La Science et l’Agriculture/05
Tandis que la culture du blé remonte en France à la plus haute antiquité celle de la betterave était encore au XVIIIe siècle confinée dans les jardins, et n’a commencé à se répandre que depuis quatre-vingts ans. Mais, si elle ne couvre aujourd’hui que 700 000 hectares, c’est-à-dire dix fois moins que le blé, elle rachète sa faible extension par de tels avantages qu’on peut comparer le progrès agricole qu’entraîne son introduction régulière dans les assolemens, à celui qu’a marqué, au siècle dernier, la propagation de la culture du trèfle et de la luzerne.
La betterave à sucre n’occupe guère plus d’espace aujourd’hui qu’il y a quinze ans ; au moment de la dernière enquête agricole, elle couvrait 240 000 hectares ; elle est restée en 1894 à 268 000. Il n’en est pas de même des betteraves fourragères directement consommées par le bétail ; elles sont passées de 296 000 hectares en 1882 à 413 000 en 1894 ; tous nos départemens, sauf le Gers, la Lozère et la Corse, sèment des betteraves fourragères. C’est donc surtout comme plante alimentaire pour le bétail que la betterave est cultivée, et en effet, même quand elle est conduite aux sucreries ou aux distilleries, elle laisse des résidus, des pulpes, encore consommés par les animaux domestiques. Leur nombre est habituellement limité par les difficultés que présente l’alimentation d’hiver : les betteraves entières ou les pulpes l’assurent : elles arrivent au moment où toutes les autres nourritures fraîches ont disparu ; partout où la betterave est cultivée, le bétail augmente, et avec lui la masse de fumier produite.
A cet avantage s’en joint un autre : de toutes les plantes de grande culture, c’est la betterave qui profite le mieux des fumures quelle reçoit, son rendement à l’hectare croît avec la quantité d’engrais distribués ; les cultivateurs disent : la betterave paie bien son engrais ; ils sont tellement persuadés que leurs avances seront largement remboursées, que non contens de prodiguer le fumier de ferme, ils n’hésitent pas à acquérir des engrais commerciaux, qu’ils n’oseraient pas employer aussi copieusement sur du blé, par crainte de la verse, ou sur des pommes de terre qui ne profiteraient que médiocrement de ces abondantes fumures. Les cultivateurs de betteraves sont de gros acheteurs de superphosphates, de tourteaux, de nitrate de soude ; et ces fortes fumures souvent répétées amènent leurs terres à un haut degré de fertilité.
Ce serait un tort, en effet, que de considérer la betterave comme une plante épuisante : elle exige de fortes avances, il est vrai ; mais elle restitue au sol la plus grande partie des principes alimentaires qu’elle lui a empruntés. Quand elle est consommée dans la ferme, la plus grosse part des matières minérales retourne au fumier ; quand elle est conduite aux usines, elle revient encore partiellement au moins aux étables sous forme de pulpes.
La betterave est bisannuelle ; au moment de l’arrachage, elle est encore en pleine végétation : ses feuilles, bien vivantes, sont riches en matières azotées, en nitrates même ; or, on ne conduit aux sucreries ou on ne conserve dans les silos que les racines ; on coupe la partie supérieure de cette racine, à laquelle adhèrent les feuilles, et les collets feuillus restant sur le sol lui restituent, au moment où ils sont enfouis, une partie des matières fertilisantes que la plante s’était assimilées pendant sa croissance. En outre, la betterave semée tardivement n’est arrachée qu’en octobre, elle est encore sur pied au moment des grandes pluies d’automne, ses feuilles rejettent dans l’atmosphère par leur transpiration la plus grande partie de l’eau tombée, les drains qui assainissent les pièces de betteraves ne coulent que tardivement pendant l’hiver, tandis que ceux qui reçoivent les eaux des terres qui ont porté du blé débitent, pendant les années humides, de grandes quantités de liquide. De mars 1893 à mars 1894, les eaux de drainage écoulées des cases de végétation du champ d’expériences de Grignon ont entraîné trois fois plus de nitrates quand elles provenaient des chaumes de blé que lorsqu’elles coulaient au-dessous des cultures de betteraves.
Les terres préparées pour les betteraves reçoivent donc de copieuses fumures, d’abondans résidus provenant des plantes elles-mêmes ; elles s’enrichissent, et les départemens qui cultivent la betterave sont aussi ceux qui obtiennent les plus belles récoltes de blé.
Les denrées agricoles sont tombées aujourd’hui à des prix tellement bas, que la production n’amène de bénéfice qu’autant qu’elle est conduite avec la plus stricte économie ; à ce titre encore la betterave est précieuse, car elle permet de substituer aux chevaux, pour tous les travaux de la ferme, les bœufs, grands consommateurs de betteraves, dont la vente, après quelques années de service, compense le prix d’achat.
C’est enfin de la betterave qu’on extrait le sucre, et après fermentation l’alcool ; or dans toute l’Europe ces deux produits, largement imposés, fournissent à tous les États de gros revenus ; aussi la culture de la betterave est-elle partout soutenue, encouragée par les pouvoirs publics. Ces encouragemens sont-ils toujours sagement distribués ? la culture elle-même est-elle partout conduite de façon qu’on en tire le maximum de profit ? Ce sont là des questions importantes auxquelles je vais essayer de répondre.
La betterave est une plante exigeante qui ne réussit que sur les terres fertiles, enrichies par de fortes fumures. J’ai pu montrer cette année même aux visiteurs du champ d’expériences de Grignon combien (die est plus sensible à la richesse du sol que les autres plantes de grande culture.
Depuis la création du champ d’expériences en 1875, quelques parcelles ont été ensemencées tous les ans, mais n’ont reçu aucun engrais ; elles sont placées à côté les unes des autres, perpendiculairement à la direction des sentiers qui séparent les diverses cultures. Dans chacune des longues rangées portant la même plante, les terres sans engrais sont précédées et suivies d’autres parcelles régulièrement fumées. Or, tandis qu’on pouvait parcourir la bande consacrée aux pommes de terre, sans être frappé des différences que présentaient les parcelles fumées et celles qui étaient restées sans engrais depuis vingt ans ; que l’avoine était à peu près de même taille, soit qu’elle eût poussé sur la terre appauvrie ou en bon état de fumure, on apercevait déjà des différences pour le blé ; il était plus court, plus jaune sur la parcelle épuisée que sur ses voisines ; à la moisson, on ne recueillit que 16 quint. métr. de grains, tandis que les deux parcelles voisines fournirent en calculant encore par hectare, 31 quint, métr. et 27qm, 5. Après vingt ans de culture sans engrais, le blé donne donc encore une récolte passable ; il n’en est plus de même de la betterave : les graines semées ont levé, puis, peu à peu, les petites plantes, ne trouvant pas les alimens nécessaires, ont péri ; quelques pieds ont seuls survécu, et végété misérablement au milieu de grands espaces vides. Sur cette terre appauvrie, la culture de la betterave est devenue impossible.
Il faudrait distribuer pendant plusieurs années, à ces parcelles, de fortes fumures pour les remettre en état de porter de bonnes récoltes de betteraves. Nous avons pendant plusieurs saisons, feu M. Porion et moi, dirigé la culture d’un domaine du département du Nord, qu’un fermier avait laissé en mauvais état ; très vite on réussit à y obtenir de magnifiques récoltes de blé, mais au moment où les expériences prirent fin, on n’osait pas encore introduire la betterave, par crainte de n’en tirer que de médiocres rendemens.
Quand on prépare une terre pour betteraves, il est avantageux d’y incorporer dès l’automne de 40 à 60 tonnes de fumier de ferme. Il arrive malheureusement qu’on ne dispose pas toujours avant l’hiver d’une masse suffisante pour que chacune des pièces ait la dose utile : on remédie à ce défaut de la fumure d’automne soit par l’acquisition de tourteaux, soit en pratiquant les cultures dérobées destinées à servir d’engrais.
L’habitude d’employer les engrais verts est générale dans la Limagne d’Auvergne, où les grandes usines à sucre de Bourdon ont propagé la culture de la betterave. Elle alterne indéfiniment avec celle du blé ; cette succession ne s’interrompt que tous les quinze ans, pour introduire une luzerne. Aussitôt après la moisson, la terre, débarrassée de sa récolte, reçoit un léger labour de déchaumage ; on y emploie des instrumens variés ; les cultivateurs pauvres font encore usage de leur vieil araire, mais d’autres emploient une déchaumeuse encore peu répandue, dont les fers horizontaux coupent le sol à 2 ou 3 centimètres de la surface, renversent et enterrent les chaumes, et permettent le semis de la vesce, qui, de toutes les légumineuses que j’ai essayées, est celle que j’ai vue réussir le plus habituellement. Le semis est terminé dès la première semaine d’août, et s’il survient quelques pluies, la terre est rapidement couverte ; en septembre la place des chaumes est occupée par une prairie verdoyante, et à la fin d’octobre, on obtient 8, 10, et jusqu’à 15 tonnes de fourrage vert à l’hectare, présentant une teneur en azote analogue à celle du fumier de ferme.
Cet azote a une double origine, il provient pour une part des nitrates qui se forment dans les sols fertiles pendant les chaleurs de l’été. Perdus, entraînés par les eaux d’infiltration quand les terres restent nues en automne, ces nitrates sont au contraire assimilés par la vesce semée après la moisson ; à cet azote fourni par le sol vient s’ajouter celui que la plante prélève sur l’atmosphère. On sait, en effet, que les plantes de la famille des légumineuses, à laquelle appartient la vesce, portent sur leurs racines des nodosités peuplées de bactéries fixatrices d’azote[2].
Il serait bien à désirer que cette pratique des cultures dérobées d’automne se généralisât ; elle donnerait rapidement à notre pays un remarquable accroissement de fertilité. Nous cultivons le blé sur 7 millions d’hectares : si chacun d’eux recevait après la moisson une culture dérobée de légumineuses, on aurait une moyenne de 40 tonnes d’engrais vert à enfouir ; cette quantité atteindrait même 15 tonnes par hectare pendant les automnes chauds et pluvieux ; elle représenterait donc de 70 à 105 millions de tonnes d’engrais valant son poids de fumier de ferme, et comme nous ne produisons guère chaque année que 100 millions de tonnes de fumier, nous réussirions à doubler la fumure distribuée.
A la fin d’octobre, au commencement de novembre, on apporte sur les champs couverts de vesce le fumier, on l’étend, et on enfouit le tout ensemble. C’est également à cette époque qu’on répand sur les champs destinés à la betterave, les superphosphates quand les terres sont légèrement calcaires, les scories de déphosphoration sur celles qui ne le sont pas. La betterave est particulièrement sensible à l’action des engrais phosphatés ; et certaines terres assez riches en acide phosphorique pour ne pas bénéficier de son apport quand elles sont cultivées en blé, donnent au contraire des récoltes de betteraves plus abondantes quand elles ont reçu des phosphates.
Le champ d’expériences de Grignon a fourni, cette année même, une démonstration très nette de ces différences ; la petite parcelle appauvrie par une longue suite de cultures sans engrais, qui, cette année, est en betteraves, portait l’an dernier du blé. On avait répandu, un peu tardivement, des superphosphates sur la moitié de la surface, et cette addition n’avait pas produit d’effet bien sensible ; il n’en a plus été de même pour les betteraves, l’engrais non employé par le blé avait persisté dans le sol, et cette demi-parcelle porte une petite récolte de betteraves, le sol est couvert, tandis que sur l’autre moitié, ainsi qu’il a été dit, la terre est presque nue.
Les engrais phosphatés sont aujourd’hui si communs, à si bas prix, que tous les cultivateurs avisés ne manquent pas d’en répandre sur les champs destinés aux betteraves, et ne renoncent à leur emploi qu’autant que des essais multipliés ont montré qu’ils n’augmentaient pas les récoltes. On conçoit que les terres naturellement riches en acide phosphorique, recevant une fumure de 40 tonnes de fumier apportant 120 kilos d’acide phosphorique, en contiennent une quantité suffisante pour alimenter les betteraves et le blé qui suit, et que l’acquisition des superphosphates devienne inutile. Ils n’exercent, en effet, aucune action sur les terres de Grignon, bien fumées, ni sur les sols noirs de la Limagne d’Auvergne.
L’accroissement de fertilité des sols qui portent souvent de la betterave n’est pas dû seulement à l’abondance des fumures, mais aussi à l’ameublissement des couches profondes, qui est la condition même de la réussite de cette culture. On emploie pour les labours d’automne de fortes charrues souvent désignées sous le nom de Brabant, qui remuent la terre jusqu’à 30 centimètres et même 40 quand on y attelle 3 paires de bœufs.
C’est dans l’exécution de ces travaux d’ameublissement que se montre l’habileté du cultivateur ; celui qui connaît bien sa terre sait le moment où il faut la prendre ; l’expérience lui a enseigné qu’une terre argileuse travaillée à contretemps est gâtée quelquefois pour toute une saison ; on n’est pas maître cependant de retarder les travaux, et il arrive qu’on soit contraint de donner les labours d’automne à des terres humides, et que les larges bandes de terre retournées par la charrue s’agglutinent en grosses mottes. Si elles persistaient jusqu’au printemps suivant, les ensemencemens seraient très difficiles, car ces mottes durcissent par la sécheresse et résistent aux instrumens. Quand l’hiver est rigoureux, la formation des mottes à l’automne n’entraîne pas de conséquences fâcheuses ; les agrégats de terre sont détruits par la gelée. Au moment où elle se solidifie, l’eau augmente de volume ; sa force expansive est plus que suffisante pour séparer les unes des autres les petites particules de terre entre lesquelles l’eau était interposée, la motte de terre tombe en poudre sous le moindre effort : la gelée mûrit les labours, disent les paysans ; et en effet, elle travaille pour eux en pulvérisant le sol infiniment mieux qu’ils ne pourraient le faire avec leurs instrumens.
Si au printemps la terre n’est pas bien ameublie, la situation est plus grave ; entreprendre à ce moment de nouveaux labours est dangereux ; si la terre est humide, on risque de reformer les mottes que l’hiver a partiellement détruites, et si la sécheresse survient, la terre restera en très mauvais état. Pour bien me rendre compte de l’influence fâcheuse qu’exerce un travail intempestif, j’ai fait labourer, en mars dernier, une terre préparée pour betteraves, et qui, de l’avis de l’habile praticien qui dirige les travaux de l’Ecole de Grignon, n’aurait dû recevoir, avant le semis, qu’un coup de herse et un roulage. Ce labour produisit un effet déplorable, des mottes se formèrent, les herses furent incapables d’en avoir raison, et tandis que la levée des betteraves se produisit régulièrement sur les terres qui n’avaient pas reçu de labour de printemps, elle fut partiellement manquée partout où la charrue avait passé.
L’époque du semis des betteraves est toujours difficile à choisir. On est serré entre deux écueils. Sème-t-on de bonne heure ? on s’expose à être obligé de recommencer les semailles, si une gelée tardive fait périr les jeunes plantes. Sème-t-on tard ? la sécheresse peut survenir et retarder la levée. Il y a là quelques semaines d’anxiété, on parcourt les champs, cherchant à voir apparaître les petites lignes vertes qui annoncent que la germination s’est produite.
C’est au printemps qu’on complète la fumure en distribuant les engrais chimiques solubles ; on répand de 150 à 300 kilos de nitrate de soude ou de sulfate d’ammoniaque ; l’emploi de l’un ou de l’autre de ces deux sels n’est pas indifférent ; si le nitrate de soude réussit partout, il donne sur les terres humides de moins bons résultats que le sulfate d’ammoniaque ; en revanche, ce dernier n’exerce qu’une faible action sur les terres sèches et devient nuisible sur les sols, à la fois secs et calcaires.
Presque tous les cultivateurs habiles ont renoncé à répandre exclusivement les engrais chimiques sur une partie du domaine et du fumier sur l’autre ; ils trouvent grand avantage aux fumures mixtes, comprenant à l’automne : fumier, engrais vert, tourteaux et superphosphates ; au printemps : nitrate ou sel ammoniacal.
Sur la terre bien égalisée par les herses, on a procédé aux semailles ; on les fait suivre d’un roulage, et il importe de bien saisir l’utilité de ce travail. L’humidité est la condition même de la germination de la graine, et il faut toujours prévoir que, la pluie faisant défaut, la levée n’aura lieu qu’autant que les réserves d’humidité du sous-sol remonteront jusqu’aux couches superficielles dans lesquelles ont été déposées les graines.
Pour que cette ascension de l’eau se produise, il faut mettre en jeu la force capillaire, dont tout le monde connaît les effets, puisque c’est elle qui fait monter l’huile ou le pétrole dans la mèche d’une lampe.
Cette attraction de certains corps solides pour l’eau ne s’exerce qu’à très courte distance ; on l’observe aisément dans des tubes de verre, aussi fins que des cheveux, d’où le nom de capillarité donné à la force qui tend à élever les liquides non seulement dans les tubes fins, dans des tissus, mais aussi dans les espaces étroits que laissent entre elles les particules des corps pulvérulens.
Or, une terre bien ameublie est bien loin de former une masse continue : ses particules laissent au contraire entre elles des vides dont la somme représente du cinquième à la moitié du volume total. On se fait immédiatement une idée de l’étendue de ces espaces vides en prenant d’une part le poids d’un litre de terre qu’on tasse au maximum et de l’autre sa densité ; on trouvera qu’un litre de terre ne pèse guère au-delà de 1 200 à 1 300 grammes, tandis que la densité de cette même terre est de 2, 6 c’est-à-dire que, si les particules se touchaient, le litre pèserait 2 600 grammes.
Il y a donc entre les particules de terre de nombreux espaces vides. Pour que le mouvement ascensionnel de l’eau remontant des profondeurs aux couches superficielles dans lesquelles les graines sont déposées se produise, il faut que les espaces soient aussi restreints que possible, puisque, ainsi qu’il vient d’être dit, la force capillaire ne s’exerce qu’à très courte distance ; pour diminuer les vides de la terre, on l’écrase avec des rouleaux ; le travail est efficace ; j’ai trouvé qu’une terre bien ameublie, qui renfermait de 38 à 40 volumes d’air pour 100, après avoir été travaillée à la bêche, n’en contenait plus que de 31,6 à 33,3 après avoir été roulée ; la compression avait chassé une partie de l’air occlus dans le sol, les espaces vides étaient plus étroits, le mouvement ascensionnel de l’eau plus facile.
Les betteraves sont semées à l’aide d’un semoir[3], l’espacement des lignes varie entre 35 et 50 centimètres, on répand de 20 à 25 kilos de graines par hectare. Quand la levée est régulière, les jeunes plantes forment une ligne continue ; elles sont beaucoup trop serrées pour atteindre leur développement normal, il ne faut en laisser qu’une seule tous les 20 ou 25 centimètres. On coupe avec une binette toutes les betteraves surabondantes, il reste ainsi aux espacemens voulus des petites touffes qu’il faut encore éclaircir pour ne laisser qu’une seule racine ; ce travail qui s’exécute à la main porte le nom de démariage. Le champ présente à ce moment un triste aspect : à la place des jolies lignes vertes qui le sillonnaient naguère, on ne voit plus de place en place qu’une petite plante qui paraît bien chétive ; elle s’accroît cependant à la condition de n’être pas gênée par les plantes adventices, par les mauvaises herbes qui pullulent aisément sur ces terres enrichies, à la condition encore que l’approvisionnement d’eau du sol soit assuré.
On réussit à remplir ces deux conditions à l’aide des binages ; on fait passer entre les lignes soit une houe à cheval, soit des ouvriers armés d’une rasette ; qu’on procède d’une façon ou de l’autre, les mauvaises herbes sont coupées et la surface de la terre est remuée, écrêtée à quelques centimètres. Ce dernier travail est d’une haute utilité. Le plus grand ennemi de la betterave est la sécheresse, or l’eau coule sans pénétrer quand elle tombe sur une terre durcie par le soleil ; elle est retenue au contraire par une terre ameublie, s’y enfonce, et est utilisée par la végétation. Ce n’est pas seulement pour éviter l’écoulement sans profit des eaux pluviales qu’il faut procéder aux binages, c’est surtout pour empocher l’évaporation des eaux souterraines ; l’effet des binages est précisément opposé à celui que produit le rouleau ; on roule pour faire monter l’eau des couches profondes à la surface après les semailles afin d’humecter les graines et d’assurer la germination ; mais après quelques semaines, cette ascension de l’eau jusqu’à la surface où elle s’évapore devient nuisible. Les jeunes plantes ont formé des racines qui s’enfoncent dans le sol et vont chercher les réserves d’humidité qu’il renferme : il faut conserver ces réserves, empocher leur déperdition, c’est à cela que sert le binage ; il rompt la continuité de la terre, recouvre les couches humides d’une matière pulvérulente, au travers |de laquelle l’ascension de l’eau ne se fait plus.
Je me rappelle que, longeant une vigne, aux environs de Toulon, sous un soleil ardent, je vis un homme, déjà courbé par l’âge, travaillant sa vigne avec une houe ; c’était au mois d’août, le raisin était presque mûr. Je m’arrêtai, étonné qu’à cette époque un binage fût encore utile ; le vigneron se redressa et voyant mon étonnement me dit : « Ça fait toujours un peu grossir le raisin. » Pour que cet homme se livrât à ce rude travail, il fallait qu’une longue expérience lui eût appris qu’il était efficace ; et on conçoit en effet qu’en écrêtant le sol, en brisant la couche superficielle durcie par la sécheresse, en rompant ainsi la continuité nécessaire à l’ascension de l’eau jusqu’à la surface, il ait préservé de l’évaporation les faibles réserves d’humidité que renfermait encore sa terre ; la vigne profitait de cette eau épargnée, « qui faisait toujours un peu grossir le raisin. »
Le démariage toujours, les binages souvent, sont exécutés à la main ; la culture de la betterave exige donc un personnel nombreux et exercé, et il semblerait, au premier abord, que fournissant du travail aux champs pendant l’été, dans les usines pendant l’hiver, la betterave dût empêcher l’émigration de la campagne à la ville, dont on se plaint si souvent. Il n’en est pas tout à fait ainsi ; les pays riches dans lesquels cette culture est établie ne fournissent pas une main-d’œuvre suffisante. Dans le Nord et dans l’Est, les travaux sont habituellement exécutés par des Belges de la Flandre flamingante ; je les ai vus jusqu’en Auvergne ; on traite à forfait avec un entrepreneur qui amène une quinzaine d’hommes et une femme pour leur préparer leurs maigres repas ; ils restent pendant toute la saison ; bons travailleurs, habituellement sobres, ils emportent presque intégralement au pays leur petit pécule.
Aux environs de Paris, les Bretons font concurrence aux Belges ; les uns et les autres viennent des contrées à populations denses, où le travail est insuffisant pour occuper tous les bras disponibles ; quand cette ressource d’une main-d’œuvre étrangère à bon marché fait défaut, la culture de la betterave devient impossible ; elle n’a pu s’établir dans les pays à salaires élevés comme l’Angleterre ou les Etats-Unis, elle prospère au contraire en Allemagne, en Autriche et en Russie.
Les binages nombreux sont nécessaires pour retenir l’eau dans le sol, l’empêcher de s’évaporer à la surface, pour détruire les plantes adventices, qui partageraient, avec la betterave l’eau dont elle fait une terrible consommation. Cette eau nécessaire à la germination de la graine, ne l’est pas moins pendant la croissance, car les feuilles, par leur transpiration, en dépensent d’énormes quantités.
Quand on arrache à des époques régulières, pendant toute la saison, des betteraves, de façon à déterminer leur poids, et qu’en outre on pèse séparément les feuilles et la souche, on trouve qu’au début le poids des feuilles croît beaucoup plus vite que celui des racines. M. Pagnoul a constaté dans le Pas-de-Calais que le 11 juin, la racine ne pesant encore que 1 gramme, les feuilles ont un poids de 8 grammes ; le 1er juillet, elles atteignent 110 grammes, et 402 grammes le 31 ; à ces mêmes époques, le poids des racines était de 31 grammes, puis de 340 ; vers le 10 août, feuilles et racines présentent des poids égaux, puis à mesure que la saison avance le poids des feuilles diminue, tandis que celui de la racine continue à augmenter ; au mois d’octobre, les feuilles ne pèsent plus que 100 grammes, tandis que la racine dépasse 1 kilogramme. M. Aimé Girard observe également, aux environs de Paris, que les feuilles s’accroissent d’abord plus vite que les racines : au commencement de juillet, les feuilles pèsent 276 grammes et la racine seulement 9 grammes ; pendant les mois de juillet et d’août, les feuilles n’augmentent plus, tandis que la racine atteint déjà 520 grammes et dépasse la feuille, et bien qu’en 1885, année pendant laquelle ont eu lieu les observations, les feuilles aient en septembre un regain de végétation, leur poids ne dépasse guère, en octobre, la moitié de celui de la racine.
Les feuilles, nous l’avons dit déjà à plusieurs reprises ici même, sont le laboratoire de la plante ; c’est dans leurs cellules à chlorophylle que s’élabore la matière végétale ; la chlorophylle, la matière verte qui joue un rôle capital dans l’assimilation du carbone, est une matière azotée ; elle est d’autant plus abondante que les engrais ont été distribués plus largement, et le contraste que présente un champ de betteraves bien fumé et une pièce qui n’a reçu qu’une quantité de matières fertilisantes insuffisante est tout à fait frappant ; dans le premier, les feuilles sont larges, vigoureuses, d’un vert foncé, dans l’autre elles sont jaunâtres, pâlottes ; l’abondance des récoltes de racines variera avec la vigueur du feuillage, car, on ne saurait trop le répéter, c’est dans la feuille que prennent naissance et les hydrates de carbone qui deviendront du sucre dans la racine et les matières albuminoïdes qui lui donnent sa valeur alimentaire.
Le mécanisme de cette élaboration de la matière végétale commence à être bien connu ; les fouilles saisissent dans l’air, grâce à l’énorme quantité d’eau qu’elles renferment, l’acide carbonique, le décomposent sous l’influence des radiations solaires, rejettent l’oxygène et forment, avec le résidu de la décomposition de l’acide carbonique hydraté, l’aldéhyde formique, dont les molécules agglutinées les unes aux autres forment la glycose. La transformation de cette aldéhyde en glycose a été réalisée dans le laboratoire, et nous n’avons aucun doute sur l’origine de la matière sucrée qu’on trouve dans les feuilles. Nous ne savons pas aussi bien comment naissent les matières azotées ; les nitrates puisés dans le sol par les radicelles arrivent jusqu’aux feuilles, où souvent on les rencontre en nature : ils y sont cependant, pour la plus grosse part, décomposés, réduits ; ils perdent leur oxygène ; mais comment l’azote, résidu de cette décomposition, s’engage-t-il en combinaison avec les matières hydrocarbonées pour former la molécule très compliquée de l’albumine, c’est ce que nous ignorons encore.
Toutes ces transformations ne se produisent que dans la feuille vigoureuse, turgescente, en pleine santé ; or il arrive souvent qu’à la fin d’une chaude journée, les feuilles molles, flasques, presque flétries, s’étalent sur le sol, elles ont dépensé plus d’eau par leur transpiration que les racines n’en ont pu saisir dans le sol, elles languissent et cessent tout travail ; le lendemain, elles ont repris leur vigueur, car l’évaporation s’arrête pendant les nuits, tandis que l’absorption par la racine est continue ; mais la fin de la journée précédente n’en a pas moins été perdue pour l’élaboration de la matière végétale.
Ce fâcheux arrêt dans le travail est dû exclusivement à l’insuffisance de l’absorption de l’eau par la racine, et on conçoit dès lors combien sont utiles les binages qui, nous l’avons dit, préservent de la déperdition les eaux souterraines ; on conçoit comment les récoltes varieront avec les conditions saisonnières, plus abondantes dans les années humides que dans les années sèches.
Si les arrêts dans l’élaboration de la matière végétale causés par la sécheresse sont fâcheux, bien plus nuisibles encore sont les effeuillaisons, les arrachages des feuilles que pratiquent souvent les cultivateurs, sans se douter du tort qu’ils font à leur récolte de racines ; celles-ci ne sont que des réceptacles incapables d’élaborer de la matière végétale, et visiblement ce magasin sera d’autant moins garni que l’organe chargé de les remplir sera plus faible, moins abondant. Nous n’avons pas, au reste, sur ce sujet de simples considérations théoriques ; M. Violette, de Lille, effeuille à trois reprises différentes la moitié d’un petit champ de betteraves bien homogène : au lieu de 44 000 kilos de racines fournis par 1 hectare de betteraves intactes, il n’en recueille que 23 000 ; les premières renferment 13 centièmes de sucre, les secondes 10. Corenwinder trouve, une autre année, que l’effeuillaison diminue la récolte de racines de 14 000 kilos par hectare. J’ai moi-même procédé à l’effeuillage systématique des betteraves, et les résultats n’ont pas été moins déplorables que les précédens.
On ne saurait donc trop recommander aux paysans de laisser intact le feuillage de leurs betteraves ; les feuilles ne sont au reste que médiocrement nutritives, et la maigre ration qu’elles fournissent aux animaux pendant l’été, diminue considérablement celle qu’ils auraient reçue pendant l’hiver si on n’avait pas pratiqué l’effeuillage.
La feuille, nous l’avons dit plus haut, produit une matière sucrée, la glycose, qui n’est pas identique avec la saccharose, le sucre, que nous consommons couramment ; celui-ci se trouve dans la racine de la betterave comme dans la tige de la canne, de là son nom vulgaire de sucre de canne.
Il existe donc dans la feuille de la betterave et dans la racine deux sucres différens, l’analyse montre en outre que le jus de& feuilles est moins chargé, moins concentré, que celui de la racine. En examinant la racine de la betterave, en voyant les vaisseaux partant des feuilles s’y prolonger, on ne doute pas que la glycose des feuilles ne puisse descendre dans la racine ; on ne doute même pas que le sucre accumulé dans la racine ne tire son origine de la glycose élaborée par les feuilles, et cependant cette origine n’est pas encore complètement éclaircie.
Si nous transformons très aisément le sucre de canne en glycose, l’opération inverse n : a pas encore été réalisée ; toutefois les relations entre ces deux variétés de sucre sont tellement étroites qu’on peut suppléer à la défaillance de la synthèse et admettre qu’en pénétrant dans la cellule de la racine la glycose devient sucre de canne ; mais cette manière de voir étant acceptée, il restait encore à élucider une question qui a longtemps exercé la sagacité des physiologistes.
J’ai déjà indiqué dans un précédent article comment, en m’appuyant sur les phénomènes de diffusion, j’avais pu expliquer, il y a une trentaine d’années, l’accumulation dans un organe d’une substance qui y devient insoluble[4].
Mais si nous concevons aisément comment la fécule insoluble dans l’eau se rencontre en quantités notables dans les tubercules de la pomme de terre, nous n’avions aucune interprétation à donner de l’accumulation du sucre de canne dans la racine de la betterave où il reste en dissolution, avant la publication récente d’un travail remarquable dû à M. Maquenne, assistant de physiologie végétale au Muséum d’histoire naturelle[5].
M. Maquenne s’appuie sur les phénomènes d’osmose découverts autrefois par Dutrochet et repris dans ces dernières années par M. Pfeiffer et M. de Vries.
Deux liquides séparés par une paroi inerte et poreuse sont en équilibre lorsque sous le même volume ils renferment le même poids de la même matière en dissolution. C’est l’égalité du poids de la matière dissoute qui détermine l’arrêt de passage au travers de la paroi. Il n’en est plus de même quand les liquides sont séparés par la paroi d’une cellule vivante, c’est alors l’osmose qui entre en jeu, et deux liquides séparés par une membrane de cette espèce sont en équilibre quand ils renferment le même nombre de molécules dissoutes, quel que soit le poids de ces molécules. Les vaisseaux qui descendent de la feuille à la racine y amènent des glycoses ; en pénétrant dans la racine ils deviennent saccharose ; deux de leurs molécules s’unissent avec élimination d’eau pour n’en former qu’une seule de saccharose ; par suite, le poids de matière dissoute dans le liquide de la racine doit être double de celui qui gorge les feuilles. Cette manière de voir a été soumise à de nombreuses vérifications expérimentales qui l’ont absolument justifiée ; et il est probable que l’étude approfondie de l’osmose conduira à interpréter sainement des phénomènes physiologiques restés jusqu’à présent fort obscurs.
De toutes les plantes de grande culture, la betterave est celle qui présente les variétés les plus dissemblables, et comme les racines sont destinées, soit à l’alimentation du bétail, soit à l’extraction du sucre ou à celle de l’alcool, on conçoit qu’on sème des graines appartenant à Tune ou l’autre de ces variétés suivant l’usage auquel elle est destinée.
Il semble que lorsque la betterave servira seulement à l’alimentation du bétail, le choix devra se porter sur la variété qui fournira les plus hauts rendemens à l’hectare, et que le mode de culture à suivre sera celui qui assurera ces rendemens les plus élevés. Et, en effet, c’est guidé par ces seules considérations que pendant longtemps et maintenant encore on sème des graines fournissant de très grosses racines qui assurent des rendemens à l’hectare considérables ; il y a soixante ans, on fut tellement émerveillé de la masse de matière végétale que produisaient quelques-unes de ces variétés, que l’une d’elles reçut le nom de disette, pour indiquer que sa culture permettrait de combattre victorieusement la pénurie des fourrages. Cette variété est aujourd’hui délaissée, on sème plus volontiers des Globes, des Tankards, des Cornes de vache, ainsi nommées à cause de la forme contournée de la racine, et encore des Mammouths, dont le nom indique les énormes dimensions.
Il n’est pas rare, quand on sème ces variétés sur une terre bien fumée et qu’elles croissent très écartées les unes des autres, qu’elles fournissent des racines pesant plusieurs kilos. On en récolte de monstrueuses. En 1891, dans un champ où les manques étaient nombreux, j’ai recueilli une Mammouth du poids de 8kil, 300, et on en cite de beaucoup plus lourdes encore.
J’ai eu l’idée de soumettre à l’analyse cette énorme racine ; je savais bien que j’y trouverais une grande quantité d’eau, je fus étonné cependant du chiffre que fournit le dosage : cette racine renfermait 91,5 centièmes d’humidité et seulement 8,5 de matière sèche, c’était une véritable éponge.
Cette masse de liquide tenait en dissolution dans 100 parties 6,2 de sucre ; l’eau est emprisonnée dans les cellules distendues de ces grosses racines et ne s’écoule que lorsqu’on les déchire.
La même année, j’ai soumis à l’analyse une autre racine provenant du même champ et appartenant à la même variété, mais ne pesant que 700 grammes ; elle ne renfermait que 82,5 centièmes d’eau. On ne saurait trop insister sur l’intérêt que présentent ces déterminations. On donne habituellement pendant l’hiver aux bœufs ou aux vaches laitières, outre du foin et parfois du son et des tourteaux, 60 kilos de betteraves fourragères en fragmens découpés au coupe-racines. Si cette ration était composée de grosses racines semblables à celle dont j’ai donné plus haut la composition, les 60 kilos apporteraient seulement 5 kilos de matière sèche, de matière nutritive, tandis que, si on avait distribué de petites racines, cette ration aurait fourni près de 10 kilos de matière sèche, c’est-à-dire le double de la précédente.
Ainsi deux betteraves appartenant à la même variété peuvent être absolument dissemblables ; les grosses sont infiniment plus aqueuses que les petites. Tout d’abord, il est un point sur lequel il convient d’insister : on continue d’exposer chaque année dans les concours agricoles et notamment à Paris, des spécimens de racines monstrueuses auxquelles les jurys inattentifs décernent mentions et récompenses. Qu’un désœuvré, ignorant des questions agricoles, s’arrête devant ces spécimens monstrueux et dise d’une betterave qu’elle est belle, tout simplement parce qu’elle est grosse, on le conçoit ; mais on ne comprend pas que les agronomes instruits qui jugent les produits ne réagissent pas vigoureusement et ne considèrent pas comme une mauvaise note l’introduction, dans une exposition, de ces betteraves détestables.
Je me suis attaché pendant plusieurs années à l’étude des diverses variétés fourragères, pour savoir si, parmi elles, il s’en trouverait une ou plusieurs capables de fournir non seulement un liant rendement à l’hectare, mais en outre un poids notable de matières utilisables. On conçoit que cette recherche comprenne deux parties. Après avoir cultivé les diverses variétés dans des conditions semblables et pesé la récolte, il fallait, au laboratoire, les soumettre à l’analyse et déterminer non seulement le taux d’humidité, par suite celui de la matière sèche, mais peser ensuite séparément chacune des substances qui la constituent : le sucre qui en forme une partie importante, la matière azotée qui est l’élément essentiel de la ration ; il fallait enfin déterminer la proportion de salpêtre que renferment toujours les betteraves, aussi bien dans les feuilles que dans les racines, et cette détermination présente un double intérêt. Tout d’abord, il faut savoir qu’à dose un peu forte, les nitrates sont vénéneux. Un de mes confrères de la Société nationale d’Agriculture m’a rapporté qu’il avait perdu plusieurs vaches qui s’étaient abreuvées dans un baquet où l’on avait lavé des sacs ayant contenu du nitrate de soude. Jamais les racines de betteraves ne renferment assez de salpêtre pour déterminer la mort des animaux[6], mais si la proportion de nitrates ingérés chaque jour est notable, elle peut indisposer l’animal, retarder sa préparation pour la boucherie ou diminuer sa lactation. En outre, le nitrate contenu dans les racines, quand bien même il traverserait l’organisme animal sans y causer aucun désordre, arriverait au tas de fumier où il serait décomposé, réduit, perdu.
Pendant cinq années, j’ai cultivé au champ d’expériences de Grignon les variétés : Globe à petites feuilles, Mammouth, Géante de Vauriac, Tankarde, Ovoïdes des Barres. Je les ai soumises à l’analyse, dans l’espoir d’indiquer aux cultivateurs à quelles graines ils devaient donner la préférence ; il m’a paru que les Globe à petites feuilles présentent un léger avantage sur les autres variétés, mais, d’une année à l’autre, les classemens que j’ai essayé d’établir n’ont pas été identiques, de telle sorte que je ne saurais affirmer que la Globe, qui m’a paru la meilleure, doive toujours être semée.
Si mes études sur le choix à faire parmi les variétés ne m’ont pas conduit à des conclusions solides, il n’en a plus été de même de celles que j’ai entreprises sur le mode de culture à suivre. Tous les praticiens ont remarqué que les racines qui croissent isolées dans les champs où la levée a été irrégulière acquièrent de fortes dimensions ; leurs feuilles s’étalent, elles profitent de l’humidité et des alimens qui ne leur sont pas disputés par leurs voisines et les racines deviennent énormes. Aussi, tant qu’on s’est borné à peser la récolte d’un hectare sans la soumettre à l’analyse, on a été d’autant plus porté à semer en ligues écartées que les nombreuses façons qu’exige la betterave sont bien plus faciles à donner lorsque les racines sont largement espacées que quand, au contraire, on les maintient serrées.
Les nombreuses recherches exécutées sur les betteraves à sucre avaient montré cependant que les racines sont d’autant plus riches en sucre qu’elles sont plus petites, et qu’elles sont d’autant plus petites qu’elles ont crû plus rapprochées les unes des autres ; il était donc tout naturel d’essayer pour les betteraves fourragères le mode de culture pratiqué dans tous les pays où existent des sucreries.
En 1891, j’ai semé à divers écartemens des Mammouth et des Globe à petites feuilles ; quand les Mammouth ont été en lignes écartées de 35 centimètres et maintenues dans ces lignes à 25 centimètres, elles ont pesé en moyenne 722 grammes et ont fourni un rendement à l’hectare de 81 000 kilogrammes ; écartées à 40 centimètres en tous sens, elles ont pesé en moyenne 1188 grammes, et le rendement à l’hectare a atteint 84 000 kilogrammes. Si donc, comme on le fait habituellement, on se bornait à cette pesée, on devrait conclure que la culture à faible écartement ne présente aucun avantage ; mais il en va tout autrement quand on procède aux analyses ; on trouve que le poids de matière sèche a été pour les faibles écartemens de 13 000 kilos à l’hectare et de 11 000 seulement pour les racines écartées ; les petites betteraves renfermaient 8 tonnes de sucre, les grosses 6 ; il y avait dans les premières 824 kilos de matière azotée et seulement 573 dans les secondes.
Les résultats fournis par les Globe cultivées à divers écartemens furent analogues, et si, pendant les années suivantes, il s’est manifesté quelques irrégularités, c’est-à-dire si ce ne sont pas toujours les betteraves les plus rapprochées qui ont donné les rendemens en matière sèche les plus élevés, ce sont toujours les grosses racines qui ont donné les plus faibles, ce sont elles aussi qui ont toujours renfermé les proportions de salpêtre les plus fortes.
Il ne faudrait pas croire que ces quantités fussent insignifiantes, elles sont au contraire considérables. En 1891, les Mammouth serrées ont emporté d’un hectare : 64 kil, 8 de nitrate de potasse, les écartées, 219kil, 4 ; les Globe de petite dimension, 33kil,9 ; les grosses, 192kil, 7.
Ces énormes déperditions de nitrates ne sont pas dues à des fumures exagérées ; en 1894, où la teneur des betteraves fut considérable, on avait distribué seulement au printemps 100 kilos de nitrate de soude à l’hectare, par conséquent moins que les racines n’en contenaient. Il n’y a rien là qui nous étonne, nous savons que les nitrates prennent naissance dans le sol par l’activité des fermens nitriques, que cette activité atteint son maximum dans une terre chaude et humide, c’est-à-dire habituellement à l’arrière-saison, au moment où les racines sont encore sur pied, et il n’est pas extraordinaire qu’elles soient très chargées ; mais il est bien à remarquer qu’elles le sont d’autant moins qu’elles sont de moindre dimension, et c’est là une des raisons qui militent en faveur du semis en lignes serrées.
Telles qu’elles sont habituellement cultivées, les betteraves fourragères ne présentent donc pas tous les avantages qu’on est en droit d’en attendre, et on est conduit à se demander si les betteraves fourragères ne pourraient pas être avantageusement remplacées par les racines naguère encore employées dans les sucreries et qui alimentent encore les distilleries.
Les variétés fourragères ont été choisies à cause des énormes dimensions qu’elles peuvent acquérir ; or, nous l’avons vu, quand on les cultive en lignes serrées, elles perdent le développement excessif qui les faisait rechercher, et, dès lors, il n’y a plus de raisons sérieuses pour les préférer aux variétés ne présentant habituellement que de faibles dimensions. Nous avons été conduits par suite à essayer pendant ces dernières années de mettre en comparaison les betteraves dites à collet rose avec les Globe à petites feuilles : en cultivant les deux variétés aux faibles écartemens nous en avons tiré les mêmes quantités de matière sèche, de sucre, de matières azotées ; toutefois, en 1894, les collet-rose renfermaient beaucoup moins de salpêtre, et c’était là un sérieux avantage qui, malheureusement, n’a pas persisté en 1895.
Faudrait-il aller plus loin encore et livrer aux animaux les betteraves sélectionnées depuis longtemps pour la production du sucre ? Nous y avons songé, mais les rendemens à l’hectare ont toujours été trop faibles pour que, malgré leur richesse en matière sèche et en sucre, ces racines fournissent autant de matières alimentaires que les variétés plus étoffées.
Ce n’est pas seulement, au reste, contre les variétés de distillerie que les betteraves fourragères ont à lutter, mais aussi contre les pommes de terre. Nous avons exposé ici même[7] les progrès remarquables qu’a faits sous l’impulsion de M. Aimé Girard la culture de la pomme de terre, nous savons qu’en suivant les indications précises qu’il a données, les rendemens de tubercules à l’hectare dépassent habituellement 30 000 kilos et atteignent parfois 40 tonnes. Nous savons en outre que, distribuée cuite aux bœufs à l’engraissement, la pomme de terre a donné des résultats très avantageux, et on est en droit de se demander s’il ne conviendrait pas de substituer la culture des pommes de terre à haut rendement à celle des betteraves fourragères.
Il n’est pas démontré, jusqu’à présent, qu’à poids de matière sèche égal, la pomme de terre ait des propriétés nutritives supérieures à celles de la betterave ; si nous supposons qu’à poids égaux de matière sèche les deux alimens s’équivalent, on se décidera pour l’une ou l’autre culture suivant le poids de matière sèche obtenu à l’hectare et suivant le prix de revient de cette matière sèche.
Si je prends comme exemple ce que j’obtiens au champ d’expériences de Grignon, je trouve que les variétés de pommes de terre les plus prolifiques me donnent de 30 à 35 tonnes de tubercules, je n’atteins pas 40 tonnes ; les tubercules renferment habituellement le quart de leur poids de matière sèche, je reste donc entre 7 et 9 tonnes de matière sèche ; or, avec les betteraves Globe, je puis récolter de 60 à 80 tonnes de racines renfermant de 10 à 11 tonnes et demie de matière sèche. Dans une terre en bon état, fertilisée depuis longtemps, l’hésitation n’est pas possible, la betterave est infiniment supérieure, surtout dans les terres humides qui conviennent peu à la pomme de terre.
La betterave, il est vrai, entraîne une dépense de main-d’œuvre et d’engrais supérieure à celle qu’exige la pomme de terre, mais comme la betterave laisse le sol dans un état de fertilité infiniment supérieur à celui où il se trouve après l’arrachage des tubercules, il y a là une compensation dont il convient de tenir compte.
La betterave fourragère est donc parfaitement à sa place dans les terres arrivées à un haut degré de fertilité, et on pourrait obtenir un profit bien supérieur à celui qu’on en tire d’ordinaire si on s’astreignait à la cultiver en lignes serrées de façon à récolter des racines de petite dimension, riches en matières nutritives.
La consommation directe de la betterave par les animaux est-elle la meilleure méthode pour l’utiliser ? C’est là ce qui nous reste encore à discuter.
Il y a cinquante ans, la quantité d’alcool enregistré par l’administration française n’atteignait guère que 900 000 hectolitres ; la fermentation de l’amidon, des substances farineuses ou du sucre des mélasses n’apportait à la masse qu’un faible contingent de 76 000 hectolitres ; la distillation du vin fournissait le reste, c’est-à-dire 824 000 hectolitres.
Tout changea quand, en 1850, la vigne fut atteinte par une des maladies qui successivement ont sévi sur elle et à plusieurs reprises ont failli détruire notre immense vignoble. Cette première attaque fut terrible, elle était duc à un champignon parasite : l’oïdium, dont les fines ramifications couvrent d’un réseau grisâtre les feuilles de la vigne, les grains des raisins, et les détruisent. On sut bientôt, grâce aux travaux de mon ancien confrère de l’Académie, M. Duchartre, que la fleur de soufre combat victorieusement l’oïdium, mais entre une découverte de laboratoire et son application à un vignoble d’énorme étendue, des années s’écoulent. En 1852, la production de l’alcool de vin tomba de 825 000 hectolitres à 76 000 ; les prix s’élevèrent prodigieusement, ils dépassèrent 200 francs l’hectolitre ; presque tout ce qu’on récolta de vin fut consommé en nature et il fallut trouver d’autres sources d’alcool ; on mit en œuvre des plantes ou des produits renfermant des matières alcoolisables ; des pommes de terre ou des graines, des mélasses, enfin des betteraves.
C’est de cette époque que datent les distilleries agricoles ; un habile industriel, mort récemment à un âge avancé, M. Champonnois, créa très vite un outillage assez peu coûteux pour ne pas excéder les ressources d’une ferme de moyenne étendue, et régla la suite des opérations assez clairement pour qu’elles fussent à la portée de simples ouvriers agricoles. Pendant quelques années, soutenues par les hauts prix de l’alcool, les distilleries agricoles prospérèrent.
La transformation du sucre de la betterave en alcool comprend trois opérations successives : extraction du sucre, fermentation, distillation, que nous allons exposer rapidement.
Les betteraves sont d’abord lavées pour les débarrasser de la terre qui y reste adhérente, souvent en quantités considérables quand l’arrachage a eu lieu par un temps humide ; elles sont ensuite découpées en minces rubans à l’aide de cylindres armés de petites lames disposées obliquement comme celles d’un rabot, et animés d’un rapide mouvement de rotation à l’aide d’une machine à vapeur.
Les fragmens de betteraves, les cossettes, sont arrosés d’acide sulfurique étendu ; puis, elles sont conduites aux cuves de macération. Ce sont de grands cylindres en bois, posés verticalement sur une de leurs bases ; ils renferment à l’intérieur deux faux fonds percés de trous capables de laisser passer les liquides, mais trop étroits pour que les rubans de betterave puissent les traverser ; au-dessus du faux fond inférieur est pratiqué dans la paroi une ouverture hermétiquement close pendant le travail ; elle permet, quand il est terminé, d’enlever les cossettes épuisées.
Les macérateurs sont au minimum au nombre de trois, généralement un système de tuyauterie met en communication l’un quelconque avec les six ou sept autres.
Le problème à résoudre est d’épuiser complètement les cossettes du sucre qu’elles renferment en y employant le moins de liquide possible. On envoie des liquides qui ne contiennent pas encore de sucre sur les cossettes, appauvries déjà par plusieurs lavages. Elles leur abandonnent les traces de sucre qu’elles renfermaient encore. Ces liquides s’enrichissent par des passages successifs sur des cossettes de moins en moins épuisées. Ils atteignent enfin le macérateur à cossettes fraîches. En y pénétrant, ils n’ont pas encore une teneur en sucre égale à celle du jus de la betterave, mais bientôt l’équilibre s’établit et le liquide ainsi enrichi est conduit aux cuves de fermentation. On emploie à ces épuisemens les vinasses, c’est-à-dire les liquides provenant des appareils de distillation où ils ont abandonné tout l’alcool produit par la fermentation du sucre ; les vinasses chaudes qui arrivent aux cuves de macération déposent sur les cossettes toutes les matières non alcoolisables qui avaient été entraînées lors des premiers lavages et qui sont devenues insolubles au cours du travail.
Les liquides chargés de sucre sont refroidis et, ainsi qu’il vient d’être dit, conduits aux cuves de fermentation, où la glycose provenant de la transformation du sucre des betteraves est métamorphosée en alcool et en acide carbonique.
Les liquides sucrés reçoivent au commencement des opérations de la levure de bière délayée dans l’eau. Comme son nom l’indique, cette levure provient des brasseries où elle se multiplie pendant la fermentation des moûts d’orge ; son emploi est devenu, toutefois, assez important aujourd’hui pour que sa préparation soit l’objet d’une fabrication spéciale. Examinée au microscope, la levure apparaît comme formée d’une multitude de petites cellules plates et arrondies ; c’est un végétal qui croît et se multiplie avec une excessive rapidité quand il trouve dans les liquides où il a été semé les alimens, la température qui lui conviennent, et que la réaction de ces liquides s’oppose au développement d’autres fermons. L’acide sulfurique, déversé dès le début sur les cossettes de betteraves, a non seulement pour but de métamorphoser le sucre de cannes non fermentescible, en glycose fermentes-cible, mais en outre de créer un milieu particulièrement défavorable aux fermens que la terre amène toujours dans les jus et qui, dans un liquide neutre, métamorphoseraient le sucre en acide butyrique.
Des grains de levure analogues, mais non identiques à ceux qui pullulent dans les brasseries, se rencontrent sur les grains des raisins au moment de la maturité, aussi la fermentation se développe-t-elle dans la vendange foulée sans qu’il soit nécessaire d’y ajouter de fermens ; il n’en est pas de même des moûts provenant de l’épuisement des cossettes de betteraves, aussi l’addition de la levure est-elle nécessaire. Après quelques heures, on voit apparaître au-dessus du liquide une mousse légère, puis les bulles de gaz deviennent plus nombreuses, bientôt la fermentation est en pleine activité. Quand l’opération est bien conduite, l’effervescence ne se calme qu’autant que tout le sucre est transformé en alcool ; les liquides sont conduits à l’appareil à distiller ; on en réserve cependant dans les cuves une certaine quantité, on laisse un pied de cuve pour provoquer la fermentation dans de nouveaux liquides sucrés sans qu’il soit nécessaire de les additionner de levure.
Nous ne connaissons le mode d’action de la levure que depuis les travaux de Pasteur ; c’est lui qui nous a enseigné que la fermentation alcoolique est liée à la vie, au développement, à la multiplication du petit végétal désigné sous le nom de saccharomycès. Quand on maintient à 20° ou 25° de l’eau tenant en dissolution de la glycose, des traces de phosphate et de tartrate d’ammoniaque, et qu’on l’ensemence avec quelques cellules de levure, la levure se multiplie, les cellules envahissent tout le liquide qui ne tarde pas à entrer en fermentation. Pasteur ne s’est pas borné à nous enseigner que la fermentation est due à l’activité vitale du saccharomycès, il a découvert en outre le mécanisme de la transformation de la glycose en alcool.
Pour le bien comprendre, divisons en deux parties égales un liquide dans lequel la fermentation commence à s’établir ; versons dans un vase large et peu profond la première moitié du liquide pour que l’air le baigne sur une surface étendue, plaçons au contraire l’autre moitié de la liqueur dans un flacon à col étroit, au travers duquel l’air chassé par le dégagement d’acide carbonique ne rentrera que difficilement. Procédons après quelques jours à l’examen des liquides en plaçant quelques gouttes sous le microscope, nous verrons que la levure de bière du vase largement aéré est vigoureuse, turgescente, ramifiée, en très bon état, la fermentation cependant a été très incomplète, il reste dans le liquide une quantité notable de glycose inaltérée ; les cellules de levure du flacon mal aéré sont nombreuses, mais moins florissantes que les précédentes ; en revanche la fermentation très active a fait disparaître toute la glycose.
Comme tous les êtres vivans, le petit végétal, levure de bière, a besoin d’oxygène pour respirer ; quand il se développe à l’air libre, il utilise l’oxygène atmosphérique, croît vigoureusement, mais travaille mal ; quand, au contraire, la dissolution sucrée est recouverte d’une épaisse nappe d’acide carbonique, que l’oxygène dissous fait défaut aussi bien que l’oxygène aérien, la levure emprunte l’oxygène nécessaire à sa vie au sucre lui-même, elle décompose le sucre, elle devient ferment. C’est à la suite de ses études sur la fermentation alcoolique que Pasteur a donné sa célèbre définition : « La fermentation, c’est la vie sans air. »
Depuis longtemps déjà on compare les molécules des corps composés à de petits édifices dont les matériaux sont formés par les atomes des corps simples constitutifs de ces molécules, et, de même qu’en enlevant à une voûte une des pierres nécessaires à sa stabilité on fait choir tout l’ensemble, de même, quand on enlève à l’édifice moléculaire une de ses assises, on le voit s’effondrer.
Quand la voûte s’affaisse, chacune des pierres ne se sépare pas de ses voisines ; la plupart restent liées, de gros blocs et des fragmens plus petits gisent sur le sol ; de même, quand la molécule chimique se décompose, chaque atome ne reprend pas sa liberté, ils restent réunis en molécules plus simples que celle qui a été détruite et dont ils ne sont plus que des fragmens.
Sous l’influence de la levure, le sucre se réduit en deux produits principaux, l’alcool et l’acide carbonique. Sur les six atomes de carbone que renferme le sucre fermentescible, deux se retrouvent dans l’acide carbonique, quatre dans l’alcool. L’alcool et l’acide carbonique représentent donc les deux fragmens principaux de la destruction par fermentation du sucre fermentes-cible ; cette destruction est toutefois accompagnée de fragmens de moindre importance : ce sont deux produits peu volatils ou fixes : la glycérine et l’acide succinique et en outre des matières volatiles très nombreuses, mais ne formant cependant qu’une faible fraction de la masse totale ; aussi, quand on envisage l’ensemble du phénomène sans pénétrer dans le détail, peut-on admettre que la somme des poids de l’acide carbonique et de l’alcool représente le poids du sucre fermentescible mis en œuvre, et bien que l’acide carbonique ne pèse pas tout à fait autant que l’alcool, on admet dans l’industrie que le poids d’alcool formé pendant la fermentation est la moitié de celui du sucre décomposé.
Malgré leur faible poids, les matières volatiles qui apparaissent pendant la distillation des liquides fermentes sont bien loin d’être indifférentes ; et tandis que les produits de la fermentation des raisins, des cerises ou des cannes à sucre, particulièrement agréables au goût, donnent une haute valeur commerciale à l’eau-de-vie, au kirsch, ou au rhum, les produits secondaires de la fermentation des betteraves, des pommes de terre ou des grains présentent des odeurs désagréables ; on les désigne sous le nom de flegmes ; pour en tirer de l’alcool comestible, on les soumet à une seconde distillation : on les rectifie.
L’alcool se réduit en vapeur, entre en ébullition à 78°, l’eau à 100° ; si on chauffe un mélange de ces deux liquides, l’alcool se vaporise le premier, et si on fait passer sa vapeur au travers d’un tube métallique contourné en spirale, dans un serpentin, plongé dans un liquide froid, elle se condense, et on recueille, concentré sous un petit volume, tout l’alcool qui, dans le liquide primitif, était noyé dans une grande masse d’eau. C’est là le principe de la distillation ; si on l’arrêté très vite, on obtient de l’alcool très concentré, mais on laisse dans le liquide fermenté une partie de l’alcool ; si, au contraire, on maintient l’ébullition pendant plus longtemps, la vapeur d’eau se mélange à la vapeur d’alcool et la distillation ne fournit plus qu’un liquide très aqueux.
Pour parer à ces inconvéniens, on a imaginé depuis longtemps, dans les fabriques d’eau-de-vie, une disposition très ingénieuse : on interpose, entre la chaudière et le serpentin descendant destiné à la condensation des vapeurs, un autre serpentin dit ascendant, parce que les vapeurs y sont introduites par la partie inférieure et doivent s’élever dans toutes les spires avant d’atteindre l’orifice du serpentin descendant dans lequel elles se condensent. Si le liquide qui entoure ce serpentin ascendant est à une température inférieure à 100°, la vapeur d’eau mélangée à la vapeur d’alcool se condense la première, et redevenue liquide retourne à la chaudière ; il se fait ainsi une séparation entre les vapeurs d’alcool et d’eau, et le liquide qui s’écoule du serpentin descendant est concentré. Afin d’économiser le combustible, on se sert toujours des liquides à distiller des moûts pour refroidir les serpentins ; la chaleur abandonnée par la vapeur au moment où elle redevient liquide est ainsi utilisée à réchauffement de ces moûts.
Dans l’appareil distillatoire imaginé par M. Champonnois et qui fonctionne encore dans la plupart des fermes, les liquides alcooliques pénètrent d’abord dans le cylindre qui enveloppe le serpentin descendant ; puis déjà légèrement échauffés, sont conduits à la partie supérieure d’une colonne formée de plateaux de cuivre s’emboîtant hermétiquement les uns dans les autres. Ils communiquent, d’abord par un trop-plein, tube dépassant de quelques centimètres le niveau du plateau auquel il est fixé et descendant jusqu’au liquide du plateau inférieur, et en outre par une large ouverture centrale ; celle-ci est recouverte d’une capsule portant cinq branches disposées en forme d’étoile ; ce sont des plaques métalliques pliées sur leur contour de façon à reposer sur le plateau par leurs bords taillés en dents de scie ; de sorte que la vapeur qui s’échappe d’un plateau inférieur ne peut s’élever qu’en barbotant au travers du liquide dépassant le niveau des dentelures des capsules étoilées.
La colonne repose à la partie inférieure sur la chaudière, elle se termine à la partie supérieure par un chapiteau dans lequel on a logé le rectificateur ; il est formé de deux plaques métalliques placées verticalement et soudées l’une à l’autre par leurs bords recourbés à angle droit, laissant entre elles un conduit long et étroit qu’on contourne en spirales. La vapeur échappée de la colonne est donc forcée d’accomplir un long circuit avant d’atteindre un tube qui la conduit au serpentin condenseur final.
La marche des liquides, dans cet appareil, est facile à saisir ; après un court séjour autour du serpentin condenseur où ils commencent à s’échauffer, les liquides fermentes, les moûts, sont conduits au sommet de la colonne autour du rectificateur, où leur température encore peu élevée détermine la condensation d’une partie de la vapeur d’eau qui, mélangée à la vapeur d’alcool, s’élève de la colonne.
Du rectificateur, les moûts descendent de plateaux en plateaux ; sur chacun d’eux, ils sont agités par la vapeur qui monte de la chaudière, ils s’échauffent de plus en plus, perdent l’alcool qu’ils renferment et arrivent presque épuisés à la chaudière, où les dernières traces d’alcool sont volatilisées ; dès lors les moûts prennent le nom de vinasse et servent, ainsi qu’il a été dit plus haut, à l’épuisement des cossettes.
Il s’établit donc dans cet appareil un double mouvement, les liquides descendans rencontrent à chacune de leurs étapes le courant de vapeur qui s’échappe de la chaudière. A mesure que cette vapeur s’élève, elle change de composition ; à chaque plateau, de la vapeur d’eau se condense, et provoque, par la chaleur dégagée par sa condensation même, la volatilisation de l’alcool ; cette vapeur de plus en plus riche en alcool subit une dernière purification dans la longue spirale du rectificateur, puis, conduite au serpentin, elle s’y condense complètement.
Le serpentin débite des flegmes renfermant à peu près la moitié de leur poids d’alcool.
La production des flegmes appartient essentiellement aux distilleries agricoles ; en Allemagne, elles ne les rectifient jamais, le travail est exécuté dans les raffineries d’alcool ; en France, la séparation est moins absolue, et on compte un assez grand nombre de distilleries agricoles qui rectifient leurs flegmes.
A bien prendre, l’alcool n’est pas le produit le plus important que fournissent les distilleries agricoles ; lorsque le prix de vente est suffisant pour couvrir les frais de la culture de la betterave et les dépenses de fabrication, l’opération est fructueuse, quand bien même la vente de l’alcool ne laisserait aucun bénéfice ; celui-ci apparaît dans l’emploi des résidus des cuves de macération, dans l’emploi des pulpes, qui constituent un excellent aliment pour le bétail.
Ces pulpes renferment toutes les matières azotées qui préexistaient dans la betterave ; au moment où la vinasse chaude employée aux épuisemens arrive sur les betteraves coupées, elle détermine la coagulation du protoplasma des cellules ; il devient insoluble et pour la plus grande partie reste fixé dans la masse. La petite quantité de cette matière azotée, d’abord entraînée, est, ainsi qu’il a été dit, ramenée par la vinasse sur de nouvelles cossettes, pendant leur passage dans les cuves de macération. La plus précieuse des matières alimentaires contenues dans les betteraves se retrouve donc dans les pulpes. Le sucre a disparu, il est vrai, mais la cellulose, qui constitue comme le squelette de la racine, profondément modifiée par faction des liquides chauds et acides, est devenue, partiellement au moins, assimilable par les animaux et remplace le sucre décomposé. Ces pulpes sont très aqueuses, elles renferment souvent 90 centièmes d’humidité, mais en les mélangeant à de la paille hachée, très sèche au contraire, on constitue d’excellentes rations.
La distillerie laisse encore d’autres résidus ; et d’abord les vinasses dont la quantité surpasse celle qui est nécessaire à l’épuisement des cossettes ; ces vinasses sont sans valeur comme alimens, la vente des matières minérales qu’elles renferment ne couvrirait pas les frais du combustible nécessaire à leur évaporation et à leur calcination.
Toutes les fois que la disposition des lieux s’y prête, on répand ces vinasses sur les champs, et quand elles sont employées à doses modérées, elles exercent une action très favorable.
Cet épandage n’est pas toujours possible ; les distilleries sont habituellement installées dans le voisinage des cours d’eau, dans les parties basses du pays, et souvent on ne rencontre pas de terres en aval propres à les recevoir. Quant à les remonter dans des réservoirs pour les conduire sur des terres élevées, c’est là un travail qui d’ordinaire entraîne des dépenses hors de proportion avec les avantages qu’on en peut tirer. D’autre part, l’écoulement dans les cours d’eau occasionne des procès ; il y a là des difficultés souvent sérieuses.
Quoi qu’il en soit, il est clair qu’une ferme qui paie la culture de la betterave avec l’alcool produit et qui a des pulpes gratis ou à très bas prix, se trouve dans une position infiniment plus avantageuse que celle qui fait directement consommer ses betteraves par le bétail, et il est visible que le développement de la distillerie agricole exercerait la plus heureuse influence sur la prospérité de notre pays.
Il ne semble malheureusement pas que, dans l’état actuel des choses, elle soit susceptible de beaucoup s’accroître. Depuis une dizaine d’années, la production de l’alcool en France n’a guère augmenté ; nous fabriquons ostensiblement un peu plus de 2 millions d’hectolitres. Qu’ajoutent à ces quantités les bouilleurs de cru ? On l’ignore. Leur production varie sans doute entre des limites très écartées avec l’abondance du raisin, des pommes et des autres fruits.
Pendant les années où les gelées tardives n’atteignent pas la fleur des pommiers, la fabrication du cidre surpasse les besoins de la consommation, l’excédent est conduit à l’alambic.
Quel est le nombre d’hectolitres qui sortent ainsi des départemens normands et bretons, quel est celui que jettent sur le marché clandestin les vignerons qui n’ont récolté que des vins de basse qualité ? Nous ne pouvons faire sur ce sujet que des calculs approximatifs.
On ne saurait cependant manquer d’être frappé de la baisse du prix de vente de l’alcool qui a suivi la grande récolte de fruits de 1893. Tandis qu’en 1892 le prix de l’hectolitre d’alcool était encore à 47 francs, il descendit à 44 francs en 1893, puis tomba successivement à 33 francs en 1891 et à 31 francs en 1895. Or les quantités produites ostensiblement ont été de 2 195 000 hectolitres en 1892, 2 317 000 en 1893, 2 114 000 en 1894, et 2 036 000 en 1895, c’est-à-dire que les variations dans la production régulièrement enregistrée sont tout à fait incapables d’expliquer la baisse excessive qui s’est produite et qui paraît devoir être attribuée à l’exagération de la distillation clandestine.
Le marché français est approvisionné par de l’alcool de diverses origines ; malgré la reconstitution graduelle de notre vignoble, qui de plus en plus brave les atteintes du phylloxéra, la distillation du vin n’apporte encore qu’un faible contingent, elle reste habituellement au-dessous de 50 000 hectolitres ; en 1894 cependant, à la suite d’une récolte de vin exceptionnelle, elle a dépassé 100 000 hectolitres, pour retomber à 43 000 en 1895.
Pendant cette même année, la distillation des mélasses a jeté sur le marché plus de 700 000 hectolitres d’alcool ; celle des substances farineuses, un peu inférieure à ce qu’elle avait été les années précédentes, a fourni 384 000 hectolitres. Les droits élevés qui ont frappé les maïs étrangers n’ont pas empêché les fabricans de levure de mettre en fermentation des quantités notables de grains, ils ont tout simplement changé de matière première et saccharifient l’amidon du riz du Tonkin ou de la Cochinchine exempt de droits au lieu de mettre en travail le maïs de Roumanie.
Les distilleries de betteraves produisent en moyenne 800 000 hectolitres d’alcool ; la production s’est un peu ralentie pendant les deux dernières années, mais les variations sont peu sensibles. Cette industrie est très localisée ; sur les 744 000 hectolitres produits en 1895, le Nord à lui seul en a fourni 264 000, Seine-et-Marne 74 000, Seine-et-Oise 86 000 et les Deux-Sèvres 35 000 ; ces quatre départemens ont donc produit 460 000 hectolitres, ne laissant pour tout le reste du territoire que 284 000 hectolitres.
Peut-on espérer que la distillation de la betterave se répandra, et qu’un plus grand nombre de nos départemens participeront aux avantages que procure la transformation du sucre en alcool ? Cette extension ne peut avoir lieu qu’avec l’ouverture de nouveaux débouchés, car les prix actuels montrent que la consommation absorbe à peine les quantités produites, et tout d’abord on ne peut songer qu’à augmenter la production de l’alcool destiné aux usages industriels ; celle de l’alcool comestible n’est que trop considérable et les progrès de l’alcoolisme sont trop rapides pour qu’on ne cherche pas à les enrayer par tous les moyens possibles.
L’alcool, en effet, n’est pas seulement consommé en nature, ou employé à la préparation de boissons variées ; il sert encore à nombre de préparations industrielles et aussi comme combustible.
Si l’alcool destiné à ces usages devait supporter la totalité des droits énormes établis sur l’alcool de consommation, ses applications seraient très restreintes ; aussi a-t-on dégrevé partiellement l’alcool dit dénaturé, c’est-à-dire mélangé à des substances qui le rendent imbuvable et dont il ne peut être séparé économiquement. Or il n’est pas impossible que les pouvoirs publics consentent à diminuer les droits qui pèsent encore sur l’alcool dénaturé, ou qu’on arrive même à les supprimer complètement comme on l’a fait en Allemagne. L’alcool dénaturé est un combustible très commode, et qui se répandrait rapidement dans toutes les petites localités où la fabrication du gaz n’est pas établie, si on pouvait se le procurer à 0 fr. 40 ou 0 fr. 50 le litre ; c’est seulement sous l’influence d’une consommation plus active qu’il y a chance de voir s’établir de nouvelles distilleries agricoles.
Il n’est même pas certain qu’une augmentation de consommation de l’alcool dénaturé tournât au profit de la culture de la betterave ; peut-être que les nouveaux établissemens se monteraient pour distiller les pommes de terre et les grains comme on le fait en Allemagne ; on y est bien convaincu que l’alcool n’est qu’un produit secondaire, et que c’est avant tout vers l’alimentation économique des animaux qu’il faut tendre ; or, quand on produit un hectolitre d’alcool avec des betteraves, les pulpes qu’on recueille assurent pendant vingt-quatre heures la nourriture de douze à treize bêtes bovines, tandis qu’on en nourrit le double avec les drèches que laisse la production d’un hectolitre d’alcool provenant de la mise en œuvre des grains et des pommes de terre. L’Allemagne produit chaque année environ 3 millions d’hectolitres exclusivement avec des matières farineuses, et on conçoit qu’elle puisse entretenir plus de bêtes bovines et plus de porcs que nous ne le faisons en France.
Il ne faut pas oublier au reste que de l’un ou de l’autre côté du Rhin la production de l’alcool d’industrie est menacée, et peut-être à brève échéance, d’une terrible concurrence.
Il y a plus de trente ans que M. Berthelot a réalisé la synthèse de l’alcool en fixant les élémens de l’eau sur un carbure d’hydrogène qui existe dans le gaz de l’éclairage, sur l’éthylène ; à cette époque, la préparation de l’éthylène pur était encore difficile ; elle l’est moins aujourd’hui. On obtient ce gaz en unissant directement l’hydrogène et l’acétylène ; or M. Maquenne nous a enseigné récemment à préparer ce gaz en partant des carbures alcalino-terreux, et M. Moïssan a rendu cette fabrication industrielle en réalisant à très bas prix la préparation du carbure de calcium dans le four électrique.
Quand ces réactions passeront-elles du laboratoire à l’usine ? Nous l’ignorons ; mais ce jour-là, la fabrication de l’alcool d’industrie par fermentation aura vécu.
La betterave survivra cependant ; cultivée en lignes serrées sur de fortes fumures, elle fournit d’abondans alimens pour le bétail ; elle en fournit encore quand elle est conduite aux fabriques de sucre. Mais cette grande industrie exige une étude spéciale ; nous l’entreprendrons dans un prochain article.
P. -P. DEHERAIN.
- ↑ Voyez la Revue du 1er septembre 1895 et du 1er mai 1896.
- ↑ Voyez la Revue du 1er mai 1893.
- ↑ Voyez la Revue du 1er mai 1896.
- ↑ Voyez la Revue du 1er septembre 1895.
- ↑ Annales agronomiques, t. XXII, p. 5, 25 janvier 1896.
- ↑ Il n’en est pas de même pour d’autres plantes ; les tiges du sorgho renferment quelquefois d’énormes proportions de salpêtre. Il y a une quarantaine d’années, cette plante fut préconisée comme aliment pour les animaux domestiques et fut très souvent consommée sans inconvéniens, mais dans quelques cas, au contraire, provoqua des accidens mortels ; les symptômes de la maladie ont été si analogues à ceux que provoque le nitrate de potasse, qu’il est bien probable que les chevaux qui sont morts ont été empoisonnes par la dose très forte de salpêtre que renfermaient les sorghos consommés.
- ↑ Voyez la Revue du 1er septembre 1895.