Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Kenyan farmers appreciate the higher yield of 50% non-pollen producing Maize (<i>Zea mays</i>) hybrids

Creators

  • 1. International Maize and Wheat Improvement Center
  • 2. University of Greenwich
  • 3. Natural Resources Institute
  • 4. Kenya Agricultural and Livestock Research Organization
  • 5. Corteva (United States)

Description

Summary Incorporating the dominant male sterile gene, Ms44, in new maize varieties results in 50% non-pollen producing (FNP) varieties. This makes the varieties more nitrogen efficient and increases yield directly by an average of 200 kg ha −1 across yield levels. However, as half of the plants do not shed pollen, the presence of Ms44 in an FNP variety is clearly visible. This technology can improve food production and security in the African maize-based agri-food systems, but only if accepted by farmers. Farmers were therefore invited to 11 on-farm, researcher managed trial sites of FNP varieties in Kenya over 2 years. They were asked to identify the traits they find important in evaluating maize varieties and to score the FNP varieties, as well as their conventional counterparts, on these criteria (including yield, resistance to pests, and cob size) and overall, using a five-point hedonic scale. In total, 2,697 farmers participated, of which 62% were women. Farmers mentioned many traits they find important, especially yield and related traits, early maturity, and drought resistance, but also tassel and pollen formation. In 2017, mid-season, participants scored FNP varieties lower than conventional varieties on tassel and pollen formation, indicating that farmers could distinguish the trait. FNP varieties still received higher scores for yield and overall evaluation. In mid-season 2018, participants no longer scored FNP varieties lower for pollen formation as they now understood the technology. In both years, at the end-season evaluation, scores for tassel formation were not different, but participants scored FNP varieties higher for yield and overall. We conclude that farmers recognized the FNP trait but did not mind it as they clearly favored its yield advantage. The FNP technology, therefore, has high potential not only to increase maize yields, food production, and food security in the agricultural systems of Africa but also to increase varietal turnover and the adoption of new, high-yielding, climate-smart maize hybrids.

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

Translated Description (Arabic)

ملخص يؤدي دمج الجين الذكري المعقم السائد، Ms44، في أصناف الذرة الجديدة إلى إنتاج 50 ٪ من الأصناف غير المنتجة للقاح (FNP). وهذا يجعل الأصناف أكثر كفاءة في استخدام النيتروجين ويزيد من الغلة مباشرة بمتوسط 200 كجم هكتار -1 عبر مستويات الغلة. ومع ذلك، نظرًا لأن نصف النباتات لا تلقي حبوب اللقاح، فإن وجود Ms44 في صنف FNP واضح للعيان. يمكن لهذه التكنولوجيا تحسين إنتاج الأغذية وأمنها في أنظمة الأغذية الزراعية الأفريقية القائمة على الذرة، ولكن فقط إذا قبلها المزارعون. لذلك تمت دعوة المزارعين إلى 11 موقعًا تجريبيًا في المزرعة يديرها الباحث لأصناف رمز FlipNpik المميّز في كينيا على مدار عامين. طُلب منهم تحديد السمات التي يجدونها مهمة في تقييم أصناف الذرة وتسجيل أصناف FNP، بالإضافة إلى نظرائهم التقليديين، بناءً على هذه المعايير (بما في ذلك الغلة ومقاومة الآفات وحجم الكوز) وبشكل عام، باستخدام مقياس المتعة المكون من خمس نقاط. في المجموع، شارك 2697 مزارعًا، منهم 62 ٪ من النساء. ذكر المزارعون العديد من السمات التي يجدونها مهمة، لا سيما المحصول والسمات ذات الصلة، والنضج المبكر، ومقاومة الجفاف، ولكن أيضًا تكوين الشرابة وحبوب اللقاح. في عام 2017، في منتصف الموسم، سجل المشاركون أصناف FNP أقل من الأصناف التقليدية في تكوين الشرابة وحبوب اللقاح، مما يشير إلى أن المزارعين يمكنهم تمييز السمة. لا تزال أصناف رمز FlipNpik المميّز (FNP) تحصل على درجات أعلى في المحصول والتقييم العام. في منتصف موسم 2018، لم يعد المشاركون يسجلون أصناف FNP أقل لتشكيل حبوب اللقاح لأنهم فهموا الآن التكنولوجيا. في كلا العامين، في تقييم نهاية الموسم، لم تكن درجات تكوين الشرابة مختلفة، لكن المشاركين سجلوا أصناف FNP أعلى من حيث المحصول وبشكل عام. نستنتج أن المزارعين أدركوا سمة FNP لكنهم لم يمانعوا في ذلك لأنهم فضلوا بشكل واضح ميزة العائد. وبالتالي، فإن تكنولوجيا رمز FlipNpik المميّز لديها إمكانات عالية ليس فقط لزيادة غلة الذرة وإنتاج الغذاء والأمن الغذائي في النظم الزراعية في أفريقيا ولكن أيضًا لزيادة معدل دوران الأصناف واعتماد هجائن الذرة الجديدة عالية الغلة والذكية مناخياً.

Translated Description (French)

Résumé L'incorporation du gène mâle stérile dominant, Ms44, dans de nouvelles variétés de maïs donne 50 % de variétés non productrices de pollen (FNP). Cela rend les variétés plus efficaces en azote et augmente directement le rendement de 200 kg ha −1 en moyenne pour tous les niveaux de rendement. Cependant, comme la moitié des plantes ne perdent pas de pollen, la présence de Ms44 dans une variété FNP est clairement visible. Cette technologie peut améliorer la production alimentaire et la sécurité dans les systèmes agroalimentaires africains à base de maïs, mais seulement si elle est acceptée par les agriculteurs. Les agriculteurs ont donc été invités à 11 sites d'essai de variétés FNP gérés par des chercheurs à la ferme au Kenya pendant 2 ans. Ils ont été invités à identifier les traits qu'ils trouvent importants dans l'évaluation des variétés de maïs et à noter les variétés FNP, ainsi que leurs homologues conventionnels, sur ces critères (y compris le rendement, la résistance aux ravageurs et la taille des épis) et globalement, en utilisant une échelle hédonique à cinq points. Au total, 2 697 agriculteurs y ont participé, dont 62 % de femmes. Les agriculteurs ont mentionné de nombreux traits qu'ils trouvent importants, en particulier le rendement et les traits connexes, la maturité précoce et la résistance à la sécheresse, mais aussi la formation de glands et de pollen. En 2017, à la mi-saison, les participants ont noté les variétés FNP plus faibles que les variétés conventionnelles sur la formation des glands et du pollen, indiquant que les agriculteurs pouvaient distinguer le trait. Les variétés FNP ont toujours reçu des scores plus élevés pour le rendement et l'évaluation globale. À la mi-saison 2018, les participants n'ont plus noté les variétés FNP plus bas pour la formation de pollen car ils comprenaient maintenant la technologie. Au cours des deux années, lors de l'évaluation de fin de saison, les scores pour la formation des glands n'étaient pas différents, mais les participants ont obtenu des scores plus élevés pour les variétés FNP en termes de rendement et d'ensemble. Nous concluons que les agriculteurs ont reconnu le trait FNP mais ne l'ont pas dérangé car ils ont clairement favorisé son avantage de rendement. La technologie FNP a donc un fort potentiel non seulement pour augmenter les rendements du maïs, la production alimentaire et la sécurité alimentaire dans les systèmes agricoles africains, mais aussi pour augmenter le chiffre d'affaires variétal et l'adoption de nouveaux hybrides de maïs à haut rendement et climato-intelligents.

Translated Description (Spanish)

Resumen La incorporación del gen masculino estéril dominante, Ms44, en nuevas variedades de maíz da como resultado un 50% de variedades no productoras de polen (FNP). Esto hace que las variedades sean más eficientes en nitrógeno y aumenta el rendimiento directamente en una media de 200 kg ha-1 en todos los niveles de rendimiento. Sin embargo, como la mitad de las plantas no desprenden polen, la presencia de Ms44 en una variedad FNP es claramente visible. Esta tecnología puede mejorar la producción de alimentos y la seguridad en los sistemas agroalimentarios africanos basados en el maíz, pero solo si es aceptada por los agricultores. Por lo tanto, se invitó a los agricultores a 11 sitios de prueba gestionados por investigadores en la granja de variedades FNP en Kenia durante 2 años. Se les pidió que identificaran los rasgos que consideran importantes en la evaluación de las variedades de maíz y que calificaran las variedades de FNP, así como sus contrapartes convencionales, según estos criterios (incluido el rendimiento, la resistencia a las plagas y el tamaño de la mazorca) y, en general, utilizando una escala hedónica de cinco puntos. En total, participaron 2.697 agricultores, de los cuales el 62% eran mujeres. Los agricultores mencionaron muchos rasgos que consideran importantes, especialmente el rendimiento y los rasgos relacionados, la madurez temprana y la resistencia a la sequía, pero también la formación de borlas y polen. En 2017, a mitad de temporada, los participantes puntuaron las variedades FNP por debajo de las variedades convencionales en la formación de borlas y polen, lo que indica que los agricultores podían distinguir el rasgo. Las variedades de FNP aún recibieron puntuaciones más altas para el rendimiento y la evaluación general. A mediados de la temporada 2018, los participantes ya no obtuvieron puntuaciones más bajas en las variedades de FNP para la formación de polen, ya que ahora entendían la tecnología. En ambos años, en la evaluación de final de temporada, las puntuaciones para la formación de borlas no fueron diferentes, pero los participantes puntuaron variedades de FNP más altas en rendimiento y en general. Concluimos que los agricultores reconocieron el rasgo FNP pero no les importó, ya que claramente favorecieron su ventaja de rendimiento. Por lo tanto, la tecnología FNP tiene un alto potencial no solo para aumentar los rendimientos de maíz, la producción de alimentos y la seguridad alimentaria en los sistemas agrícolas de África, sino también para aumentar la rotación de variedades y la adopción de nuevos híbridos de maíz de alto rendimiento y climáticamente inteligentes.

Files

div-class-title-kenyan-farmers-appreciate-the-higher-yield-of-50-non-pollen-producing-maize-span-class-italic-zea-mays-span-hybrids-div.pdf.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ 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:de0707467644b59a10d26f14a318df23
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يقدر المزارعون الكينيون المحصول الأعلى للذرة الهجينة غير المنتجة لحبوب اللقاح بنسبة 50 ٪ (<i>Zea mays</i>)
Translated title (French)
Les agriculteurs kenyans apprécient le rendement plus élevé des hybrides de maïs (<i>Zea mays</i>) non pollinisateurs à 50&nbsp;%
Translated title (Spanish)
Los agricultores kenianos aprecian el mayor rendimiento del 50% de híbridos de maíz (<i>Zea mays</i>) no productores de polen

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4377971225
DOI
10.1017/s0014479723000054

Is supplement to
https://openalex.org/W4376465183 (Other)
https://openalex.org/W4229827949 (Other)
https://openalex.org/W3174034185 (Other)
https://openalex.org/W3023735456 (Other)
https://openalex.org/W2181449201 (Other)
https://openalex.org/W2122635768 (Other)
https://openalex.org/W2007648300 (Other)
https://openalex.org/W1998556377 (Other)
https://openalex.org/W152521362 (Other)
https://openalex.org/W128455844 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1560729591
  • https://openalex.org/W1591577591
  • https://openalex.org/W1617575476
  • https://openalex.org/W2015412427
  • https://openalex.org/W2019615274
  • https://openalex.org/W2105671113
  • https://openalex.org/W2114063744
  • https://openalex.org/W214995755
  • https://openalex.org/W2153046602
  • https://openalex.org/W2568956456
  • https://openalex.org/W2595748034
  • https://openalex.org/W2625781605
  • https://openalex.org/W2945655827
  • https://openalex.org/W2991560817
  • https://openalex.org/W3087340489
  • https://openalex.org/W3124228313
  • https://openalex.org/W3137956266
  • https://openalex.org/W3193339900
  • https://openalex.org/W4286471619