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Chimie appliquée à la physiologie végétale et à l'agriculture

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554 pages

3. Le carbone et l’hydrogène sont les parties constituantes de toutes les plantes et de tous leurs organes.

La masse principale des végétaux se compose de combinaisons qui renferment du carbone et les éléments de l’eau, et ces derniers dans les mêmes proportions que l’eau : tels sont le ligneux, l’amidon, le sucre et la gomme.

Dans une autre classe de composés carbonés constituant certaines parties des plantes, on trouve les éléments de l’eau, plus une certaine quantité d’oxygène ; elle comprend, à peu d’exceptions près, les nombreux acides organiques que l’on rencontre dans le règne végétal.

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Justus von Liebig

Chimie appliquée à la physiologie végétale et à l'agriculture

A

M. Le baron Thénard,

Membre de l’Académie des Sciences, &c., &c.

MONSIEUR,

En 1823, lorsque vous présidiez l’Académie des Sciences, un jeune étudiant étranger vint à vous et sollicita vos conseils à l’occasion d’un travail sur les fulminates dont il s’occupait alors.

 

Attiré à Paris par l’immense réputation des maîtres célèbres dont les glorieux travaux posaient les fondements des sciences et en élevaient l’admirable édifice, il n’avait d’autre recommandation près de vous que son amour pour l’étude, et sa ferme volonté de profiter de vos leçons.

 

Vous lui fîtes l’accueil le plus encourageant, le plus flatteur ; vous le dirigeâtes dans ses premières recherches, et, par vous, il eut l’honneur de les communiquer à l’Académie.

 

Ce fut la séance du 28 juillet qui décida de son avenir et lui ouvrit une carrière dans laquelle, depuis dix-sept ans, il s’est efforcé de justifier votre bienveillant patronage.

 

Si ses travaux n’ont pas été sans utilité, c’est à vous que la science en est redevable, et il éprouve le besoin de vous exprimer publiquement ses sentiments ineffaçables de reconnaissance, de haute estime et de vénération.

Justus Liebig.

 

 

 

Giessen, 1er janvier 1841.

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AVANT-PROPOS DE L’AUTEUR

POUR LA SECONDE ÉDITION FRANÇAISE

Dès l’apparition de la première édition de ce livre „ certains principes ou opinions que j’avais essayé d’y formuler relativement à la nutrition, et surtout à la culture des végétaux, éprouvèrent de vives contradictions. Un bon nombre d’objections provenaient de mal entendus, d’autres concernaient des propositions ou des assertions qui n’avaient aucun rapport direct avec le véritable but du livre : aussi, dans cette nouvelle édition, ai-je cru devoir supprimer ces dernières.

Dans les trois années qui se sont écoulées depuis la première édition, j’ai saisi avec empressement toutes les occasions pour vérifier avec soin, dans leur application à l’agriculture, mes théories sur la nutrition des plantes. Un voyage dans les districts agricoles de l’Angleterre et de l’Ecosse m’a mis à même d’étudier l’état de culture de ces deux pays, ainsi que les besoins de l’économie rurale en général ; j’ai joint à ces investigations une série de recherches exécutées dans mon laboratoire, et entreprises uniquement dans le but d’asseoir sur des bases plus stables mon opinion sur les avantages des assolements.

Depuis que j’ai achevé ma Chimie organique, appliquée à la physiologie animale et à la pathologie, j’ai aussi pu fixer d’une manière simple et précise mes idées sur l’origine des excréments des animaux, et sur la cause de leur influence favorable dans la végétation ; et maintenant qu’on connaît les conditions qui fertilisent un sol, il me semble que désormais c’est par la chimie seule que l’agriculture fera des progrès.

Enfin toute personne impartiale verra, je l’espère, que j’ai fait tous mes efforts pour améliorer et corriger cette nouvelle édition, afin de saisir la vérité et d’écarter les erreurs.

Giessen, décembre 1843.

OBJET DE L’OUVRAGE

1. La chimie organique a pour but de déterminer les conditions chimiques du développement et de la vie des êtres organisés.

La vie est liée par un rapport intime à la préhension de certaines matières, nommées aliments, que les organes font servir à leur propre développement et à leur reproduction.

Il suit de là que la connaissance des conditions de l’existence et de l’accroissement de ces organes embrasse l’étude des matières alimentaires et la recherche des altérations qu’elles éprouvent en s’assimilant.

Les hommes et les animaux tirent de l’économie végétale leurs premiers moyens de développement et d’entretien. C’est la nature inorganique exclusivement qui offre aux végétaux leurs premières sources d’alimentation.

 

2. Nous nous sommes proposé dans cet ouvrage d’étudier les phénomènes chimiques qui se présentent dans la nutrition des plantes.

La première partie est consacrée à l’examen des substances alimentaires et des altérations que les organes leur font subir à l’état de vie ; nous y arrêtons notre attention sur les combinaisons chimiques qui fournissent aux plantes leur principaux éléments, à savoir, le carbone, l’hydrogène, l’azote, l’oxygène et le soufre ; de plus, nous y examinons les rapports qui existent entre les fonctions vitales des plantes, l’économie animale, et d’autres phénomènes naturels.

La seconde partie traite des actions chimiques qui, après la mort des êtres organisés, amènent leur anéantissement total : ce sont les décompositions particulières que l’on désigne sous les noms fermentation, de putréfaction et de pourriture. Nous y examinons les altérations des éléments des plantes, en tant qu’ils produisent des combinaisons inorganiques, ainsi que les causes dont ces altérations dépendent.

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PREMIÈRE PARTIE

De la nutrition des plantes

CHAPITRE I

Principes élémentaires des plantes

3. Le carbone et l’hydrogène sont les parties constituantes de toutes les plantes et de tous leurs organes.

La masse principale des végétaux se compose de combinaisons qui renferment du carbone et les éléments de l’eau, et ces derniers dans les mêmes proportions que l’eau : tels sont le ligneux, l’amidon, le sucre et la gomme.

Dans une autre classe de composés carbonés constituant certaines parties des plantes, on trouve les éléments de l’eau, plus une certaine quantité d’oxygène ; elle comprend, à peu d’exceptions près, les nombreux acides organiques que l’on rencontre dans le règne végétal.

Enfin une troisième classe embrasse des combinaisons de carbone et d’hydrogène qui tantôt ne renferment pas d’oxygène, tantôt ne contiennent qu’une quantité d’oxygène moindre qu’il n’en faudrait pour former de l’eau avec l’hydrogène. On peut, par conséquent, les considérer comme des combinaisons de carbone avec les éléments de l’eau, plus une certaine quantité d’hydrogène. Les huiles essentielles, les huiles grasses, la cire et les résines appartiennent à cette classe de combinaisons. Plusieurs d’entre elles jouent le rôle d’acides.

Les acides organiques proprement dits ne manquent dans aucune plante ; ils constituent une partie de la sève et s’y trouvent presque toujours, à peu d’exceptions près, combinés avec des oxydes métalliques. Ces derniers se rencontrent donc dans tous les végétaux, et restent, après leur incinération, dans les cendres où l’on peut les retrouver.

L’azote se trouve engagé dans certains corps acides ou indifférents, ainsi que dans un grand nombre de combinaisons qui présentent toutes les propriétés des oxydes métalliques et qui portent le nom de bases végétales ou d’alcaloïdes. Toutes les graines sans exception renferment une combinaison azotée. Sous le rapport du poids, l’azote ne forme qu’une petite portion de la masse des plantes ; cependant il ne manque dans aucune plante et se rencontre dans tous leurs organes. S’il ne fait pas précisément partie de la constitution des organes, il se trouve néanmoins, en toutes circonstances, dans la sève dont ces organes sont imprégnés.

Les combinaisons azotées qui entrent dans la composition de la sève et des graines renferment une certaine quantité de soufre. Les graines, la sève et les organes de plusieurs espèces végétales fournissent, par la distillation avec de l’eau, des combinaisons huileuses et volatiles qui se distinguent surtout par une forte proportion de soufre et d’azote. L’huile volatile de raifort et de moutarde appartient à cette classe de corps.

On peut donc, d’après ce qui précède, distinguer les parties constituantes de tous les végétaux en deux grandes classes : l’une renfermant de l’azote en combinaison, l’autre n’en contenant point.

Les combinaisons non azotées se subdivisent à leur tour en substances oxygénées (par exemple l’amidon, la fibre ligneuse, etc.), et en substances non oxygénées (essence de térébenthine, de citron, etc.).

Les combinaisons azotées se classent en trois groupes : les substances sulfurées et oxygénées (contenues dans toutes les graines), les substances sulfurées et exemptes d’oxygène (l’essence de moutarde), les substances ne contenant pas de soufre (les alcalis végétaux).

Ainsi le développement d’une plante dépend, soit de la présence d’une combinaison carbonée qui fournisse le carbone, soit de la présence d’une combinaison azotée qui offre l’azote, soit enfin de la présence d’un corps sulfuré qui donne le soufre ; il dépend, outre cela, de la présence de l’eau ou de ses éléments, ainsi que de la nature des principes inorganiques renfermés dans le sol et qui sont tout aussi indispensables à l’accroissement du végétal.

*
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CHAPITRE II

Origine et assimilation du carbone1

4. Les agriculteurs et quelques physiologistes considèrent comme principal aliment des plantes, puisé par elles dans le sol, une certaine partie du terreau à laquelle on a donné le nom d’humus, et dont la présence serait la condition essentielle de la conservation de l’espèce et de la propagation des races. Cet humus est le produit de la putréfaction et de la combustion lente des végétaux ou de leurs parties.

Les chimistes désignent par humus une substance brune, fort peu soluble dans l’eau, plus soluble dans les alcalis, et qui s’obtient parla décomposition des substances végétales sous l’influence des acides ou des alcalis. Suivant son aspect et sa manière d’être, cet humus s’appelle aussi ulmine, acide ulmique, humine, acide humique.

On obtient des produits de cette nature en traitant par des alcalis la tourbe, le ligneux, la suie, le lignite ; en décomposant par les acides du sucre ordinaire, de la fécule, du sucre de lait ; ou enfin en mettant au contact de l’air des solutions alcalines d’acide gallique ou de tannin.

Le nom d’acide ulmique s’applique plus particulièrement aux modifications de l’humus solubles dans les alcalis ; par le nom d’ulmine on désigne ordinairement les modifications insolubles.

On serait tenté de croire que toutes ces substances présentent la même composition ; mais ce serait à tort, car elles offrent, sous ce rapport, des différences bien plus grandes que, par exemple, le sucre, l’acide acétique et la colophane.

 

5. L’acide ulmique qu’on obtient en traitant la sciure de bois par la potasse hydratée renferme, d’après M. Péligot, 72 pour cent de carbone ; celui qu’on retire de la tourbe et du lignite, d’après M. Sprengel, 58 pour cent ; celui qu’on produit avec le sucre et l’acide sulfurique étendu, suivant M. Malaguti, 57 pour cent ; enfin, selon M. Stein, celui qu’on prépare avec le sucre ou l’amidon par l’action de l’acide hydrochlorique, 64 pour cent.

D’après M. Malaguti, l’acide ulmique renferme l’hydrogène et l’oxygène par équivalents égaux, ainsi dans le même rapport que dans l’eau ; d’après M. Sprengel, il y aurait moins d’hydrogène, et selon

M. Péligot, on y trouverait même, pour 14 équivalents d’hydrogène, seulement 6 équivalents d’oxygène, c’est-à-dire 8 équivalents d’hydrogène de plus qu’il n’en faudrait pour présenter la composition de l’eau.

Le bois de saule pourri, la tourbe et le terreau laissent, après avoir été traités par l’eau et l’alcool, une substance brune et solide qui cède aux alcalis un acide ulmique contenant, outre le carbone et les éléments de l’eau, une certaine quantité d’ammoniaque en combinaison chimique ((Mulder, Hermann).

Il est aisé de voir que les chimistes avaient confondu sous le nom d’acide ulmique ou d’ulmine tous les produits, bruns ou noirs, de la décomposition des substances organiques, suivant qu’ils étaient solubles ou insolubles dans les alcalis ; mais ces produits n’ont rien de commun entre eux, sous le rapport de leur composition ni du mode de leur formation.

Il n’existe aucun fait qui autorise à admettre que l’un ou l’autre de ces produits de décomposition se rencontre dans la nature sous la forme et avec les propriétés attribuées aux parties végétales du terreau. On n’a pas même l’ombre d’une preuve pour leur attribuer de l’influence sur la nutrition ou sur le développement des plantes.

On avait attribué à l’humus, on ne sait vraiment à quel titre, les propriétés que présentent l’ulmine et l’acide ulmique des chimistes, et c’est à elles qu’on a rattaché des idées entièrement erronées sur le rôle de l’humus dans la végétation.

Cette opinion sur l’absorption directe de l’humus par les racines, sur l’assimilation immédiate de son carbone, sans transformation préalable, est tellement répandue et arrêtée, qu’on a même jugé superflu d’en démontrer la validité par des faits ; bien plus, ceux qui auraient été disposés à en douter ont regardé comme une preuve manifeste en sa faveur la dissemblance qu’ils remarquaient dans la propriété des mêmes plantes, cultivées dans des terrains qu’on savait différer sous le rapport de la richesse en humus.

Si l’on soumet cette opinion à un examen rigoureux, on reconnaît, de la manière la plus évidente, que l’humus, dans la forme sous laquelle il est contenu dans le sol, ne contribue en rien à la nutrition des plantes.

L’adhésion à ces vues erronées a empêché les savants d’approfondir les phénomènes de la nutrition des plantes, et d’appliquer ainsi aux travaux de l’économie rurale des notions théoriques qui pussent y servir de guide sûr et infaillible. Sans connaître à fond les substances nutritives des plantes et les sources d’où elles proviennent, on ne peut guère songer à perfectionner l’agriculture, la plus importante de toutes les industries ; et si jusqu’à présent rien de positif n’a été fait à cet égard, c’est certainement parce que la physiologie n’a pas marché de pair avec la chimie moderne, et que celle-ci, par ses progrès immenses, l’a laissée bien loin derrière elle.

 

6. Supposons pour un moment que l’humus contenu dans le sol présente réellement les propriétés que les chimistes ont reconnues au dépôt noir qui se produit lorsqu’on précipite une décoction alcaline de terreau ou de tourbe par un acide, et qui porte le nom d’acide ulmique.

Récemment précipité, cet acide est d’une consistance floconneuse ; une partie s’en dissout dans 2500 parties d’eau. Il se combine avec les alcalis, la chaux et la magnésie, en formant avec eux des combinaisons qui se ressemblent sous le rapport de la solubilité (Sprengel).

A voir l’état de l’humus, on peut dire qu’il n’acquiert que par l’intermédiaire de l’eau la faculté d’être absorbé par les racines. Or, les chimistes ont trouvé que l’acide ulmique n’est soluble dans l’eau qu’autant qu’il n’a pas encore été séché, et perd entièrement sa solubilité une fois qu’il s’est desséché à l’air. Il devient également insoluble lorsque l’eau qu’il renferme se congèle. Le froid de l’hiver et les chaleurs de l’été privent donc nécessairement l’acide ulmique de sa solubilité, et le rendent ainsi impropre à l’absorption, et par conséquent à l’assimilation. Il est aisé de se convaincre de la justesse de cette assertion en traitant du terreau par de l’eau froide, car celle-ci n’en extrait pas même 1/100,000 de matières organiques solubles ; la dissolution n’est pas brune, mais claire et incolore.

M. Berzélius a également trouvé que le bois de chêne pourri, qui cède aux alcalis une grande partie d’acide ulmique, ne cède à l’eau froide que des traces de matières solubles ; moi-même j’ai fait une observation semblable sur le bois de hêtre et le bois de sapin pourris.

 

7. Cependant cet état d’insolubilité de l’acide ulmique, et par conséquent son inaptitude à l’assimilation des plantes, n’a pas échappé à la sagacité des physiologistes : aussi ont-ils admis, par cette raison, que la chaux et en général les alcalis que l’on rencontre dans les plantes sont les médiateurs de sa solubilité, et, partant, de son assimilation. On ne peut nier que dans les divers terrains les alcalis et les terres alcalines se trouveraient en quantité suffisante pour former des combinaisons de cette espèce.

Rallions-nous maintenant à cette opinion, et admettons que l’acide ulmique soit réellement absorbé par la plante sous la forme de l’ulmate le plus riche en acide ulmique, savoir, de l’ulmate de chaux ; calculons, d’après la quantité des bases contenues dans la cendre végétale, la quantité d’acide ulmique qui pourrait avoir été ainsi absorbée par la plante, et supposons enfin que la potasse, la soude, les oxydes de fer et de manganèse aient pour l’acide ulmique la même capacité de saturation que la chaux.

Or, d’après les expériences de M. Berthier, 500 kilogrammes de bois de sapin sec ont donné 2 kilogrammes de cendres parfaitement blanches ; 50 kilogrammes de cette cendre renfermaient en tout, déduction faite du chlorure de potassium, du silicate et du sulfate de potasse, 23 kilogrammes d’oxydes basiques, tels que potasse, soude, chaux, magnésie, oxydes de fer et de manganèse.

De plus, 2500 mètres carrés de forêt donnent par an, terme moyen, 1325 kilogrammes de bois de sapin2, contenant en tout 5 kilogrammes d’oxydes métalliques basiques.

Enfin, d’après les expériences de MM. Malaguti et Sprengel, 0,5 kilogrammes de chaux se combinent avec 5,45 kilogrammes d’acide ulmique ; les oxydes salifiables auraient donc pu introduire dans les arbres 55,5 kilogrammes d’acide ulmique, lesquels, si nous admettons que l’acide renferme 58 pour cent de carbone, correspondent à 82,5 kilogrammes de bois sec. Mais ce dernier nombre diffère énormément de la quantité de bois que la même terre a donnée, savoir, de 1325 kilogrammes.

Voici un autre fait non moins concluant. Si l’on calcule, d’après la composition des cendres de la paille de froment, la quantité d’acide ulmique qui aurait été offerte à la plante par les oxydes salifiables, on trouve, en tenant compte des chlorures et des sulfates qui y sont contenus, pour 2500 mètres carrés de terre, 28,75 kilogrammes d’acide ulmique, correspondant à 42,5 kilogrammes de ligneux. Or, la même surface produit, racines et graines non comprises, 890 kilogrammes de paille, possédant la composition du ligneux.

Dans les évaluations précédentes, on a supposé que les oxydes métalliques, qui doivent avoir transmis l’acide ulmique dans la sève, ne s’en retournent plus dans le sol, et qu’ils s’arrêtent au contraire dans les parties nouvellement formées par l’accroissement des végétaux.

Nous allons maintenant calculer la quantité d’acide ulmique qui, dans les circonstances les plus favorables, pourrait être introduite dans la plante par l’intermédiaire de l’eau. A Erfurt, une des contrées les plus fertiles de l’Allemagne, il tombe, d’après M. Schuebler, sur une surface de 1 pied carré, 17 livres et demie3 de pluie pendant les mois d’avril, de mai, de juin et de juillet. Un arpent de 2500 mètres carrés reçoit par conséquent 350,000 kilogrammes d’eau de pluie.

Admettons que toute cette quantité d’eau soit absorbée par les racines d’une plante annuelle, qui se développe et fructifie dans l’espace de quatre mois, de manière qu’après avoir été charriée dans les diverses parties de la plante, cette eau se vaporise toute à travers les feuilles. Supposons, en outre, que les eaux pluviales ne pénètrent dans les racines qu’après avoir été saturées préalablement par de l’ulmate de chaux, le sel le plus riche en acide ulmique. Or, les circonstances étant le plus favorables, il ne pourra être absorbé par les plantes, sur une surface de 2500 mètres carrés, que 150 kilogrammes d’acide ulmique, car 1 partie d’ulmate de chaux exige pour se dissoudre 2000 parties d’eau : donc 350,000 kilogrammes d’eau pourront en dissoudre kilogrammes.

On sait de plus que dans un champ de la surface donnée, il croît 1290 kilogrammes de blé (c’est-à-dire paille et graines, racines non comprises), ou bien 10,000 kilogrammes de betteraves (feuilles et radicelles non comprises). Il est aisé de voir que ces 175 kilogrammes d’acide ulmique ne suffiraient pas même pour rendre compte du carbone contenu dans les feuilles et les racines.

Du reste, il est notoire qu’une partie seulement des eaux pluviales qui tombent sur la surface de la terre, pénètre dans les plantes, et est rejetée au dehors par l’effet de l’évaporation, de sorte qu’en comparant la quantité réelle de carbone contenue dans la plante, avec celle que l’on pourrait supposer y avoir été transmise par l’acide ulmique, on obtient un résultat tellement inférieur par rapport à cette dernière, qu’on doit l’envisager comme nulle.

 

8. D’autres considérations d’un ordre plus élevé réfutent d’une manière tellement décisive la théorie ordinaire sur l’influence de l’acide ulmique dans la végétation, qu’on a de la peine, en vérité, à comprendre comment elle a pu être émise.

Les diverses plantes, objets de notre culture et de nos récoltes, telles que le bois, le foin, le blé, etc., présentent des différences énormes sous le rapport de leur masse, mais non pas sous celui du carbone qu’elles contiennent, comme les calculs suivants le prouveront.

Sur 2500 mètres carrés de forêts plantées dans un terrain moyen, il croît 1325 kilogrammes de chênes, de pins, de bouleaux, etc. (supposés secs). 100 parties de bois de sapin, séché à l’air, contiennent 38 parties de carbone ; les 1325 kilogrammes de bois obtenus sur la surface donnée renferment donc 503 kilogrammes de carbone.

Une prairie de la même étendue fournit environ 1250 kilogrammes de foin. 100 parties de foin4, séché à l’air, renferment 40,73 parties de carbone ; 1250 kilogrammes contiennent donc 509 kilogrammes de carbone.

Un champ de 2500 mètres carrés de surface donne 9 à 10,000 kilogrammes de betteraves. Les betteraves renferment 89 à 89,5 parties d’eau et 10,5 à 11 parties de matières solides, renfermant 40 pour cent de carbone5. 10,000 kilogrammes de betteraves renferment, d’après cela, 440 kilogrammes de carbone, non compris le carbone des feuilles.

Une terre de la même étendue que les précédentes fournit également 2190 kilogrammes de blés, dont 400 kilogrammes de graines et 890 kilogrammes de paille. 50 kilogrammes de paille6, séchée à l’air, renferment 38 pour cent de carbone ; ainsi 890 kilogrammes de paille contiennent 338 kilogrammes de carbone. Dans 100 parties de graines se trouvent 46 parties de carbone ; par conséquent, dans 400 kilogrammes, 184 kilogrammes ; cela fait ensemble 522 kilogrammes de carbone.

En résumé :

Illustration

De ces faits irrécusables il faut conclure que des surfaces égales de terres propres à la culture peuvent produire une quantité égale de carbone ; cependant quelles différences énormes se présentent dans les conditions nécessaires à l’accroissement des plantes que l’on y cultive !

 

9. Une question se présente ici : où l’herbe des prairies, le bois des forêts, prennent-ils leur carbone, puisqu’on ne leur amène pas d’engrais qui pourrait leur servir d’aliment ? D’où vient-il que ces terrains, au lieu de s’appauvrir sous le rapport du carbone, s’améliorent, au contraire, d’année en année ? Tous les ans on y enlève une certaine quantité de carbone, par les abattages et les récoltes ; et malgré cela, on trouve que le sol devient plus riche en carbone et que la quantité d’humus y augmente.

On dit ordinairement que dans les terres où l’on a cultivé des céréales on remplace par l’engrais le carbone qu’on leur a enlevé à l’état d’herbe, de paille ou de graines ; et pourtant ces terres ne produisent pas plus de carbone que les prairies et les forêts, où on ne le remplace jamais. Serait-il vraiment raisonnable d’admettre que les lois de la nutrition des végétaux pussent être changées par la culture, et que pour les blés et les plantes fourragères il existât d’autres sources de carbone que pour l’herbe et les arbres qui croissent dans les prés et les forêts ?

Certes, personne ne voudra contester l’influence de l’engrais sur le développement des plantes soumises à la culture ; mais ce qui est aussi positif, c’est que l’engrais ne concourt pas à la production du carbone dans les plantes et qu’il n’y exerce aucune action directe ; car, comme nous venons de le démontrer par des faits, la quantité de carbone qui résulte des terrains engraissés n’est pas plus élevée que celle des terrains non engraissés. Du reste, la question du mode d’action de l’engrais n’a rien de commun avec le problème de l’origine du carbone dans les végétaux ; nous reviendrons plus tard sur le premier point.

 

10. Lorsqu’on a voulu résoudre le problème de l’origine du carbone dans les végétaux, on ne s’est pas aperçu que cette question embrasse également celle de l’origine de l’humus.

D’après tout ce que nous savons, l’humus est un produit de la putréfaction et de la combustion lente des plantes ou des parties végétales ; il ne peut donc pas exister d’humus originel, de terreau primitif, car avant l’humus il y avait des plantes.

Où ces plantes ont-elles puisé leur carbone ? Puisque ce n’est pas dans le sol, il faut nécessairement que ce soit dans l’atmosphère. Si c’est dans l’atmosphère, sous quelle forme le carbone y est-il contenu pour être ainsi apte à l’assimilation ? Voilà ce qu’il importe maintenant de discuter.

Ces deux questions embrassent deux des phénomènes les plus merveilleux de la nature, causes essentielles et effectives de la vie et de la conservation des plantes et des animaux, et dont l’action combinée et non interrompue se perpétue d’une manière admirable et persistera jusqu’à la fin des temps.

 

11. L’une de ces questions se rapporte à la quantité constante de l’oxygène contenu dans l’air : en effet, dans toutes les saisons et dans tous les climats, on y a trouvé 21 volumes de ce Gaz (pour 100 volumes d’air), avec des différences si peu sensibles, qu’il faut nécessairement les attribuer à des erreurs d’observation. Cet oxygène offre une quantité qui ne varie jamais, bien que l’air soit constamment vicié par l’effet de la respiration des hommes et des animaux, et par celui des phénomènes de combustion.

S’il n’existait pas de cause pour remplacer l’oxygène ainsi consumé, il serait vraiment inconcevable qu’après des temps que l’on ose à peine calculer, l’oxygène n’eût pas diminué dans l’atmosphère, et que l’air resté dans les lacrymatoires de Pompéi, ensevelis depuis près de 1800 ans sous les cendres du Vésuve, ne fût pas plus riche en oxygène que celui que nous respirons aujourd’hui7.

 

12. La constance de la quantité d’oxygène contenue dans l’atmosphère est intimement liée à la question de savoir ce que devient l’acide carbonique qui se produit par la respiration des animaux et par la combustion des matières carbonées. On sait que l’oxygène, en formant de l’acide carbonique, ne change pas de volume ; de ces milliers de millions de pieds cubes d’oxygène contenus dans l’air, autant de millions de pieds cubes d’acide carbonique se sont donc formés et dispersés dans l’atmosphère.

Par des expériences fort exactes, M.Th. de Saussure a trouvé que l’air atmosphérique renferme 0,00415 volumes pour cent d’acide carbonique (moyenne de trois années d’observation dans toutes les saisons). En tenant compte des erreurs d’observation qui ont dû nécessairement diminuer ce résultat, on peut admettre que l’air contient 1/1000 de son poids d’acide carbonique. Cette quantité varie suivant les saisons, mais elle reste constante pour des années différentes.

Il existe des faits qui nous autorisent à croire que la proportion de carbone contenue dans l’air était, il y a quelque mille ans, plus forte qu’aujourd’hui. On devrait croire, malgré cela, que les quantités énormes d’acide carbonique qui s’écoulent tous les ans dans l’atmosphère, et viennent s’ajouter à celui qu’elle renferme déjà, auraient fini, au bout de quelques années, par en rendre la proportion sensiblement plus forte ; mais, au contraire, dans toutes les observations antérieures, le volume de l’acide carbonique de l’air se trouve indiqué comme étant de moitié, ou même dix fois plus fort que le volume récemment observé. On pourrait donc tout au plus inférer de là que la quantité d’acide carbonique a diminué.