Paul Sabatier

“ Le sol est comme une mine, un gisement plus ou moins riche de matière azotée, qui finira fatalement par s’épuiser, comme s’épuiseront un jour les gîtes métallifères ou les houillères que nous soumettons à une exploitation ininterrompue.
Les plantes dites améliorantes contribuent tout aussi bien et même plus puissamment que les autres à cet appauvrissement du sol en azote. L’amélioration n’est qu’apparente ; elle a bien lieu réellement pour le sol actif, mais c’est aux dépens des couches profondes et du sous-sol. ”

“ Mais, en réalité, le globe terrestre n’est cultivé que sur une faible portion de sa surface totale, et un champ profite de l’acide carbonique contenu dans une étendue beaucoup plus grande ; en outre, la respiration des animaux, les combustions, les putréfactions de toute espèce, les éruptions volcaniques, produisent incessamment des quantités énormes de gaz carbonique, qui doivent au moins compenser la fixation de carbone sur les plantes.
Ici, comme pour la vapeur d’eau, la surface des mers joue un rôle considérable pour régulariser la proportion d’acide carbonique qu’il y a dans l’air. ”

“ NUTRITION AZOTÉE DES PLANTES.
Les plantes, comme tous les êtres vivants, contiennent nécessairement des matières organiques azotées, constituées à la fois par du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et de l’azote. La substance vivante des cellules végétales ou animales, le protoplasma, renferme toujours de l’azote. Il est donc impossible qu’un végétal vive et se développe sans en recevoir. Les matières azotées végétales, gluten, légumine, albumine végétale, sont l’unique source d’azote pour les tissus de l’homme et des animaux, qui, à ce titre, dépendent absolument des plantes. ”

“ Nous avons vu dans ce qui précède que la nutrition azotée des plantes est assurée principalement par l’azote nitrique, celui-ci provenant de la matière organique du sol, soit directement par nitrification immédiate, soit indirectement avec formation temporaire d’ammoniaque. C’est donc en définitive la terre arable qui est chargée de fournir l’azote comme l’atmosphère fournit le carbone. La ressemblance entre ces deux réservoirs nutritifs est-elle parfaite ? L’air est pour les végétaux un magasin inépuisable de carbone : la terre est-elle aussi une source intarissable d’azote ? ”

“ Que deviendra la fertilité, si on soumet un champ à une culture continue pratiquée sans le secours d’aucun engrais ? Il est certain que chaque récolte enlevée emporte une partie des principes nutritifs, azote, phosphore, potasse, chaux, soufre, qui existaient dans la terre végétale. D’ailleurs, à ces causes utiles d’appauvrissement viennent s’ajouter d’autres causes naturelles de déperdition, comme le drainage, qui, dans certaines conditions culturales très fréquentes, soustrait au sol des doses importantes d’azote nitrique et de chaux. ”

“ L’alimentation en eau demande que le sol soit maintenu dans un état convenable d’humidité, qui ne saurait être excessive sans s’opposer à l’accès de l’air. Toutes ces conditions réclament la bonne constitution de la terre végétale, qui doit être formée par une association convenable d’argile, de sable, de calcaire et de matière humique.
Mais il faut aussi que l’alimentation azotée et minérale des récoltes se trouve pleinement assurée ; et cela n’a lieu que si la terre renferme en abondance toutes les substances nutritives nécessaires : azote, phosphore, potasse, chaux, soufre. ”

“ Nature chimique du sol. — La nutrition minérale doit être assurée par le sol ; il faut que celui-ci contienne en quantité suffisante toutes les substances que l’analyse des cendres nous a désignées. Un sol ne sera livré utilement à la culture que s’il possède tous ces principes, en même temps qu’une dose convenable de matières azotées. Quand un seul de ces principes nécessaires, par exemple l’acide phosphorique ou la potasse, vient à manquer, le sol est mauvais, mais il redeviendra fertile si on lui fournit artificiellement cet élément unique qui fait défaut. ”

“ Pour apprécier la valeur nutritive d’une terre végétale, on ne peut donc se contenter de connaître la richesse en azote, phosphore, chaux, potasse, de la couche arable ; mais il faut aussi savoir la quantité totale de ces principes que toute l’épaisseur de la terre perméable met à la disposition des plantes. On conçoit dès lors que la puissance de la couche pourra en quelque manière suppléer à la pauvreté locale. Le plus souvent, une terre pauvre, mais épaisse, vaudra mieux qu’une terre riche en couche mince. ”

“ C’est ce qu’on a remarqué pour quelques terres de forêts, constituées par un mélange de sable et de matière humique. La vieille pratique agricole avait formulé cette observation dans l’adage connu : Le terreau donne du corps aux terres trop légères.
L’humus, qui peut en quelque manière remplacer l’argile comme ciment du sol, peut également, par une propriété inverse, tempérer les propriétés de l’argile trop tenace ; il l’empêche de trop durcir par la dessiccation ; c’est ce qu’exprime une autre maxime agricole : Le terreau ameublit les terres trop fortes. ”

“ C’est un état défavorable à la culture, qu’il convient de faire cesser, en ajoutant des amendements calcaires, de manière à détruire l’acidité : il n’est pas nécessaire de dépasser beaucoup cette neutralisation, même pour les cultures réputées les plus exigeantes en calcaire, comme les légumineuses fourragères. Il suffit pour obtenir de bonnes récoltes, qu’il y ait des doses minimes de calcaire bien disséminé. L’essentiel, c’est que la terre ne soit plus acide, et qu’il y ait un peu de calcaire en excès : dans ces conditions, le sol nitrifie bien, et la végétation est prospère. ”

“ Ces circonstances étant connues, imaginons que sur un sol de fertilité moyenne, on institue une culture continue d’avoine ; l’épuisement de la première couche ne tardera pas à se manifester par une décroissance de la récolte, mais nous pourrons le combattre efficacement en restituant à cette couche des matières nutritives. Si elles sont solides, le labour lui permettra la dissémination parfaite dans tout le sol actif : s’il s’agit d’engrais liquides ou solubles, comme les nitrates ou les sels ammoniacaux, un épandage de surface suffira pour en pénétrer la couchée superficielle de terre. ”

“ Pourvu que l’humidité soit suffisante, ils peuvent ainsi vivre et acquérir un développement assez notable, prenant le carbone à l’atmosphère, se contentant de l’azote apporté par les pluies sous forme d’ammoniaque ou de produits nitriques. Puis ces plantes meurent et sont remplacées par d’autres, mais leurs dépouilles gisent sur le sol, leurs racines le pénètrent, et la terre nouvelle cesse d’être exclusivement minérale, elle contient désormais une certaine proportion de matière organique, de ce que nous appelons l’humus. ”

“ Y a-t-il équilibre parfait entre ces gains et ces pertes d’oxygène, entre ces gains et ces pertes d’azote ? N’avons-nous pas à craindre qu’à une échéance peut-être courte, la proportion des gaz de l’atmosphère ne soit modifiée assez profondément pour changer les conditions de la vie ? ”

“ Nous connaissons déjà, il est vrai, une source naturelle d’azote : c’est l’ammoniaque et l’acide nitrique fournis par la pluie qui les recueille dans l’atmosphère. Mais l’azote ainsi apporté à la terre ne constitue le plus souvent qu’une fraction très petite de la quantité qui serait nécessaire pour remplacer l’azote perdu.
Y a-t-il une autre cause d’enrichissement azoté ? L’azote atmosphérique peut-il dans certaines conditions se fixer sur le sol ou sur les récoltes qui s’y trouvent ? ”

“ Dans une terre trop sèche, la nutrition végétale ne peut avoir lieu faute d’eau. Alors l’irrigation s’impose ; si elle est impossible sous un climat constamment sec, les richesses nutritives de la terre demeurent sans emploi.
Il peut arriver aussi qu’un sol très riche en azote, en potasse, en acide phosphorique et même en chaux, ni trop sec, ni trop humide, ne fournisse néanmoins qu’une végétation languissante qui semble réclamer le secours d’engrais extérieurs. ”

“ En résumé, un assolement bien combiné a pour résultat principal l’exploitation simultanée des richesses nutritives du sol arable et des couches profondes de la terre. Néanmoins si on enlève constamment les récoltes, sans jamais restituer aucun engrais, il adviendra nécessairement un appauvrissement du champ ainsi cultivé sans relâche, et quoique bien plus lent que dans la culture continue toujours identique, cet appauvrissement finira par entraîner une diminution notable du rendement des récoltes. ”

“ Mais à une terre riche en azote, ou en acide phosphorique, ou en potasse, fournir de nouveau ces principes sous prétexte que les récoltes en ont emporté une certaine dose, c’est ensevelir inutilement dans le sol la valeur de ces matières ; les terres riches sont, en réalité, une mine de principes fertilisants que l’agriculture exploite, comme l’industrie exploite les gîtes métallifères. Tant que la fertilité subsiste, il est inutile de chercher à combler les vides que la culture a faits dans le sol ”

“ Néanmoins, si on se borne à considérer des terrains d’alluvions à caractères moyens, c’est-à-dire renfermant à la fois argile, sable, calcaire, humus, la loi de fertilité, proposée par M. de Gasparin, se vérifie le plus souvent : dans un sol à bonnes qualités physiques, où la potasse et la chaux manquent rarement, la richesse en produits phosphores est une indication de fertilité, parce que le plus souvent l’azote a pu s’y fixer en quantité suffisante. ”

“ Cette action fertilisante peut surprendre tout d’abord, puisque les engrais verts ne paraissent rendre au sol que ce qu’ils lui ont pris, mais l’exemple des légumineuses fourragères nous montre qu’il n’en est pas ainsi. Si on a convenablement choisi la nature des végétaux enfouis, ceux-ci donnent au sol arable, non seulement ce qu’ils lui ont emprunté, mais aussi de l’azote pris à l’atmosphère et des principes nutritifs pris au sous-sol. Les plantes désignées pour servir d’engrais verts sont donc principalement des légumineuses. ”

“ Un fragment de phosphore qui brûlait violemment dans l’air, s’éteint aussi quand nous le mettons dans l’azote. Un petit oiseau, placé dans le même gaz, s’affaisse presque instantanément, et périrait asphyxié si nous l’y maintenions quelques minutes. L’azote est donc incapable d’entretenir les combustions, incapable aussi d’entretenir la respiration des animaux.
Dans l’autre vase, qui renferme de l’oxygène, introduisons la bougie enflammée ; non seulement elle ne s’éteint pas, mais elle brûle avec un éclat extraordinaire et se consume beaucoup plus vite que dans l’air. ”

“ On ne conserve alors que les animaux strictement nécessaires pour le travail de la ferme, et dans bien des cas, le fumier d’écurie qu’ils fournissent peut être regardé comme un engrais importé, parce que le foin ou la paille, ou même l’un et l’autre, sont achetés au dehors.
Un des principaux avantages de ce mode d’exploitation est de supprimer la nécessité des assolements ; la culture continue, sur un même champ, des céréales ou des récoltes industrielles, est facile à réaliser, par l’emploi de fumures convenables. Le bétail nombreux peut être supprimé, s’il est désavantageux. ”

“ Cette eau, qui imbibe complètement le sol dans toute sa masse, rencontre sur son passage les substances alimentaires qui se trouvent à la disposition des racines. Va-t-elle les dissoudre et les emporter, supprimant la fécondité de la terre, rendant inutiles et ruineux les efforts que l’homme a faits pour l’améliorer en y ajoutant ces principes ? En un mot, y a-t-il lieu de craindre que la pluie ou l’irrigation enlèvent au sol les aliments solubles destinés à la plante ? ”

“ Rôle de l’argile et du sable. — L’argile pure fixerait une quantité d’eau considérable, en donnant une pâte liante très tenace, tout à fait imperméable à l’air et à l’humidité. Par la dessiccation, qui ne se produit que lentement, elle se fendille et devient tellement dure que les instruments aratoires peuvent à peine l’entamer. Il est inutile de dire qu’un pareil sol serait tout à fait stérile ; mais on comprend que dans une terre l’argile donnera de la ténacité, diminuera au contraire la perméabilité et la facilité de travail, enfin contribuera à retenir l’humidité avec une certaine énergie. ”

“ L’ozone n’est autre chose que de l’oxygène qui s’est combiné avec lui-même, par une condensation de matière, mais cette condensation s’est faite avec un emmagasinement d’énergie, de puissance chimique ; aussi l’ozone oxyde plus que l’oxygène, et plus vite.
L’étincelle ne fournit dans l’air que de faibles quantités d’ozone ; car il se trouve que l’ozone est instable, et se détruit spontanément, lentement à la température ordinaire, très vite quand on le chauffe, et l’étincelle très chaude, le détruit en même temps qu’elle en produit une certaine proportion. ”

“ La respiration normale est permanente dans la plante verte, mais le jour elle est dissimulée par la réaction particulière de la lumière solaire, qui réduit beaucoup plus d’acide carbonique que la plante n’en éliminerait seule, qui fixe beaucoup plus de carbone que la vie des cellules n’en consomme, et ainsi par l’intervention active des rayons diurnes, l’acide carbonique de l’air sera le principal élément de la nutrition végétale. ”

“ Mais on sait que les engrais azotés sont ici d’un secours fort médiocre, puisque le trèfle peut aisément fixer l’azote atmosphérique par l’intermédiaire du sol. L’engrais minéral, seul utile, fera défaut aux couches nourricières. Aussi la culture du trèfle ne pourra être maintenue sur un même champ, malgré l’addition de fumures abondantes : c’est ce que l’expérience agricole a vérifié souvent.
À Rothamsted, l’usage d’engrais renforcés n’a pas permis, en général, de poursuivre la production continue du trèfle. Au contraire, pour le blé, l’addition d’engrais a maintenu une fertilité parfaite. ”

“ La première idée qui vient à l’esprit, c’est que la plante, vivant dans l’air, c’est-à-dire dans un mélange d’oxygène et d’azote, va lui demander l’azote dont elle a besoin. La quantité de cet élément disponible dans l’atmosphère est énorme puisqu’elle constitue les de la masse totale de l’air. Les faibles doses d’acide carbonique qui se trouvent disséminées dans l’atmosphère suffisent, nous l’avons vu, a l’alimentation carbonée des végétaux ; la nutrition azotée paraît devoir être encore mieux assurée. ”

“ C’est de cette manière que beaucoup d’agronomes calculent les doses d’azote qui se trouvent contenues dans un hectare. Mais c’est une méthode assez mauvaise qui peut conduire à des résultats trompeurs : elle suppose, en effet, que la végétation n’utilise que le sol actif, c’est-à-dire environ 20 centimètres d’épaisseur de terre, tandis, qu’en réalité, les racines s’enfoncent à des profondeurs beaucoup plus grandes et vont demander leur nourriture au sol vierge et au sous-sol, dont la richesse azotée est loin d’être négligeable ? ”

“ Avec les légumineuses, la fixation d’azote se produit non seulement sur le sol, mais sur les racines elles-mêmes, où la fonction synthétique des microbes s’exerce encore plus vivement que sur le sol. Il en résulte un enrichissement de la terre beaucoup plus marqué que celui qui aurait pu être atteint en l’absence de toute culture. ”

“ L’emploi exclusif des engrais chimiques conduit fréquemment à une forte diminution de l’humus, nuisible à la fertilité du sol. Les engrais minéraux étant répandus seuls, on aura sans doute une succession de très belles récoltes ; mais, l’humus venant à manquer, il pourra arriver que la terre devienne trop forte ou trop légère, par suite inapte à une végétation prospère. L’humus, qui pendant de longues années a été considéré comme inutile, doit au contraire être regardé comme un élément capital. ”