Published August 23, 2023 | Version v1
Publication Open

Screening of Sugarcane Varieties for Tolerance to Water Deficiency Using Containers

Creators

  • 1. Midlands State University
  • 2. University of Zululand
  • 3. Great Zimbabwe University

Description

The negative effects of water deficiency in sugarcane production caused by climate change on the productivity of sugarcane can be mitigated by drought tolerant varieties. A 14 × 2 factorial arrangement in completely randomised design replicated three times was used to screen 14 varieties for drought tolerance at the Zimbabwe Sugar Experiment Station (ZSAES). The first factor was the sugarcane varieties viz ZN1, ZN2, ZN3, ZN4, ZN5, ZN6, ZN7, ZN8, ZN9, ZN10, CP72–1312, NCo376, N14, and CP72–2086. The second factor comprised of two levels of irrigation, namely, well-watered (100% by volume) and water-deficit stressed (30% by volume). The parameters measured in this study which included tiller count, leaf SPAD index, total plant dry mass, photosynthetic rate, and leaf temperature were found not suitable for screening sugarcane for tolerance to water-deficit stress. Water-deficit stressed varieties ZN1, ZN8, ZN10, and N14 had the tallest stalks. Varieties CP72–2086, ZN2, ZN5, CP72–1312, ZN4, ZN6, and ZN9 were stunted, indicating that they were probably drought-sensitive. Leaf vapour pressure deficits of varieties ZN8, ZN10 and N14 were higher in water-stressed plants than in the well-watered ones. The vapour pressure deficit of well-watered NCo376 plants was higher than that of water-stressed plants. Furthermore, the stomatal conductance of water-stressed NCo376 plants was greater than that of the other varieties tested, showing more tolerance to drought. Based on stem height, stomatal conductance, vapour pressure deficit, transpiration rate and dry matter parameters measured in the present study, sugarcane varieties that are recommended to cane farmers in Zimbabwe when faced with drought are NCo376, ZN1, ZN8, ZN10 and ZN14.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمكن التخفيف من الآثار السلبية لنقص المياه في إنتاج قصب السكر الناجم عن تغير المناخ على إنتاجية قصب السكر من خلال الأصناف المقاومة للجفاف. تم استخدام ترتيب مضروب 14 × 2 في تصميم عشوائي تمامًا تم تكراره ثلاث مرات لفحص 14 نوعًا من تحمل الجفاف في محطة تجربة السكر في زيمبابوي (ZSAES). كان العامل الأول هو أصناف قصب السكر وهي ZN1 و ZN2 و ZN3 و ZN4 و ZN5 و ZN6 و ZN7 و ZN8 و ZN9 و ZN10 و CP72 -1312 و NCo376 و N14 و CP72 -2086. يتكون العامل الثاني من مستويين من الري، وهما المياه الجيدة (100 ٪ من حيث الحجم) والعجز المائي المجهد (30 ٪ من حيث الحجم). تم العثور على المعلمات التي تم قياسها في هذه الدراسة والتي شملت عدد الحارثين، ومؤشر SPAD للأوراق، والكتلة الجافة الكلية للنبات، ومعدل التمثيل الضوئي، ودرجة حرارة الأوراق غير مناسبة لفحص قصب السكر لتحمل إجهاد نقص المياه. كان لأصناف نقص المياه المجهدة ZN1 و ZN8 و ZN10 و N14 أطول سيقان. كانت الأصناف CP72 -2086 و Zn2 و ZN5 و CP72 -1312 و ZN4 و ZN6 و ZN9 تعاني من التقزم، مما يشير إلى أنها ربما كانت حساسة للجفاف. كان عجز ضغط بخار الأوراق في الأصناف ZN8 و ZN10 و N14 أعلى في النباتات التي تعاني من إجهاد مائي منه في النباتات المروية جيدًا. كان عجز ضغط البخار في محطات NCo376 المروية جيدًا أعلى من ذلك في النباتات التي تعاني من إجهاد مائي. علاوة على ذلك، كان التوصيل الفموي لنباتات NCo376 التي تعاني من الإجهاد المائي أكبر من الأنواع الأخرى التي تم اختبارها، مما يدل على مزيد من التسامح مع الجفاف. استنادًا إلى ارتفاع الساق، وتوصيل الفم، وعجز ضغط البخار، ومعدل النتح، ومعايير المادة الجافة التي تم قياسها في هذه الدراسة، فإن أصناف قصب السكر التي يوصى بها لمزارعي قصب السكر في زيمبابوي عند مواجهة الجفاف هي NCo376 و ZN1 و ZN8 و ZN10 و ZN14.

Translated Description (French)

Les effets négatifs de la carence en eau dans la production de canne à sucre causés par le changement climatique sur la productivité de la canne à sucre peuvent être atténués par des variétés tolérantes à la sécheresse. Un arrangement factoriel de 14 × 2 dans un plan complètement randomisé répliqué trois fois a été utilisé pour cribler 14 variétés pour la tolérance à la sécheresse à la Zimbabwe Sugar Experiment Station (ZSAES). Le premier facteur était les variétés de canne à sucre à savoir ZN1, ZN2, ZN3, ZN4, ZN5, ZN6, ZN7, ZN8, ZN9, ZN10, CP72-1312, NCo376, N14 et CP72–2086. Le deuxième facteur comprenait deux niveaux d'irrigation, à savoir, bien arrosé (100 % en volume) et déficitaire en eau stressé (30 % en volume). Les paramètres mesurés dans cette étude, notamment le nombre de motoculteurs, l'indice SPAD foliaire, la masse sèche totale de la plante, le taux de photosynthèse et la température foliaire, n'ont pas été jugés appropriés pour le dépistage de la tolérance au stress hydrique chez la canne à sucre. Les variétés stressées par le déficit hydrique ZN1, ZN8, ZN10 et N14 avaient les tiges les plus hautes. Les variétés CP72–2086, ZN2, ZN5, CP72-1312, ZN4, ZN6 et ZN9 présentaient un retard de croissance, ce qui indique qu'elles étaient probablement sensibles à la sécheresse. Les déficits de pression de vapeur des feuilles des variétés ZN8, ZN10 et N14 étaient plus élevés chez les plantes soumises à un stress hydrique que chez les plantes bien arrosées. Le déficit de pression de vapeur des plantes NCo376 bien arrosées était plus élevé que celui des plantes soumises à un stress hydrique. De plus, la conductance stomatique des plantes NCo376 soumises à un stress hydrique était supérieure à celle des autres variétés testées, montrant une plus grande tolérance à la sécheresse. Sur la base de la hauteur de la tige, de la conductance stomatique, du déficit de pression de vapeur, du taux de transpiration et des paramètres de matière sèche mesurés dans la présente étude, les variétés de canne à sucre recommandées aux producteurs de canne du Zimbabwe confrontés à la sécheresse sont NCo376, ZN1, ZN8, ZN10 et ZN14.

Translated Description (Spanish)

Los efectos negativos de la deficiencia de agua en la producción de caña de azúcar causados por el cambio climático en la productividad de la caña de azúcar pueden mitigarse mediante variedades tolerantes a la sequía. Se utilizó una disposición factorial de 14 × 2 en un diseño completamente aleatorizado replicado tres veces para detectar 14 variedades de tolerancia a la sequía en la Estación Experimental de Azúcar de Zimbabwe (ZSAES). El primer factor fueron las variedades de caña de azúcar VIS ZN1, ZN2, ZN3, ZN4, ZN5, ZN6, ZN7, ZN8, ZN9, ZN10, CP72-1312, NCo376, N14 y CP72–2086. El segundo factor comprendía dos niveles de riego, a saber, bien regado (100% en volumen) y con déficit de agua estresado (30% en volumen). Los parámetros medidos en este estudio, que incluyeron el recuento de caña de azúcar, el índice SPAD de la hoja, la masa seca total de la planta, la tasa fotosintética y la temperatura de la hoja, no fueron adecuados para evaluar la tolerancia de la caña de azúcar al estrés por déficit de agua. Las variedades con déficit de agua ZN1, ZN8, ZN10 y N14 tuvieron los tallos más altos. Las variedades CP72–2086, ZN2, ZN5, CP72–1312, ZN4, ZN6 y ZN9 estaban atrofiadas, lo que indica que probablemente eran sensibles a la sequía. Los déficits de presión de vapor foliar de las variedades ZN8, ZN10 y N14 fueron mayores en las plantas con estrés hídrico que en las bien regadas. El déficit de presión de vapor de las plantas NCo376 bien regadas fue mayor que el de las plantas con estrés hídrico. Además, la conductancia estomática de las plantas NCo376 con estrés hídrico fue mayor que la de las otras variedades analizadas, mostrando una mayor tolerancia a la sequía. Con base en la altura del tallo, la conductancia estomática, el déficit de presión de vapor, la tasa de transpiración y los parámetros de materia seca medidos en el presente estudio, las variedades de caña de azúcar que se recomiendan a los agricultores de caña en Zimbabwe cuando se enfrentan a la sequía son NCo376, ZN1, ZN8, ZN10 y ZN14.

Files

5705785.pdf.pdf

Files (4.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5e5681aa250eae33b31c6ede58b81295
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
فحص أصناف قصب السكر للتسامح مع نقص المياه باستخدام الحاويات
Translated title (French)
Dépistage des variétés de canne à sucre pour la tolérance à la carence en eau à l'aide de récipients
Translated title (Spanish)
Cribado de variedades de caña de azúcar para la tolerancia a la deficiencia de agua utilizando contenedores

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4386085691
DOI
10.1155/2023/5705785

Is supplement to
https://openalex.org/W2567325135 (Other)
https://openalex.org/W2989233154 (Other)
https://openalex.org/W2356278006 (Other)
https://openalex.org/W2061008446 (Other)
https://openalex.org/W2005453183 (Other)
https://openalex.org/W2027778839 (Other)
https://openalex.org/W1134161334 (Other)
https://openalex.org/W4307059219 (Other)
https://openalex.org/W2044576700 (Other)
https://openalex.org/W2144858734 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Zimbabwe

References

  • https://openalex.org/W1975186165
  • https://openalex.org/W1979796522
  • https://openalex.org/W1979808276
  • https://openalex.org/W1987459571
  • https://openalex.org/W2001561924
  • https://openalex.org/W2013148539
  • https://openalex.org/W2021928872
  • https://openalex.org/W2026120435
  • https://openalex.org/W2032330991
  • https://openalex.org/W2058403038
  • https://openalex.org/W2062820196
  • https://openalex.org/W2068685277
  • https://openalex.org/W2069421727
  • https://openalex.org/W2078877248
  • https://openalex.org/W2092031590
  • https://openalex.org/W2101836973
  • https://openalex.org/W2119067812
  • https://openalex.org/W2119706051
  • https://openalex.org/W2154232438
  • https://openalex.org/W2160858601
  • https://openalex.org/W2181407520
  • https://openalex.org/W2513102487
  • https://openalex.org/W2519648731
  • https://openalex.org/W2661454563
  • https://openalex.org/W2754472805
  • https://openalex.org/W2765286620
  • https://openalex.org/W2779393158
  • https://openalex.org/W2804689646
  • https://openalex.org/W3027458389
  • https://openalex.org/W4285719527