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ría, por donde es manifiesta la necesidad de proporcionar continuamente á la planta sus elementos constitutivos, á fin de que, condensando gases, restituya á los órganos cuanto han perdido y pueda ejercitar aquellas funciones que á la florescencia siguen, y dilatando gases, proporcione á los animales otro género de elementos que han menester para vivir. En el cambio incesante de la vida vegetal fórmanse, ya al término de ella, ya en ciertos períodos, los productos que la Agricultura utiliza y se esfuerza en hacer producir; y de ahí la necesidad del conocimiento de los manantiales de oxígeno, hidrógeno, carbono y nitrógeno, á fin de proporcionárselos abundantes á las plantas y en condiciones de ser absorbidos y asimilados. Del ácido carbónico proviene el carbono; del agua y acaso, en corta proporción, del amoníaco, del aire y de la tierra, el hidrógeno; y del aire, del agua y del ácido carbónico, el oxígeno; es decir, que la atmósfera puede proporcionar á la planta los elementos de sustancias tan importantes como la fécula y el azúcar.

No es tan fácil explicarse cómo el nitrógeno entra en los seres vivos. En los animales superiores carnívoros, se entiende que lo tomen de los que les sirven de alimento y en los alimentados de raíces, cortezas ó semillas, necesariamente ha de admitirse que se lo proporcionan los vegetales; mas las plantas, fuera de las especies insectívoras, que Darwin estudió á maravilla, no se alimentan sino de gases ó sólidos disueltos en el agua y en determinadas combinaciones. De otra parte, casi todos los productos que la Agricultura y la Industria buscan en el reino vegetal son sustancias nitrogenadas, y esto explica el afán de inquirir el origen de este elemento, tan indispensable para que se formen los tejidos, como para el desarrollo completo de la vida. Suceden con el nitrógeno fenómenos dignos de estudio. Casi todas sus combinaciones son muy inestables, y por eso se transforman de continuo, según acontece en la serie de sus compuestos oxigenados ó en las sustancias albuminóideas, y de ello se infiere algo como tendencias á producirse nitrógeno libre, en virtud de sus amortiguadas afinidades, y de la facilidad con que abandona los cuerpos; y, sin embargo, es peque-
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monstruosidades que más nos separaban de la Europa culta. La frase severa del Manifiesto de Cádiz, que daba como uno de los motivos de aquel alzamiento el deseo de «que las causas que influyesen en las supremas resoluciones, se pudieran decir en alta voz delante de nuestras madres, de nuestras esposas y de nuestras hijas,» se engarza admirablemente con el espíritu generoso y el tono esencialmente moral de las declaraciones de las Juntas revolucionarias afirmando los derechos naturales del hombre, «imprescriptibles, inalienables, superiores y anteriores á la voluntad de las multitudes, á los caprichos de los Reyes, á las imposiciones de la tradición y de la ley.» Y esto bastará para explicar el sentido del movimiento regenerador y el espectáculo que ofrecía España la víspera de Setiembre de 1868.

Pues bien, á aquella tristísima época hay que referir el inconcebible proceso abierto al protestante Matamoros, condenado por delito religioso á cadena perpétua, que hubiera sufrido á no intervenir Inglaterra, como asunto de bien parecer y hasta de policía internacional. A aquella época también pertenece el famoso primer expediente contra la Universidad, después de los artículos de los periódicos neocatólicos contra los textos vivos, esto es, contra los catedráticos denunciados, al fin, en pleno Parlamento, como incompatibles con la Constitución del Estado, el Concordato y la Ley de Instrucción pública de 1857. Y á aquella época corresponden el proceso y destitución de Castelar, por su artículo contra el Rasgo de Doña Isabel de Borbón, y el expediente y separación de cargo con que fueron obsequiados, por el Gabinete Narváez-Orovio, los profesores Sanz del Río, Castro y Salmerón, á quienes oficial y ásperamente se exigió que hiciesen público acto de adhesión á las instituciones monárquicas y al catolicismo imperante, en todas sus formas y detalles.

Don Fernando de Castro y los otros dos catedráticos de la Central, resistieron la exigencia, perfectamente fuera de la ley del 57, aún con ser ésta muy rigurosa y sostenedora de la unidad católica en España. Algunos de sus compañeros protesta-
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nísima la cantidad de nitrógeno libre producida en los organismos, aun desprendiéndose de manera continua en el ciclo de continuas metamorfosis de sus compuestos. También se desprende en la germinación y en las complicadas reacciones acaecidas después de la muerte, cuando los órganos se pudren, dando, en último resultado, compuestos amoniacales, ricos en nitrógeno. La multitud de sustancias nitrogenadas, y esta misma facilidad con que el gas pasa de unas á otras contra-yendo alianzas variadísimas, hasta llegar á la más estable con el hidrógeno, acusa cierta tendencia á disminuir la cantidad de nitrógeno libre, á no ser que á renovarlo contribuyan determinadas causas, una de las que ha descubierto el tantas veces citado Berthelot. Señala éste, en el preliminar de su trabajo, como la más conocida para fijar el nitrógeno libre en la atmósfera, la nitrificación, y dice, á propósito de ella: «Las solas acciones de semejante género, hasta ahora conocidas, son aquellas en cuya virtud se forma ácido nitrico por descargas eléctricas, es decir, por los rayos y relámpagos de las tempestades, causa accidental y bien á las claras insuficiente para explicar los fenómenos de la vegetación natural. Así, por ejemplo, el nitrógeno nitrico, formado en el aire de nuestros climas durante un año (1882 á 1883) ha sido 3,85 kilogramos por hectárea, conforme á las observaciones practicadas en Montsouris (Anuario para 1884, págs. 386 y 395), mientras que se necesitarían de 50 á 60 kilogramos por hectárea, á fin de restituir á una pradera ó á un bosque el nitrógeno que les quita la cosecha anual. A la verdad, la chispa eléctrica, actuando sobre el nitrógeno húmedo, forma también nitrito amónico; pero el peso de nitrógeno amoniacal, resultante de esta descomposición del agua, sería todo lo más igual al del ácido nitrico ó del ácido nitroso, al mismo tiempo formado. De hecho es muy inferior, constituyéndose directamente en el aire, por unirse sus elementos libres, mediante la chispa eléctrica, buena porción de ácido nitrico.»

Paréceme ocioso extremar razonamientos después de haber leído las cifras obtenidas en notables observaciones, y sólo
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voy á fijarme en los resultados pertinentes al asunto que trato. Dedúcese de cuantos trabajos se hicieron acerca del nitrógeno y de su intervención y papel en la vida de los organismos, que éstos no se lo apropien de la atmósfera, sino de cierto género de combinaciones; que el nitrógenose transforma sin cesar, pasando de unos compuestos á otros, y poniéndose muy poco en libertad, y eso durante ciertas funciones de la vida; que las fermentaciones pútridas originan productos amoniacales; que la corta cantidad de nitrógeno que queda libre, produce un desequilibrio en el nitrógeno combinado contenido en los organismos, y de aquí la tendencia á disminuir el nitrógeno total, á no ser que causas compensadoras fijen de alguna manera el nitrógeno atmosférico; que de estas causas no se conoce sino la nitrificación, es decir, la formación de ácido nítrico y nitrito amónico en la atmósfera, mediante las descargas eléctricas de las tempestades, y que, sin embargo, midiendo el nitrógeno que corresponde á la cosecha anual de un terreno, la causa apuntada no basta para devolvérselo. Hay, por lo tanto, un motivo de pérdida continua de nitrógeno, y no se conoce medio de reemplazarlo, y este es precisamente el punto de partida de los experimentos de Berthelot; y aun cuando he de insistir pronto acerca de ello, séame permitido encarecer, una vez más, la importancia en la Agricultura del problema tratado, cuya solución se ha perseguido de tiempo atrás, sin hallarla nunca, y ahora mismo aún no es segura y evidente.

También es antiguo haber señalado la pérdida de nitrógeno, y á fin de explicarse cómo podía fijarse en compuestos, ya oxidados, ya hidrogenados, el nitrógeno atmosférico, hiciéronse hipótesis y teorías, sostenidas con raro ingenio y á veces con experimentos notables, como puede verse en la notabilísima conferencia explicada por Cloëz en la Sociedad Química de París, el 15 de Marzo de 1861. Es, sin embargo, el más interesante trabajo referente al asunto uno de Schlesing, de cuyo trabajo he de decir algunas palabras, no sólo por tratarse de una hipótesis muy notable, pero inadmisible, sino también del insigne contradictor de la doctrina de Berthelot en punto á la
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manera como los terrenos arcillosos, por sí solos, con el concurso de microbios especiales, pueden fijar el nitrógeno del aire, y no ciertamente en estado de ácido nítrico, ni de nitratos, como indicaban las teorías hasta el presente admitidas en la ciencia.

Desde el punto de vista de la Química Agrícola, estudió Schlöesing la atmósfera en nuestro tiempo, como antes estudiaron su influencia en la vida de las plantas el químico Barral y el ilustre Bossingault, cuya obra forma verdaderamente una ciencia é inaugura aquellos admirables estudios, hermoso precedente de los actuales adelantos. Por lo referente á los experimentos, ideas y teorías de Schlöesing, encuéntranse reunidos en un volumen de la Enciclopedia Química de Fremy, titulado: Contribución al estudio de la Química Agrícola, obra notable, en la cual se comprende el estudio de la atmósfera, el del terreno y los procedimientos de análisis: un capítulo de la primera parte, aquél donde se establecen los principios que rigen la circulación del amoniaco en la superficie del globo, conviene tener en cuenta; pues contiene en la hipótesis formulada por su sabio autor, en vista del desequilibrio del nitrógeno antes citado. Berthelot fijase, al emitir su parecer, en las reacciones químicas ocasionadas mediante descargas eléctricas, en cuya virtud los gases del aire forman ácido nítrico, y el nitrógeno húmedo conviértese en nitrito amónico, y Schlöesing, atendiendo á que la atmósfera contiene siempre cierta cantidad de amoniaco, y á que el nitrógeno amoniacal se oxida, transformándose en nitratos, cuyos nitratos á su vez, disueltos en el agua y absorbidos por las plantas son convertibles en sales de amoniaco, afirma que en tal estado se fija el nitrógeno, interviniendo en ello el agua del mar, verdadero depósito de las sustancias indispensables en la vida de todas las plantas. Que el aire atmosférico contiene amoniaco y sales amoniacales es cosa demostrada en todos los casos; y puede decirse, atendiendo al término medio de multitud de determinaciones, que cada metro cúbico de aire contiene \( \frac{mg}{0,02} \) de amo-
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niaco, y considerando los 8.000 metros de espesor de la atmósfera, á la presión de 760 milímetros, de donde resulta que sobre cada hectárea de terreno hay 80.000.000 de metros cúbicos de aire, refiriendo los datos á la parte ocupada por los continentes, venimos á parar en que la atmósfera correspondiente á cada hectárea de terreno contiene sólo \( \frac{kg}{6,4} \) de amoniaco (cálculos Schlöesing), capaces de ser convertidos en nitratos ó de servir para las funciones de la vida vegetal. En cuanto al origen de ese nitrógeno amoniacal, muy poco se sabe.

Consideranse manantiales suyos aquella reacción química, en cuya virtud el nitrógeno atmosférico y el vapor de agua pueden unirse, interviniendo la chispa eléctrica, y constituir nitrito amónico; pero ya hemos visto cómo las cantidades de semejante cuerpo son escasas siempre y las putrefacciones, que dan muchos compuestos amoniacales; pero se ha demostrado cómo los terrenos absorben de continuo amoniaco, y la cantidad absorbida no equivale á la desprendida. En tales circunstancias, estableció su hipótesis Schlöesing, fundada en dos hechos bien determinados, y son los siguientes: los análisis demuestran que cada litro de agua del mar contiene \( \frac{mg}{0,4} \) de amoniaco, y entre el mar y la atmósfera existen relaciones notables respecto del vapor de agua y del ácido carbónico. El calor que evapora el agua marina dá suficiente tensión al amoniaco, que se desprende y mézclase al aire atmosférico.

A no investigar el origen del amoniaco contenido en el agua del mar, el problema quedaba en el mismo estado, y sólo se habían cambiado los datos, y de aquí el gran trabajo donde ha invertido su peregrino ingenio el sabio químico Schlöesing. Es hoy un hecho bien conocido que el amoniaco absorbido de la atmósfera por los terrenos se transforma al punto en nitratos, cuyos nitratos son en parte absorbidos y en parte los arrastran las lluvias, hasta dar con ellos en los ríos. También las sustancias amoniacales, originadas en los fenómenos de la putrefacción, se nitrifican casi totalmente, en cuanto es muy
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escasa la cantidad de amoníaco libre que proporcionan al aire. La presencia de nitratos en las aguas de los ríos se determina bien, y los estudios hechos por el eminente Boussingault, á propósito del Sena, demuestra cómo este río lleva, en solas veinticuatro horas, el ácido nítrico que representan 238 toneladas de nitrato potásico. Sin embargo de esta riqueza de compuestos, el agua del mar, analizada por el mismo Schloesing, contiene, á lo sumo, \( \frac{mg}{0,3} \) de ácido nítrico: la gran cantidad de nitrato antes indicada debe consumirse en nutrir animales y plantas marinas, cuyos seres, al destruirse en un medio poco oxigenado, deben restituir el nitrógeno al estado de amoniaco; el cual, á su vez, vuelve á nitrificarse, torna al mar convertido en nitratos, y se transforma, circulando sin cesar de las aguas á la atmósfera, de ésta á la tierra y de la tierra á los senos del mar. Tal es, reducida á sus términos esenciales, la hipótesis de Schloesing, fundada meramente en reacciones químicas, á saber: oxidación del amoniaco en los terrenos, formación de nitrito amónico en la atmósfera húmeda, interviniendo en ello descargas eléctricas e hidrogenación, en las aguas del mar mediante los seres vivos, de los nitratos que se convierten en amoniaco, cuyo gas vuelve á la atmósfera después de semejante ciclo de transformaciones. Tiene la doctrina expuesta no pocos atractivos; su sencillez cautiva y fundada en fenómenos bien conocidos explicaría, en cierto modo, el equilibrio del nitrógeno, si satisficiese los requisitos indispensables. Todas las sustancias nitrogenadas que intervienen en la vida de las plantas, hallanse sujetas á causas destructoras, que revisten carácter de generalidad, y el amoniaco no había de exceptuarse. Además, hace notar Berthelot, cómo el amoniaco gaseoso, contenido en la atmósfera sobre determinada superficie de terreno es insuficiente, no ya para reparar las pérdidas ocasionadas en el cultivo, sino para proporcionar á la tierra el nitrógeno que fija; y de otra parte, no es posible comparar la riqueza amoniacal del aire de las grandes ciudades y de los lugares poblados con la atmósfera pura de los campos, en los si-
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tios elevados, donde son fuertes los vientos y escasas las emanaciones pútridas.

En la hipótesis de Schloesing, entra mucho la analogía: se pretendió hacer, respecto del amoníaco, lo que está bien averiguado respecto del vapor de agua, sin tener en cuenta que no satisface la manera de explicar el cambio de los nitratos en compuestos amoniacales dentro del Océano, ni aún el modo ó mecanismo, en cuya virtud se desprende el mismo amoníaco, yendo á mezclarse con el aire. Tratándose de substancia tan estable y fija como el vapor de agua, el cual ni se oxida ni se desdobra á las temperaturas usuales, se comprenden bien los mecanismos de sus cambios, desde que el calor solar lo formó en la superficie de las inquietas aguas elevándolo á las superiores regiones de la atmósfera, hasta que, después de haberse condensado en lluvia, devuelvenlo los ríos al mar, de donde había salido; pero si consideramos el amoníaco, combinación gaseosa é hidrogenada, sujeta á cuantos cambios dependen de los singulares caracteres del nitrógeno, susceptible de formar cuerpos variadísimos, fácilmente oxidable y en estados que no son ácido nitrico ni nitratos, no se comprende bien, aún teniendo presentes las transformaciones de estos mismos nitratos en productos amoniacales, y las acciones del oxígeno atmosférico, y las propiedades nitrificantes de los terrenos, no se comprende, digo, esta exacta circulación, esta serie de cambios á los cuales atribuye Schloesing el papel de reparadores del gasto del amoníaco atmosférico.

Todavía es preciso hacerse cargo de otro género de observaciones antes de relatar los novísimos estudios acerca del nitrógeno y de su manera de fijarse en los terrenos. La necesidad indispensable de aquel elemento explica en la Agricultura el importantísimo papel de los abonos, como medio de dar á las plantas nitrógeno y restituir á los terrenos el que han perdido durante el cultivo anual y la producción vegetal; pero también aquí existe notable desequilibrio. Examinando con cierto detenimiento aquellas operaciones, por las que se restituye ó trata de restituirse á la tierra el nitrógeno invertido en la
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vida de las plantas, vienen á indicarse los manantiales de tal cuerpo y el empleo de los abonos. Preciso es distinguir las plantas cultivadas de las expontáneas en cuanto, tratándose de las primeras, se devuelve al terreno en los abonos, sino todo, buena parte del nitrógeno que ha perdido, mientras que en las segundas, aunque sus restos queden en la tierra, su fertilidad se agotaría en unas cuantas cosechas, á no haber otras causas que reparen la pérdida ó gasto de aquel cuerpo. Además, aún en las plantas cultivadas, los abonos no son suficientes, ni en ciertos casos la forma en la cual producen nitrógeno, es la adecuada para ser absorbido, metamorfoseado y asimilado. Constituyen sus manantiales en la Agricultura los restos orgánicos, susceptibles de pudrirse, dando productos diversos que contienen amoniaco; las sales que con éste se forman, extraídas de la hulla principalmente, y diversos nitratos, se usan de continuo, notándose como la industria obtiene el nitrógeno de restos orgánicos, elaborándolo á la manera de las plantas en los cultivos intensivos, sólo que éstas consumen más pronto el mismo nitrógeno. Como se admitía que semejante gas no era absorbido del aire, ni éste directamente podía fijarse en los terrenos, originando compuestos estables y solubles, se apelaba á las reservas de amoniaco contenido en la atmósfera y al ácido nitrico y nitrito amónico, formados en ella por descargas eléctricas, sin tener en cuenta que, sobre no ser suficiente el nitrógeno encerrado en tales cuerpos para reparar las pérdidas de la tierra, ignorábanse los mecanismos en cuya virtud producise el amoniaco atmosférico, no bastando la ingeniosa hipótesis de Schlöesing. Tal era el estado del problema al comienzo de los trabajos de Berthelot.

Por dos veces se advierte en sus obras notadas ciertas causas, á las cuales puede atribuirse la fijación del nitrógeno libre, no ya en los órganos de las plantas, sino en la misma tierra vegetal; causas continuas, perennes y naturales, cuyo lento trabajo mantiene el equilibrio necesario en el incesante cambio de la vida. En el Cap. XI, tomo II del libro titulado Essai de Mecanique Chimique, trata Berthelot de las reacciones quí-
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micas causadas por energías eléctricas, y un párrafo notable de ese capítulo (página 383), se consagra al relato y estudio de las reacciones del nitrógeno libre, provocadas por efluvios eléctricos sobre las materias orgánicas. De dos maneras examina el insigne químico tan importante asunto, partiendo del dato de la formación del ácido cianhídrico, cuando acciona el nitrógeno libre sobre el acetileno, interviniendo la chispa eléctrica, y como el caso es general para todos los compuestos orgánicos volátiles, admite que antes se transforman en acetileno. Aquí se trata de un fenómeno violento, que no puede jamás ser provocado por débiles tensiones ni mediante efluvios, los cuales pueden ser causa de otros hechos, produciéndose cuerpos poco diferentes y muy relacionados con los puestos en contacto con el nitrógeno; pero, aun así, difieren mucho los efectos, conforme sea la tensión del efluvio empleado. Sometida á grandes tensiones eléctricas la celulosa en forma de papel de filtro, vióse que en solas ocho ó diez horas absorbía notable cantidad de nitrógeno; al fin del experimento trató Berthelot el papel con cal soda, y sólo al rojo sombra desprendió amoniaco, cuyo gas debía provenir de la descomposición de un cuerpo nitrogenado muy fijo, caso presentado asimismo por los carburos de hidrógeno. La dextrina, al igual de otras sustancias orgánicas, absorbe nitrógeno libre y nitrógeno atmosférico, ya que el oxígeno no presenta obstáculo alguno al fenómeno.

En 1879, data del libro á que me refiero, aún no emprendiera Berthelot sus estudios de Química vegetal, y, sin embargo, después de indicar cómo la absorción del nitrógeno por las materias orgánicas se efectúa mediante la influencia de las dos electricidades, lo mismo que á débiles tensiones y con potencial fijo, resume sus trabajos diciendo: «Comparemos los datos cuantitativos de mis experimentos con la riqueza en nitrógeno de los tejidos y órganos vegetales que se renuevan anualmente. Las hojas de los árboles contienen cerca de ocho milésimas de nitrógeno; la paja de trigo, casi tres milésimas. El nitrógeno que en mis ensayos fijaba la dextrina al cabo de ocho mo-
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ses, se elevaba á dos milésimas; es decir, se había formado una materia nitrogenada de riqueza comparable á la de los tejidos herbáceos que la vejetación produce en el mismo lapso de tiempo, concurriendo á ello la influencia ejercida por las tensiones eléctricas naturales.» Trata después de cómo influye la electricidad atmosférica en las combinaciones del nitrógeno libre, punto importantísimo, en el cual menester será fijarnos un momento, ya que en él contiénese el problema principal objeto de los experimentos de Berthelot. Sus primeros trabajos acerca del particular fueron hechos en el verano y el otoño de 1876, y duraron desde el 29 de Julio al 5 de Octubre: empleó en ellos tubos de vidrio concéntricos, unas veces abiertos y otras cerrados á la lámpara, y en su interior, lleno de nitrógeno puro en el último caso, colocaba papel de filtro ó dextrina siruposa, según los ensayos, estableciéndose en el espacio anular de los tubos cierta tensión eléctrica, determinada por la diferencia del potencial entre el suelo, que estaba poblado de hierba, y una capa de aire, á la altura de dos metros sobre el mismo suelo, sosteniéndose el equilibrio eléctrico de todo el sistema, relacionado con un punto de la atmósfera, por medio del aparato de Thomson. Con objeto de que sirvieran para ulteriores comprobaciones, se dispusieron sobre la mesa del laboratorio, y sin ninguna suerte de influencias eléctricas, otros tubos preparados de igual suerte, en los cuales la sustancia orgánica no ha fijado la más insignificante dosis de nitrógeno. Pequeña fué también la determinada en las materias colocadas en los tubos sometidos al experimento; mas su cantidad era corta, y lo mismo la superficie de cada uno de los tubos empleados, las reacciones lentas, y el tiempo de dos meses no muy considerable; de aquí, haberse apreciado en algunos centigramos el nitrógeno fijado, en estado de compuestos fijos y estables, á más de 200 grados. Supóngase ahora un espacio mayor, cubierto de sustancias orgánicas, y se comprende que han de apropiarse gran porción de nitrógeno atmosférico.

El método descrito, ateniéndome al libro de Berthelot, consiente establecer una serie de resultados, que explican determi-