient, au bout d’un mois, les rendements qui suivent pour diverses teneurs en eau :
Eau>p.#roo de terre "1:27 9 15 20 Acide nitrique formé (mgr.) Sparske de terre EN rs Era 07 k78
Il y a donc augmentation très appréciable d'acide nitrique formé lorsque la teneur en eau s'accroît ; mais il existe une teneur d’eau optima qui est sensiblement celle de 20 p. 100.
5° La température intervient également, comme il est facile de le prévoir ; à 5° et à 570 la nitrification est
nulle ; entre ces deux températures extrêmes il existe
un optimum qui correspond à 37°.
Cause de la nitrification. — Provoquées par les découvertes de Pasreur les expériences de ScHLosinG et Münrz (1877) ont eu pour but de rechercher la cause du phénomène de la nitrification et comme résultat de montrer qu'il est dû à l’intervention de microorganismes. Ces expériences portèrent sur les eaux d’égouts dont on étudiait alors l’épuration.
Dans un large tube, long de un mètre, fermé à sa partie inférieure par une toile métallique, il était introduit 5 kilos de sable quartzeux calciné au rouge et mélangé à 100 grammes de craie pulvérisée; on versait goutte à goutte des eaux d’égout dans ce tube
de manière à ce que la descente s’effectuât en huit
DÉS SDS née à le 5 nt tic de
