INFLUENCE DES NITRATES SDR LA VÉGÉTATION
1 . J'ai prouvé depuis longtemps que certaines plantes cultivées dans le sable calciné, pur de toute matière azotée, se développent en fixant l'azote de Pair, et j'ai annoncé dès l'origine que d'autres plantes se refusent à végéter dans ces conditions anormales (*).
Aujourd'hui je ferai connaître d'autres expériences sur une plante de ce genre qui a été cultivée dans le sable calciné avec le secours du nitre. On va voir commentées nou- % velles expériences confirment les premières.
2. Sous l'influence des nitrates, et du nitrate de potasse en particulier, les plantes prospèrent dans le sable calciné
(*) Comptes rendus de V Académie des sciences, tome XLÏ, page 757. Rapport fait à 1 Académie des sciences au nom d'une Commission composée de MM. Dumas, Regnault, Payen, Decaisne, Peligot, Chevreul rapporteur. Ce rapport conclut ainsi :
« L'expérience faite au Muséum d'histoire naturelle par M. Ville est conforme aux conclusions qu'il avait tirées de ses travaux antérieurs. »
23i INFLUENCE DES NITRATES
comme dans la bonne terre. Dès les premiers jours qui suivent la germination, les feuilles présentent une nuance d'un beau vert, et la végétation continue avec une activité remarquable ; mais à mesure que l'expérience se prolonge, le nitrate qu'on a mis dans le sol diminue. Au moyen des procédés que j'ai fait connaître pour doser ces sels, on peut saisir le moment précis où il a complètement disparu. Si on arrête l'expérience à la lin de cette première période, la substance des plantes, épuisée par l'eau bouillante, n'offre pas le moindre indice de nitre ; la quantité d'azote que l'analyse accuse, au contraire, est sensiblement égale à celle que le nitre et les graines contenaient au début de l'expérience. Ainsi les plantes ont absorbé tout le nitre que le sol avait reçu, et ce sel, changeant d'étal, a servi à la formation même des plantes et à la production de leurs principes immédiats azotés. Mais jusque-là les plantes n'ont pas emprunté d'azote à l'atmosphère.
5. Je rapporte à l'appui de ce premier résultat les expériences suivantes, et je rappelle, uue fois pour toutes, que la végétation avait lieu dans le sable calciné additionné de tous les minéraux qu'elle réclame.
A. Le 22 juillet 1855, on a semé huit graines de colza d'hiver dans 1 kilogramme de sable calciné, auquel on avait ajouté pr ,50 de nitre. On a fait la récolte le 6 septembre.
Semence desséchée à 100 degrés. . . . gr ,027
Azote du nitre et de la semence 0*%070
Hécolte desséchée à 100 degrés 5* r ,4r»0
Azote de la récolte 0« r ,070
]a\ récolte égale 205 fois la semence.
B. Préparée et conduite comme la précédente, commencée et finie le même jour.
Semence desséchée à 100 degrés. . . . 0^,027
Azote du nitrc et de la semence gr ,070
Récolte desséchée à i 00 degrés 5« r ,i4
Azote de la récolte 0« r ,066
La récolte égale 191 fois la semence.
G. Préparée et conduite comme les deux précédentes, commencée le 2 avril 1856 et finie le 12 juin. .
Semence desséchée à 100 degrés. . . . 0& r ,027
Azote du nitre et de la semence 0* r ,070
Récolte desséchée à 1 00 degrés 5« r ,02
Azote de la récolte 0^,068
La récolte égale 200 fois la semence.
D. Le 19 janvier 1856, on a semé vingt grains de blé poulard dans 1 kilogramme de sable calciné, auquel on avait ajouté l sr ,765 de nitre, soit0 8r ,244 d'azote. On a fait la récolte le 12 juin.
Semence sèche l Br ,2G
Azote de la semence .... gr ,021 )
Azote du nitrc 0« r ,2M )
Récolte sèche 26«',87
Azote de la récolte 0« r ,217 |
Restant dans le sol 0« r ,0-M )
4. J'ai tiré des expériences qui précédent la conclusion que les plantes absorbent et assimilent l'azote du nitre. A cette conclusion j'en ajouterai maintenant deux autres.
La première, c'est que dans un sol formé de sable calciné et de cendres végétales, il ne se produit pas spontanément de nitrc aux dépens de l'azote et de l'oxygène atmosphérique.
La seconde, c'est que les pots, le sable, la brique et
l'eau employés ne contenaient pas la moindre trace de combinaisons azotées.
5. La conclusion qu'il ne se forme pas de nitre est trèsimportante dans la question qui nous occupe. Depuis dixlmit mois j'ai varié les expériences à l'infini, et jamais je n'ai pu constater la formation d'un nitrate, non-seulement lorsque j'opérais dans un mélange de sable pur et de cendres végétales, mais encore lorsque j'avais ajoulé à ce mélange une matière de nature azotée. C'est en vain que j'ai essayé sous ce rapport la graine de lupin et la gélatine. Le résultat a été invariablement négatif. De son côté, M. Reiset est arrive à la même conclusion dans un travail remarquable sur la nature des produits qui se forment pendant la décomposition des matières organiques.
6. Ainsi, absorption des nitrates, assimilation de l'azote de ces sels, absence de toute nitrification spontanée, tels sont les résultats qui se déduisent des recherches qui précédent.
1. Au lieu d'ajouter 0^,50 de nitre au sable employé comme sol, supposons qu'on ait porté la quantité de ce sel a 1 gramme. Cette fois les choses se passent tout autrement que dans le premier cas; la végétation est plus active, les plantes (toujours huit colzas) acquièrent plus de développement, et il vient un moment où la récolte contient beaucoup plus d'azote que le nitre et la semence réunis.
Ainsi voilà deux pots préparés de la même manière, avec le même sable, amendés avec la même cendre, arrosés avec la même eau, et placés dans le même lieu; dans
celui qui a reçu 0^,50 de nitre, la récolte contient tout l'azote du nitre, mais elle n'en contient jamais un excès. Sa végétation s'arrête après l'absorption totale du nitre. Dans le pot qui a reçu 1 gramme de nitre, la végétation progresse toujours, et, après deux mois et demi de culture, la récolte commence à contenir plus d'azote que les graines et le nitre employés.
B'où vient cet excès d'azote, et pourquoi cette différence?
L'excès d'azote vient de l'atmosphère, et la différence est due à ce que les plantes ne commencent à s'assimiler l'azote de l'air qu'à partir d'une certaine période. Avec 0^,50 de nitre, le résultat est négatif, il n'y a pas absorption d'azote, parce que les plantes n'ont pas atteint cette période. Avec 1 gramme de nitre, le sens du résultat change, il y a absorption d'azote, parce qu'elles l'ont dépassée.
2. Les faits que je signale là ne sont pas des faits isolés qu'on doive accueillir à titre d'exceptions; ils sont, au contraire, du même ordre que ceux que nous offrent certaines graines qui ne produisent dans le sable calciné que des rudiments de plantes, tandis que d'autres graines, semées dans les mêmes conditions, produisent des plantes complètes.
C'est en vain qu'on voudrait constater une absorption d'azote en semant des graines de colza ou de tabac dans le sable calciné : le résultat est invariablement négatif. Jamais l'azote de la plante ne va au delà de l'azote de la graine; avec le blé, au contraire, la végétation suit son cours, et la récolte accuse toujours un excédant d'azote.
Dans ce cas particulier, la différence vient de ce que, ui les graines de colza, ni les graines de tabac ne suffisent à
258 INFUENCE DES NITRATES
la formation des premières feuilles, tandis que les grains de blé y pourvoient. Comment des plantes qui n'ont que des feuilles rudimenlaires pourraient-elles vivre et prospérer aux dépens de l'air seul?
5. Ceci nous explique encore pourquoi les choses se passent tout autrement, suivant qu'on sème dans le sable calciné une graine de tabac, ou suivant qu'on repique dans le même sable un pied de tabac, venu dans la bonne terre. Lorsqu'on procède par semis, on n'obtient rien : à peine un vestige appréciable de plante. Lorsqu'on a recours à un pied venu dans la bonne terre, après un temps d'arrêt de quelques jours, employé par la plante à former de nouvelles racines, la végétation reprend son cours un moment suspendu, et, après deux ou trois mois de culture, le pied de tabac pèse de dix à deux cents fois plus qu'au début de l'expérience, et il accuse une absorption d'azote de 0^,040 à Rr ,150.
Ici encore les résultats diffèrent parce que le pied de tabac qu'on transplante est pourvu de feuilles et qu'il peut vivre cl prospérer aux dépens de l'air seul, tandis que la graine de tabac, qui pèse a peine 1 milligramme ou deux, ne peut pourvoir à la formation des premières
feuilles.
4. Tous ces effets sont du même ordre et se rangent sous la même loi. Ils dépendent entièrement de la quantité de matière nutritive dont la plante est pourvue pendant la germination. Peu importe que cette matière vienne de la graine ou du sol. Si la quantité de cette matière suffit à la formation des premières feuilles, la plante prospère, et la récolte accuse l'absorption d'une certaine quantité d'azote. Dans le cas contraire, si les premières feuilles ne peuvent se former, la végétation n'est qu'une végétation incomplète
et rudimenlaire. Comment pourrait-il en être autrement? Voilà donc finalement pourquoi le sens du résultat change suivant la nature des graines sur lesquelles on opère, ou suivant la quantité de nitre qu'on ajoute au sable, lorsque les graines ne peuvent à elles seules conduire les plantes au delà de la période d'incubation.
Pour obtenir dans le sable calciné une végétation complète, il faut avant toute chose que la plante puisse dépasser la période embryonnaire. Peu importe qu'elle en trouve les moyens dans la graine ou dans un engrais. Et voilà finalement pourquoi, je le répète encore, avec une même graine qui est insuffisante pour conduire la jeune plante au delà de la période embryonnaire, le sens du résultat change, suivant la quantité de nitre qu'on ajoute au sable.
Lorsqu'on a fait plusieurs fois l'expérience des colzas cultivés avec 1 gramme de nitre, l'aspect seul des plantes décèle le moment où l'absorption de l'azote de l'air commence. Tant que le sol contient du nitre, les feuilles sont d'un beau vert foncé. Lorsque le nitre commence à manquer, la nuance des feuilles devient plus tendre. Les feuilles inférieures jaunissent, puis elles se détachent de la plante mère; car c'est un caractère propre aux végétations venues dans le sable calciné, que les feuilles les plus anciennes se dessèchent et meurent à mesure qu'il s'en forme de nouvelles.
5. Ainsi, de ce qui précède il résulte qu'on peut, au moyen du nitre, produire à volonté ou ne pas produire une absorption d'azote; j'ajoute que, lorsque cette absorption a lieu, elle provient de l'azote gazeux de Vatmosphère. Du reste, afin d'éviter toute espèce d'équivoques, je préciserai par quelques chiffres les conclusions qui précèdent :
je reprendrai ensuite la discussion des expériences auxquelles je les emprunte.
E. Le 18 juillet 4855, on a semé dix graines de colza dans 1 kilogramme de sable calciné, auquel on ajoute 1 gramme de nitre. On a fait la récolle le 11 septembre.
Semence desséchée à 100 degrés. . . . 0^,031
Azote du nitre et de la semence. . . . 0* r , 140
Récolte desséchée à 100 degrés 7« r ,75
Azote de la récolte 0« r ,197
Azote tiré de l'air. . . 0« r ,057.
F. Préparée et conduite comme la précédente ; finie le 4 oclobre. Dès le début, la végétation a prospéré plus que dans les autres pots.
Semence desséchée à 100 degrés. . . . 0«',031
Azote du nitre et de la semence 0' r ,140
Récolte desséchée a 100 degrés 15« p ,50
Azote de la récolte 0* r ,574
Azote tiré de l'air. . . 0« r ,254.
La récolte égale 493 fois la semeuce.
G. Préparée et conduite comme les deux précédentes. Semé le 7 janvier 1856, récolté le 2 mai.
Semence desséchée à 100 degrés. . . . 0« r ,051
Azote du nitre et de la semence 0* r ,140
Récolte desséchée à 100 degrés 10« r ,77
Azote de la récolte , . . . 0« r ,216
Azote tiré de l'air. . . 0^,076.
La récolte égale 547 fois la semence.
A deux reprises différentes (le 21 février el le 20 mars), le voisinage d'une bouche de chaleur a desséché une partie des feuilles.
H. Préparée el conduite comme la précédente. Commencée le 2 avril el finie le 4 août.
Semence desséchée à 100° 0« r ,031
Azote du ni tre et de la semence 0« r ,l40
Récolte desséchée à 160° 22«',23
Azote de la récolte 0« r ,250
Azote tiré de Tair. . . 0« r ,ii0.
La récolte égale 717 fois la semence.
6. Ainsi, avec 1 gramme de nitre, la récolte peut s'élever jusqu'à 717 fois le poids de la semence, et la quantité d'azote absorbé peut aller jusqu'à 8r ,234, c'est-à-dire qu'ayant ajouté au solO' r ,140 d'azote, j'en ai retiré une fois gr ,190, une autre fois gr ,216, puis gr ,250, et une dernière fois gr ,374.
J'ai dit et je répète que l'excédant d'azote accusé parles récoltes vient de l'azote de l'air. A cette conclusion on peut faire, il est vrai, deux objections principales.
On peut attribuer l'excès d'azote à une nitrification spontanée : mais je ferai remarquer que nous n'avons jamais réussi, ni M. Reiset ni moi, à constater dans ces conditions une formation appréciable de nitre. Je demanderai d'ailleurs pourquoi il ne se formerait pas de nitre dans les pots qui en auraient reçu gr ,50, et pourquoi il s'en formerait dans ceux qui en auraient reçu 1 gramme.
M'objectera-t-on que l'excédant d'azote vient de l'ammoniaque de l'air? Mais cette fois encore je demande pour-
quoi l'influence de l'ammoniaque ne se manifesterait que sur les pots ayant reçu 1 gramme de nitre, et pourquoi les pots n'en ayant reçu que gr ,50 y seraicnl réfractai res.
En face de ces témoignages, reconnaissons que ces objections n'ont aucun fondement, et concluons que l'excédant d'azote de la récolle vient de l'azote de l'atmosphère.
7. Les expériences qui précèdent ont donc pour résultat de marquer, mieux que ne l'avaient fait mes recherches antérieures, le moment précis où l'absorption de l'azote de l'air commence. Elles nous apprennent de plus que les traces d'ammoniaque que l'air contient n'ont pas une influence appréciable sur la végétation. Ce résultat est important, car à l'avenir on pourra opérer à l'air libre pour étudier le rôle de l'azote, sans avoir recours aux appareils qu'on a dû employer à l'origine, lorsqu'on ne savait rien de précis ni sur la quantité d'ammoniaque que l'air contient, ni sur le véritable rôle qu'on devait lui attribuer.
8. L'emploi des nitrates a un autre avantage, c'est de rendre les expériences plus faciles, les résultats plus concordants, que lorsqu'on opère dans le sable seul, parce qu'alors on s'éloigne moins des conditions naturelles. Comme plante qu'on peut employer avec le plus d'avantage, je recommanderai de préférence le colza pour les cultures d'automne, et le blé de mars pour les cultures de printemps.
On connaît les résultats que j'ai obtenus avec le colza; il me reste à présenter ceux que le blé m'a fournis.
/. Le 10 mars 1856, on a semé vingt grains de blé de mars dans 1 kilogramme de sable calciné, sans addition d'aucune matière azotée; on a fait la récolle le 28 août.
Voici le rendement :
fiT-
Paille 4,18
Racines 2,08
37 grains 1,38
Azote de la semence.
Azote tiré de l'air. .
Paille 4,69
Racines 5.06
49 grains 1,88
,AZOTE
AZOTE
Azote tiré de l'air 0« r ,0*5
J. Vingt grains du même blé, cultivés dans les mêmes conditions, le sable ayant reçu gr ,792 de nitrate de potasse, soit 0^,110 azote, ont produit :
Paille 13^70
Racines 7,00
144 grains 6,20
AZOTE
Azote de la semence et du nitre , 0* r ,126
Azote tiré de l'air 0« r ,092
Racines 6,50
154 grains 7,30
AZOTE
Azote de la semence et du nitre 0* r ,126
Azote tiré de l'air 0* r ,098
?U ISFLrFSCE DES 5ITRATES
A propos de ces quatre résultats, je reprends les objection* que j'ai présentées il y a un moment. Veul-on attribuer l'excédant d'azote à une nitrification spontanée, à une substance azotée contenue dans le sable, à de l'ammoniaque contenue dans l'eau distillée? Alors je demande pourquoi l'excédant d'azote est plus fort dans les pots cultivés au nilrc que dans les (>ots au sable calciné pur. Veut-on que l'excéda rit d'azote vienne de l'ammoniaque de l'air? Je demande encore pourquoi l'ammoniaque, qui a agi sur le blé, n'a pas agi sur les colzas cultivés avec 0^,50 de nitre. Je le répète, aucune de ces objections n'est fondée, c l'azote gazeux de l'air peut seul rendre compte de l'excédant d'azote accusé par les récoltes.
9. Par tout ce qui précède, on voit qu'il n'est pas indifférent d'employer une quantité quelconque de nitre. J'ai adopté le chiffre 0" r ,792 pour le blé de mars, parce qu'une expérience antérieure m'avait appris la quantité maximum d'azole que vingt pieds de blé peuvent absorber dans les conditions où je devrais opérer, et que je savais par d'autres expériences, que l'absorption de l'azote de l'air ne commence qu'après l'entier épuisement du nitre.
Règle générale. Lorsqu'un végétal trouve dans sa sphère d'activité plusieurs produits capables de se suppléer les uns les autres, l'absorption porte d'abord sur les plus assimilables et ne s'étend aux autres qu'après l'épuisement des premiers. Il résulte de celte prééminence fonctionnelle en faveur des produits les plus assimilables, qu'un végétal qui trouverait dans le sol un excès de nitre, n'emprunterait pas d'azote à l'air. C'est pour avoir méconnu cette circonstance, que M. Roussingault n'a jamais constaté d'excédant d'azote; les doses de nitre qu'il employait étaient trop fortes, il en restait toujours un excès dans le sable des pots. Or, je
le répète, dans ces conditions l'azote de l'air ne pouvait pas intervenir : l'azote gazeux étant moins assimilable que l'azote du nitre. Pour que l'azote de l'air intervienne, il faut éviter deux écueils et remplir deux conditions: — il faut que le développement de la plante atteigne une certaine limite; — si elle ne peut y parvenir avec les seules ressources que l'embryon trouve dans la graine, une addition ménagée de nitre permet de l'y conduire.
Si on ne remplit pas cette condition, le résultat est négatif, les plantes n'empruntent pas d'azote à l'air; on tombe, dans ce cas, dans des récoltes minuscules et embryonnaires que M. Boussingault n'a pas réussi à dépasser. Tombe-t-on dans l'excès contraire, emploie-t-on une dose trop forte de nilre : alors les plantes trouvent dans le sol assez d'azote pour atteindre leur entier développement sans recourir à celui de l'air. Je le répète, il y a là deux termes extrêmes entre lesquels il faut savoir se tenir.
Les animaux nous offrent des faits du même ordre. Lorsqu'un animal est mis au régime de l'engraissement, si sa ration contient des corps gras, il les extrait et se les assimile; mais si sa ration en est dépourvue, il en forme de toute pièces avec la fécule ou ses congénères. Lorsqu'un certain acte physiologique peut être accompli par deux efforts inégaux, tenez pour certain que c'est celui qui exige la plus faible dépense de force vive qui prévaudra. L'économie dans le choix des moyens est aussi bien une loi de l'ordre naturel que de l'ordre social.
Voici quelques expériences propres à justifier les- considérations qui précèdent. *
K. Le 19 janvier 1856 on a semé 20 grains de blé poulard dans 1 kilogramme de sable calciné, auquel on avait ajouté l Br ,765 de nilre, soit 0^,244 d'azote. On a fait la
2U5 INFLUENCE DES N1TIUTES
récolte le 25 juin au moment de la floraison. Elle a produit :
AZOTK.
Paille et raciiws ifi,87 0,217 i /w ^i
SaUe eftiployé comme sol. 1 005,00 0,044 !
Azote de la semence et du nitre 0* r ,263
Azote tiré de l'aii 0^.000
A h date du 25 juin, la récolte n'avait encore rien emprunté à l'air.
Ij. La même expérience, continuée jusqu'au 15 août, a produit :
AZOTE
î' ai,,e "'IJ |. TAv,\1 0r,«»
llaciiics I v>o *
119 grains 5,45 0« r ,065
Azote de la semence et du nitre 0* r ,2oT>
Azote tiré de l'air 0^,090
Si l'on tient compte de l'azote restant dans le sol, le résultat devient :
Azote de la récolte 0* r ,350
Azo'e restant dans le s»l 0* r ,0i7
Azote tiré de l'air 0« r ,*52
M. Je rapporterai encore les résultats d'une expérience lai le en 1855 sur le blé poulard.
Le 20 mars 1855, on a semé vingt grains de blé poulard dans 1 kilogramme de sable, auquel on a ajouté 1 gr ,72 de nitre, soit 0^,258 d'azote. On a fait la récolte le 19 septembre.
fe
AZOTE
Paille et racines r»(i« r ,0i 0«Y>6G
84 crains I« r ,5r> 0« r ,O42
Azote de la semence et du nitre 0« r ,259
Azote tiré de l'air Ot',049
Si l'on tient compte do l'azote qui restait dans le sol, le résultat devient :
Azote de la récolte 0« r ,508
Azote restant dans le sable gr ,039
Azote de la semence et du nilre 0« r ,259
Azote tiré de l'air 0« r ,088
1 . L'absorption des nitrates par les plantes soulève quelques questions d'un grand intérêt. A quel état l'azote du nitre est-il absorbé? L'absorption est-elle pure et simple? Est-elle précédée par un changement d'étal? En ce moment on semble contes 1er l'absorption directe; on incline vers l'opinion que le nilre se change en ammoniaque, et on attribue à ce changement l'efficacité du nitre comme engrais. Mais si ce changement avait lieu, à égalité d'azote, le sel ammoniac devrait produire plus d'effet que le nitre. Or, c'est précisément le contraire. Sur le colza la différence va presque du simple au double, et elle se manifeste dès le début de l'expérience. Sur le blé, elle est moindre, quoique considérable encore. Du reste, forte ou faible, du moment que le nilre agit plus que les sels ammoniacaux, il est bien évident que le changement supposé n'a pas lieu.
Quelques chiffres nous permettront de mieux préciser encore les différences que je signale.
IV. Le 22 juillet, on a semé huit graines de colza dans 1 kilogramme de sable, auquel on avait ajouté 0^,50 de nitre dans un cas, et 8r ,264 de sel ammoniac dans l'autre. On a fait la récolte le 6 septembre.
CULTURE AU NITRK.
Récolte sèche. . . . .^',450 Azote 0« r ,070
CULTURE AU SEL AMMONIAC
Récolte sèche . . . 3^,200 Azote 0« r ,043
0. Préparée et conduite comme la précédente, commen cée et finie le même jour.
