CHAPITRE IL

Influence de la chaleur sur la végétation.

Dans l'acte de la végétation, la chaleur est considérée comme un excitant, car elle active les élaborations qui s'opèrent dans les cellules; elle agit encore comme force mécanique en excitant la succion de l'eau et les phénomènes de contractilité. Mais ce sont là des questions de physiologie végétale d'une nature très-complexe dont nous n'avons pas à nous occuper; nous nous attacherons seulement à des phénomènes simples dont l'étude est abordable au physicien, tels que ceux qui concernent la germination.

On sait qu'une graine humectée convenablement, soumise à un degré de chaleur suffisant, se gonfle par un effet d'endosmose, puis rompt son tégument; la radicule, sortie par la fissure, se dirige vers la terre, tandis que laplumule s'élève et étale ses cotylédons, qui se dessèchent aussitôt que les feuilles primordiales sont assez développées pour nourrir la jeune plante. Voyons de quelle manière la chaleur intervient dans ce premier acte do la vie végétale.

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Toute f',ermination cesse à une température très-voisine de zéro. Des graines exposées à une température aussi basse que celle des régions septentrionales, n'éprouvent pas dans leur intérieur un désordre tel qu'elles ne puissent germer au retour de la belle saison. Il était bon cependant de rechercher le degré de froid que pouvaient supporter les graines, sans être altérées; c'est ce qu'ont fait MM. Edwards et Colin, qui ont exposé des graines de blé, d'orge, de fèves, à la température de la congélation du mercure pendant 15 minutes. Ces graines ont pu germer ensuite, comme si elles n'avaient pas été soumises à cette rude épreuve. Mais si un grand froid ne détruit pas la germination, en est-il de même d'une température élevée? Posons des limites. Nous savons que sous la zone torride, dans des circonstances favorables à la germination, la végétation est des plus vigoureuses. D'un autre côté, à près de 75° de température, les globules de la fécule qui composent la graine , éclatent. Dès lors on doit considérer ce point comme la limite de température ou la germination puisse se développer. Au delà, il y a un tel désordre, que l'action vitale ne saurait s'exercer. L'expérience a confirmé cette conséquence.

En effet, ou a trouvé que des graines de céréales et de légumineuses exposées pendant 1 5 minutes à une température de 75° centig. perdent la faculté de germer; quelquefois cependant, les fèves résistent à cette température. Des grains de blé, d'orge, de lin, des haricots ne germent plus quand on, les a exposés à une température de 62^. Il faut descendre jusqu'à 50° pour voir la germination se développer dans quelques graines; pour l'orge, les haricots, le lin, il faut aller au-dessous ; les effets de la chaleur varient suivant que les graines sont ex.posées à un air humide ou sec. A 7 5° et même G2", l'eau ainsi que sa vapeur enlèvent aux graines la faculté de germer. Une immersion dans l'eau à 62" enlève cette propriété à certaines graines, tandis qu'elles la conservent dans la vapeur à la même température. Il semble donc que la limite de la germination dans la vapeur soit plus reculée que dans l'eau chaude. Dans l'air sec, cette limite se trouve encore dépassée, puisqu'elle arrive jusqu'à 7ir" : le blé, le seigle, l'orge, le lin, présentent ce phénomène. Cette différence dans le mode d'action de l'eau à l'état li((uide, de vapeur, et à l'air sec, provient probablement de ce que la chaleur ne se propage pas de la même manière dans ces trois cas. H pourrait se faire cependant que l'eau intervînt dans le jeu des aflinités. Ce qu'il y a de certain, c'est que l'enveloppe delà graine oppose une résistance à l'air sec; ce qui n'a pas lieu pour la vapeur et particulièrement pour l'eau. Si l'on

abaisse la limite de température en opérant sur l'eau, et que l'on prolonge la durée de son action, toutes choses égaies d'ailleurs, on détruit la faculté de germer.

1 0 grains de blé, 1 0 de seigle et 1 0 d'orge, placés sur de l'eau pendant 3 jours, à une température de SS^centigr., ont présenté les effets suivants: 3 grains de blé, 3 de seigle ont germé; ainsi lesf du blé ont manqué, et les grains d'orge entièrement. Dans du sable, avec le blé d'hiver, le blé de mars, l'orge et l'avoine, et dans les circonstances où il y a moins d'eau, on a reconnu qu'à 40°, l'orge et l'avoine ont germé; à 45°, beaucoup de graines n'ont pas levé et d'autres ont avorté. La température de 45" doit donc être considérée comme une limite de la germination dans le sable humide. On ne peut établir aucune relation entre la température du sol et celle de l'air, attendu que les corps s'échauffent très-inégalement aux rayons du soleil, et que les terres s'y échauffent beaucoup plus. On a encore fait très-peu de recherches à cet égard ; et cependant elles seraient d'un grand intérêt pour la germination. M. Boussingault, qui a fait quelques expériences dans l'Amérique du Sud, a reconnu que la température du sol recouvert d'herbessèchesmontaitjusqu'à45etmême 48°. M. de Humboldt a observé que, sous les tropiques, la surface du sol s'échauffe pendant le jour par irradiation jusqu'à 52°. Près des cataractes de rOrénoque, il a trouvé le sable granitique à gros grains ayant une température de 60°, 3, tandis que celle de l'air à l'ombre était de 29°, 6.

M. Arago, dans des observations sur l'irradiation du sable pendant les grandes chaleurs de l'été, a trouvé que le plus souvent la température montait à 48 ou 50°, tandis que celle de l'air à l'ombre^n'était que de 33°.

MM. Edwards et Colin ont fait une expérience pour savoir si la terre humide, en raison del'évaporation, pouvait'atteindre aux rayons du soleil la température de 48°; et à cet effet, ils ont placé devant un foyer de chaleur deux verres égaux remplis, l'un de sable sec, l'autre de sable humide. Des thermomètres placés au centre de ces sables, jusqu'à la limite de 50", ont présenté des différences qui ne dépassaient pas 2 à 3° ; il résulte de ce fait, qu'il doit y avoir des régions trop chaudes pour que les céréales puissent y venir. Dans les régions des Cordillères , depuis les bords de la mer jusqu'à une hauteur où toute végétation cesse, ils ont reconnu qu'entre les limites de température moyenne de 16 à 18°, le blé ne venait pas; or, si le sol suffisamment imprégné d'humidité s'élevait à la température de 45 à

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48*, comme M. Boussingaiilt l'a reconnu, les graines ne devaient pas germer.

Ou a vu que les graines diffèrent quant à la limite de chaleur qu'elles peuvent supporter dans la germination, et qui, par exemple, est plus élevée pour le seigle, moins pour le blé et moins encore pour l'orge. Quant au maïs, c'est de toutes les céréales celle qui germe à la plus haute température, sur l'eau à 45°, c'est-à-dire, 10° de plus que le blé dans les mêmes circonstances. Ainsi, l'ordre des limites de chaleur où la germination cesse d'avoir lieu, en commençant par la plus basse, est l'orge, le blé, le seigle et le maïs. M. Boussingault a confirmé ces résultats par l'observation, puisque l'orge ne vient pas dans une zone moins chaude que le blé, que celui-ci ne réussit pas dans une température moyenne s'élevant jusqu'à 26°.

Nous croyons intéressant de faire counaitre ici les climats trop chauds pour que nos céréales puissent y germer, croître et mûrir, afin de voir jusqu'à quel point les expériences de laboraoire sont d'accord avec l'observation.

MM. Edwards et Colin ont pris du blé d'hiver et du blé d'été différant en poids et en volume. Les grains du premier étant plus lourds, ils semèrent comparativement 530 grains de chacun d'eux, à la fin d'avril, afin que la chaleur fût plus marquée. La germination se développa sans particularité. Les jeunes plantes continuèrent à croître; mais le blé d'hiver ne prit pas son développement ordinaire, puisqu'il ne présenta que la végétation herbacée ; la plante avait beaucoup talé. Il n'en fut pas de même du blé d'été qui montra toutes les phases connues de sa végétation. Les tiges droites parurent rapidement et produisirent des épis à l'époque ordinaire ; d'où il paraît résulter que le blé d'hiver ne peut réussir dans les régions où la température est égale à celle de nos climats, du mois de mars au mois de juillet.

Pour mieux juger des effets de la température et voir si le blé d'été éprouverait les mêmes effets que celui dhiver, en développant la germination dans un temps plus chaud, des semis furent faits dans les premiers jours de juillet. La germination et les autres phases de la végétation se développèrent comme de coutume, mais seulement une végétation herbacée sans tige ni épis, jusqu'à ce que la température fût abaissée, c'est-à-dire, après le mois d'août. A cette époque, les tiges commencèrent k paraître, et la nature du sol n'apporta aucun changement dans les effets produits. De semblables expériences furent faites sur l'orge et le seigle, et donnèrent les mêmes résultats.

On peut inférer de tout ceci, que la température que MM, Edwards

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et Colin ont constatée comme formant la limite de chalenr à laquelle nos principales céréales ne peuvent se développer d'une manière normale, est de 18°, 23 ceutig., température moyenne du mois de mai de l'année 1834; ce qui s'accorde parfaitement avec celle de 18 à 19** centig. de température moyenne que M. de Humboldt a assignée aux climats tempérés les plus favorables à la culture de nos céréales, le froment, l'épeautre, l'orge, l'avoine et le seigle; accord qui n'est pas moins remarquable avec la limite de 18° 30 que M. Boussingault a observée pour le blé et l'orge dans les Cordillères.

On a vu précédemment que l'effet ou plutôt l'influence d'une grande chaleur sur les céréales était de les faire monter en tige, de sorte qu'elles restent toujours en herbe; c'est ce qui arrive aux environs de Xalapa, comme M. de Humboldt l'a observé. Cette végétation herbacée est vigoureuse et fournit nne excellente pâture aux bestiaux.

De plus amples développements touchant l'influence de la chalem* dans l'acte de la végétation nous forceraient de nous jeter dans des détails physiologiques qui ne sont pas de notre ressort.