ResearchRainfall and Temperature Influence on Zea mays L. Leaf Expansion and Seasonal Grain Yield Differences in Semi Arid Central Kenya

Abstract

Leaf area index (LAI) is a measure of leaf expansion and is partly an indicator of the effects of climatic factors on crop performance. LAI may therefore have during developmental stages, indications of the expected yields. LAIs determined from eight trials on Katumani maize between 1987 and 1990 in Meru, Embu, Muranga, Machakos and Kitui districts of Kenya were consistently higher in the long rainy season (March-June), compared to the short one (October-December). At two sites in lower Meru where both climatic data sets were available, the short rainy season crop outyielded the long one by an average of 15.5%. The maximum LAI differences at the two sites were between tasselling and wax ripeness stages for both seasons and occurred about 50 days after emergence. There were positive relationships between LAI and yields in the long season but insignificant and negative relationships in the short season. Higher rainfall amounts between tasselling to silking could have extended the leaf expansion period in the second season by lowering thermal time. This ensured larger leaves and better photosynthetic activity that led to better grain yields. Increasing moisture supply in the drier first season during the tasselling to silking stages would ensure higher LAIs through which yields of Katumani maize in semi-arid central Kenya can be improved.



Discovery and Innovation Vol. 13 no. 3/4 December (2001) pp. 156-162

Key words: leaf area index, performance, cropping season, maize, yield



Résumé



L'indice de la surface foliaire (ISF) est un paramètre pour mesurer l'expansion foliaire et un indicateur des effets climatiques sur la performance de la plante. Au cours des stades de croissance de la plante, l'ISF peut dorénavant comporter des indications sur des rendements. Les indices de la surface foliaire déterminés sur huit sites de la variété de maïs Katumani entre 1987 et 1990 dans les districts de Meru, Embu Muranga, Machakos et Kitui au Kenya, étaient toujours très élevés en grande saison de pluies (mars –juin) en comparaison de ceux de la petite saison de pluies (octobre- décembre). Sur deux sites au sud de Meru, disposant des relevées climatiques, les rendements en maïs de la petite saison de pluies ont surpassé ceux de la grande saison de 15.5%. Sur les deux sites et pour toutes les saisons, les différences maximales des indices de la surface foliaire se situaient entre le stade d'épiaison et celui de maturité cireuse, à peu près 50 jours après la levée. Il existait de fortes relations positives entre les indices de la surface foliaire et les rendements pour la grande saison de pluies, mais ces relations étaient plutôt faibles et négatives pour la petite saison de pluies. Des précipitations importantes entre l'épiaison et la floraison auraient pu prolonger la période d'expansion foliaire en grande saison de pluies suite à un rabais de température. Ceci a permis la formation des grandes feuilles et une meilleure activité photosynthétique qui ont déclenché une meilleure récolte. L'augmentation de l'humidité au stade de l'épiaison en petite saison de pluies à partir du stade d'épiaison jusqu'à la floraison, pourrait favoriser des indices élevés de la surface foliaire et améliorer les rendements pour la variété Katumani, dans des conditions semi - arides de la partie centrale du Kenya.





Discovery and Innovation Vol. 13 no. 3/4 December (2001) pp. 156-162


Mots-clés: indice de la surface foliaire, persormance, saison cuturale, maïs, rendement