African Journals Online
African Crop Science Journal

The Journal of Tropical Crop Science and Production
Volume 11 Number 1, 2003
Abstracts

Genotype X Environment Interaction and Stability Analysis of Seed Yield in Navy Bean Genotypes

Setegn Gebeyehu and Habtu Assefa

National Lowland Pulse Research Program, Melkassa Agricultural Research Center, P. O. Box 436, Nazareth, Ethiopia

Abstract

Genotype x environment interactions, genotype response to environments and stability for seed yield of navy bean genotypes (Phaseolus vulgaris L.) were studied. Sixteen genotypes were grown in a randomised complete block design with three replications at four locations in Ethiopia. Genotype x environment (G X E) interactions were analysed using linear regression. There was considerable variation in seed yield within and across environments. Genotype x environment interaction was present, the highest being the linear component. The significance of the linear proportion demonstrated the adequacy of the regression model in describing the stability of the bean genotypes. Two genotypes, G 17450 and PAN 134 with respective regression coefficient values of 1.04 and 1.09, smaller S2d values, and a relatively high seed yield could be considered the most widely adapted genotypes. The other test genotypes were sensitive to production-limiting factors, their wider adaptability, stability and general performance to the fluctuating growing conditions within and across sites being lowered.

Key Words: Adaptation, Phaseolus vulgaris, regression coefficient, seed yield

Résumé

Les intéractions génotype et environnement, la réponse du génotype aux environnements et la stabilité du rendement en graine des génotypes de haricots commun (Phaseolus vulgaris L.) étaient étudiés. Seize génotypes étaient germés dans un block completement au hasard avec trois réproductions en quatre endroits en Ethiopie. Les intéractions génotype x environnement (GXE) étaient analysées en utilisant une régression linéaire. Il y avait une variation considérable en rendement en graine dans et à travers les environnements. L’intéraction génotype x environnement était présente et la plus élévée était la composante linéaire. L’importance de la proportion linéaire a demontré le caractère adéquat du modèle de régression dans la description de la stabilité des génotypes de haricots. Deux génotypes, G 17450 et PAN 134 avec des coéfficients de régression de valeurs respectives 1,04 et 1,09 , les petites valeurs de Sd2, et un haut rendement en graine relatif pourraient être considérés comme les génotypes les plus largement adaptés. Les autres épreuves des génotypes étaient sensibles aux facteurs limitant la production, leur large adaptabilité, stabilité et performance générale aux fluctuantes conditions de croissance dans et à travers les sites étant diminuées.

Mots Clés: Adaptation, Phaseolus vulgaris, coéfficient de régression, rendement en graine

GENOTYPE X ENVIRONMENT INTERACTION STUDIES ON YIELDS OF SELECTED POTATO GENOTYPES IN UGANDA

G. Abalo, J. J. Hakiza¹, R. El-Bedewy² and E. Adipala

Department of Crop Science, Makerere University, P.O. Box 7062, Kampala, Uganda

¹Kalengyere Research Station, P.O. Box 722, Kabale, Uganda

²International Potato Centre, Sub-Saharan Africa Region, P.O. Box 25171, Nairobi, Kenya

Abstract

High yielding potato (Solanum tuberosum) genotypes with good levels of resistance to late blight were identified at Kalengyere Research Station in southwestern Uganda. The yield stability of these genotypes, however, remains uncertain. For instance, the performance of these genotypes varied over 4 seasons of evaluation and when tested at Kachwekano site. Genotype x environment interaction study was therefore required to determine their adaptation in the different agroecologies where the genotypes would be grown. Five sites in Uganda at different elevations were selected for the study and these were Kalengyere (2450 masl), Bulegeni (1670 masl), Mbarara (1500 masl), Tororo (1250 masl) and Namulonge (1150 masl). The trials were conducted for three seasons: namely 2000 (A and B) and 2001 (C) being the first (A) and second (B) and third (C) seasons of the trials. Each location for a particular season was regarded as one environment. Genotypes 389484.20, 389685.2, 389698.12, 389584.22 and 389701.34 performed better than the other genotypes in all the five locations. The G x E analysis was done using Additive Main effects and Multiplicative Interaction (AMMI) and the biplot identified genotypes 389484.20, 391558.16, Victoria, 391558.5, 389584.22, Kisoro and 391558.13 as adapted to Bulegen C, Mbarara B, Namulonge B and C and Tororo A, B and C. Genotypes 391558.11, 389685.2 and 391558.1 were adapted to Kalengyere A. Namulonge B and C and Tororo A, B and C were identified as similar environments basing on their responses.

Key Words: Adaptation, AMMI analysis, Phytophthora infestans, Solanum tuberosum, yield stability

Résumé

Les génotypes de patates à haut rendement (Solanum tuberosum) avec des bons niveaux de résistance à la brunissure tardive étaient identifiés à la station de recherche de Kalengyere en sud-ouest de l’Ouganda. La stabilité du rendement de ces génotypes, cependant, reste incertaine. Par exemple, la performance de ces génotypes a varié au delà de 4 saisons d’évaluation et au moment de l’épreuve au site de Kachwekano. L’étude d’intéraction génotype x environnement était ainsi donc nécessaire pour déterminer leur adaptation dans les différentes zones agro-écologiques où les génotypes seront germés. Cinq sites en Ouganda aux élévations différentes étaient séléctionnés pour l’étude notamment Kalengyere (2450 masl), Bulegeni (1670 masl), Mbarara (1500 masl), Tororo (1250 masl) et Namulonge (1150 masl). Les essais étaient conduits pour trois saisons : nommément 2000 (A et B) et 2001 (C) étant la première (A) et la seconde (B) et la troisième (C) saisons d’essais. Chaque emplacement pour une saison particulière était regardée comme un environnement. Les génotypes 389484,20 ; 389685,2 ; 389698,12 ; 389584,22 et 389701,34 ont eu une bonne performance que les autres génotypes dans tous les cinq emplacements. L’analyse de GxE était faite utilisant les principaux effets additifs et multiplicatifs d’intéraction (AMMI) et les génotypes double identifiés 389484,20 ; 391558,16 ; Victoria, 391558,5 ; 389584,22, Kisoro et 391558,13 comme adaptés à Bulegen C, Mbarara B, Namulonge B et C et Tororo A, B et C. Les génotypes 391558,11; 389685,2 et 391558,1 étaient adaptés à Kalengyere A. Namulonge B et C et Tororo A, B et C étaient identifiés comme des environnements similaires en se basant sur leurs réponses.

Mots Clés: Adaptation, analyse AMMI, Phytophthora infestans, Solanum tuberosum, stabilité de rendement

RECOMMANDATIONS SPECIFIQUES D’ENGRAIS: CALIBRATION ET VALIDATION DU MODULE PHOSPHORE DU MODELE NuMaSS

M.D. Doumbia, A. Sidibé, A. Bagayoko, M. A. Diarra, A. Bationo¹, R. A. Kablan²,

R.S. Yost², L.R. Hossner³ et F.M. Hons³

Laboratoire Sol- Eau -Plante, Institut d’Economie Rurale, BP 262, Bamako, Mali

¹ICRISAT, BP 2814, Niamey, Niger

²The University of Hawaii, Honolulu, HI, USA

³Texas A&M University, College Station, TX 77841, USA

Résumé

Les recommandations d'engrais en vigueur au Mali et dans d’autres pays de l’Afrique de l’Ouest furent faites selon la méthode Chaminade. Pour des raisons socio-économiques, des doses permettant de corriger les déficiences de nutriments majeurs furent vulgarisées. Ces "recommandations uniques", quand elles sont appliquées, entraînent un épuisement continu des réserves nutritives des sols. L’objectif de cette recherche était de calibrer et valider le module P du modèle NuMaSS (Nutrient Management Support System). Des incubations de laboratoire furent d’abord faites afin de calibrer le coefficient de pouvoir tampon nécessaire au module P. Les doses de N, P et de chaux prédites par le modèle NuMaSS furent ensuite comparées aux recommandations uniques d’engrais en plein champ afin de valider ces recommandations spécifiques. Les coefficients de pouvoir tampon sont inversement proportionnels à la teneur en argile des sols. Les coefficients des sols sableux maliens de Cinzana (0,73) et nigériens de Kollo P3 (0,64) sont plus élevés que ceux des sols argileux maliens de Longorola-bf (0,22) et nigériens de Kollo P1 (0,21). En général, les coefficients de pouvoir tampon obtenus par incubation de laboratoire (0,60) ont tendance à être plus bas que ceux estimés par le module P du modèle NuMaSS (0,67). La gamme de texture des sols utilisés (de 1,5 à 56,4% d’argile) permet de retenir que les coefficients de pouvoir tampons estimés par le module P de NuMaSS sont corrects pour les sols exondés. Les rendements en grains des différents essais et tests n’indiquent pas la supériorité attendue des recommandations spécifiques d’engrais du modèle NuMaSS par rapport aux recommandations uniques d’engrais en vigueur (1624 et 1582 kg de grains de maïs par ha, respectivement).

Mots Clés: Pouvoir tampon, recommandation d’engrais, modèle

Abstract

Fertiliser recommendations in Mali as well as in many other countries of West Africa were made according to Chaminade’s method. For socio-economic reasons, correcting deficiency rates of major nutrients were vulgarized. These blanket recommendation, when applied, lead to a continuous soil nutrient mining. The objective of this research was to calibrate and validate the P module of NuMass. Laboratory incubations were conducted to calibrate the P buffering coefficients used by the P module. Rates of N, P and lime predicted by NuMass model, considered as specific recommendations, were compared to the blanket recommendations in the field in order to validate them. The buffer coefficients were inversely proportional to the clay content. The buffering coefficient of sandy soils of Cinzana/Mali (0.73) and Kollo/Niger P3 (0.63) were higher compared to the clayey soils of Longorola-bf (0.22) and Kollo/Niger (0.21). Generally, buffering coefficients obtained by laboratory incubation (0.60) tended to be lower than the estimated coefficient by the P module NuMass (0.67). The range of the used soil texture (1.5-54.6 % clay) showed that the buffering coefficients estimated by the P module of NuMass were correct for flooded soils. Grain yield of different trials and tests do not indicate the expected higher performance of specific recommendations of fertilisers from NuMass model compared to the used blanket recommendation (1624 and 1582 kg ha-1 of maize; respectively).

Key Words: Buffering capacity, fertilizer recommendation, model

RECOVERY OF WHEAT RESIDUE NITROGEN15 AND RESIDUAL EFFECTS OF N FERTILISATION IN A WHEAT - WHEAT CROPPING SYSTEM UNDER MEDITERRANEAN CONDITIONS

L.L. Ichir and M. Ismail¹

Moulay Ismail University, Faculty of Science and techniques, B.P. 509, 52000, Boutalamine Errachidia, Morocco

¹Moulay Ismail University, Faculty of Science, B.P.4010,5000, Beni M’hamed Meknes, Morocco

Abstract

For cropping systems, quantification of the fate of fertiliser N and residual N is essential, to develop management practices that optimise N use efficiency. A field study was conducted in Saharan Morocco to assess the fate of fertiliser N in a wheat (Triticum durum var. Karim) - wheat cropping sequence. Therefore 85 kg ha-1 N as labelled ammonium sulfate (9.764% atomic excess) was applied in a three-split application. Fertiliser N recovery by wheat in the first year was 33.1%. At harvest, 64.8% of fertiliser N was found in the 0 - 80 cm profile as residual fertiliser-derived N; 2.1% of the applied N could not be accounted for year 1996/1997. The N unaccounted for was mainly ascribed to denitrification. The recovery of the residual labelled fertiliser N by the subsequent wheat crop was 6.4% for the treatment without residue incorporation, and 7.4% in the case of residue incorporation. The un recovered N after the second cropping season was 15.6 and 11.8% without and with residue incorporation, respectively. Loss of labelled N by the soil-plant system was not due to leaching but to denitrification. In the treatment (N+*R) with labelled residue incorporation, the %N recovery by plants was 16.2%, indicating the mineralisation of the residue applied.

Key Words: Arid-Saharan, denitrification, immobilisation, leaching, mineralisation, Triticum durum

Résumé

Pour les sytèmes des cultures la quantification du sort des engrais N et les résidus de N, il est essentiel de développer les pratiques de gestion qui maximisent l’usage efficace de N. Une étude de terrain était conduite dans le sahara maroccain pour évaluer le sort des engrais N dans le blé (Triticum durum var. Karim) et la séquence de système de culture basé sur le blé. Ainsi donc 85 kg ha-1 de N comme sulfate d’ammonium étiqueté (9,764% d’exces atomique) était appliqué dans trois phases. Le recouvrement des engrais N par le blé en première année était de 33,1%. A la recolte 64,8% des engrais N était trouvé dans le profile 0-80 cm comme engrais dérivé N résiduel ; 2,1% de N appliqué ne pourra pas être compté pour l’année 1996/1997. Le N non compté était principalement attribué à la denitrification. Le recouvrement des engrais N résiduel étiqueté par la plante de blé subséquent était 6,4% pour le traitement sans incorporation de résidus, et 7,4% dans le cas d’incorporation de résidus. Le N non-recouvert après la seconde saison de culture était respectivement de 15,6 et 11,8% sans et avec incorporation de résidus. La perte de N étiqueté par le système de plante-sol n’était pas due à l’infiltration mais à la dénitrification. Dans le traitement (N+R) avec incorporation de résidus étiquetés, le pourcentage de recouvrement de N par les plantes était 16,2%, indiquant la minéralisation des résidus appliqués.

Mots Clés: Sahara aride, dénitrification, immobilisation, infiltration, minéralisation, Triticum durum

INTERCROPPING AND NITROGEN MANAGEMENT EFFECTS ON DIAMONDBACK MOTH DAMAGE AND YIELD OF COLLARDS IN THE HIGHLANDS OF KENYA

M. Said and F.M. Itulya

Department of Horticulture, Egerton University, P. O. Box 536, Njoro, Kenya

Abstract

Collard (Brassica oleracea var. acephala D.C) is an important source of income to many smallscale farmers in Kenya and also is a major dietary component for many Kenyans. The production of collards is, however, constrained by several pests, with diamondback moth (Plutella xylostella) larvae being the major pest. Control of the diamondback moth larvae has mainly been by chemical sprays, which has resulted in the problem of pest resistance and pollution to the environment. This study was, therefore, an attempt to look into alternative environmentally friendly ways of controlling diamondback moth larvae in collards. Two studies were conducted in Egerton University, Tatton Farm, Njoro, Kenya to determine the effects of intercropping and nitrogen application on the diamondback moth larvae population and damage, and yield of collard. Intercropping collard with either beans (Phaseolus vulgaris L.) or onions (Allium cepa) significantly lowered moth larvae populations and damage on collard leaves compared to unsprayed collard monocrop. Overall, the lowest larvae population and damage was recorded in insecticide sprayed collard monocrop. Nitrogen application increased diamondback moth damage on collard, but did not affect larvae populations. Intercropping increased crop output per unit area of land, measured by land equivalent ratios. Considering the harmful effects associated with synthetic insecticides, these results indicate that intercropping collard with either beans or onions can be effectively used to suppress diamondback moth larvae population and damage in collards.

Key Words: Cropping systems, IPM, LER, Plutella xylostella

Résumé

Le collier (Brassia oleracea var. acephala D.C) est une importante source de revenue pour les nombreux petits fermiers au Kenya et aussi un majeur composant alimentaire pour beaucoup des Kenyans. La production du collier est cependant contrainte par plusieurs insectes, avec les papillons nocturnes Plutella xylostella comme l’insecte majeur. Le contrôle des larves de Plutella xylostella a été principalement par pulvérisation des particles chimiques laquelle a engendré le problème de résistance des insectes et la pollution de l’environnement. Ainsi donc, cette étude était une tentative de voir des voies alternatives, environnementalement favorables, de contrôle de population et dégâts des larves de Plutella xylostella dans les colliers. Deux études étaient conduites à l’Université d’Egerton, et dans les fermes de Talton et de Njoro au Kenya pour déterminer les effets d’intercultures et l’application de l’azote sur la population et les dégâts des larves de plutella xylostella et le rendement de colliers. L’interculture de collier avec d’autres haricots (Phaseolus vulgaris L.) ou les oignons (Allium cepa) a significativement baissé les populations et les dégâts des larves de Plutella xylostella sur les feuilles de colliers comparé à la monoculture de collier non pulverisé. Globalement, la faible population et dégâts était enregistrés dans la pulvérisation d’insecticide en monoculture de collier. L’application d’azote a augmenté les dégâts de Plutella xylostella sur les colliers, mais n’avait pas affecté les populations des larves. L’interculture a augmenté la production des plantes par unité de surface de terre, mesurée par rapports à l’équivalent de terre. Considérant les effets nuisibles associés avec les insecticides synthétiques, ces résultats indiquent que l’interculture de collier avec les autres haricots ou oignons peut être effectivement utilisée pour supprimer la population et dégâts des larves de Plutella xylostella dans les colliers.

Mots Clés: Systèmes de cultures, IPM, LER, Plutella xylostella

INTERCROP PRODUCTIVITY OF ROSELLE IN NIGERIA

F.E. Fbabatunde

Crop Production Programme, School of Agriculture & Agricultural Technology, P.M.B. 0248. Abubakar Tafawa Balewa University, Bauchi. Nigeria

Abstract

Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) is a crop of immense benefit within small scale cropping systems in Nigeria as well as in most developing countries of Africa. However, the productivity of roselle when cultivated under intercropping arrangements as is often the case is largely unknown. Therefore, field experiments were conducted to investigate the influence of intercropping combinations on the productivity and profitability of roselle. The study was conducted to ascertain whether roselle would be better intercropped with either legumes or cereals. From the results obtained, intercrop performance and net farm income were better with the roselle-groundnut intercrop than with other intercrop systems. The cash advantage due to intercropping (CAI) was highest for roselle intercropped with groundnut (Arachis hypogea) followed by intercropping with cowpea (Vigna unguiculata). Yield of roselle was more reduced when intercropped with the cereals (millet and sorghum) than for the legumes (groundnut and cowpea). Roselle is more compatible with annual legumes for intercropping than with cereals.

Key Words: Cereals, cropping systems, Hibiscus sabdariffa, legumes, yields

Résumé

La roselle (Hibicus sabdariffa L.) est une plante aux bénéfices immenses dans systèmes des petites cultures au Nigeria aussi bien que dans la plupart des pays en développement d’Afrique. Cependant, la productivité de la roselle cultivée en association, comme c’est toujours le cas, est largement inconnue. Par conséquent, des expériences de champs étaient conduites pour déterminer l’influence des cultures associées sur la productivité de la roselle. L’étude était conduite pour certifier si la performance de la roselle était meilleure en association avec les légumes ou avec les céréales. A partir des résultats obtenus la performance en association et le revenu net de la ferme étaient mieux avec l’association roselle-arachide par rapport aux autres associations. L’avantage monétaire du à l’association était élévé pour la roselle-arachide (Arachis hypogea) suivit de l’association roselle-niébé (Vigna unguiculata). Le rendement de la roselle était plus réduite en association avec les céréales (millet et le sorgho) comparé à son association avec les légumes (arachide et le niébé). La roselle est plus compatible en association avec les legumes que en association avec les céréales.

Mots Clés: Céréales, systèmes de cultures, Hibiscus sabdariffa, légumes, rendement

SHORT COMMUNICATION

EVALUATION OF HOST-PATHOGEN INTERACTION OF MYCOVELLOSIELLA CAJAN WITH PIGEONPEA

F.M. Gatheca and A.W. Mwang’ombe¹

National Museums of Kenya Molecular Genetics Department, P. O. Box 40658, Nairobi, Kenya

¹Department of Crop Protection, University of Nairobi, P. O. Box 30197, Nairobi, Kenya

Abstract

Although Mycovellosiella cajan is an important pathogen limiting production of pigeonpea through transmission of Mycovellosiella leafspot, little is known about the structural formation of either the host (pigeonpea) or the fungus. Thus, this study was conducted to assess any differences in structure as an indication of resistance in pigeonpea genotypes to Mycovellosiella cajan. Germtube growth was not different in either of the pigeonpea germplasms assessed. Penetration in pigeonpea by Mycovellosiella cajan was inhibited by production of stomatal exudates in resistant varieties. In susceptible varieties germtube grew towards the stomata and penetrated either directly or through the stomata. In resistant varieties germtube bypassed the stomata and the point of penetration was not easily noticed. Mycovellosiella cajan sporulated in susceptible pigeonpea leaves 16 - 18 days after inoculation and in resistant varieties, conidiophores were not observed even after 16 days. In susceptible varieties there was rupturing of the stomata due to mass production of conidiophores through the stomata.

Key Words: Cajanus cajan, germplasm, leafspots

Résumé

Malgré que les Mycovellosiella cajan est un important pathogène limitant la production de pigeonpea à travers la transmission de tâches de Mycovellosiella cajan sur les feuilles, il y a une connaissance limitée sur la formation structurale de l’hôte (pigeonpea) ou du fongi . cette étude était conduite pour évaluer toutes les différences dans la structure comme indication de la résistance dans les génotypes du pigeonpea à la Mycovellosiella cajan. La croissance des tubes de germes n’était pas différente dans le pigeonpea et les germplasmes étudiés. La pénétration du Mycovellosiella cajan était par la production de stomatal exudates dans les variétés résistantes. Dans les variétés susceptibles, les tubes des germes depassant le stomata et le point de pénétration étaient facilement observés. Mycovellosiella cajan produit dans les feuilles de pigeonpea susceptibles 16 à 18 jours après l’inoculation et dans les variétés résistantes, les conidiophores n’étaient pas observés même après 16 jours. Dans les variétes susceptibles, il y avait une rupture du stomata à cause de la production de conidiophores à travers le stomata.

Mots Clés: Cajanus cajan, germplasme, mildiou.