La loi de Liebig ...
Catégorie : Fertilisation
mais pas seulement !
en effet, on trouve très souvent mention faite à propos de cette Loi, mais l'on oublie aussi que cette Loi de Liebig est issue d'un courant de pensée ne se limitant sûrement pas à un seul individu !
en effet, ses travaux, d'une importance historique, prolongent en réalité ceux de Nicolas Théodore de Saussure qui, dès 1804, jette clairement les bases de la nutrition minérale des plantes.
Nicolas Théodore de Saussure (1767-1845)
La famille de Saussure est originaire de Lorraine. Elle se réfugia à Genève à l'époque de la réforme de Calvin et fut reçue à la bourgeoisie en 1635.
Nicolas Théodore de Saussure est un chimiste et un physiologiste.
Très jeune, il accompagne son père dans ses voyages ; il est auprès de lui lorsque ce dernier effectue la première ascension du mont Blanc par un savant, le 3 août 1787, un an après celle de Balmat et Paccard. A cette occasion, Horace et son fils effectuent des mesures météorologiques, géologiques, topologiques et barométriques et estiment l'altitude du sommet des Alpes à 4775 m, soit 33 m de moins que sa valeur exacte
En 1802, Nicolas Théodore de Saussure est professeur de minéralogie et de zoologie, à Genève. Poursuivant les travaux de son père, il mesure la densité de l'air à diverses altitudes. Dans la lignée de Lavoisier, il entreprend des recherches de physiologie végétale. Le premier, il applique la méthode expérimentale à l'étude de la respiration et de la nutrition des végétaux.
A cette époque, la nutrition des plantes fait l'objet de toutes sortes de théories plus ou moins fantaisistes. Certains invoquent une énigmatique transmutation de l'eau en minéraux sous l'effet d'une "force vitale" tandis que d'autres défendent la théorie de l'humus qui veut que les plantes prélèvent dans le sol des aliments tout prêts. De Saussure est le premier à appliquer la méthode expérimentale à l'étude de la nutrition et de la respiration végétale.
Son livre Recherches chimiques sur la végétation (1804) pose ainsi les bases de la photochimie. Le naturaliste suisse montre que les plantes absorbent en même temps eau du sol et sels minéraux dissous et réalise les premières cultures sur milieu minéral artificiel. Il démontre également l'assimilation du carbone à partir du CO2 atmosphérique, accompagnée d'un dégagement d'oxygène qu'il attribue, à tort, à ce même CO2 (en réalité, c'est l'eau qui est à l'origine de l'oxygène dégagé). Plus tard, il prouve que les plantes ont besoin d'azote pour croître mais qu'elles ne peuvent s'en procurer que dans le sol et non dans l'air.
Baron Justus Von Liebig (1803 - 1873)
Il suggéra que les plantes transformaient des matières non organiques, en provenance du sol et de l'atmosphère, en matière organique et mena des expériences réussies avec des engrais artificiels.
Chimiste allemand, né à Darmstadt et mort à Munich.
Professeur dans différentes Universités allemandes dont celle de Munich. Il fut Président de l'Académie des sciences de Bavière.
Justus von Liebig a fait son apprentissage chez son père droguiste qui s'intéressait à l'amélioration de ses produits.
Après un stage dans une pharmacie, d'où il est renvoyé après avoir causé quelques dégâts, à la suite d'une explosion survenue dans sa petite chambre sous les combles, alors qu'il manipulait de nuit du "fulminate" d'argent ; il entre à l'université de Bonn, mais, l'année suivante (1821), il part pour Erlangen, où Karl Wilhelm Gottlob Kastner vient d'être nommé professeur.
Après son doctorat, il quitte Erlangen pour Paris, où il va écouter les plus grands maîtres de l'époque (Gay-Lussac, Thenard, Dulong, Petit, Laplace, Cuvier). C'est dans le laboratoire de Louis Joseph Gay-Lussac que Liebig a effectué ses premiers travaux sur les fulminates. Bien déterminé à enseigner la chimie, il réussit à se faire nommer professeur extraordinaire à l'Université de Giessen dès l'âge de 21 ans, sur la recommandation de Alexandre von Humbolt, et professeur ordinaire deux ans plus tard (1826). Son laboratoire devient bientôt unique en son genre et Liebig y accueille les plus grands chimistes du siècle, notamment Hofmann, Wurtz, Kekule, Gerhardt.
En 1852, il est nommé professeur à Munich, ayant refusé la chaire de Berlin.
Liebig a écrit un grand nombre de mémoires (318 à lui seul) et il a exercé une influence considérable sur la chimie allemande. En chimie analytique, minérale et organique, il a inventé de nouvelles méthodes de séparation et de dosages (alcaloïdes, urée, nickel, cobalt, analyse des eaux), de détermination des masses moléculaires, etc.
Avec Jean-Baptiste Dumas, il travaille sur la constitution des acides organiques et, peu à peu, il arrive à s'intéresser aux processus chimiques de la matière vivante ; il fait quantité d'analyses, établit une classification des produits nutritifs et explique la chaleur animale par la combustion et l'oxydation ; il met au point au point des produits qui vont transformer le quotidien : le bouillon en cube, le lait maternisé, la poudre à lever, le miroir argenté, les superphosphates ou encore un précurseur de l'inox.
Les applications de la chimie à l'agriculture l'intéressent au plus haut point ; il fait l'étude expérimentale des sols et prépare des engrais artificiels pour augmenter la production. Ces travaux, d'une importance historique, prolongent en réalité ceux de Nicolas Théodore de Saussure qui, dès 1804, jette clairement les bases de la nutrition minérale des plantes. Toutefois, la théorie de l'humus continue à persister, et c'est Liebig qui la détruisit définitivement en soutenant avec passion la théorie minérale des engrais : les plantes se nourrissent exclusivement de sels minéraux et d'eau ; leurs sources en carbone et en azote sont le CO2 et l'azote ammoniacal atmosphériques. Cette conception est à l'origine des lois fondamentales de l'agriculture : les éléments puisés par les plantes cultivées doivent être restitués au sol sous forme d'engrais, car leurs quantités sont limitées.
la Loi de Liebig
Retenons ici que Justus Liebig a établi le caractère crucial pour la croissance des plantes des sels minéraux contenus dans le sol ; si un de ces nutriments essentiels fait défaut, tous les autres nutriments présents sont inutiles.
Le potentiel de croissance de tout végétal est comme un tonneau avec des barres de longueurs inégales. La capacité du baril est limitée par la longueur de la barre la plus courte (dans le cas de l'illustration : Azote), et peut seulement être augmenté en rallongeant cette barre. Quand cette barre est rallongée, un autre élément risque à son tour de devenir le facteur limitant.
Par exemple, le bore est un élément rare, à l'état de trace dans le sol. Mais s'il vient à manquer totalement, la croissance des plantes s'arrête, même si les autres éléments nutritifs sont présents en abondance.
D'une manière plus souple, il faut admettre que l'action d'un élément fertilisant sera d'autant meilleure que les autres seront absorbés en quantité suffisante et que différents facteurs de croissance (climatiques, génétiques et culturaux) seront plus près de leur optimum.
Parmi les ouvrages de Liebig, il faut au moins retenir :
la Chimie dans son application à l'agriculture et à la physiologie (1840)
lecture connexe :
aperçu historique et classification des éléments nutritifs
Mitscherlich Eilhard (1794-1863)
Chimiste allemand, né à Neuende et mort à Berlin, qui est devenu célèbre à la suite de ses travaux sur l'isomorphisme.
Il étudie la médecine à Göttingen ; mais, dans la bibliothèque de cette université, il examine des manuscrits persans et publie à partir de ses notes une Historia Thaharidarum historicis nostris hujusque incognitorum Persiae principum (1814). Attiré par la chimie, il va l'étudier à Berlin en 1818 et découvre, l'année suivante, l'isomorphisme.
À partir de ce phénomène, il met au point une méthode de détermination du poids atomique des éléments qui fut très vite adoptée par les chercheurs, en particulier par Jöns Jacob Berzelius ; celui-ci, conscient de l'importance de la découverte de Mitscherlich, l'engage à venir travailler dans son laboratoire, à Stockholm (1820-1822). À son retour, il est nommé professeur assistant puis professeur de chimie à l'université de Berlin (1825) et membre de l'Académie des sciences de cette ville, où il poursuit ses travaux sur la cristallographie ...
une biographie plus complète : histoirechimie.free.fr
plus de détails sur la cristallographie géométrique
la Loi de Mitscherlich
Elle peut se traduire ainsi:
"Quand on apporte des doses croissantes d'éléments fertilisants, les augmentations de rendement sont de plus en plus faibles au fur et à mesure que les doses s'élèvent."
Cette "loi des rendements moins que proportionnels" s'exprime mathématiquement par une fonction exponentielle. Il ne s'agit donc pas d'atteindre le rendement maximum, mais de rechercher, en fonction du complexe climat-sol et des techniques culturales appliquées, le niveau de rendement correspondant à l'optimum économique.
Toutes ces données doivent servir de base à la détermination annuelle d'un plan de fumure, tenant compte, en outre, des facteurs économiques: formes des éléments fertilisants, prix, organisation du travail.
source de la représentation graphique : Yara - Lois et principes de la fertilisation
Note
À noter que Liebig et Mitscherlich sont des contemporains de Louis Pasteur et que ceux-ci ont souvent travaillé ensemble comme par exemple sur les fermentations alcooliques, la génération spontanée, les micro-organismes ...
beaucoup plus récemment :
Victor Ernest Shelford (1877-1968)
biocénoticien américain
Il est le premier Président (et fondateur ?) de "the Ecological Society of America"
Principale publication : Animal Communities in Temperate America
- 1913
Loi de la tolérance ou Loi de Shelford
Pour toute espèce, il existe une situation optimale en regard des paramètres qui définissent son habitat.
En conclusion
Je pense qu'au travers des biographies, citations, lois et principes qui ont été réunis dans ce billet, il y a matière à réflexion avant d'envisager une quelconque fertilisation !
Pour finir je remémorerais simplement un passage de Little Bouddha dans lequel,
Siddhârtha (né cinq siècles avant Jésus Christ, d'une reine et d'un roi d'Inde) entend, un jour pendant sa méditation, un homme dire à son enfant :
Si tu tends trop la corde, elle casse. Si tu ne la tends pas assez, elle ne sonne pas.
Il lui devient alors évident que la voie des extrêmes (comme l'abstinence forcée) n'est pas la bonne. Ce raisonnement avait défini le chemin à suivre : celle de l'équilibre, du juste milieu ...
