ACCROISSEMENT DES PLANTES

Lorsque la racine et la tige, sorties de la graine, sont assez développées, les cotylédons qui leur ont fourni la première nourriture se des-

VL à8

Tbà AfiBIlllLATiOM DU CAWONB.

sichait et iiefonotioimeiit plus. Gependant la pbnte continue k s'ac- (spottre, et ioii:paî(ls angaente à tel points qu'une graine de bettonrre, par exemple, dn poids de O'',00/i^ peut donner naissanee À me fiante pesant avec ses oracines et ses feuiMes iii^^^SM, (M. dMsiinAVEr.)

Il oonrtent maintenant de rechercher quels sont les éléments que les pluies s'asBimilent pendant leur période d'aooroissenient

Lonqp'bn soumet un 'véjçélal à l'analyse, on reconnaît 'qa'iX renferme dn carbone^ de l'hydrogène, de Tacote, de Toxygène et des sobslanees inor^^aniqnes. En éliminant ces derniers eorps, qui proviennent du sol, (m peut dire que les principes constituants des plantes sont dus à l'air et à Tean. L'expérience a prouvé, en effét^ que des graines convenablement humectées avec de Teau distillée et mises dans dn silex en petits fiagments ou de la brique pilée ne contenant pas de traces de matière orgauiqDe, ont parcouru, sans le secours du sol^ toutes les phases de la végétation, depuis le développement du germe jusqu'à la fructification : il iani donc qu'elles aient puisé dans l'atmosphépe 4e carbone, l'hydrogène^ ra«yte «t l'oxygène nécessaires à leur oi^nisation.

(M. BOUSSINGAULT

Nous examinerons sncoessivement le mode d'assimilation de ces différaits eorps.

A^IMILATION DU CARBONE.

L'aseimilatton du carbone dans l'acte de la végétation s'opère au moyen de k décomposition de l'acide carbonique contenu dans l'air. Cette décomposition, observée successivement par Bonnet, Priestley, Senebier et Ingenhousz, a pris un caractère de netteté depuis les belles eOfpérienecs de Théodore de Saussure. Nous citerons ici textuellement quelques-uns de ses résultats.

a J'ai composé, dit Th. de Saussure, une atmosphère artificielle qui occupait 200 pouces cubes (57A6 centimètres cubes), avec du gaz acide carbonique et de l'air commun^ où l'eudiomètre à phosphore indiquait 21 (Centièmes de gaz oxygène; l'eau de chaux y dénonçait 7,5 centièmes de .gaz acide carbonique. Le mélange aériforme était placé dans un récipient fermé par du mercure humecté ou recouvert d'une très-mince ooncbe d'eau pour empêcher le contact de ce métal avec l'air qui environnait les plantes; car j'ai bien constaté que ce contact, ainsi que l'ont annoncé les chimistes hollandais^ est mnsrUe à la végétation dans des expériences prolongées.

» J'ai introduit sous ce récipient sept plantes de pervenche, hautes chacune de 2 décimètres; elles déplaçaient en tout 10 centimètres cubes; leurs racines plongeaient dans un vase séparé qui contenait 15 centimètres cubes d'eau. La quantité de ce liquide, sous le récipient, était insuffisante pour absorber une quantité sensible de gaz acide, surtout à la température du lieu, qui n'était jamais moindre que 17** Réaumur.

ASBnHLÀTlON DU CARMffC. TK

D Cet appareil a été exposé peadaat sU jours de suite, depuis cinq heures du matin jmNiu'à onze heures, aux rayons dîreeÉs du aoiell, affaiblis toutefois lorsqu'ils avaient trop d'intensité. Le septième jour, j'ai retiré les plantes, qui n'avaient pas subi la moindre altératiou. teur atmosphère^ toute correction faite, n'avait point cliangé de volume^ du moins autant qu'on en peut juger dans wk récipient de O"*^!) de diamètre, où une différence de 20 centimètres cubes est presque inappréciable^ mais Terreur ne peut aller au delà.

D L'eau de chaux n'y a plus démontré de ga^ acide carbonique : Y^vh diomètre y a indiqué 21x^5 centièmes de gas oxygène* J'ai établi un appareil semblable avec de l'air atmosphérique pur, et le même siombre de plantes à la même exposition; celui-ci n'a changé ni en pureté ni en volume.

» Il résulte des observations eudiométriques énoncées ci-dessus que le mélange d'air et de gaz acide contenait avant l'expérience :

4199 centime tces cabes de gaz «soie.

lllS — de gax oxygène.

431 — de gaz acide carbonique.

7) Le môme air contenait après l'expérience :

4338 centimètres cnbes de gaz aiote.

I46S — de gaz oxygène.

» — de g«z acide oarbeoifae.

» Les pervenches ont donc fait disparaître ^31 centimètres de gaz acide carbonique: si elles eussent éliminé tout le gaz oxygène, elles en auraient produit un volume égal à celui du gaz acide qui a disparu ; mais elles n'ont dégagé que 292 centimètres cubes de gaz oxygène dans la décomposition du gaz acide, et elles ont prod4iit 139 centimètres cubes de gaz azote. »

Ce qui peut se résumer ainsi :

Acide carbonique absorbé ... .*. 431 c. c.

Oxygène dégagé - 29a

Ajota d^agé 139

Somme des volumes de l'azote et de Toxygène -^—

éliminés 431

Plusieurs expériences, exécutées dans ces dernières années, ont donné les résultats suivants, qui concordent parfaitement avec ceux qu'avait obtenus Th. de Saussure :

j^ ASSIMILATION DU CARBONE.

i-wpMenn. t««p<rtaiee. 8««p*«eBoe. 4« »x|>««ice. AeideewboniqueabKNrbé... 309 ce. 140 80« 18*

Oxygène dégagé

Aiote dégagé • •

Somme des Tolames de l'aiote ^—

et de l'oxygène éliminés . . 31 0

Comme on peut le voir par ce tableau, si l'on ajoute le volume de l'azote dégagé à celui de l'oxygène obtenu, on forme un nomb'-e q^i représente sensiblement le volume de l'oxygène qui aurait dû être éliminé On peut donc croire que l'azote qui se dégage était interposé dans les Dores des plantes, et que l'oxygène l'en a chassé mécaniquement.

^ (M. BOBSSDIGABLT.)

Maintenant, ce qui prouve que la décomposition de l'acide carbonique a véritablement lieu au profit des végétaux, c'est que des graines de fèves du poids de 6«',368, et contenant 1«',209 de carbone, étant placées en olèin air dans des capsules de verre remplies de silex qu'on arrosait d'eau distillée, ontdonné, dans l'espace de trois mois des plantes pesant à l'état sec 10",721, et renfermant 3«',703 de carbone. Il y a donc eu nendant l'acte de la végétation de ces graines, une absorption de 2« ,494 de carbone, qui n'ont pu provenir que de l'atmosphère, pmsquc les plantes étaient isolées du sol. • (Th. de Saussure )

Les conditions auxquelles est soumise la décomposition de 1 acide carbonique par les végétaux avaient échappé à Priestley; car bien qu'il eût reconnu que l'air vicié par la respiration était amélioré par les feuilles, il ne pouvait pas toujours reproduire ce phénomène à volonté. Ingenhousz et Senebier prouvèrent les premiers qu'en exposant des feuilles fraîches et vertes à l'ombre et au soleil pendant qu'elles trempaient dans del'eaucontenantde l'acide carbonique, il se manifesUit, sous l'influence solaire, un dégagement d'oxygène dû à la décomposition de 1 acide car-

^'"îtTde'slussure reconnutque la décomposition de l'acide carbonique nar les végétaux n'a pas lieu sans le concours de la radiation solaire, ïuisaue des plantes exposées à l'ombre, dans une atmosphère ne contenanUue de faibles proportions d'acide carbonique, n'ont vécu que peu de jours, ou se sont accrues beaucoup plus lentement que dans 1 au-

°ti"mêmeobservateur constata en outre que l'action des végétaux sur l'acide carbonique exige le concours de l'oxygène, car des plantes placée dans un mélange d'air et d'acide carbonique en différentes proportions n'ont commencé à végéter que dans une atmosphère ne conte- Saut ^un onzième d'acide carbonique. Leur végétation est devenue alors plus vigoureuse que dans l'air atmosphérique pur; et après d X jours d'expérience, l'acide carbonique avait presque en totalité

disparu pour faire place à de l'oxygène, ayant cédé son carbone aux plantes.

Si toutes ces expériences tendent à démontrer que, sous l'influence de la lumière^ les parties vertes des végétaux décomposent l'acide carbonique dont elles s'assimilent le carbone^ il est intéressant de connaître si cette assimilation se fait aux dépens de l'acide carbonique de l'air ou de celui que renferme les eaux qui imbibent le sol.

Lorsqu'on pense à l'immense consommation d'oxygène opérée par la combustion et la respiration, et cependant à la proportion invariable de ce gaz dans l'air atmosphérique^ que l'on se rappelle que cette consommation d'oxygène a pour objet de produire un'volume de gaz carbonique égal à celui de l'oxygène absorbé, et que cependant la quantité de cet acide carbonique contenu dans l'air ne dépasse pas k à 5 dix-millièmes, on est disposé à croire que la perte de l'oxygène. ne peut être réparée que par la décomposition d'un corps gazeux existant dans l'atmosphère et qui lui rendrait continuellement les volumes d'oxygène que la combustion et la respiration lui enlèvent continuellement.

Dans une savante argumentation sur l'assimilation du carbone de l'acide carbonique de l'air, M. Liebig a admis que l'assimilation du carbone est une des plus importantes fonctions de la vie végétale, en ce qu'elle a pour conséquence de rendre à l'atmosphère l'oxygène enlevé par la combustion et la respiration. Ce chimiste établit ensuite que, d'après le poids de l'atmosphère dont l'acide carbonique, contenant 27 centièmes de charbon, est la millième partie^ il existe dans cette atmosphère 1500 billions de kilogrammes de carbone^ quantité bien plus que suflSsante à la nutrition des plantes.

M. Boussingault a exécuté des expériences qui doivent avancer la solution de cette question: dans un appareil convenablement disposé^ il fait pénétrer une branche de vigne en pleine végétation^ sur laquelle, par la disposition particulière de son appareil, passent par heure douze litres d'air. On s'assure, avant de soumettre la vigne à l'action de l'air atmosphérique, de la quantité d'acide carbonique que cet air contient, et par une autre analyse on apprécie celle qui reste dans l'air qui a passé sur la vigne. Deux expériences consécutives ont prouvé que l'air, en traversant l'espace où vit la branche éclairée par le soleil, se dépouille des trois quarts de son acide carbonique; tandis qu'il se mélange au double de son poids d'acide carbonique, lorsqu'on fait fonctionner l'appareil dans la nuit.

Les considérations exposées par M. Liebig, et les expériences dé M. Boussingault, prouvent donc que le carbone assimilé par les plantes est fourni en grande partiepar la décomposition du gaz acide carbonique de l'atmosphère. Il est probable aussi que l'acide carbonique provenant de la décomposition des substances organiques qui existent dans le sol doit être absorbé par les plantes et servir ensuite à leur développement.

768 ASSiMILATlOdV m CARBONE.

Dans &B travail entrepris pair M* CoreDwinder sur TassiimlatMii du carbone par les feuilles des végétaux, cet habile expérimentateur est «rrivé aax coaclusioiifi suivantes :

Les végétaux, exposés k la luttîàre diftise, exhalent presque tous, éans les premiers lemps de leur dévetoppemeiiit^ «aie petite <fiHiatil)é de ^gaz acide carbonique*

Cette exhalation cesse le plus souvent dams l'âge adulte, qurifuefoîs cependant elle Gontinue à se produire; sovs Finflaeiiee des cayons solaires, les plaales absorbent une grande quantilé d'aoîde catboiaifiie^ et quebpiiefois de petites quantités de gaz à la lumière diffuse.

En général, la quantité d'acide carbonique absorbé est eu raison directe de rinteusité de la lumière*

Les végétaux exhalent, pendant la mitt, de Tacide carbonique, mais cette exhalation est toujours en proporti<»i plus faible que Tabsoiptioci de ce gaz qui s'est produite durant le jour; car, après re&kalalâon produite pendant une nuit, il sfoffit d'une insolation de tMUte viinHtes pour que l'équilibre soit rétabli.

11 s'ensuit que les plantes puisent dans l'atmosphère, non pas une faible portion, mais la majeure partie du carbone qui est nécesssîre à leur développement.

(M. B. CoRBNwiNDfiR, Amu de chm. et dephyf^, t. LIV, p. &21-)

Enfin, nous termômeroos ce qui est relatif à cette question en rendant compte d'un travail récent de M, Boussingault sur lu végétation dans l'obscurité.

On a vu que le concours de la lumière est nécessaire, une feîs que la graine a genné et que les parties vertes sent formées, peur qu'un végétal puisse fonctionner normalement; en ouAire, tant ^pK ia graine est à l'époque de la germination, elle absorbe de l'c^ygène et émet de l'acide carbonique, tandis que l'inverse a lieu pour les paarties vertes, seulement alors il faut le concours de la lumière. Dana l'obscurité, les parties vertes absorbent de l'oxygène et émettent de l'acide carbonique. La plante est donc soumise à deux ferces antagonistes : suivant le rapport existant entre ces forces, rapport déterminé par l'intensité de la mmière et par la température, une pAante produira de l'oxygène ou de 'acide carbonique en pro portions variid>les, ou bien il n'y aura émission ni de l'un ni de l'autre; carj pour une certaine intensité lumineuse, la plante se trouvera dans une sorte d'équilibre qui pourra subsisiter pendant des mois entiers.

Comme dans une obscurité complète la forme éliminatrice persiste seule, M. Boussingault a cherché ce qui adviendrait ^ on laissait l'embryon d'une semence se développer à l'abri de la lumière; il a constaté, par des expériences faites sur des pois^ des grains de froment et de maïs, que, dans ces conditions, les feuilles ne fonctionnent pas eonune \m appareil réducteur, et que la plante émet incessanment de l'acide earbonique> tant que la graine peut fournir du carbone; en d'autres

AfSSIlHLibTION DU G^RBONE. 7SD

termes, la durée de reiastence; dui Tégélal privé de lonièm panlt dépendre de son poids.

M. BoiKsiiigaHlt »fail en ouk^ mie eapérran^ dans lâ(|«^e il aifiaiit canoUre sInMiLitaaémeiit, dans de 1» pisnoe caJesaée, deux graines de barksott Tune dans- robœunté^ l'autre à. lahimière, afin d'apprécier dans le premier oas la déperditioB» dans le second l'anmilation des mêmes principes élémentaires.

Le grain de haricot mis dans la chambre obscure, k une tempéffatare de 25^ à 30% pesait 1^%0»77, poids correspondant à 0s',926i à létairsec ; après un.flioist emriiDU, k» tife avait kk cenÉimètres de hauteur, et la planta pesait, à l'étaisee^ Qr,5êô.

Quant à la graine placée à la lumière, elle- pesait 0«%922, supposée sèche; après le même temps, la plante entière, séehéeà 110%. pesait

Sons rinfliienee de Tair et de l'humidité, dans un sol privé d'engrais, pendant la végétation à la lumière^ il y a dono eu assimilation de cai^ bone, et en même temps' fixation d'hydrogène et d'oxygène dam le rapport roula pour former de l'eau.

A l'obscurité, dans des conditions semblables, il y a eu éUmioation de carbone, ainsi que d'hydrogène et d'oxygène, dans les proportions voulues pour constituer de l'eau.

Nous avons déjà vu que les semences ont toutes une Gonsiitutieei chimique analogue : elles renferment généralement de l'amidon, de la dextrine, des matières protéiipies, des corps gras^ de la cellulose ci des substances minérales. Nous avons- vu, en outre, que l'amidon est transformé en dextrine et en glucose; ces deux derniers principes devaient dono se trouver et ont été trouvés^ en effet, dans les plantes venues k robscnriié. Quelquefois du sucre se trouve associé au ^ucoses. Ces principes ne sont pas lesseuls qui existent, soit dans les graines, soit dans les plantes venues à l'abri de la lumièna. Toutes ces substances réunies ne représentent pas pondéralement les principes qui ont dis- . paru, puisqu'il y a perte de matière pendant la germination et pendant la végétation à l'ol^urité. Ce qu'il y a de remarquable, en outre, e'éett Taceroissement de la ceUuk)se dans la plante développée à l'abri de la lumi^e. En somme, la végétation dans l'obscurité présente les mêmes phénomènes que la germination.

La plante venue à l'obsourité pèse notablemeait moins que la graine. Il est cependant impossible d'admettre qu'un végétal s'organise et prenne un développement considérable en perdant de la matière; mais il faut considérer que le poids de la plante est comparé au poids total de la graine, quand ce n'est. ^ en séâlité, que l'embryion qui se développe.

Dans certaines grasne», le germe est tellement petit, qu'il serait diffi»cîle d'en apprécier le poids; mais il suffit de suivre son dévelepfiement ultérieur pour s'assurer qu'il assimile réellement de la matière. L'off-

ganisme ainsi constitué est incolore^ puisqu'il a été formé dans Tobscurite; mais il offre un tissu cellulaire solide, résistant^ imprégné de liquide, tant que l'élément qu'il puise dans la graine ne lui fait pas défaut. C'est que la semence est constituée de telle sorte qu'elle porte en soi la nourriture de l'embryon, à savoir, de l'amidon qui se change en matières sucrées, en matières grasses et en albumine.

Ces phénomènes sont analogues à ceux que l'on observe dans le règne animal pendant le développement de l'œuf.

Une fois dégagé de la graine, l'embryon se développe dans l'obscurité comme dans les conditions normales, avec cette différence que la plante continue sans interruption à former de l'acide carbonique en brûlant du carbone. Tout organe végétal subit cette combustion, les feuilles comme les racines.

Une plante née dans l'obscurité et continuant à y végéter se comporte à beaucoup d'égards comme certains animaux inférieurs, tels que les zoophytes, qui ne possèdent aucun appareil spécial pour la respiration. La combustion a lieu dans le tissu cellulaire par l'intermédiaire de l'eau ; il y a une faible production de chaleur. Cette plante subsiste tant qu'elle a du sucre, de l'albumine, des matières grasses, des phosphates à consommer, et lorsque, par l'épuisement de ces matériaux contenus dans le péri sperme ou dans les cotylédons, l'aliment devient insuffisant, elle languit et meurt d'inanition.

L'analogie se poursuit encore plus loin. L'animal n'émet pas seulement de la chaleur, de l'eau, de l'acide carbonique; une partie de l'albumine qu'il consomme est modifiée par la combustion respiratoire en un composé azoté cristallisé : l'urée qui se rencontre dans les excrétions. De môme, une graine qui germe, un végétal qui vit dans l'obscurité^ élaborent dans leurs tissus un principe immédiat, cristallisé, Vasparagine^ qui se transforme en aspartate d'ammoniaque aussi facilement que l'urée en carbonate d'ammoniaque.

Une plante produit ce principe, même à la lumière, dans les premiers temps de son développement, tant que domine la force éliminatrice. D'ailleurs, dans le jeune âge, la plante possède plus de racines placées dans l'obscurité que de feuilles exposées à la lumière. Aussitôt que, par l'abondance des feuilles, la force réductrice vient à dominer la force éliminatrice, on ne rencontre plus d'asparagine, si ce n'est dans les racines très-développées. Dans une plante venue à l'obscurité, on trouve de l'asparagine dans les feuilles, dans les tiges et dans les racines , parce qu'elle n'est pas modifiée par l'action de la lumière.

L'asparagine est certainement formée pendant la combustion cellulaire, car les graines qui en fournissent n'en renferment pas les moindres traces, et M. Boussingault s'est assuré que des plantes mises à végéter dans de la ponce calcinée, et arrosées avec de l'eau pure, produisent de l'asparagine quand leur développement a lieu dans

ASSIMILATION DE L'OXYGËNE. 761

l'obscurité. Ainsi, 2&6 graines de haricot pesant 201 grammes, et s'étant développées dans ces conditions, pendant vingt jours, ont fourni S^ykO d'asparagine.

(M. BoussiNGAVLT, Comptes rendus^ U LVni, p. 881 et 917.)

ASSIMILATION DE L^OXYGËNE.

Lorsqu'on expose pendant la nuit, sous une cloche pleine d'air atmosphérique, des plantes fraîchement cueillies, le volume de l'air diminue, une partie de l'oxygène disparaît, et il se forme de l'acide carbonique dont la quantité ne représente pas celle de l'oxygène disparu.

(Th. de Saussure.)

Si, dans cette circonstance, une partie de l'oxygène a été absorbée par les plantes pour la combustion d'une partie de leur carbone, il parait évident que ces mômes plantes en condensent l'autre partie.

Ces phénomènes d'inspiration ne se reproduisent pas toujours avec la même intensité ; ils sont subordonnés à la nature des feuilles. Ainsi, celles des cactus, qui sont épaisses et aqueuses, condensent l'oxygène en ne laissant apparaître qu'une petite quantité de gaz acide carbonique; il est probable que l'eau, qui existe en assez grande quantité dans les feuilles, retient l'acide carbonique en dissolution. L'inspiration nocturne des plantes n'est pas le résultat d'une actionmécanique,car les végétaux n'absorbent ainsi que l'oxygène.

Si l'on expose ensuite à la lumière solaire ces mêmes plantes qui ont présenté dans l'ombre le phénomène d'inspiration, elles restituent la plus grande partie de l'oxygène qu'elles ont condensé ou qui a été employé pour produire de l'acide carbonique, etl'atmosphère reprend son premier volume et sa première composition. Ce dernier phénomène est désigné par le nom A^expiration.

Nous venons de démontrer que dans l'obscurité les plantes vertes absorbent de l'oxygène en donnant naissance à de l'acide carbonique; il convient d'examiner si l'oxygène exerce lamême influence sur les organes des plantes qui sont dépourvues de parenchyme vert.

Quand on place sous une cloche remplie d'oxygène une racine détachée de sa tige, le volume du gaz diminue, et il se forme du gaz acide carbonique, dont la racine absorbe une partie au moyen de son humidité. Dans cette circonstance, à l'ombre ou à la lumière, les racines se comportent comme les feuilles vertes, qui végètent dans l'obscurité. Si la racine est encore pourvue de ses tiges et de ses feuilles, et qu'elle communique avec une quantité limitée d'oxygène, les feuilles restant à l'air libre, on remarque que cette racine absorbe plusieurs fois son volume d'oxygène. Dans ce cas, l'acide carbonique produit est porté dans tout le végétal, où il éprouve une décomposition. (M. Boussingault.)

La nécessité de la présence de l'oxygène autour des racines est démontrée par l'expérience qui consiste à faire communiquer avec de l'acide

76IEI ASSiMiLATIOK D£ L^HYDROfiâME.

carbonique, ée l'hydrogène ou de l'asote, les racines de planftes munies de leurs feuilles o« de leurs tiges vertes^ végétant à l'air libre: œs plantes ne tardent pas à périr. Aussi, dans la pratique, rend^oa le sel léger et perméable au moyen de labours et de diverses autres opérations mécaniques, afin que Toxygène puisse arriver jusqu'aux racines.

Les arbres dont les racines, baignant dans une eau stagnante, sont par cela même privées d'oxygène, ne tardent pas à périr.

Les ftroits et les parties ligneuses des plantes absorbent Toxygène comme les racines, et changent ce gaz en acide carbonique. Cet acide «t ensuite entrahié jusqu'aux parties vertes, où il se décompose en oxygène et en carbone.

Les expériences précédentes démontrent donc que le volume de l'oxygène éliminé par les végétaux n'est pas égal à celui de l'acide carbonique décomposé : une partie de l'oxygène provenant de la décomposition de l'acide carbonique est absorbée par la plante.

indépendamment de ce mode d'assimilation de Toxygène, il tant encore tenir compte de celui qui doit nécessairement résulter de la décomposition de l'eau, qui s'opère probablement sous les mêmes influences que l'assimilation du carbone.

Quoique cette décomposition de l'eau dans l*acte de la végétation ne soit pas aussi rigoureusement démontrée que celle de l'acide carbonique, il est difficile de ne pas l'admettre, lorsque l'on considère que, si l'oxygène absorbé par la combustion et la respiration n'était pas rendu en entier à l'atmosphère par la décomposition de l'acide carbonique, il arriverait un moment où l'oxygène ne serait plus en proportion suffisante dans l'atmosphère pour rendre l'air respirable. On peut donc admettre qu'une certaine portion d'oxygène versé dans l'atmospbère provient de la décomposition de l'eau par les végétaux.

L'hydrogène qui se trouve dans les végétaux paraît provenir, comme l'oxygène, de la décomposition de l'eau. Pour le démontrer, il suffit de rappeler que des graines germent facilement sur un sol artificiel privé de toute substance organique et arrosé avec de l'eau distillée. Il est évident que, dans ce cas, l'eau apporte aux végétaux ses éléments combinés et dans un ^tat qui est éminemment propre à l'assimilation.

(M. BOUSSINGAULT

On trouve en effet dans certaines plantes un excès d'hydrogène par rapport à la proportion d'oxygène qu'elles renferment, ce qui est dû sans doute à la décomposition de Teau, dont l'oxygène a été éliminé et l'hydrogène assimilé.

iâttlULATiOI^ BB L'MOTE. 763

Hytfnifftee excMlAiic ic« yroporitons nécctMlres pMur fonncv ém Vt

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(IL BovaftnKiiDLB.)

Le rôle clnmique de Teau daos la végétation a été entrevu pour la première fois par Lavoisier. Voici en quels tenues il éttonce son oj^inion {Réflexions sur la décomposition de l'eau par les substances végétales et animales^ dans Mémoires de V Académie des sciences, année 1786, p, 590, et Œuvres complètes de Lavoisier, t. H, p. 669) :

(('Toutes les fois qu'on se propose de décomposer une substance )> formée de la réunion de deux principes^ Ton peut attaquer séparément » l'un ou l'autre de ces principes : c'est ce qu'exprimaient les anciens dii* » mistes lorsqu'ils disaient que les mixtes ont dil£érents côtés^ différents ]> latuSi et que les combinaisons se forment par les lotus analogues. » L'eau est composée de deux aubstances,. l'oxygène et l'hydrogène, » elle est susceptible d'être décomposée par l'un ou l'autre de oe& lotus. » Dans toutes les combustions, soit ardentes, soit obscures», c'est princi- » paiement par le latus de l'oxygène q«e s'opère ladécomposition ; mais y> il est une opération de la nature dans laquelle cette décomposition » s'opère par le latus opposé, ou plutôt par une double affinité, c'est la D végétation.

» Pour se faire une idée de ce qui se passe dans cette grande opéra- » tion, que la nature semblait avoir, jus(pi'ici, environnée d'un voile » épais, il faut savoir qu'il ne peut y avoir de végétation sans eau et sans » acide carbonique; ces deux substances se décomposent mutuellement T) dans l'acte de la végétation, par leur latus analogue i l'hydrogène p quitte l'oxygène pour s'unir au charbon, pour former les huiles, les D résines, et pour constituer le végétal; en même temps l'oxygène oie jo l'eau et de l'acide carbonique se dégage.en abondance, comme l'ont )> observé MM. Priestley, Ingenhousz et Senebier, et il se combine avec » la lumière pour former du gaz oxygène.

D Je ne fais qu'annoncer cette théorie dont je ne suis pas encore en n état de développer les preuves, ajoute Lavoisier, et (pii d'ailleurs ne » présente pas encore à nos yeux des résultats évidents. »

ASSIMILÀ.TION m L'AZOTE.

On a considéré pendant longtemps l'azote comme ne faisant pas partie essentielle de la composition des végétaux; mais des travaux récents et rigoureux ont démontré qu'il n'existe pas un seul végétal qui n'en contienne uae proportion plias eru moins grande.

La présence de Tazotedans les plantes étant incontestable, et l'assimilation de ce corps étant prouvée par les résultats obtenus dans l'analyse du végétal, aux diverses époques de son accroissement^ il convient de rechercher par quelles voies et à quel état l'azote s'introduit dans la plante.

Lorsqu'on examine l'action des engrais azotés sur les végétaux, on est conduit à les considérer comme la principale source de l'azote. U est effectivement reconnu que les céréales renferment d'autant plus de gluten qu'elles se sont développées sur un terrain plus riche en matières azotées (Hermbstoedt). Mais des observations nombreuses paraissent prouver que, dans certaines circonstances, l'atmosphère cède aux plantes une partie de l'azote nécessaire à leur formation. On sait en effet que si la plupart des cultures épuisent le sol, il en est d'autres au contraire qui le rendent fécond : que l'on sème, par exemple, du trèfle, et qu'après avoir fait une première coupe, on enfouisse la nouvelle pousse, le sol devient assez fertile pour que cette culture soit suivie de récoltes abondantes^et riches en principes azotés. Le trèfle n'a pas reçu d'azote, et cependant il en donne une quantité notable au sol. Il faut nécessairement qu'il en ait pris ailleurs que dans les engrais.

L'enfouissement en vert du trèfle ou de toute autre plante dite ûfwéliorarUe a par conséquent pour effet de rendre au sol, outre le carbone, l'oxygène et l'hydrogène, la quantité d'azote qui lui a été enlevée par des cultures précédentes.

Les végétaux peuvent donc recevoir l'azote des engrais et de l'atmosphère. Ce dernier fait a été démontré par M. Boussingault, à l'aide des expériences suivantes :

Les graines dont on avait dosé les éléments furent placées dans du sable calciné et humecté d'eau distillée: on déposa les vases contenant le sable ensemencé dans une pièce vitrée où les rayons du soleil pénétraient sans obstacle. Après une. culture de trois mois, ces plantes, qui avaient accompli tout leur développement, furent enlevées avec soin du sol factice, agitées doucement avec de l'eau pour les débarrasser du sable adhérent, desséchées à l'étuve et soumises à l'analyse élémentaire.

Les résultats obtenus, étant comparés à ceux que l'analyse préalable des graines avait donnés, prouvèrent que l'assimilation de l'azote peut être indépendante du concours du sol arable, puisque la végétation avait eu lieu dans un sol ne renfermant aucune matière organique. En effet :

„^ Carbone. Hydro^na. Asole. Oxysèae.

!• Des grainas de trèfle, pa«At enaenible i.586. et contenant 0,806 0,095 0,il4 0,57i donnèrent une récolte da poids de 4,106 — 2,082 0,271 0,156 1.507

Le gain pendant la culture était égal à 2.520 représentés par 1 ,276 + 0,176 + 0,042 + 1 ,026

(M. BOUMINQAULT.)

Les graines de trèfle avaient donc pris 0<',0ft2 d'azote à l'atmosphère.

gr. Carbone. Hydrogène. Azote. Oxygène.

- fi* Dee pob pesant ensemble i,079, et contenant 0,515 0,069 0,016 0,442

doBnèrwitnBeréeolUdnpaidsde 4.444 — fi,316 0,984 0.101 1.080

Le gain pendantla culture anit donc été de 3,369 représenta par 1 ,861 + O.fil 5 -{- 0.055 + 1 ,238

(H. BomsuKUULT.)

La quantité d'azote que contenaient les pois avait donc plus que doublé pendant cette culture.

gr. Carbone. Hydrogène. Azote. Oxygène.

3* Des graines de firomeat, pesant ensenUe 1,644, et contenant 0,767 0,095 0,057 0,7fi5

donnèrent une récolte du poids de 8,022 — 1.456 0,173 0,060 1,833

Le gain pendant la culture avait donc été de 1,378 représentés par 0.689 4- 0,078 + 0,008 + 0,608

(M. BouasiRSAULT.)

L'atmosphère ayait donc cédé 0*^,003 d'azote aux graines de froment.

Dans cette dernière culture, la proportion de carbone, d'oxygène et d'hydrogène a augmenté considérablement, tandis que le gain en azote a été presque nul. Cependant les soins donnés au froment étaient les mômes que ceux donnés au trèfle et aux pois.

Gomme les plantes obtenues dans ces trois cultures ne présentaient aucune vigueur, et qu'il est parfaitement constaté que la richesse du terrain sur lequel lèvent les -semences influent avantageusement sur les végétaux pendant toute leur période d'accroissement, que les végétaux aient été ou non transplantés, il était possible que les plantes chétives récoltées par M. Boussingault eussent mal accompli leurs fonctions dans l'atmosphère. Pour s'assurer de ce fait, on répéta les expériences sur des végétaux provenant d'un sol fertile, et repiqués dans du sable calciné. Voici les résultats obtenus :

gr. Carbone. Hydrogène. Asole. Oxygène.

Du trèfle bien venu, pesant avant son repiquage 0.884. et contenant 0.384 0.046 0.033 0, 41 9

pesait après 63 jours de culture dans le sable 2.264 représentés par 1,200 0,145 0,056 0,863

Le gain avait donc été pendant la culture de 1,380 représentés par 0,816 -|- 0.097 + 0.023 + 0,444

(M. BOUSSIIfCACLT.]

Le poids de l'azote que renfermait le trèfle avait donc doublé pendant la végétation dans le sable.

gf^ Carbone. Hydrogène. Aiote. Oxygène.

De l'avoine en tige, pesant 1,560, et contenant 0,827 0,106 0,059 0,568

pesait après 41 jours de culture dans l*eau

dbUUée 3,118 représentés par 1,500 0.193 0.053 1,372

Le gain avait donc été pendant la culture de 1 .558 représentés par 0,673 + 0,087 — 0 ,006 -f 0,804

(M. Boussingault.)

Cette expérience montre que loin d'avoir gagné de l'azote, l'avoine en a perdu au contraire une certaine quantité. £n résumé, on voit que dans la culture en vase clos, le trèfle et les

766 ASSUIILàTION M L'A20f C

pois se sont assimilé Tazote de Tair, tandis que le froment et l'avoine n'en ont pas absorbé une quantité sensible.

Ce résultat conduit naturellement à classer l«s «i^égétaux en deux groupes distincts ;

i"» Végétaux qui absorbent l'azote de l'air, tels que les pois, le trèfle^ les topinambours, et qui, pour cette raison, sont employés comme piaules améliorantes.

2"" Végétaux qui empruntent l'azote aux engrais, sans en prendre à l'atmosphère, tels que le froment, l'avoine, le colza, et qui exigent, pour donner des récoltes abondantes, un sok contenant une grande quantité d'engrais azotés.

L'état sous lequel l'aaote est assimilé par les végétaux n'est pas encore connu. Plusieurs opinions, fondées sur de nombreuses expériences^ ont été émises par divers observateurs. Les résultats étant souvent contradictoires, nous nous bornerons à les rapporter ici sans les juger.

OPUIION B£ TH. DE SATJSSUE2.

Th. de Saussure reconnut le premier que l'azate peut être cédé aux plantes par l'ammoniaque qui existe constamment dans l'atmosphère, ou par celle que peut engendrer avec le gaz azote de l'air, par voie de fermentation, l'hydrogène de la matière organique de la graine et de la plante.

Cette opinion est soutenue dans le mémoire que l'illustre physicien a publié sur la végétation, et dont nous reproduisons ici textuellement un passage :

a Si l'azote est un être simple, s'il n'est pas un élément de l'eau, on doit être forcé de reconnaître que les plantes ne se l'assimilent que dans les extraits végétaux et animaux et dans les vapeurs ammoniacales ou d'autres composés solubles dans l'eau, qu'elles peuvent ahsorber dans le sol et dans l'atmosphère. On ne peut douter delà présence des vapeurs ammoniacales dans l'atmosphère, lorsqu'on voit que le sulfate d'alumine pur finit par se changer en sulfate ammoniacal d'alumine. »

Plusieui^s chimistes, M. Mulder entre autres, se sont arrêtés aux opinions de Th. de Saussure. M. Barrai pense aussi que l'azole de l'atmosphère n'est assimilé par les plantes qu'après avoir passé à l'état d'ammoniaque ou d'acide nitriquje.

CmmOV BE M. IIEBIG.

M. Liebig admet qu'en effet c'est l'ammoniaque de l'atmosphère qui fournit l'azote aux végétaux, et il fonde son opinion sur les observations suivantes :

Lorsqu'on sème des graines dans du poussier de charbon arrosé avec de l'eau de pluie, elles germent et produisent des plantes vigoureuses. Il

ASSllOLATiON DE L A20rr£. 767

faut par coiméquent que ces planifis aient reçu Tazote néoessaipe à leur organisation, soit de Pair que l'eau de ploie tient en dissolution, soit de l'ammoniaque qui s'y trouve toujiMirsen certaine quantité. Or, on connaît le peu d'affinité de l'azote pour les corps autres que l'ozygàne et l'hydrogène: il n'est donc pas probable que les matières végétales absorbent Faiote à l'état de liberté ; d'ailleurs, il est bien constaté que beaucoup de plantes OKhalent l'azote qui pénètre dans leurs organes sous forme gazeuse ou en dissolution dans l'eau.

En d<»iiiantde l'extensiem aux expériences d'Hermbstoedt sur l'abondance et la richesse en azote des récoltes d'un terrain bien fumé, on voit que dans les céréales k quantité de gluten varie avec la proportion d'ammoniaque que les ec^rais placés aux racines dégagent par la putréfaction. Ce dernier fait prouve que l'ammoniaque provenant des engrais a cédé son azote aux végétaux, ou bien qu'elle a été assimilée sans décomposition.

Si les plantes cultivées dans un terrain contenant des engrais tirent leur azote du sol même où elles ont pris leur accroissement, tout végétal produit par un sol ne renfermant pas de principes azotés devra emprunter l'azote à l'ammomaque de l'atmosphère. En effet, des expériences nombreuses ont établi que l'air atmosphérique est chargé de vapeurs de carbonate d'ammoniaque que l'eau de pluie amène toujours à ht surface de la terre, où elles contribuent à l'entretien de la végétation.

La présence de l'ammoniaque dans les eaux de pluie, de source, de rivière et dans celles qui proviennent de la fontedes n^esau dégel, est facile à constater: il suffit d'additâonoker cette eau d'une petite quantité d'acide cblorhydrique, d'évaporer à sec et de chauffer légèrement le résidu, après l'avoir mélangé avec delà chaux vive en poudre; une odeur ammoniacale prononcée se répand aussitôt.

Lorsqu'on soumet à l'analyse le suc de l'éisable sacûhari£ère, du bambou, de la betterave^ les pleurs de la vigne, les eaux distillées des pharmadeSj les feuilles de tabac fraîches, et une infinité d'autres plantes, on y trouve de l'aiote à l'état d'ammoniaque. Ces résultats démontrent clairement que pendant la végétation une partie de l'ammoniaque est absorbée sans décomposition.

A mesure que l'ammoniaque pénètre avec la sève dans le végétal, elle se décompose et contribue à la formation des principes immédiats que les pousses^ les bourgeons et les feuilles s'assimilent. Elle produit aussi sans doute l'acide nitrique que renferment certaines plantes^ telles que le tabac, la boumache, l'héliotrope, et qui parait indispensable à leur développement.

Tels sont, d'après M. Liehig, l'origine et le rôle de l'asote dans les plantes.

Les recherches de cet habile chimiste ont été complétées par l'examen approfondi qu'il a fait de plusieurs engrais employés en agriculture. Il a reconnu :

1* Que parmi tous les engrais animaux^ Turine de rhomme, qui produit en se décomposant une grande quantité de carbonate d'ammoniaque, doit être placée au premier rang pour son efficacité,

2* Que l'influence du plâtre si favorable à la végétation dépend de ce que le carbonate d'ammoniaque contenu dans Tatmosphère convertit le sulfate de chaux en sulfate d'ammoniaque, qui, dissous par l'eau de pluie, s'introduit dans les plantes et leur fournit l'ammoniaque néces* saire à leurs besoins.

3* Que l'ai^ile agit surtout en absorbant l'eau ammoniacale qu'elle abandonne ensuite aux plantes.

4** Que le poussier de charbon est efficace^ parce qu'il conserve les gaz qui s'introduisent dans ses pores, et qu'il^ les cède ensuite^ par petites portions, aux végétaux.