Leçons élémentaires de chimie agricole/Notes

G. Masson, 1890 (p. 239-251).

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NOTES

NOTE I.

PRISE D’ÉCHANTILLONS DE TERRE.

Dans toutes sortes d’analyses agricoles, qu’il s’agisse de l’analyse physique ou de l’analyse chimique complète d’une terre, la prise d’échantillons a une importance capitale. Si elle est effectuée sans précautions, le travail analytique pourra ne fournir aucun résultat utile. Nous donnerons à ce sujet quelques indications.

La nature du sol varie quelquefois beaucoup dans un espace restreint : au penchant des collines, au voisinage du lit des rivières, ces changements sont extrêmement fréquents, et à moins de cent mètres de distance, on voit par exemple le sable presque pur succéder à l’argile.

Quand on veut examiner la terre d’un domaine ou même d’un champ, il faut s’assurer tout d’abord que le domaine ou le champ sont identiques sur toute leur surface. S’ils ne le sont pas, il faut les subdiviser en autant de parties qu’il y a de variations réelles, et sur chaque lot prélever à part des échantillons. Un des meilleurs moyens de constater ces différences consiste à examiner les récoltes, qui offrent un développement uniforme, si les diverses portions du champ se ressemblent.

Ceci posé, on marque dans chaque lot de terrains un certain nombre de points, convenablement répartis sur sa surface (on en prend d’ordinaire une quinzaine par hectare). Sur chacun de ces points, on enlève soigneusement avec une pelle l’herbe et les débris végétaux. Puis on pratique à la bêche une tranchée verticale ayant environ 50 centimètres de longueur, 40 centimètres de profondeur, 30 centimètres de largeur. Sur le bord de cette tranchée on découpe avec la bêche un prisme de terre, dont la base inférieure se trouve à 20 centimètres de la surface du sol, limite ordinaire de la couche arable ; on enlève ce prisme et on le jette dans une brouette, où se trouveront réunis tous les paquets de terre ainsi prélevés sur le lot.

On les verse ensemble sur une bâche de toile, où on les mélange soigneusement à la pelle, et on prélève ensuite un échantillon de 3 ou 4 kilogrammes, qu’on emporte pour les analyses.

Pendant le mélange on écarte les cailloux dont le volume excède celui d’une noix, et on note approximativement leur proportion, relativement à la totalité de la terre.

On procéderait exactement de la même façon pour recueillir des échantillons du sol inerte et du sous-sol, en opérant les prélèvements à des profondeurs convenables.

Les terres meubles et peu cohérentes peuvent s’échantillonner en tout temps. Les terres argileuses ne s’y prêtent que dans un état moyen d’humidité ; sèches, elles sont trop dures ; mouillées elles sont trop pâteuses, et les paquets ne peuvent pas bien se mélanger. D’une manière générale il sera bon de prendre les échantillons pendant une période sèche d’une saison humide.

NOTE II.

MÉTHODE DE GASPARIN POUR L’ANALYSE PHYSIQUE DES TERRES.

La méthode n’exige qu’un outillage très simple, savoir une petite balance trébuchet avec poids, un tamis à mailles de laiton écartées de 1 millimètre, trois vases de verre à bec de ¼ de litre, de ½ litre, de 2 litres, une baguette agitateur de verre ou de bois.

On laisse sécher à l’air pendant plusieurs jours une certaine quantité de terre (environ 2 kilogrammes).

Quand elle est suffisamment sèche, on en pèse 1 kilogramme que l’on place dans une terrine avec de l’eau. Au bout de quelque temps, on délaie avec la main, de manière à obtenir une bouillie, que l’on verse sur le tamis ; on rince la terrine, de manière à tout réunir sur le tamis ; on continue à malaxer avec la main sous un mince filet d’eau, de manière à entraîner au travers des mailles toutes les particules fines. Au bout de quelque temps, il ne reste que le gravier sur la toile métallique ; on n’a plus qu’à le peser après dessiccation à l’air.

On prend ce qui reste de terre sèche, et on l’émiette autant que possible à la main, puis on la jette sur le tamis, et on obtient ainsi une certaine quantité de terre fine sèche. On en pèse exactement 10 grammes, qu’on place dans un vase de verre à bec de ¼ de litre, à moitié rempli d’eau ordinaire. On agite un peu avec une baguette de bois, et on laisse digérer pendant plusieurs heures. Puis avec la baguette, on agite vivement et circulairement ; quand le liquide a pris un mouvement giratoire assez rapide, on le décante dans un vase de ½ litre, avec toute la matière qu’il tient en suspension. Il reste au fond du premier vase un résidu, formé par les particules les plus grossières de la terre. On y ajoute de nouveau de l’eau, et on opère comme précédemment ; on répète les lavages jusqu’à ce que le liquide décanté soit clair. Le résidu final est séché, puis pesé, c’est le lot n^o 1 ou gros sable.

Toutes les eaux de décantation ont été réunies dans le vase de ½ litre ; on les agite vivement et circulairement avec la baguette. Quand tout mouvement a cessé, on décante le liquide trouble, dans un vase de 2 litres. On ajoute de l’eau sur le précipité, on agite encore, et après repos, on décante dans le grand vase, et ainsi de suite jusqu’à ce qu’on ait atteint la limpidité du liquide surnageant. Le dépôt qui se trouve au fond du vase de ½ litre est séché et pesé, c’est le sable fin, ou lot n^o 2.

Les liqueurs troubles réunies dans le vase de 2 litres sont abandonnées au repos pendant vingt-quatre heures ; la matière fine qui y était suspendue se dépose : on la sèche et la pèse, c’est le lot n^o 3 comprenant l’argile et l’impalpable. Son poids peut d’ailleurs se déduire par différence, en retranchant des 10 grammes de terre, la somme du poids des deux premiers lots. On peut donc arrêter l’opération après ces deux pesées ; la troisième n’est qu’une vérification.

Pour déterminer le calcaire, on pèse de nouveau 10 grammes de terre fine desséchée, et on la délaie dans l’eau placée dans le vase de ¼ de litre, puis on ajoute de l’acide chlorhydrique, et on agite de temps en temps ; le calcaire se dissout avec dégagement d’acide carbonique ; quand celui-ci a cessé, même avec une nouvelle dose d’acide chlorhydrique, on laisse reposer, jusqu’à éclaircissement total de la liqueur. On décante avec précaution, on ajoute de l’eau, et on recommence sur le résidu les opérations de l’analyse physique décrites plus haut.

Exemple. — Dans une analyse ainsi pratiquée, on a trouvé :

Gravier par kilogramme	255	grammes.
D’où terre fine par kilogramme	745	»
1^er Lot, sable grossier	4,	1
2^e Lot, sable fin	2,	3
3^e Lot, argile et impalpable	3,	6 (par différ.)

Après attaque par l’acide chlorhydrique :

1^er Lot, sable grossier non calcaire	4^gr4
2^e Lot, sable fin non calcaire	1, 6
3^e Lot, argile et impalpable non calcaire	2, 7 (directement)

On déduit par différence :

Sable grossier calcaire	1^gr7
Sable fin calcaire	0^gr7
Impalpable calcaire	0^gr9

Ce qui donnera les résultats suivants rapportés à 1 kilogramme de terre sèche :

Nom vulgaire
Sable	$\left.{\begin{matrix}\ \\\ \\\ \\\ \end{matrix}}\right\{$	(1)	Gravier				255	gram^es
		(2)	Sable grossier non calcaire				179	—
		(3)	Sable grossier calcaire				127	—
		(4)	Sable fin non calcaire				119	—
Calcaire fin	$\left.{\begin{matrix}\ \\\ \end{matrix}}\right\{$	(5)	Sable fin calcaire				52	—
		(6)	Impalpable calcaire				67	—
Argile		(7)	$\left.{\begin{matrix}\ \\\ \end{matrix}}\right\{$	Impalpable calcaire	$\left\}{\begin{matrix}\ \\\ \end{matrix}}\right.$	ensemble	201	—
				Argile

Total							1,000	gram^es

La séparation totale de l’argile et du sable excessivement tenu, ne peut être réalisée par ce procédé. Mais comme le sable impalpable peut dans une certaine mesure remplir le rôle de l’argile, les indications ainsi obtenues sont fréquemment suffisantes. Le plus souvent on pourra se borner à la seule détermination du gros sable, et du sable fin, sans faire la distinction du calcaire. Si on veut des résultats précis, il faut s’adresser à la méthode de M. Schlœsing.

NOTE III.

MÉTHODE DE M. BRÉAL POUR LA RECHERCHE PRATIQUE DES NITRATES DANS LES EAUX.

Le réactif employé est le sulfophénol, qu’on peut aisément préparer soi-même en ajoutant à 4 parties d’acide sulfurique concentré pur 1 partie de phénol cristallisé et 2 parties d’eau pure. On place ce liquide dans un flacon à toucher, c’est-à-dire dans un flacon dont le bouchon à l’émeri se prolonge à l’intérieur du flacon en une longue pointe.

On place dans l’eau à examiner une bande de papier à filtre blanc bien pur, de manière à ce que 1 centimètre de la bande émerge du liquide. Les nitrates contenus dans l’eau ne tardent pas à s’accumuler sur ce bout de papier où l’évaporation s’effectue rapidement. Après quinze heures, on coupe avec des ciseaux le sommet de la bande sur une longueur de 1 millimètre, on place ce fragment sur une assiette et, quand il est sec, on dépose dessus, avec la pointe du bouchon, une goutte de sulfophénol. Si l’eau contient des nitrates, il se manifeste immédiatement ou après quelques minutes une coloration rouge sang. Comme contrôle, on peut sur la place teinte en rouge ajouter une goutte d’ammoniaque qui produit une teinte bleue ou verte.

La méthode est très sensible, et accuse déjà l’acide nitrique dans une eau qui en a ¼ de milligramme par litre. Elle permet de reconnaître facilement que l’eau de drainage des champs labourés contient des nitrates, qu’il y en a moins dans celle des prairies, qu’il n’y en a pas dans celle des forêts.

NOTE IV.

MÉTHODE SIMPLE POUR DOSER LE CALCAIRE ACTIF DANS LES TERRES ARABLES.

Le principe de la méthode instituée par M. de Mondésir est très simple : dans un vase fermé, incomplètement rempli par une dissolution d’un acide peu énergique, on introduit un poids connu de terre. L’expérience étant bornée à un temps limité, l’acide attaque seulement toutes les particules fines de calcaire, ainsi que la surface des gros fragments : il se dégage une quantité corrélative d’acide carbonique, qui en partie se dissout dans le liquide, en partie se mélange à l’air du flacon dont il accroît la tension. Si on agite fortement le système, l’équilibre de répartition du gaz carbonique entre l’air et le liquide, ne tarde pas à être atteint. Or, pour un vase déterminé, renfermant toujours la même quantité d’eau à la même température, la dose d’acide carbonique répandue dans l’air du vase est proportionnelle à la dose totale et, par conséquent, cette dernière peut être mesurée par l’accroissement de la tension du gaz.

M. de Mondésir évalue la variation de cette tension au moyen d’un petit manomètre à eau dont le réservoir est constitué par une vessie de caoutchouc immergée dans le liquide : quand la pression augmente dans le flacon, les parois de la vessie s’affaissent et l’eau s’élève verticalement dans un tube étroit.

Dans la pratique, l’usage de la vessie offre plusieurs inconvénients : le remplissage du manomètre avec sa vessie est assez délicat ; en outre, la vessie est fragile et se rompt fréquemment par l’agitation trop violente ; parfois il s’y développe de légères fissures qui laissent suinter lentement le liquide manométrique, ce qui fausse tous les résultats.

M. Ad. Couzi, préparateur à la Faculté des Sciences de Toulouse, a substitué à l’appareil de Mondésir un appareil beaucoup plus simple, dont l’exactitude pratique est aussi satisfaisante. Il se compose d’un flacon ordinaire de verre A ayant une capacité d’environ 600 centimètres cubes ; le goulot est fermé par un bouchon de caoutchouc D percé de deux trous où s’engagent deux tubes de verre munis extérieurement de deux petits tubes de caoutchouc. L’un de ces derniers est fermé par une pince à ressort E dite pince de Mohr ; l’autre est relié au manomètre B. Les portions des deux tubes de verre qui s’engagent dans le flacon sont terminées en biseau et portent chacune un petit trou pratiqué à quelques centimètres de l’extrémité. Grâce à cette forme spéciale, le liquide peut être agité violemment sans jamais se fixer dans les tubes et pénétrer dans le tube manométrique^[1]. Celui-ci se compose d’un étroit tube de verre, ayant 2 à 4 millimètres de diamètre, recourbé en deux branches verticales parallèles inégales^[2], qui demeurent fixées sur une planchette verticale graduée en centimètres ; la plus longue branche a 60 centimètres environ.

Pour la commodité de l’opératibn, le flacon se trouve encastré dans une petite boîte de bois où le flacon pénètre à peu près au quart de sa hauteur ; cette boîte est munie de deux poignées qui permettent d’agiter fortement le liquide intérieur. On peut à volonté fixer sur la boite la planchette du manomètre.

Mode opératoire. — On remplit le manomètre C B par aspiration, avec de l’eau colorée, de telle manière que le niveau commun des deux branches soit à peu près à la moitié de la plus longue ; on verse dans le flacon une certaine quantité d’eau, toujours la même, mesurée par exemple dans une fiole d’environ 100 centimètres cubes : il faut éviter de prendre de l’eau riche en calcaire et se servir d’eau distillée, ou à défaut de celle-ci, d’eau de pluie. On bouche le flacon, et on agite de manière à bien aérer l’eau.

On ajoute 1 décigramme de carbonate de chaux précipité pur, puis 6 à 8 décigrammes d’acide tartrique pulvérisé enveloppé dans un peu de papier à filtre. On rebouche aussitôt et on appuie sur la pince pendant un instant très court pour rétablir dans l’intérieur du flacon la pression atmosphérique, indiquée par l’égalité des niveaux dans le manomètre.

Puis on agite fortement : l’acide tartrique se dissout et transforme le carbonate en tartrate soluble et acide carbonique ; après une minute d’agitation, l’équilibre est atteint ; on mesure la différence de niveau dans les deux branches du manomètre : on trouve, par exemple, 28 centimètres^[3].

L’appareil est alors taré : pour la même température et la même quantité d’eau, une dénivellation de 28 centimètres correspond à l’introduction de 1 décigramme de carbonate de chaux. Donc chaque centimètre de variation indique un poids de 0^gr00357 de carbonate.

Ceci posé, pour essayer une terre peu calcaire, on vide le flacon et on le lave soigneusement, en ayant soin de le remplir entièrement pour expulser tout le gaz acide carbonique puis on égoutte. On recommence l’opération en mettant, au lieu du carbonate de chaux, un poids connu de la terre à étudier, par exemple 50 grammes ; on agite à plusieurs reprises pendant quelques minutes, puis on lit la différence de niveau, qui est par exemple de 4 centimètres. Si la température est restée la même, c’est que les 50 grammes de terre contenaient quatre fois 0^gr00357 de carbonate de chaux, soit 0^gr01428 ou par kilogramme 0^gr2856, ce qui serait une teneur très faible.

Précautions. — Il faut soigneusement éviter tout échauffement ou refroidissement de l’appareil : on doit donc n’employer que de l’eau se trouvant à la température ambiante, éviter de toucher le flacon avec les mains pendant l’opération, et aussi de mouiller sa surface extérieure.

Si la température change, il faut recommencer pour cette nouvelle température le tarage de l’appareil.

NOTE V.

DÉCISIONS DU CONGRÈS INTERNATIONAL DE CHIMIE, TENU À PARIS DU 30 JUILLET AU 3 AOUT 1889 ; RELATIVEMENT AUX CONDITIONS DES ANALYSES DES TERRES.

Nous reproduisons, d’après les procès-verbaux officiels du Congrès, quelques-unes des décisions relatives aux analyses des terres.

Analyse chimique. — Pour la séparation du sable fin d’avec l’argile, on doit employer la méthode imaginée par M. Schlœsing, en se plaçant dans des conditions toujours identiques, savoir :

Quantité de terre à employer	10	grammes
Quantité d’eau	2	litres
Temps de repos du liquide	24	heures

Dosage de l’azote. — Le dosage de l’azote par la chaux sodée, donne des résultats suffisamment exacts : l’influence des nitrates peut être négligée à cause de leur faible proportion dans le sol.

Le procédé de Kjeldahl donne des résultats constamment supérieurs, mais d’une quantité extrêmement faible, à ceux que fournit le procédé par la chaux sodée.

On peut employer indifféremment l’une ou l’autre de ces méthodes.

Acide phosphorique. — Il y a peu d’intérêt au point de vue pratique à distinguer, dans l’acide phosphorique total, celui qui est à un état immédiatement assimilable, et d’ailleurs il est impossible d’y parvenir. Le phosphate de fer finit par se dissoudre en quantité notable lorsqu’on traite la terre par l’acide acétique, par suite de la solubilité du phosphate de fer dans les sels organiques de fer. L’acide phosphorique provenant de ce phosphate est d’ailleurs utile à la végétation, bien qu’il ne soit que difficilement assimilable.

Potasse. — Afin d’obtenir des résultats comparables entre eux, on devra suivre pour le dosage de la potasse attaquable par les acides concentrés, la méthode primitivement proposée par M. de Gasparin, attaque de la terre par l’eau régale bouillante, jusqu’à ce que le sable inattaqué soit parfaitement blanc.

Chaux. — Il faut distinguer dans les analyses entre la chaux totale et la chaux carbonatée. Le dosage de la chaux totale peut être effectué par les procédés ordinaires, sur la solution préparée en vue du dosage de la potasse. Quant à la chaux carbonatée, il convient de la doser au moyen de l’appareil de M. de Mondésir, en déplaçant l’acide carbonique soit par l’acide tartrique, si on ne veut doser que le carbonate pulvérulent, soit par l’acide chlorhydrique, si on veut doser la totalité du carbonate, pulvérulent ou conglomérats.

Degré de finesse qu’il convient de donner à la terre pour l’analyse. — Pour doser la potasse on devra porphyriser la terre aussi finement que possible, et la tamiser au tamis n° 60 (60 fils par pouce) : dans ces conditions on obtient une attaque complète en deux heures.

De même pour le dosage de l’azote par la chaux sodée.

La terre tamisée devra être desséchée à 100 degrés pour le dosage de l’eau.

NOTE VI.

FORMULES PRATIQUES D’ENGRAIS POUR DIVERSES CULTURES.

On a vu dans le chapitre XI qu’il n’est pas possible de poser des règles absolues pour l’application des engrais, puisque ceux-ci dépendent directement de la richesse de chaque champ en principes fertilisants. On peut néanmoins donner quelques indications générales applicables à des terres uniformément médiocres, et n’ayant aucun défaut grave, comme le sont un grand nombre de champs livrés depuis longtemps à une culture régulière avec insuffisance de fumures.

Le tableau suivant donne en kilogrammes par hectare les doses de matières fertilisantes qui doivent être données selon les indications développées dans le cours de ces leçons :

		AZOTE.	ACIDE phosphorique.	POTASSE.	CHAUX.
		k.	k.	k.	k.
Blé		65 (Amm.)	65	50	200
Avoine, orge, seigle		40	60	60	200
Pommes de terre ou topinambours		40	50	100	180
Betteraves		65	70	100	150
Maïs (grains)		25	100	80	200
Maïs (fourrage)		40	150	120	300
Navets		70	60	90	200
Colza		70	70	90	200
Trèfle	$\left\}{\begin{matrix}\ \\\ \\\ \end{matrix}}\right.$	0	60	100	200 (sulfate)
Luzerne
Sainfoin
Prairies naturelles sèches^[4]		0	4	60	120
Prairies naturelles irriguées^[4]		0	60	100	200
Vignes maigres		20	30	40	100
Vignes luxuriantes		0	35	60	100

Quand le sol est très calcaire, ce que l’on reconnaît, parce qu’il donne une très vive effervescence avec l’acide chlorhydrique, on doit se dispenser d’ajouter spécialement du calcaire par la fumure.

Sur défrichements de bois ou de landes, où le sol est riche à la fois en azote et en potasse, on pourra supprimer l’azote et la potasse de l’engrais, ou du moins en réduire beaucoup la dose. Il y aura alors avantage, si le sol n’est pas calcaire, à faire de grands apports d’amendements calcaires.

Les doses fertilisantes inscrites au tableau peuvent être réalisées d’une infinité de façons au moyen des engrais chimiques et organiques, mais plus aisément au moyen des engrais chimiques.

Quand on se servira de phosphates naturels, il y aura intérêt à en employer des quantités notablement supérieures à celles indiquées par la table précédente, l’effet utile de ces phosphates ne se produisant habituellement qu’après un temps beaucoup plus long.

↑ On peut encore simplifier en remplaçant les tubes spéciaux par des tubes droits, dont l’extrémité inférieure reçoit un petit bout de tube de caoutchouc O, ayant environ 4 centimètres, et sur lequel on a d’un coup de ciseau pratiqué un petit trou à 2 centimètres de l’extrémité.
↑ Un dispositif encore plus simple consiste à former le manomètre de deux tubes de verre droits, dressés parallèlement, et reliés inférieurement par un tube de caoutchouc.
↑ Si au lieu d’ajouter 1 décigramme de calcaire on avait ajouté 2 décigrammes, on trouverait une différence de niveau deux fois plus grande, soit 66 centimètres. M. Couzi a vérifié la proportionnalité par un grand nombre d’essais analogues.
↑ ^a^et^b Si les feuilles sont jaunes, on distribue 20 à 30 kilogrammes d’azote ammoniacal.

[1] On peut encore simplifier en remplaçant les tubes spéciaux par des tubes droits, dont l’extrémité inférieure reçoit un petit bout de tube de caoutchouc O, ayant environ 4 centimètres, et sur lequel on a d’un coup de ciseau pratiqué un petit trou à 2 centimètres de l’extrémité.

[2] Un dispositif encore plus simple consiste à former le manomètre de deux tubes de verre droits, dressés parallèlement, et reliés inférieurement par un tube de caoutchouc.

[3] Si au lieu d’ajouter 1 décigramme de calcaire on avait ajouté 2 décigrammes, on trouverait une différence de niveau deux fois plus grande, soit 66 centimètres. M. Couzi a vérifié la proportionnalité par un grand nombre d’essais analogues.

[p250-4] t^b Si les feuilles sont jaunes, on distribue 20 à 30 kilogrammes d’azote ammoniacal.

[1]

[2]

[3]

[4]

Leçons élémentaires de chimie agricole/Notes

NOTES

NOTE I.PRISE D’ÉCHANTILLONS DE TERRE.

NOTE II.MÉTHODE DE GASPARIN POUR L’ANALYSE PHYSIQUE DES TERRES.

NOTE III.MÉTHODE DE M. BRÉAL POUR LA RECHERCHE PRATIQUE DES NITRATES DANS LES EAUX.

NOTE IV.MÉTHODE SIMPLE POUR DOSER LE CALCAIRE ACTIF DANS LES TERRES ARABLES.

NOTE V.DÉCISIONS DU CONGRÈS INTERNATIONAL DE CHIMIE, TENU À PARIS DU 30 JUILLET AU 3 AOUT 1889 ; RELATIVEMENT AUX CONDITIONS DES ANALYSES DES TERRES.

NOTE VI.FORMULES PRATIQUES D’ENGRAIS POUR DIVERSES CULTURES.