ÉTUDE DES TERRES AU LABORATOIRE

§ 108. — Analyse physique des terres.

Nous venons de voir que les propriétés des divers éléments des sols : sable, calcaire, argile ou humus sont très dififérenles, et on conçoit que les proportions dans lesquelles ils sont associés dans les terres déterminent leurs propriétés physiques : l'analyse physique des sols donnera donc sur leurs qualités des indications précieuses et il est nécessaire d'indiquer comment on trouve les poids des divers éléments qui les constituent.

Prûe d'échantiUons. — C'est là une première opération fort délicate, car de sa perfection dépendra l'exactitude de toutes les opérations qui porteront sur Téchantillon prélevé. Quand le champ à examiner est quelque peu étendue, il convient d'ahord de le parcourir, pour reconnaître s'il est homogène ; si cette condition n'est pas remplie, il faudra prendre autant d'échantillons

(1) Le lecteur désireux d'approfondir ce sujet trouvera une analyse mathématique très bien faite, du travail moteur dépensé dans le labour, dans un mémoire de feu GrandvoiDnet, ancien professeur de génie rural à Tlnstitut agronomique et à TÉcole de Grignou, inséré dans le t. Vill des Ann. Agron,^ p. 555.

ANALYSE PHYSIQUE DES TERRES. 36i

qu'on reconnaîtra à la yue, à la main, à Taspect des récoltes, de natures de sols diiférentes.

Quand cette première exploration est terminée, on pratique sur les différents points du champ dont Ton veut connaître la composition physique de petites tranchées à la bêche, puis on enlève sur la paroi verticale d'une de ces tranchées un prisme de la hauteur de la bêche enfoncée jusqu'au manche et on étend ce prisme, sur un linge ou une brouette, on répète cette prise d'échantillons sur plusieurs places différentes pour chaque partie du champ; à Grignon nous prenons en huit places ; toute la masse de terre ainsi réunie servira à former un premier échantillon bien mélangé ; on procède immédiatement de la même façon, pour constituer un second échantillon, dont l'analyse sera menée parallèlement à celle du premier.

Si la recherche a pour but de connaître la quantité d'eau contenue dans le sol an moment de la prise d'échantillons, on étalera sur du papier une partie de la terre apportée du champ, on la mélangera à la main, puis on prendra dans la terre fine, en éliminant les cailloux, deux fois 10 grammes qu'on portera à iétuve, et qui seront pesés après dix ou douze heures ; on s'assurera par deux pesées &ites à une heure d'intervalle que le poids est devenu invariable.

Les échantillons de terre abandonnés à l'air pendant quelques jours, s'ils sont trop humides, servent à constituer des lots de 1 kilogramme à 1500 grammes qui sont réservés pour l'analyse.

Séparation des caiUonx et de la terre fine. — On doit d'abord procéder à la séparation des cailloux, on pèse grossièrement au décigramme, 200 grammes de terre, et on la jette sur un tamis à mailles de 1 millimètre de côté, à dix fils par centimètre ; on sépare, par une première agitation, une partie de la terre fine, mais il en reste une fraction importante sur le tamis formant Je petites masses agglomérées, on les brise dans un mortier en triturant légèrement sans casser les cailloux, on fait encore passer au tamis, et c'est seulement quand, à la suite d'une série d'opérations semblables, on a bien dégagé les pierres de la terre agglutinée, qu'on pèse le résidu resté sur le tamis, on porte au tableau de l'analyse le poids des cailloux et de la terre fine; en arrosant les pierres d'eau aiguisée d'acide chlorhydrique, on voit immédiatement si ces pierres sont calcaires par l'effervescence qu'elles produisent; si l'acide ne détermine aucune effervescence, les pierres sont siliceuses.

Analyse de la terre fine. — On procède à l'analyse de la terre fine par la méthode de M. Schlœsing, universellement employée aujourd'hui, dans les laboratoires de chimie agricole.

On pèse 5 grammes de terre fine, on les introduit dans une petite capsule <le porcelaine, l'on arrose d'un peu d'eau distillée, et on commence à frotter la terre avec le doigt de façon à séparer l'argile du sable, on ajoute un peu plus d'eau et, en continuant à frotter avec le doigt, on voit bientôt cette eau devenir bourbeuse ; on la décante lentement dans un grand verre pour ne pas entraîner le sable qui se dépose rapidement au fond de la capsule. On continue à frotter, en ajoutant de l'eau et la décantant jusqu'à ce que l'eau ajoutée reste limpide, ce qui montre que toutes les parties terreuses ont été enlevées et que le résidu contenu dans la capsule est bien du sable pur; on le sèche, on le pèse et on trouve ainsi un premier lot, qui sera porté au tableau oe l'analyse sous le nom de sable grossier.

Le sable fin, le calcaire terreux et Targiie se trouvent réunis dans le grand verre où Ton a versé les eaux de décantation ; on verse par petites portions de Tacide nitrique en agitant chaque fols à plusieurs reprises, jusqu'à ce que le calcaire étant dissousle liquide, soit encore acide. Dès le début de ce traitement, on remarque que le liquide, resté trouble après les décantations,Véclaircit rapidement par le repos : l'argile est en effet coagulée par le sel de chaux formé ; mais le fait se reproduit avec la même régularité, quand la terre est absolument dépourvue de calcaire ; il est dû alors à la seule présence de Tacide libre.

L'argile étant coagulée, on filtre et on lave le filtre jusqu'au moment où Teau de lavage commence à passer trouble ; c'est la preuve que tout le calcaire ou tout l'acide ont été enlevés par les lavages. L'eau limpide qui passe sous le filtre renferme la chaux; on sature d'ammoniaque qui ne donne qu'un précipité insignifiant si l'acide a été ajouté par petites portions ; si le précipité était important on essaierait de le redissoudre dans l'acide acétique qui le fera disparaître. On ajoute alors dans le liquide de l'oxalate d'ammoniaque, on maintient à une faible ébuUition pendant deux ou trois heures, de façon à rassembler l'oxalate de chaux, on s'assure par une nouvelle addition d'oxalate d'ammoniaque que toute la chaux a bien été précipitée, on filtre, on lave le filtre, on le sèche, on fait tomber le précipité dans une capsule de platine, on calcine au rouge sombre le précipité, puis son filtre, et on pèse le carbonate de chaux provenant de la décomposition ignée de l'oxalate; si on craint d'avoir produit par la calcination un peu de chaux vive, on la rétablit à l'état de carbonate, en arrosant la capsule avec une dissolution concentrée de carbonate d'ammoniaque ; on dessèche à l'étuve et on pèse.

L'argile, le sable fin et l'humus sont restés sur le filtre, on crève celui-ci à l'aide d'une baguette de verre ; avec la pissette à jet, on fait tomber tout le précipité dans un verre, on ajoute 1 ou 2 centimètres cubes d'ammoniaque pour maintenir Thumus en dissolution et on abandonne au repos pendant vingtquatre heures, le sable fin se dépose, tandis que l'argile reste en suspension: on décante le liquide, on recueille sur un filtre le dépôt formé, on le sèche et on le pèse, c'est le sable fin.

On remarque le plus souvent à la surface du sable une pellicule brune que la dessiccation contracte et sépare nettement du sable; elle consiste principalement en matière organique, riche en oxyde de fer comme le témoigne la combustion. Le sable doit être à très peu près dépourvu de cohésion : c est signe que l'argile en a été bien séparée.

Le liquide argileux est coloré par un humate multiple d'ammoniaque, d'oxyde de fer et d'alumine. En neutralisant l'ammoniaque et en acidifiant légèrement, on précipiterait à la fois l'argile et la matière organique; le dosage de l'argile serait trop élevé. 11 vaut mieux séparer, autant que possible, les deux substances, en dissolvant quelques grammes de chlorhydrate d'ammoniaque dans le liquide alcalin : l'argile est coagulée et l'humate demeure dissous ; toutefois l'argile en entraîne une petite quantité. Lorsque le liquide a été clarifié par un repos suffisant, on en décante le plus possible ; le reste est versé avec l'argile sur un filtre taré ; on lave, on sèche à 100° et l'on pèse. La dose de chlorhydrate d'ammoniaque à employer pour coaguler l'argile varie selon la quantité d'humate en dissolution ; il en faut jusqu'à 20 grammes lorsque celui-ci est très abondant.

En saturant enfin le liquide filtré par l'acide ctilorhydrique, on précipite l'bnmas qu'on recueille sur un filtre, qu'on sèche et qu'on pèse. Le tableau de l'analyse portera donc :

Cailloux.

Sable grossier.

Calcaire terreux.

Terre fine { Sable fin.

Argile.

Humus.

Le procédé que nous venons d'indiquer donne avec exactitude le sable grossier et le calcaire, la séparation du sable fin et de l'argile est un peu arbitraire : les chiffres trouvés varient avec le temps pendant lequel on abandonne au repos le mélange d'argile et de sable fin ; le dépôt de ce dernier augmentant à mesure que le repos est plus prolongé. Enfin la séparation de Thumus n'est pas complète, une partie est entraînée par l'argile.

Xoas indiquerons au reste dans le chapitre consacré à l'analyse chimique de la terre arable les procédés à employer pour arriver & une connaissance pins complète des proportions de cet élément.

§ 109. — Constitution physique des terris.

L'association des éléments dont nous venons d'apprendre à fixer les proportions constitue la terre.

Il importe d'abord de bien comprendre comment ces éléments sont associés, comment la terre forme un agrégat qui n'est pas détruit par les mouvements constants des eaux qui coulent à la surface ou s'y infiltrent ; il est d'autant plus important d'insister sur ce point que nous avons vu dans les paragraphes précédents que l'argile se laisse entraîner par l'eau et se sépare du sable avec une grande facilité ; d'où l'on pourrait s'étonner que, depuis des siècles, toutes les terres des plateaux n'aient pas cédé leur argile aux vallées, le sable seul persistant sur les hauteurs.

Pour comprendre comment l'argile reste mélangé au sable, il faut se rappeler la belle expérience de M. Schlœsing décrite page 362 ; il faut se souvenir que l'argile si facilement entraînée lorsqu'elle est en suspension dans l'eau distillée se coagule et tombe au fond des liquides lorsque l'eau qui la tenait en suspension se charge de calcaire; cette importante observation nous enseigne immédiatement l'utilité de deux éléments essentiels des terres : le calcaire et l'humus.

Le calcaire, à la condition d'être dissous, agit sur l'argile pour la coaguler, la fixer, la maintenir au contact du sable, mais, nous

le répétons, pour que cette condition soit remplie, il faut que le calcaire soit dissous, or il Test dans le sol, par Tacide carbonique que forme la combustion constante de Thumus.

On sait que Fatmosphère confinée dans la terre arable est toujours chargée d'acide carbonique, celui-ci dissout le calcaire, les eaux sont dès lors capables de coaguler Targile, qui agglutine le sable et forme avec elle une masse cohérente, résistante, que les eaux animées d'une grande vitesse sont seules capables d'entraîner.

Le rôle de Fhumus ne se borne pas à fournir Tacide carbonique nécessaire pour que le carbonate de chaux coagule Targile, il sert par lui-même à lier entre elles les particules de sable, il les agglutine, les enveloppe, comme Targile elle-même.

En mélangeant du sable avec de Thumatede chaux, on peut Tenglober, le pétrir et lui donner une forme qui persiste à la dessiccation ; les masses durcissent et résistent à Faction de Feau sans que les éléments se séparent ; une faible proportion d'acide humique suffit pour agglutiner le sable, donner de la cohésion à une terre trop légère.

Ce qui est en outre fort inattendu, c'est que si Facide humique, ciment organique des terres sablonneuses, vient parfois suppléer à l'argile, ciment minéral des terres fortes, il peut encore en tempérer les effets.

Ces deux substances sont essentiellement colloïdales, si leurs parties étaient étroitement soudées les unes aux autres elles formeraient une masse continue plastique, imperméable, et il semblerait que si, à une terre déjà riche en argile, dans laquelle le ciment domine par rapport au sable qu'il s'agit d'agglomérer, vient s'ajouter de l'humus, la cohésion et la plasticité deviendront excessives; il n'en est rien, les effets au lieu de s'ajouter se contrarient: une argile mêlée d'humate est moins plastique que lorsqu'elle en est privée. Les deux colloïdes semblent s'entraîner l'un l'autre dans les précipitations et former ainsi un mélange qui ne ressoude plus par la dessiccation aussi facilement que lorsqu'ils sont isolés (Schlœsing).

Il faut donc se figurer une terre comme un agrégat doué de parties possédant des propriétés absolument différentes, mais qui sont capables cependant de s'associer pour former une masse douée d'une certaine cohésion et capable de résister à Faction des eaux.

Qualités à rechercher dans une terre arable. — Une terre pré-