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Alexander von Humboldt: „Mémoire sur l’absorption de l’oxigène par les terres simples, et son influence dans la culture du sol“, in: ders., Sämtliche Schriften digital, herausgegeben von Oliver Lubrich und Thomas Nehrlich, Universität Bern 2021. URL: <https://humboldt.unibe.ch/text/1799-Memoire_sur_l-1> [abgerufen am 31.01.2023].

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Permalink:
https://humboldt.unibe.ch/text/1799-Memoire_sur_l-1
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Titel Mémoire sur l’absorption de l’oxigène par les terres simples, et son influence dans la culture du sol
Jahr 1799
Ort Paris
Nachweis
in: Annales de chimie 29:2 (Pluviôse an 7 [Januar/Februar 1799]), S. 125–160.
Postumer Nachdruck
Ludwig Achim von Arnim, Werke und Briefwechsel, Historisch-kritische Ausgabe, in Zusammenarbeit mit der Stiftung Weimarer Klassik und Kunstsammlungen herausgegeben von Roswitha Burwick, Lothar Ehrlich, Heinz Härtl, Renate Moering, Ulfert Ricklefs und Christof Wingertszahn, Tübingen: Niemyer 2007, Band 2, Naturwissenschaftliche Schriften 1, herausgegeben von Roswitha Burwick, S. 90–92.
Sprache Französisch
Schriftart Antiqua
Identifikation
Textnummer Druckausgabe: I.93
Dateiname: 1799-Memoire_sur_l-1
Statistiken
Seitenanzahl: 36
Zeichenanzahl: 43520

Weitere Fassungen
Mémoire sur l’absorption de l’oxigène par les terres simples, et son influence dans la culture du sol (Paris, 1799, Französisch)
Mémoire sur l’absorption de l’oxigène par les terres simples, & son influence dans la culture du sol (Brüssel, 1799, Französisch)
Ueber die Zersetzung der atmosphärischen Luft durch die reinen Erden, oder über die Oxydabilität der Erden (Leipzig, 1799, Deutsch)
Beobachtungen über die Absorbtion des Sauerstoffs vermittelst der Erden, und Bemerkungen über den Einfluß dieser Operation auf die Ackerbaukunst (Berlin, 1803, Deutsch)
Beobachtungen und Versuche, die Oxidirung des Bodens, als eine Hauptursache seiner Fruchtbarkeit betreffend (Leipzig, 1811, Deutsch)
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MÉMOIRE Sur l’absorption de l’oxigène par les terressimples, et son influence dans la culturedu sol; Par Alexandre-Fréderic HUMBOLDT.

I l est de grands phénomènes, qui, imposansdès le premier coup-d’œil, et, fixant tout notreintérêt, restent cependant isolés dans la massede nos connoissances physiques. Telles sontplusieurs découvertes sur l’électricité, le ma-gnétisme ou le fluide galvanique. Tel est ungrand nombre de celles que nous présentel’analyse chimique des substances minérales.Il est d’autres phénomènes, qui, peu frap-pans par eux-mêmes, et se dérobant long-tems à nos regards, inspirent de l’intérêt,parce qu’ils se lient aisément à un grand nom-bre de faits importans. C’est à cette dernièreclasse que je dois rapporter les expériencesqui font l’objet de ce mémoire. Quoique sim-ples et petites en apparence, elles répandront(à ce que je me flatte) quelque jour sur undes problêmes les plus importans de l’agri-culture et de la physiologie chimique des |126| végétaux. De toutes les idées que fait naitre àl’homme la contemplation de la nature, iln’en est pas de plus digne de l’occuper, quecelles qui se rapportent à la culture du sol. Ce systême chimique, que l’on doit aux tra-vaux des Français, commence peu-à-peu àdévoiler les mystères de l’économie végétale.Nous connoissons quelques phénomènes im-portans qui accompagnent la germination;nous savons indiquer des moyens qui l’accé-lèrent, d’autres qui la retardent; nous devi-nons les principales causes dont dépendentles actes de la nutrition, de la sécrétion et dela respiration gazeuse des végétaux. Mais,quelque brillantes que soient les découvertesque nous devons à nos contemporains, on nedoit pas se nier que les plus grands problêmesde l’agriculture restent encore dans des té-nèbres impénétrables en apparence. Combienpeu ne connoissons-nous pas la nature desengrais animaux, et principalement l’influencefrappante de la chaux et du gypse sur la vé-gétation? Le laboureur ne se contente pasde confier la graine au sol, il doit en augmen-ter la fertilité; il croit lui rendre ce que lesracines des plantes cultivées lui ont ôté. Tropindigent souvent pour engraisser son champ,il ne peut recourir qu’à l’influence bienfai- |127| sante de l’atmosphère. La terre, sillonnéepar la charrue, reste en contact avec l’air.Quelle est l’action de cette terre labourée surles couches inférieures de l’atmosphère?Voilà la question à laquelle je crois pouvoirrépondre par les expériences que je vais ex-poser. Le cit. Saussure fils a trouvé, qu’en met-tant de l’humus en contact avec l’air, il seforme de l’acide carbonique à la températurede 12 ou 15° du thermomètre centigrade.M. Ingenhouz a reconnu que cette forma-tion est accompagnée d’une absorption d’oxi-gène assez forte. Ayant répété mes expérien-ces sur la germination dans l’acide muriati-que oxigéné, il a vu accélérer la végétation duseigle, imprégné de cet acide fécondant; ob-servations qui ont porté ce physicien ingé-nieux à regarder l’oxidation du sol commeune des principales causes de sa fertilité. Cetteassertion, fondée sur un très-petit nombre defaits, méritoit sans doute d’être examinée deplus près. Ce n’est que par la voie expéri-mentale que l’on doit espérer de perfection-ner la physiologie des végétaux, et de la rap-procher des problêmes de l’agriculture. J’aientrepris ce travail depuis le mois de ventôsede l’an passé; j’ai découvert que non seule- |128| ment la terre végétale ou l’humus, mais aussiles terres argilleuses, trouvées à une grandeprofondeur dans l’intérieur du globe, et, cequi est plus frappant encore, que les terressimples, regardées comme des élémens chi-miques, ont la faculté d’absorber l’oxigène,et de former de l’azote tout pur. C’est en ex-posant ces faits, que nous examinerons enmême tems l’action des terres mêlées de dé-bris organiques sur l’air qui les entoure, et laformation des oxides, qui jouent un rôleaussi important dans la nutrition des végé-taux. Vivant l’hiver dernier dans un pays richeen couches de sel gemme, je vis avec surprisese former des moffettes affreuses dans les ga-leries qui servent à l’exploitation de ce miné-ral. Les immenses caveaux que l’on creusepour les remplir d’eau douce, destinée à êtreimprégnée de muriate de soude jusqu’à 24ou 25 pour 100, présentent un mélange d’azoteet d’acide carbonique, lorsque les eaux saléessont découlées, et que le roc reste, pendantdeux ou trois semaines, en contact avec l’air.Les endroits mêmes les moins humides sontsouvent infectés d’un air qui éteint les lu-mières et empêche la respiration. Ces phéno-mènes, détaillés dans mon ouvrage sur la mé- |129| téorologie souterraine, ont été observés dansles monts Carpathes, dans les mines de selgemme de la Haute-Autriche, de la Stirie,du pays de Berchtesgaden, de Salzbourg etdans les Alpes du Tyrol, que j’ai toutes visi-tées à plusieurs reprises. Cette moffette nepeut être attribuée qu’à la nature du roc même;car elle se trouve le plus dans des lieux où letoît n’est pas soutenu par la charpente, et oùles mineurs ne travaillent pas. Je remarquai,en examinant souvent les mêmes galeries,que l’air étoit plus pur où le sel gemme semontre en masse, et qu’au contraire il paroîtle plus azoté où il y a abondance de cette ar-gille grisâtre, (salzthon, leberstein) quicontient beaucoup de muriate de chaux, etque les mineurs reconnoissent pour être lecompagnon fidèle du sel gemme. Les mines de Weliozca en Gallicie contiennent infinimentplus de sel pur en masse, que les mines de Hall en Tyrol, ou d’Ischel en Autriche; aussiles premières jouissent-elles d’un air plus sainet plus riche en oxigène. J’ai reconnu, par des expériences directes,que c’est le roc argilleux qui (à une tempéra-ture très-basse) décompose l’air atmosphé-rique, entré par les puits ou galeries d’écou- |130| lement. Je mis des morceaux de cette argillehumide sous des cloches remplies d’air at-mosphérique, dont, par une analyse exacte,je connoissois la composition et le volume. Latempérature de la chambre ne baissa pas au-dessous de 12° sans monter au-delà de 17°du thermomètre centigrade. C’étoit à-peu-près la température commune de l’intérieurde la terre. Dans un espace de 3 jours, jevis diminuer l’air des cloches de 0.04 à 0.06d’oxigène. Après 8 jours, il n’y en avoit àpeine que 0.10; après 12 jours, 0.07 dereste. Le même air atmosphérique, mispendant le même tems en contact avec l’eaude source, se trouva de 0.27 d’oxigène, c’est-à-dire, il étoit à peine dégradé d’un 0.01.Voilà donc qu’il se passoit sous mes yeux lamême décomposition de l’atmosphère, qui,dans les entrailles de la terre, oppose sou-vent des difficultés insurmontables au mineur. L’argille grise, principalement celle quitire sur le noir, l’ardoise ou le schiste primi-tif, le cornéenne, (hornblendschiefer) lesyenite, la pierre lydique de Werner, et laplus grande partie des minéraux noirs, con-tiennent, comme je l’ai déjà indiqué dans un autre mémoire, du carbone. Ils exhalent |131| de l’acide carbonique lorsqu’on les met encontact avec l’oxigène de l’atmosphère. Lalumière accélère cette combinaison, et lesblanchit sur la surface, en leur ôtant le car-bone. C’est ce dernier élément, qui leur donnemême la faculté surprenante d’exciter des con-tractions galvaniques. Toutes ces considéra-tions me portèrent à croire qu’un carbured’argille agissant sous mes cloches, l’oxigènedevoit être remplacé par une formation abon-dante d’acide carbonique. Je répétai les mê-mes expériences, en analysant encore plussoigneusement les résidus. Je vis qu’en 18jours le volume de 300 parties d’air atmosphé-rique avoit diminué de 54 parties. Les 246parties de résidu, essayées (dans l’anthraco-mètre) avec la dissolution d’ammoniaque, setrouvèrent contenir environ 0.07 d’acide car-bonique, et 0.03 oxigène. Un travail exactdonna les résultats suivans: 3000 parties d’air atmosphérique étoientcomposées
de 852 oxigène,
2103 azote,
45 acide carbonique.
3000
|132| Les 2460 parties auxquelles le volume étoitréduit en 18 jours, étoient composées
de 81 oxigène,
2207 azote (mêlé d’hydrog.
172 acide carbonique.
2460
Il n’y eut, dans ce produit, que 172–45=127parties d’acide carbonique, dans la formationdesquelles sont entrés, suivant les principesde l’illustre Lavoisier, 35.5 oxigène. Or, le ré-sidu ne contenoit que 81 d’oxigène; il en suitque 735 parties ont été absorbées, c’est-à-dire,(en réduisant le tout à 100 parties) de \( \frac{28}{100} \) d’oxi-gène, \( \frac{24}{100} \) ont perdu l’état gazeux, et sontentréesen combinaison avec l’argille. Pour ce qui estde l’azote, nous en trouvons 10 parties deplus dans le réside, que l’air atmosphériquenous indiquoit avant l’absorption. Cetteaugmentation de 0.04 en volume n’a cepen-dant pas de quoi nous étonner dans des ex-périences de cette nature. Il se peut que del’hydrogène se soit mêlé à l’azote; (mélangeque par malheur nous ne savons pas décom-poser) il se peut que, malgré mes soins, l’ar-gille n’ait pas été dépourvue de tout air con-tenu dans ses interstices; il se peut mêmequ’un accident inconnu ait altéré l’élasticité |133| d’un gaz que les travaux des cit. Prony, Guyton et Prieur nous annoncent aussi ex-traordinaire dans les lois de sa dilatation. Je présente, en forme de tableau, d’autresexpériences faites avec la même argille desmines de sel gemme. Les nombres ont étérectifiés par la variation du baromètre, etréduits à la température de 12° du thermo-mètre centigrade. Le maximum de l’erreurdans l’analyse de l’air peut s’évaluer à 1 de-gré \( \frac{1}{2} \) de l’eudiomètre de Fontana, ou de \( \frac{1}{2} \) centième d’oxigène, le calcul se fondant surles moyens combinés du gaz nitreux, du sul-fate de fer et de l’acide muriatique oxigéné.
Volume de l’air atmos-phérique à 0.27d’oxigène, misen contact avecl’argille. Résidu après 15 à 23jours de con-tact. Le résidu contenoit
Oxigene. Acide carbon.
250 212 0.10 0.04
460 418 0.18 0.02
300 260 0.07 0.08
520 492 0.20 0.04
500 446 0.11 0.07
Toutes ces expériences nous prouvent, 1°.que l’air, mis en contact avec l’argille, di- |134| minue considérablement en volume et enquantité d’oxigène; 2°. qu’une très-petite par-tie de cet oxigène est convertie en acide car-bonique; 3°. que la plus grande partie perdson état gazeux en se joignant à l’argille; et4°. que l’azote atmosphérique n’est point sen-siblement altéré pendant l’absorption de l’oxi-gène. Un phénomène, aussi frappant que celuide l’absorption d’oxigène par l’argille, devoitme conduire à des expériences analogues surl’humus ou la terre végétale. J’en recueillisnon seulement de celle qui se trouve dansnos jardins, et que l’on pourroit soupçonnerentrer facilement en fermentation, mais decelle que présente un champ récemment la-bouré, et non engraissé depuis plusieurs an-nées. Ces deux espèces d’humus donnèrentà-peu-près les mêmes résultats, soit que j’enaie rempli à demi un flacon hermétiquementbouché, soit que je les aie exposés au contactde l’air atmosphérique sous des cloches en-foncées dans du mercure ou de l’eau. Dansce dernier cas, j’eus soin de placer le mor-ceau de terre sur un petit support quis’élevoit au-dessus de la surface de l’eau.L’air, en contact avec l’humus, diminuoitjournellement en volume et en quantité d’oxi- |135| gène. Au bout de 10 à 12 jours, je trouvai unrésidu qui ne contenoit, pour la plus grandepartie, que 0.03 ou 0.04 d’oxigène, et 0.02à 0.07 d’acide carbonique. Les terres lesplus noires, les plus odoriférantes décom-posoient l’air avec le plus de rapidité. Je puisciter des expériences, dans lesquelles l’hu-mus absorboit jusqu’à \( \frac{13}{100} \) d’oxigène dans unespace de 5 jours. Tous les airs essayés con-tenoient entre 0.27 et 0.28 d’air vital.
Jours quede contacta duré. Oxigène contenu dans les résidus de 5 cloches.
2 0.20 0.24 0.19 0.20 0.26
3 0.16 0.20 0.15 0.20 0.20
4 0.16 0.15 0.14 0.15 0.17
5 0.10 0.12 0.11 0.15 0.16
8 0.08 0.10 0.11 0.11 0.12
11 0.08 0.10 0.11 0.08 0.09
14 0.05 0.06 0.04 0.08 0.09
Il est connu que tout gaz azoté, préparéau moyen de la combustion du phosphore ousulfure de potasse, contient entre 4—6 cen-tièmes d’oxigène: celui même qu’on dégagedes parties animales par l’acide nitrique, estrarement aussi pur qu’on le croit. Essayé parle gaz nitreux, on y reconnoît souvent jus- |136| qu’à 0.03 centièmes d’air vital. L’humus nousprésente un nouveau moyen de préparer unegrande quantité d’azote le plus pur. Le 10fructidor, je mis 350 centimètres cubes d’airatmosphérique en contact avec de la terrevégétale. Le 25 fructidor je ne retrouvaiqu’un résidu de 278 centimètres cubes, quine présentèrent que 7 degrés de diminutiondans le tube de Fontana; ce qui prouve, parla formule donnée dans mon mémoire sur legaz nitreux, que l’azote obtenu contenoit àpeine \( \frac{2}{100} \) d’oxigène. Je mis 140 centimètresde ce résidu de nouveau en contact avec del’humus, et le 30 fructidor je le trouvai con-verti en azote tout pur, et dans lequel le phos-phore ne répandoit aucune lumière. Si, parmi les méthodes d’obtenir de l’oxi-gène, celle d’exposer les feuilles sous l’eauaux rayons du soleil, a mérité d’être citée, lemoyen de préparer de l’azote par l’humus oul’argille, mis en contact avec l’air, doit toutaussi bien trouver sa place dans nos manuelsde chimie. Les différentes substances, employées jus-qu’ici, ne peuvent pas être regardées commesimples. L’humus est un mélange de terre,de carbone, d’hydrogène, d’azote, de phos-phore, et des oxides de fer et de manganèse. |137| Il s’agissoit d’examiner si la propriété d’ab-sorber l’oxigène appartient en partie aux terressimples, ou si elle est due aux bases acidi-fiables avec lesquelles ces terres sont combi-nées. Des expériences soigneuses faites à cetégard, ont présenté des résultats frappans,auxquels on ne devoit pas s’attendre d’aprèsl’analogie des phénomènes connus. L’illustre Lavoisier tendoit à regarder les terres commedes oxides métalliques si fortement oxidés,qu’aucune base acidifiable n’est en état de leurenlever l’oxigène. Cette supposition ne devoitcertainement pas nous porter à attribuer auxterres la propriété de décomposer l’air atmos-phérique. Aussi aucun phénomène chimiquene nous a annoncé jusqu’ici cette propriétésingulière. Je mis, le 28 fructidor, de l’alu-mine et de la baryte légèrement humectéespar de l’eau distillée, en contact avec de l’air,à 0.27 d’oxigène. Pour être bien sûr que cedernier ne fut pas altéré par l’humidité, jefis en même tems des expériences compara-tives avec l’eau pure. L’appareil demeuraconstamment à 12—14° du thermomètre cen-tigrade. Le 4 vendémiaire, l’air atmosphéri-que en contact avec l’eau pure ne fut pastrouvé changé d’un demi-centième; celui encontact étoit de l’azote aussi pur que j’en aie |138| jamais préparé. Analysé en présence des cit. Fourcroy et Vauquelin, il ne diminua pasd’un centième avec le gaz nitreux. L’air, quiétoit exposé à l’action de la baryte, ne conte-noit que 0.08 d’oxigène. Il est à présumer quesi ce contact eût duré plus long-tems, ou quemoins d’air eût été dans la cloche, l’azoteauroit été tout pur. Des faits aussi frappansm’encouragèrent à varier les expériences surd’autres terres. Celles faites depuis deux dé-cades chez moi et aux laboratoires de l’écoledes mines et du cit. Fourcroy, ont présenté lesrésultats suivans: 1°. L’alumine et la chauxsèche n’altérèrent aucunement la pureté de l’airatmosphérique. Quelques exceptions qui seprésentoient doivent être attribuées sans douteà un minimum d’humidité, qu’il est impos-sible d’enlever à l’appareil et à l’air qu’il con-tient. 2°. L’alumine, la baryte et la chauxsont les seules terres qui, légèrement hu-mectées, ont mis à nu de l’azote plus ou moinspur. L’alumine paroît exercer l’action la pluspuissante sur l’oxigène. L’absorption ne pa-roît pas être accompagnée d’un dégagementd’un autre fluide élastique; car, de 800 par-ties d’air atmosphérique à 0.27 d’oxigène,mis en contact avec l’alumine, il en restoiten huit jours 586, qui étoient du gaz azote pur. |139| D’après le calcul, le résidu auroit dû être de584. La baryte diminua le volume de 400parties d’air jusqu’à 318; aussi 0.08 d’oxi-gène se retrouvèrent dans le gaz azote; parconséquent les résidus ne paroissent être quel’azote préexistant dans l’air atmosphérique. 3°. La magnésie n’a encore, dans aucuneexpérience, absorbé de l’oxigène. Pour ce quiest de la silice, je ne porte aucun jugementsur elle, avant d’avoir répété plus souventles expériences. Dans celles faites avec le cit. Tassaert, au laboratoire du cit. Vauquelin,elle ne manifesta aucune action sur l’air. Dansd’autres faites chez moi, elle absorba endix jours près de 0.08 d’oxigène, en rédui-sant le volume de 500 parties à 462. Il sepeut cependant que ma terre ne fût pas tout-à-fait pure, et que j’aie perdu du gaz en letransvasant. 4°. Nous n’avons vu jusqu’iciaucune différence entre les terres pures etcarbonatées; cependant il faut observer qu’aulaboratoire du cit. Fourcroy, la baryte caus-tique n’a pas agi sur l’air. En exhaussant latempérature des terres jusqu’à 50 ou 60° duthermomètre centigrade, on peut, dans unespace d’une ou deux heures, rendre sensi-ble l’action des terres humectées. En 45 mi-nutes j’ai vu perdre l’air atmosphérique jus- |140| qu’à 0.04 d’oxigène. Le calorique paroît alorsfavoriser le jeu d’affinité qu’exercent les terressur l’air. Je me borne à exposer les phénomènes ob-servés jusqu’ici, sans prononcer déjà sur lescauses dont ils dérivent. Nous voyons agir lesterres simples comme les bases les plus aci-difiables. Nous reconnoissons en elles un nou-veau moyen eudiométrique, plus simple etplus actif que celui du phosphore et du sul-fure de potasse. Les terres n’agissant point àsec, il se peut que l’humidité ne serve qu’àaugmenter leur affinité pour l’oxigène. Ungrand nombre de faits chimiques nous an-nonce que l’humidité est souvent une condi-tion indispensable pour faire agir les élémensd’après les lois d’affinité qui leur sont propres.Il se peut que les terres mêmes soient des com-binaisons d’une base inconnue et de l’oxigène.S’il étoit prouvé (qu’à l’instar de l’alcali) lachaux contienne de l’azote et de l’hydrogène,il ne faudroit pas s’étonner de la voir agircomme une base acidifiable, tendant à s’uniravec l’oxigène: mais il se peut aussi que lesterres, sans se combiner elles-mêmes avecl’oxigène, donnent, par un jeu de double affi-nité, la propriété à l’eau de dissoudre la basede l’air vital. Des expériences, faites avec le |141| sulfate de fer, n’ont pas, il est vrai, favo-risé cette hypothèse; mais il faut conveniraussi que ce moyen de reconnoître l’oxigènedans l’eau est très-imparfait. Il peut y êtredissous, et retenu d’une manière que l’oxidede fer n’est pas en état de l’enlever. Il seraplus prudent, pour le moment, de se conten-ter de la découverte de ce nouveau phéno-mène, sans s’avancer au-delà des limites denos connoissances actuelles. Il faudra essayersi, après avoir exposé, pendant 4 ou 5 mois,de l’alumine humide à l’air atmosphérique,cette terre donnera du gaz oxigène en la trai-tant au feu dans l’appareil pneumatique. Cen’est que par des expériences en grand, quel’on parviendra à résoudre des problêmes aussiimportans pour la théorie chimique. Les phénomènes exposés ci-dessus parois-sent répandre quelque lumière sur l’écono-mie végétale, et sur cet art bienfaisant sur-tout, qui, en attachant l’homme au sol, adou-cit les mœurs, et resserre le nœud de la viesociale. Les basses couches de l’atmosphère etla surface du globe sont presque les seuls lieuxhabités par les êtres organisés. Le nombre desinsectes et des plantes souterraines, que j’aidécouvert à plusieurs centaines de mètresdans l’intérieur de la terre, disparoît en les |142| comparant à celui des animaux et des végé-taux qui habitent les couches supérieures.Par-tout où le roc nu se présente au contactde l’air atmosphérique, il n’y a que des pso-res, des verrucaires et quelques lichens qui encouvrent la surface. L’humus ou la terre vé-gétale est la vraie demeure des êtres organisés;c’est la source féconde dont ils tirent leurnourriture. Il suit de-là, que tout ce qui a durapport à cette terre végétale doit inspirerl’intérêt le plus vif à ceux qui s’occupent desgrands phénomènes de la nature animée. L’humus varie d’un \( \frac{1}{2} \) jusqu’à 14 décimè-tres en épaisseur, selon qu’un terrain a étélong-tems habité par des plantes, ou que descourans d’eau y ont déposé des parties enlevéesen d’autres endroits. On observe, en compa-rant les différentes couches de cet humus,que les inférieures ne sont pas aussi fertilesque celles qui sont en contact direct avec l’at-mosphère. En labourant le sol avec la charrue,il faut que la nouvelle surface reste quelquetems exposée à l’influence bienfaisante de l’air,avant que la graine puisse lui être confiée. Lecontact de l’air agit comme un engrais: voilàce qu’on a observé depuis des milliers d’an-nées qu’on a cultivé la terre. Mais quelle estcette action de l’air atmosphérique sur le sol? |143| quelles sont les parties qui s’assimilent? Voilàla grande question annoncée au commence-ment de ce mémoire, à laquelle la physiqueet la chimie doivent répondre. Quelques na-turalistes ont cru trouver la solution de ceproblême, en admettant que la lumière so-laire, ou l’électricité atmosphérique, se con-bine avec la terre végétale. Je ne doute pasde la possibilité de cette combinaison; maisquelles sont les analogies qui en prouventl’existence? Le globe entier n’est-il pas chargéconstamment du fluide électrique? L’évapo-ration occasionnée à sa surface, ne dimi-nue-t-elle pas la charge des couches supé-rieures de l’humus, tandis que les inférieuresla conservent? D’autres physiciens ont attri-bué l’action de l’atmosphère à l’influence dela rosée, des brouillards et de l’eau de pluie,qu’à tort ils ont cru chargés d’acide carboni-que. Mais souvent toutes les couches de l’hu-mus, ou de la terre argilleuse labourée, nesont-elles pas également humides, quoiquetrès-différentes en fertilité? Ces objectionsn’ont pas échappé à la sagacité de nos sim-ples cultivateurs. Ignorant la composition del’air, ils y admettent l’existence d’un sel in-connu, analogue au nitre. Si nous étions endroit de regarder ce sel comme le spiritus |144| nitro-aereus de Mayow, on pourroit direqu’un hasard heureux a fait deviner au la-boureur ce que l’expérience chimique a prouvéde nos jours. La terre végétale, en contact avec l’atmos-phère, en décompose les couches inférieures;elle absorbe l’oxigène, qui, perdant son élas-ticité ou son état gazeux, se combine en étatd’oxide avec la chaux, l’alumine, le car-bone, l’hydrogène, le phosphore, l’azote, etpeut-être même avec le fer, le manganèse,que Bergman, M. Rurkert, et les cit. Four-croy et Hassenfratz ont trouvé dans leurbeau travail sur l’humus. Un nombre de faitsnous annonce que l’oxigène joue le rôle le plusimportant dans l’économie animale et végé-tale, et que son accumulation accélère singu-lièrement le développement des parties orga-niques. Je n’ai qu’à rappeler les expériencesque j’ai faites, il y a 7 ans, sur la germina-tion dans l’acide muriatique oxigéné. Le dé-veloppement de la plumule peut être accéléré,en certains cas, de 9 dixièmes parties dutems. L’action de l’oxigène se manifestantaussi fort dans cette opération, ne som-mes-nous pas forcés, par l’analogie, d’ad-mettre, avec le docteur Ingenhousz, que c’estl’oxidation de l’humus, ou sa propriété d’ab- |145| sorber l’air vital, qui agit principalementpendant le labourage du sol. Les bases aci-difiables, que les débris des végétaux et desinsectes mêlent continuellement au terreau,la chaux, l’alumine, non moins acidifiables,peut-être s’emparent de l’oxigène, soit que cesterres soient oxidées elles-mêmes, ou qu’ellesforment de l’eau oxigénée. Tels que les acidesà double ou triple base se décomposent plus fa-cilement que les acides à radical simple, tellesaussi les racines des plantes décomposerontplus facilement des carbures d’hydrogènesoxidés, que de l’eau ou de l’acide carbonique. Un oxide d’hydrogène est très-différent del’eau en état solide. C’est une combinaison,dans laquelle l’hydrogène est peut-être en-core plus abondant que l’oxigène. Le car-bone peut de même exister comme carbonepur, comme oxide de carbon, comme acidecarbonique, et peut-être même comme acidecarbonique oxigéné. J’ose croire que la grandedifférence du charbon végétal et du dia-mant ne consiste pas autant dans le mélangedu carbone avec les substances alcalines etterreuses, que dans son état d’oxidation. Lecharbon végétal ne contient peut-être que desoxides de carbon et des carbures d’hydrogèneoxidé; tandis que le diamant paroît être le |146| seul carbone pur non oxidé. C’est cette sim-plicité qui le rend si intraitable, vu que toutesubstance un peu composée agit par un jeu dedouble affinité. L’existence des oxides de car-bone n’est pas seulement prouvée par les ex-périences annoncées dans ce mémoire, maisaussi par les grands phénomènes de la météo-rologie souterraine. Les galeries des mines dehouilles contiennent le plus souvent beau-coup de gaz azote, et peu d’acide carbonique.L’oxigène de l’air atmosphérique est absorbépar le charbon, et ce nouveau mélange resteen état solide. L’oxide de carbone, combiné àplus d’oxigène, forme l’acide carbonique, etcet acide, mêlé à l’air vital, peut être re-gardé, à certains égards, comme un acidecarbonique oxigéné. L’affinité du carbonepour l’oxigène est si puissante, que ce mélanges’approche déjà de l’état d’une combinaisonchimique. Les bougies s’éteignent dans ungaz qui est composé de 0.75 d’oxigène, et de0.25 d’acide carbonique; phénomène qui nepourroit pas avoir lieu si les 75 part. d’oxigèney existoient dans un état libre. J’ai cru de-voir exposer ces idées sur l’hydrogène et lecarbone, vu que les oxides jouent un rôle sipuissant dans la météorologie et l’économiedes êtres organisés. Trois substances animales |147| peuvent être composées des mêmes quantitésd’oxigène, d’azote, de carbone et d’hydrogène,et cependant différer beaucoup dans leurspropriétés chimiques. Dans l’une, l’azote secombine à l’hydrogène, en formant un mé-lange analogue à l’ammoniaque, qui seracombiné à l’oxide de carbone. Dans l’autre,le carbone et l’hydrogène se joignent en étathuileux, et le carbure d’hydrogène est oxidécomme l’azote. La troisième substance neprésente qu’un simple mélange des oxides decarbone, d’azote et d’hydrogène. Voilà desdifférences très-marquantes, que plusieursphénomènes nous indiquent, et que nousdevinons, pour ainsi dire, sans que l’analysechimique ait encore pu jusqu’ici pronon-cer positivement sur l’état de combinaisonsdans lesquelles les élémens se trouvent. Ilen est de même des terres végétales, sidifférentes en fertilité. J’ai vu qu’en gé-néral, les plus noires, les plus grasses et lesplus odoriférantes, décomposent le plus ra-pidement l’air atmosphérique. Mais j’en aireconnu d’autres aussi, qui, plus maigres etmoins carbonées en apparence, n’en absor-bent pas moins d’oxigène. Si une terre estd’autant plus fertile qu’elle est capable d’ab- |148| sorber l’oxigène; sa fertilité ne dépend pasde la quantité des bases acidifiables, de laquantité de chaux, d’alumine, de carbone,d’hydrogène, d’azote, qu’on y reconnoît,mais de l’état de combinaison dans lequelces bases s’unissent, et qui les rend plus oumoins propres à décomposer l’atmosphère.Cette considération nous fait entrevoir pour-quoi le chimiste ne peut que rarement satis-faire les vœux de l’agricole, et pourquoi l’ana-lyse la plus exacte assigne les mêmes élémensà deux terres très-différentes en fertilité. C’estbeaucoup gagner en physique et en toutescience en général, non seulement que deconnoître les limites auxquelles on doit s’ar-rêter, mais aussi d’entrevoir les causes quiempêchent de les dépasser. Le cit. Candole, (de Genève) à qui nous de-vons des connoissances précieuses sur la nu-trition des lichens, a répété les expériencessur l’humus en contact avec de l’air vital pur.Il assure avoir observé d’heure en heure l’ab-sorption de l’oxigène par l’humus. Semantdes graines dans des terres oxidées par le con-tact de l’air vital, et en comparant la germi-nation avec celle dans le gaz azote, il a étéfrappé par l’effet énergique de l’oxigène; effets |149| dont il va rendre compte lui-même dans unouvrage de physiologie végétale, auquel iltravaille avec beaucoup de zèle. Les faits que nous avons rapportés jusqu’iciservent à éclaircir d’autres phénomènes de laphysiologie végétale et animale. L’air, qui setrouve dans les interstices de l’humus, est ungaz infiniment azoté. Les vers et les insectes,qui vivent dans l’intérieur de cette couche deterreau, ne respirent donc qu’un azote chargéde 0.05 ou 0.07 d’oxigène. Accoutumés àcette atmosphère impure, le contact du gazvital, ou de tout autre air, qui en contientbeaucoup, produit sur eux l’effet des stimulansles plus forts. Les lombrics, les larves du te-nebrio molitor, et de plusieurs espèces demeloë, périssent plutôt sous une cloche degaz oxigène, que dans un hydrogène assezimpur pour faire luire le phosphore. Il en estde même des plantes, dont les feuilles et latige s’élèvent dans l’air atmosphérique, tan-dis que leurs racines sont environnées d’un airazoté. Les cultivateurs ont observé, depuislongtems, que rien n’est aussi dangereuxpour la conservation des plantes, que de lais-ser les racines dénuées de terre en contactavec l’atmosphère. Ce danger ne provient pasde la sécheresse de l’air; car l’eau, dont on |150| mouille les racines, ne les garantit pas dudanger qui les menace. Ne doit-on pas plutôtattribuer cet effet à l’action de l’oxigène surdes parties, qui, environnées d’azote dès leurpremier développement, ne sont pas accou-tumées à une irritation aussi forte? C’est unevraie combustion qui est favorisée par lesrayons de la lumière. Ces mêmes considéra-tions répandent aussi du jour sur quelquesphénomènes que présentent les terres et lescouches. Plus elles sont basses et étroites,plus l’air est azoté par le contact avec la terre.J’ai trouvé l’air vicié jusqu’à 0.21 d’oxigène,dans des serres de 3 mètres de hauteur, etdans lesquelles les musa, les hatrionia ou desscitaminées répandoient abondamment du gazoxigène. Au contraire, dans les serres de Vienne, ( Schœnbrunn ) les plus grandes etles plus belles de l’Europe, l’air étoit toutaussi pur qu’en pleine campagne. La masse del’air y est trop considérable pour que l’humuspuisse le décomposer; aussi y entretient-ondes courans, dont les plantes ne se ressententpas dans un espace aussi vaste. Il ne faut pass’étonner de les y voir jouir de la plus belleverdure, tandis que tout croupit et a l’air ma-lade dans l’air azoté des petites serres. Lescouches au contraire sont très-favorables aux |151| jeunes plantes qui (comme Ingenhousz et Senebier l’ont judicieusement prouvé) exi-gent, pour leur développement, un air moinspur que les plantes adultes; cependant ellessont toutes étouffées dans l’azote, si on ne leurdonne pas de tems en tems de l’air atmosphé-rique, en ouvrant les fenêtres qui couvrent lescouches. On a observé, dans le nord de l’Eu-rope, que les malades, qui souffrent de laphthisie pulmonaire, se trouvent soulagéslorsqu’ils se penchent au-dessus d’une coucheouverte, ou qu’ils mettent de grands amasd’humus auprès de leurs lits. Mes expériencessur les terres prouvent que c’est une vraiecure de Beddoës. Ils respirent un air plusazoté, moins irritant pour une constitutionsouffrante, par l’accumulation du principeoxigéné. Toutes les substances, éminemment aci-difiables ou eudiométriques, tels que le sul-fure de potasse, le mélange de fer et de sou-fre et le gaz nitreux, ont la propriété de dé-composer l’eau, l’humus et les terres appar-tenant à la même classe: on ne sauroit douterde son action sur l’eau de pluie et la rosée,dont il est continuellement humecté. J’ai desraisons de croire qu’il y a plus d’eau dé-composée dans la terre végétale que dans les |152| organes des plantes mêmes. La grande massed’hydrogène, contenue dans l’humus, est dueà cette décomposition, et le calorique, qui sedégage en même tems, augmente la tempé-rature du sol, et favorise le jeu des affinitéspar lesquelles s’opère la nutrition des végé-taux. Le cit. Chaptal a prouvé, par des ex-périences contenues dans le premier volumedes mémoires de l’institut national, que lecarbone, qui circule dans tout le systême duvégétal, est dissous dans le principe huileuxextractif ou résineux, et que tout ce qui pré-pare cette dissolution accélère le dévelop-pement des végétaux. Considérant la décom-position de l’eau opérée par l’humus, nousreconnoissons que ce principe huileux ou rési-neux commence déjà à se former hors des or-ganes végétaux. Pendant l’action chimique,que les élémens de l’humus exercent conti-nuellement les uns sur les autres, l’hydro-gène, ne restant combiné qu’à une petite quan-tité d’oxigène, se rapproche du carbone, etces carbures d’hydrogène oxidés parois-sent présenter la nourriture la plus abondanteaux racines absorbantes des végétaux. Peut-êtreque toute la théorie des engrais est fondée surce principe, et qu’ils agissent principalementpar la nature de leurs bases acidifiables, c’est- |153| à-dire, par leur propriété de décomposerl’eau et l’air atmosphérique. Quoique les ex-périences, rapportées ci-dessus, ne laissentaucun doute sur l’absorption de l’oxigène parl’humus, il seroit à souhaiter cependant quel’on pût constater cette absorption par l’analyseexacte d’une terre exposée pendant long-temsà l’air vital. On pourroit croire que le mêmehumus qui, avant le contact avec l’oxigène,ne donneroit que 20 centimètres cubes d’acidecarbonique, en présenteroit 30 à 40 aprèsl’oxidation des bases acidifiables. Mais, enréfléchissant mûrement sur la nature de ceproblême, on voit qu’il est absolument im-possible de le résoudre par la voie de l’expé-rience; car, 1°. la terre végétale ou l’humus,est si inégalement mêlé, que 3 analyses de 3hectogrammes, recueillis dans la même cou-che, donneroient des résultats tout différens.Or, il est physiquement impossible d’exa-miner deux fois la même portion de terreavant et après l’absorption de l’oxigène. Lacomparaison ne peut donc être faite qu’entredeux quantités d’humus du même poids. Onne sauroit jamais si le plus d’acide carboni-que, dégagé de la terre oxidée, seroit dû àcette oxidation, ou à une différence foncièredes élémens. 2°. Comme il ne s’agit pas de |154| connoître la quantité de carbone contenu dansl’humus, mais le degré de son oxidation,l’expérience devroit être faite de manière quel’humus ne fût pas en contact avec l’oxi-gène de l’atmosphère: mais, supposé mêmeque cette difficulté fût levée, un minimum d’humidité de plus ou de moins feroit changerles résultats. L’eau se décompose en contactavec les bases acidifiables; et ce que l’on croitprovenir des oxides de carbone est dû à l’oxi-gène de l’eau décomposée. 3°. L’humus neprésente pas des oxides de carbone, mais aussides oxides d’hydrogène, d’azote, de phos-phore, de fer, des oxides à doubles et triplesbases. On auroit donc bien tort de mesurer,par la quantité d’acide carbonique seul, ledegré d’absorption de l’oxigène par l’humus.A une haute température, les oxides à dou-bles bases de carbone et d’hydrogène, oud’azote et de phosphore, seront modifiés parun jeu d’affinités des plus composées. Il seformera de l’eau, de l’acide nitrique, del’ammoniaque, de l’huile; il sera tout aussiimpossible de reconnoître la quantité d’oxi-gène absorbé par l’humus, qu’il est impos-sible de dégager l’oxigène du sang veineuxmis en contact avec l’air vital. La chimie nous |155| présente plusieurs cas où l’analyse ne peutreconnoître ce qui a été composé par la voiesynthétique. La matière colorante verte desplantes, dissoute dans l’alcool, jaunit en ab-sorbant l’oxigène. J’ai vu reparoître la cou-leur verte, en versant de l’ammoniaque dansla solution. Il est vraisemblable que ce chan-gement s’opère par une décomposition del’ammoniaque, qui, en formant de l’eau,enlève l’oxigène à la matière colorante, etdégage du gaz azote. La théorie nous ap-prend que c’est dans cette eau que nousdevons retrouver l’oxigène absorbé; maisquel est le chimiste qui oseroit se croire ca-pable d’un travail aussi délicat? La grandemasse des substances acidifiables contenuedans l’humus, se manifeste par la quan-tité d’air atmosphérique qu’il est en état dedécomposer. J’ai essayé de mettre, à plusieursreprises, la même portion en contact avecl’air; son action n’a souvent été diminuéequ’à la quatrième ou cinquième fois. Un hec-togramme a décomposé peu à peu 17 centi-mètres cubes d’air atmosphérique. Ce n’estqu’à la dernière fois que l’affinité pour l’exi-gène paroissoit diminuée, le résidu d’azotecontenant encore 0.12 d’oxigène. Il est pro-bable que les molécules de carbone, par exem- |156| ple, ne s’oxidant qu’à la surface, une divisionmécanique, ou une augmentation de tempé-rature, rend à l’humus la propriété d’absor-ber l’oxigène. Le labourage, et sur-tout lesrayons du soleil, doivent produire cet effetsalutaire; l’un en présentant de nouvelles sur-faces; les autres, en échauffant le sol, et enfaisant passer les oxides de carbone de l’étatsolide à l’état gazeux. Je finis ce mémoire en jetant un coup-d’œilsur la formation d’un sel que la nature pro-duit, pour ainsi dire, sous nos yeux, et sur le-quel la chimie moderne a déjà répandu ungrand jour. Connoissant les élémens qui com-posent l’acide nitrique; voyant leur identitéavec les bases constituantes de notre atmos-phère, nous ne nous étonnons plus de voir seformer cet acide dans les couches inférieuresde l’air; nous regardons comme possible, que,sous l’influence de l’électricité, une partie del’atmosphère se convertisse en acide nitrique;mais ces mêmes idées nous expliquent-ellespourquoi le nitre est produit plus abondam-ment sur les terres argilleuses et calcaires, quesur les terres quartzeuses? pourquoi les seulescouches inférieures de l’air, celles qui sonten contact immédiat avec la terre, sont enétat de déposer l’acide nitrique? J’ignore |157| qu’aucun physicien ait tenté d’expliquer cesphénomènes intéressans. Les pays les plusabondans en nitre, les plaines du Thibet, de la Hongrie, de l’ Allemagne et de la Sarmatie,présentent toutes le même sol, ou des argillesgrasses, ou un terreau noir provenant des dé-bris des matières végétales et animales. En Allemagne , on construit sur les champs desmurs de terre glaise, que l’on dispose paral-lèlement, et sur lesquels le nitre se recueillede tems en tems. Il faut qu’il existe un rap-port intime entre la formation du nitre et lanature des substances sur lesquelles il se dé-pose. Les terres argilleuses absorbent, avecgrande avidité, l’oxigène de l’atmosphère.Celles mêmes qui, par leur couleur blanche,paroissent être les plus pures, décomposenttrès-rapidement l’air atmosphérique. Je fis,sous les yeux du cit. Vauquelin, l’expériencesuivante. De l’air atmosphérique à 0.274d’oxigène, fut mis (en un tube) en contactavec du phosphore; dans un second, avec l’ar-gille blanche de Montmartre, dont nous nousservons dans les laboratoires pour luter lescornues. Après un espace de dix jours, les ré-sidus de l’air furent analysés. Le phosphore n’avoit absorbé que 0.07, l’argille 0.10d’oxigène. D’autres terres argilleuses, prises |158| d’un champ fertile en froment, décomposèrenten 13 jours l’air atmosphérique jusqu’à 0.06d’oxigène. Cette action des argilles sur l’airdevenoit encore plus forte à une températureélevée. C’est à elle qu’est dû le gaz azotequ’on a recueilli dans les mauvaises expérien-ces faites dans les tuyaux d’argille, pourprouver la fausseté de notre théorie sur la dé-composition de l’eau; c’est elle qui cause l’in-salubrité de l’air dans les demeures des pau-vres laboureurs du nord, chauſſées par despoëles construits en argille. Deux changemens doivent s’opérer dansl’air atmosphérique, pour le convertir enacide nitrique; l’un se rapporte au degréd’affinité qui lie les deux bases de l’oxigène etde l’azote; et l’autre, à la proportion danslaquelle elles doivent s’unir pour former unenouvelle combinaison. C’est une loi généraleen chimie, que, lorsqu’une substance com-posée A doit subir un changement de com-binaison, ce changement va s’opérer d’autantplus facilement qu’une seconde substance B contribue à diminuer la force des affinités parlesquelles les élémens de A sont unis. Lescouches de l’air atmosphérique, en contactavec la surface de la terre, sont d’autant plusdisposées à abandonner l’état de leur agréga- |159| tion, que cette terre agit plus puissammentsur l’une des bases de ce mélange gazeux. Laproximité de l’argille modifie l’attraction parlaquelle l’oxigène atmosphérique est lié àl’azote. Dans les couches les plus proches, ilexiste de l’azote libre, des atomes qui suiventd’autres affinités que celle par laquelle l’azoteest balancé dans le mélange atmosphérique.Ces atomes se rencontrent avec une grandemasse d’oxigène, attirés par les bases acidifia-bles de l’argille, de la chaux, sous de l’humus.Chaque molécule de terre est enveloppée parune atmosphère particulière, plus riche en oxi-gène que les couches d’air dans lesquellesnous vivons. Tandis que les dernières ne contiennentque 0.28 d’oxigène, l’atmosphère de l’argillesera à 0.50—0.60, et les molécules les plusproches de la terre, doivent même former del’air vital pur. L’oxigène descend pour s’uniraux bases terreuses. C’est sur ce passage quepeu d’azote libre, se rencontrant avec beau-coup d’oxigène libre, passe à l’état d’acidenitrique. L’électricité atmosphérique sembleopérer cette réunion; car les tems orageux sontles plus favorables pour la production du ni-tre, ceux sur-tout où l’électricité positive passe8—10 ſois par jour à l’état négatif, et qui ne |160| s’annonce souvent que par des coups de vent,de grêle et de pluie. Je pourrois ajouter en-core que la potasse, qui forme la base du nitre,ne se trouve pas à la 8°. partie dans l’argille,ou l’humus sur lequel le sel se précipite; quel’eau se décomposant à la surface de la terre,cette potasse pourroit bien être due au contactde l’hydrogène avec l’azote atmosphérique;qu’enfin dans les vastes plaines de Cujavie, lenitre est constamment mêlé de muriate desoude, et que j’ai vu s’y former de l’acidemuriatique dans l’atmosphère. — Mais cesconsidérations nous meneroient dans unesphère où les conjectures servent à remplacerles faits. Il ne s’agissoit que de prouver com-ment la proximité de la terre peut favoriserla formation du nitre. Sans pouvoir expliquerles grandes opérations de la nature, c’est tou-jours gagner que de connoître les principauxagens qui exercent leurs forces attractivesdans cet immense laboratoire. J’ose me flatterque les expériences citées dans ce mémoirerépandent quelque jour sur ces agens, et quepeut-être elles pourront mener à des décou-vertes intéressantes pour l’agriculture. Le peude tems qu’il me reste à séjourner sur ce con-tinent, ne m’a permis que de tracer la routeque des physiciens plus habiles suivront unjour avec plus de succès.