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Potential of elite maize composites for drought tolerance in stress and non-drought stress environments

P KY Sallah, K Obeng-Antwi, M B Ewool

Abstract


(Received 11 December, 1999; accepted 11 November, 2001)


ABSTRACT


Drought stress is a major factor limiting the productivity of maize (Zea mays L.) in West and Central Africa. This study was conducted to assess drought tolerance/susceptibility in nine early maturing maize composites, including five drought tolerant selections. The varieties were evaluated in 5 drought-stressed and 5 non-drought stressed environments in Ghana, West Africa, from 1995 to 1997. Effects due to environment (E), genotype (G) and G x E interaction were highly significant (P<0.01) for grain yield, 50% silk emergence, plant height, lodging, ears per plant, and ear rating in both environments (drought and non-drought stressed). In the stress environment, grain yields of the varieties ranged from 2.21 to 3.12 t ha-1, while in the favourable environment yields ranged from 4.17 to 5.96 t ha-1. Two drought tolerant selections (EVEJ 9190DWDP & EVFU 9190DWPD) out-yielded Dorke SR (an improved check) by 16.0% and the Local (landrace) variety by 30.8% in the stress environment. In the favourable environment, grain yields were similar, averaging 5.85 t ha-1 for the two elite varieties and the improved check. Grain yield in the stress environment was positively associated (r = 0.71, P<0.01) with yield in the non-stress environment. Estimates of Eberhart and Russell's stability parameters across environments were bi = 1.04 (s2=0.13) for the improved varieties and bi=0.65 (s2=0.22) for the local variety.


Key Words: Ghana, grain yields, productivity, selections, Zea mays


Résumé


La sécheresse est le plus grand facteur limitant la production de mais (Zea mays L.) en Afrique de l'ouest et centrale. Cette étude était conduite pour estimer la tolérance de neuf jeunes plantes à la sécheresse. Cinq de neuf sélections sont reputées tolérantes à la sécheresse. Les variétés étaient évaluées dans cinq environnement de sécheresse permenante et non permenante du Ghana de 1995- 1997. Les effets due à l'environnement (E); génotype (G) et à l'intéraction GxE étaient significativement élévés (P<0.01) pour le rendement en grains (50% `silk' emergence) , taille de la plante, spathes, les épis par plante, et le taux d'épis dans les deux environnements. Dans l'environnement stressé les rendements en grains ont rangé entre 2,21 et 3,12 t ha-1; et dans les conditions favorables ils ont rangé entre 4,2 et 5,96 t ha-1. Deux sélections tolérantes à la sécheresse (EVEJ 9190 DWDP et EVFV 9190 DWPD) ont surpassé le Dorke SR (Variété améliorée) par 16% et la variété locale (Landrace) par 30.8% dans un environnement stressé. Dans les conditions favorables, les rendements en grains étaient similaires avec une moyenne de 5.87 t ha-1, pour deux variétés élites et variétés améliorées. Le rendement en grains dans l'environnement stressé était positivement associé (R= 0.71, P< 0.01) à celui de l'environnement non stressé. Une estimation des paramètres de stabilité de Eberhart et Russel à travers environnements étaient de bi=1,04 (S2 = 0.13) pour les variétés améliorées et bi = 0,65 (S2= 0.22) pour la variété locale.


Mots Clés: Ghana, rendement en grain, productivité, sélections, Zea mays


(Af Crop Sci J 2002 Vol 10 No 1 pp1-10)



http://dx.doi.org/10.4314/acsj.v10i1.27552
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