AZOTE CONTENU DANS A

Semence. En Racines.

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Les graminées présentent des phénomènes semblables, quand on leur donne un excédent de nitrates dans l'alimentation.

En fin d'expérience, le bilan de l’azote dans les produits récoltés accusa:

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de plus qu’il n’en avait été donné au début dans le sol et par la semence.

Pour se rendre compte de l’ımportance majeure que représentent ces quantités d’azote, on doit se rappeler, comme nous l'avons démontré plus haut, qu’une addition de 300 milligr. d’azote donnée sous forme de nitrate de chaux suffisait pour amener nos grami-

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nées, traitées dans des conditions semblables, à leur maximum de production, tandis qu'une dose de 500 à 600 milligr. entrainait la manifestation de phénomènes morbides.

Ces trois numéros offraient des exemples intéressants de ca» fait, que les légumineuses peuvent, dans un sol dépourvu d'azote, non seulement satisfaire sans peine au besoin qu’elles ont de cetaliment, mais de plus se livrer à une consommation de luxe, dès qu’on les alimente en azote. En présence de la végétation de ces six plantes, comparée à l’absence complète de production dans les graminées, à la teneur des pois de contrôle restés de même presque improductifs et à l’entrée en scène constante de la période d’inanition chez les légumineuses placées dans des conditions tout à fait semblables de culture, j'ai tenté de relier l'assimilation de l'azote chez ces diverses plantes aux forces qui tendent à produire les combinaisons azotées dans le sol, et je dois avouer que cette conclusion m’a paru plus problématique encore qu’autrefois.

Vu.

Toutes ces considérations nous entrainerent donc à conclure encore une fois que nos observations ne pouvaient concorder avec les hypothèses émises jusqu'ici sur l’assimilation de l’azote chez les légumineuses, et, voulant poursuivre nos recherches ayant pour but de déterminer le besoin d’azote qui se fait sentir dans les plantes agricoles, nous nous sommes vus forcés de chercher autour de nous une autre explication.

Pour atteindre ce but, il nous a semblé que nous devions partir des deux hypothèses suivantes :

D'abord la source à laquelle puisaient nos légumineuses, devait être l’azote libre qui forme un des éléments de l'atmosphère. C’est la seule idée qui soit compatible avec le gain important d’azote qu'ils acquièrent en un temps si court.

En second lieu, la cause qui permettait cette assimilation de l’azote libre existait en dehors des conditions dans lesquelles nous faisions volontairement nos expériences, et le gain constaté n’était qu'accidentel, ainsi que le démontrait dans toutes nos déterminations

l’irrégularité complète dans la teneur en azote révélée par nos cultures de contrôle.

En outre, nous étions invités à pousser nos recherches plus loin par les observations qu’avaient faites d’autres que nous, et desquelles il résultait, d’un côté, que les micro-organismes qui se rencontrent dans le sol ont la faculté de faire entrer l’azote libre de l’air en combinaison avec l’albumine, et que, d’un autre côté, certains champignons peuvent, par une attraction réciproque, avoir une existence commune avec des plantes phanérogames plus puissamment organisées.

En fait, l’ensemble de nos expériences, que ne contredisaient en rien les observations des autres expérimentateurs, pouvait s'expliquer facilement et très naturellement, en admettant que, soumis à un double lavage, le sable siliceux, dont nous nous étions servis comme milieu de culture, était pauvre, il est vrai, en micro-organismes et en germes mycogéniques, mais n’en était pas complètement dépourvu.

Ces germes sont si liberalement répandus sous toutes les formes dans le sol, dans l’eau et dans l'air, qu'il est assez difficile de protéger un objet quelconque contre leur invasion. Dès l'instant où nos vases de culture, remplis de sable, étaient placés à l’air libre au début de nos expériences, ils étaient par là même exposés à l’introduction des germes de champignons, qui, n’étant due qu’au hasard, pouvait être fort différente dans chaque vase. Dès qu’on admettait en outre que les légumineuses ont la faculté d’entrer en communauté d'existence avec certaines sortes de champignons, communauté qui, influant tout d’abord sur le développement de ceux-ci et par là sur l’assimilation de l’azote, réagit en l’accelerant sur la croissance des légumineuses ; si, considérant qu’un certain laps de temps est nécessaire pour donner toute sa vaieur à cette action de relation, on admet enfin que cette propriété est particulière aux légumineuses seules et que les graminées ou les autres végélaux agricoles ne les possèdent pas, alors s'expliquent de tous points nos observations sur l'absence de produits dans les graminées et sur la croissance des légumineuses dans un sol également dépourvu de nitrates, en même temps que les différences de rendement constatées tant dans les expériences de contrôle que dans les plantes végétant côte à côte dans

ALIMENTATION AZOTEE DES GRAMINEES ET DES LÉGUMINEUSES. 89 le même vase de culture, et des lors la période d’inanition propre aux légumineuses, ainsi que l’excessive consommation d’azote que fait chaque sujet, s'appliquent clairement.

Ces divers points admis ne pouvaient naturellement que permettre d'établir une sorte d’hypothèse, dont les bases, nous l’avouons, étaient assez fragiles. Berthelot avait fait voir que dans un milieu stérilisé l’azote n’est pas enfermé dans une combinaison qui résiste à l’entrainement des eaux de lavage, tandis que le contraire se produit dans un sol non stérilisé. Quant à démontrer, en dernier lieu, que ce phénomène doit être attribué à l’action de bactéries, la preuve rigoureuse n’en était peut-être pas encore faite. D’un autre côté, on ne trouve point de mycélium dans les légumineuses, et dans les formations de mycélium connues jusqu'ici, les bactéries n’ont aucun rôle.

Néanmoins il importait peu: car si l'hypothèse était fausse, les expériences ultérieures ne devaient pas tarder à le révéler. De plus, elle ne pouvait que nous conduire à de nouveaux résultats et elle n'était pas en contradiction directe avec des faits sûrement démontrés.

Quant au dernier point, le fait, que les légumineuses possedent dans les protubérances de leurs racines des organes caractéristiques qui, d’après les recherches des botanistes, seraient remplis par des bactéries et des tissus mycoïques, semblait même indiquer où l’on pouvait chercher en première ligne l’explication de la conduite singulière des légumineuses au point de vue de l'assimilation de l'azote.

Je dois dire ici qu’au temps où nous faisions ces réflexions, nous ne connaissions pas encore la communication due à Bruncharst sur les protubérances dans les racines des légumineuses (Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschafft, 1885, p.241), travail dans lequel est niee la présence de bactéries dans les protuberances et où les corps microscopiques qui s’y rencontrent sont signalés comme des corpuscules albuminoides organisés des bactéroïdes.

Quand cette découverte parvint à notre connaissance pendant l'été de 1886, nos expériences nouvelles étaient en plein cours d'exécution et dans peu de temps présentaient certains résultats de nature à nous

encourager dans la poursuite de notre entreprise, d’aulant mieux que les observations de Bruncharst touchaient d’assez loin à notre lravail sur l'assimilation de l’azote par les légumineuses, pour que la poursuite n’en parüt pas superflue. Quand même, en effet, le contenu caractéristique de certaines parties cellulaires dans les protubérances des racines ne serait pas véritablement formé de bactéries, mais de bactéroïdes, on pouvait songer à d’autres relations, sous l'influence desquelles les légumineuses et les organismes inférieurs qui existent dans le sol agiraient sur leur développement réciproque, soit avec la participation des protubérances, soit même sans elle.

Dans tous les cas, notre premier devoir était de chercher si on pouvait démontrer expérimentalement l'existence d’un rapport nécessaire de causalité entre l’assimilation de l’azote par les legumineuses et la présence de micro-organismes doués de vitalité.

En admettant le problème ainsi posé, il nous fallait additionner notre sable dépourvu d’azote d’une quantité voulue de micro-organismes qui favorisät d’une façon évidente et décisive la croissance des légumineuses ; elle devait, en outre, sinon supprimer lirrégularité constatée dans les essais de contrôle, mais la diminuer dans une proportion bien déterminée et demeurer cependant sans influence sur la végétation des graminées. D’autre part, les légumineuses dans notre sable dépourvu d’azote, stérilisé avant le début de l'expérience et protégé pendant la période de végétation contre l'introduction de germes de champignons, devaient s’affamer sans donner aucun produit à la façon des graminées ou tout au moins être manifestement entravées dans leur développement. |

Que le résultat de l’expérience füt négatif sur ces deux points, notre hypothèse devait être abandonnée ; mais s’il se montrait affırmatif, alors son exactitude, sans être encore définitivement démontrée, gagnait considérablement en vraisemblance.

Telle était l’idée fondamentale qui devait diriger nos prochains travaux. Mais il nous parut en outre avantageux de faire marcher parallèlement quelques autres recherches relatives à divers points, tels que : la manière de se comporter des graminées et des légumineuses en présence de solutions nitratées de très faible concentration ; l’influence sur la végétation du carbonate de chaux considéré

comme un des facteurs du sol tendant à y retenir l’azote, et enfin la nécessité qu'il y aurait de revenir à l’azote libre de l’air, comme source d'alimentation des légumineuses.

Dans la description qui va suivre des recherches faites à ces divers points de vue en 1886 et en 1887, je regarde comme opportun de mettre en tableau les uns à côté des autres, ainsi que je l'ai fait plus haut, les détails de l’opération ainsi que l’ensemble des nombres qui en ont été extraits, et de rattacher à la conclusion la discussion des résultats.

ll suffira en outre de prévenir les lecteurs que, dans la conduite des expériences, nous avons suivi avec soin la méthode qui précédemment nous avait semblé suffisante, et dont nous avons donné les détails plus haut.

Relativement à l’introduction que nous avions en vue de microbes et de germes mycoïques, c’est-à-dire de ces espèces d'organismes en question dans ces études, rien absolument n’en était encore connu et le procédé, on le comprend, ne pouvait en être demandé à la pure culture. Nous nous sommes donc contentés d'employer simplement pour cet usage de la terre en dissolution. Dans tout sol de culture sain, c’est un fait bien connu, les micro-organismes se rencontrent en quantités innombrables et dans une bonne terre de champ, dans laquelle pendant une longue série d’années des légumineuses avaient été cultivées suivant une rotation régulière, devaient aussi se trouver en grand nombre ces espèces de champignons, qui étaient indispensables pour atteindre notre but. Ce point admis sans conteste, il ne nous restait plus qu'une question préalable à résoudre, à savoir s’il n'est pas quelques organismes, activant l’assimilation de l’azote par les légumineuses.

Dans la pratique, voici comment nous avons opéré. Une certaine quantité de terre émiettée soit à son état d'humidité naturelle, soit à peine séchée à l’air, était arrosée avec cinq parties d’eau distillée, puis fortement battue à plusieurs reprises dans cette eau, elle était laissée en repos jusqu’à ce que la plus grande partie de l'argile et du sable ainsi lavé s’en füt séparée. Un temps plus ou moins long était nécessaire à cette opération, suivant la constitution du sol (parfois jusqu’à 10 heures). Alors le liquide surnageant plus ou moins trouble en-

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core était décanté, puis, pour servir à l’experience, était mélangé, après avoir été bien remué chaque fois, en quantité déterminée avec la solution nutritive et partagé dans toute la masse du sable employé.

Pour opérer la stérilisation, quand il en était besoin, on procédait de la façon suivante : N

Les vases de verre étaient soigneusement laves avec une solution de bichlorure de mercure (1 : 4 000) et 10 minutes après environ ils étaient purifiés par un nettoyage à l’alcool absolu. Les pierres servant au drainage, ainsi que l’épaisse couche de ouate qui devait les couvrir, étaient soumises dans l’étuve, pendant deux heures, à une température s’élevant jusqu'à 150° C. Ensuite les vases étaient remplis d’un sable encore brülant, qu’on avait fait chauffer dans une bassine de cuivre à couvercle, très plate, sur un vaste bain de sable, pendant 2 heures 1/2 au moins, à une température qui, dans les couches inférieures, s’élevait à plus de 200° C., et dans les couches supérieures accusait encore au thermomètre 150° à 160° C. Puis la solution nutrilive, séparée en deux portions (a. — nitrate de chaux ; b. — autres sols en mélange), avant été portée à l’ebullition pendant deux heures, dans le récipient bouché de ouate ou bien tout d’abord un quart d’heure seulement et deux jours après replacée pendant quatre heures dans l’étuve stérilisatrice, était mélangée au sable. C’est alors que les grains, après avoir séjourné dans une solution mercurielle (1 : 4 000) et avoir été ensuite bien lavés avec de l’eau bouillie, étaient ensemencés. Enfin la surface tout entière tant du sol que des vases de culture était recouverte d’une couche épaisse de coton stérilisée, comme nous venons de le dire.

Il est à peine besoin de faire observer que l’opération du remplissage et de la couverture des vases fut toujours conduite avec toute la rapidité possible et faite suivant toutes les règles.

Quant à l’eau d’arrosage nécessaire pendant la végétation, on n’employa que de l’eau distillée qu’on avait fait bouillir une et même deux fois pendant une heure sous une couverture de ouate avant de s’en servir.

Recherches faites en 1886.

Dans nos essais culluraux de 1886, nous avons éprouvé une perte de temps et de travail, aussi considérable qu’inattendue, par l'effet d’une circonstance que je ne veux pas passer sous silence, afin que ceux qui s'occupent d'expériences semblables puissent en faire leur profit.

Pour chasser les moindres traces d’azote que contenait encore notre sable après le lavage, nous avions résolu de ne l’employer que calciné au rouge et une fabrique de verre amie s’était obligeamment chargée de prendre soin de cette opération pour quelque quantité que nous pourrions désirer.

Mais nous devions, hélas ! faire bientôt à ce sujet un triste apprenlissage, en voyant nos plantes, sur lesquelles nous avions à expérimenter, se développer, dès leur sortie de terre, très irrégulièrement, une partie même déjà à un état maladif, et en peu de temps se montrer impropres à des recherches pouvant inspirer confiance. Un examen du sable calciné, fait malheureusement trop tard, nous en révéla promptement la cause, due à une réaction alcaline très sensible, provenant vraisemblablement de parties de cendres qui avaient volé sur le sable.

Il ne nous resta rien à faire qu’à abandonner toute notre expérience et à lui substituer une nouvelle série d’essais, en employant notre vieux matériel bien éprouvé. Heureusement nous avions commencé cette fois ces essais de culture de très bonne heure (dès le mois de mars), et il nous fut possible de mettre en marche notre nouvelle experience à la fin de mai. C'était, il est vrai, très tard, mais pas trop tard, ainsi que la suite nous l’a prouvé.

a) Orge.

Conditions générales.

Vases : 24%,5 de hauteur, 15 et 13 cent. de diamètre. Sable par vase : 48,600.

Humidité du sol pendant la végétation, variant de 15 à 10 p. 100 (60 à 40 p. 100 de la faculté d'absorption du sable).

Variété soumise à l’experience : Hordeum distichum (orge Chevalier).

Semence : Poids spécifique, 1“#,269 ; poids absolu de 44 à 50 milligr. séché à l’air ; en moyenne 46%6,45, avec 11.75 p. 100 d'eau.

Ensemencement : 14 grains par vase, dont 7 furent enlevés à l'état de jeunes plantes et 7 furent laissés jusqu’au développement complet. |

Période de végétation : Les grains après avoir été gonflés dans l’eau distillée, furent ensemencés avec les radicules sorties le 27 mai et sortirent de terre du 31 mai au 1° juin. Récoltés le 5 août.

Alimentation pour chaque vase :