The effect of grassy field margins and fertilizer on soil water, plant nutrient levels, stem borer attacks and yield of maize in the humid forest zone of Cameroon

Abstract

Two field experiments, planted in a split plot design, were conducted during 2002 in the forest zone of Cameroon, to investigate the effect of border rows with Pennisetum purpureum (Poaceae) or with Panicum maximum (Poaceae) on soil water, plant nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K), borer infestations, parasitism and maize yield. The grassy boundaries were the main plots and fertilizer treatment the sub plots. Soil humidity was significantly higher under the grass borders than in maize plots. Nitrogen uptake by maize tended to be highest in plots surrounded by P. purpureum but the differences were significant during the second season only. Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera: Noctuidae) was the predominant borer species followed by Eldana saccharina (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae). The predominant parasitoid species was the scelionid egg parasitoid Telenomus busseolae Gahan (Hymenoptera: Scelionidae). During both seasons, plant nitrogen, B. fusca infestation, plant damage and yield were significantly higher in maize sub-plots that received fertilizer The interaction between the grassy margin effect and the fertilization was significant only for B. fusca infestations, during the second season with maize + P. purpureum having a significantly lower number of borers in the fertilized than the unfertilized sub-plots. The grassy borders had no effect on B. fusca egg parasitism variables except in the first season, when maize with P. purpureum had a significantly higher percentage of egg batches parasitized. During both seasons, there were some significant differences in yield variables between main plots but the trends were not clear. Multiple regression showed that B. fusca infestation, plant damage, egg parasitism, plant N, P and K affected yield, with plant nutrients explaining most of the variability. The implication of the findings for the feasibilty of this habitat management technology to farmers in southern Cameroon is discussed.

Résumé

L’effet de bordure herbeuse et de la fertilisation sur la teneur en eau des sols, les nutriments de la plante, l’infestation par les foreurs et le rendement du maïs dans la zone de forêt humide du Cameroun Deux essais au champ, dans des parcelles subdivisées ont été menés en 2002 dans la zone de forêt du Cameroun, pour étudier l’effet de bordure de Pennisetum purpureum (Poaceae) ou Panicum maximum (Poaceae), sur l’humidité du sol, les teneurs en azote, phosphore et potassium de la plante, l’infestation par les foreurs des tiges, leur parasitisme et le rendement du maïs. Les bordures herbeuses étaient les parcelles principalement à l’étude avec l’utilisation d’engrais pour les sous-parcelles de contrôle. L’humidité du sol était significativement plus élevée en bordure qu’à l’intérieur des parcelles de maïs. La prise en azote par le maïs avait tendance à être plus élevée dans les parcelles entourées par P. purpureum mais ceci ne fût observé que dans la deuxième campagne d’évaluation. Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera : Noctuidae) a été le foreur le plus recensé suivi par Eldana saccharina (Walker) (Lepidoptera : Pyralidae). Le parasitoïde le plus abondant était Telenomus busseolae (Gahan) (Hymenoptera : Scelionidae). Pendant les deux campagnes d’évaluation la teneur azotée, l’infestation par B. fusca, les dégâts et le rendement étaient significativement plus élevés dans les sous-parcelles qui ont reçu de l’engrais. L’interaction entre l’effet de bordure et la fertilisation par engrais n’était significative que pour le paramètre » infestation par B. fusca «dans la deuxième campagne avec maïs + P. purpureum ayant le moins de ravageur dans les sous-parcelles fertilisées que dans celles non-fertilisées. Les bordures herbeuses n’ont pas eu d’effet sur le parasitisme des oeufs de B. fusca, sauf pendant la première campagne d’évaluation où le maïs + P. purpureum avait significativement plus de masses d’oeufs parasitées. Pendant les deux campagnes, il y avait quelques différences dans le rendement selon le traitement mais aucune tendance marquée fût observée. Des régressions multiples ont permis de montrer que l’infestation par B. fusca, les dégâts de la plante, le parasitisme des oeufs et les teneurs en azote, potassium et phosphore du maïs ont affecté le rendement, les nutriments de la plante expliquant les variabilités. Les conséquences de ces résultats sur l’utilisation d’une telle technique culturale dans le milieu paysan en zone forestière sont discutées.

Keywords:

• Busseola fusca
• stem borer
• grasses
• soils
• Africa