Diurnal course of light interception by a groundnut crop grown in association with maize

S. K. Imbamba and E. M. W. Akunda

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Abstract

Maize and groundnut crops were grown in pure and mixed cultures in adjacent plots in the FTC farm at Homabay, Kenya. Measurements of diurnal light interception, leaf diffusive resistances (r1), water potential and leaf temperature on both groundnut intercrop and sole crop were carried out on 3 consecutive days. Characteristics related to nitrogen fixation were also estimated. The canopy of the groundnut intercrop intercepted low irradiance at all times in contrast to the sole groundnut crop. Between 1100 and 1500 h the groundnut intercrop received about 11% and 41% of the available photosynthetic photon flux density (PPFD) and total radiation, respectively. In general, both adaxial and abaxial r1 values were lower at midday when irradiance was maximal than at 0800 or 1800 h. The r1 data together with high values of leaf (psgrohgr) (sim–0.30 MPa) suggest the absence of midday closure of stomata in both pure and mixed groundnut crops. The degree of nodulation was higher in monocrops than intercrops although their N2 fixation capacities did not vary with cropping system. It is suggested that the low yields of legume intercrops reported heretofore are mainly due to the selective absorption of the active wavelengths of PAR by the tall cereal crops.
En parcelas próximas de la granja FTC de Homabay, Kenya, se han cultivado maiz y cacahuete en cultivos puros y mixtos. En los cultivos puros y mixtos de cacahuete se determinó la intercepción de luz solar, resistencia de la hoja a la difusión (r1), potencial hídrico y temperatura foliar durante 3 días consecutivos. También se estimaron algunas características relacionadas con la fijación de nitrógeno. La intercepción de radiación por la parte aérea del cultivo mixto de cacahuete fué baja en contraste con la del cultivo puro. Entre las 1100 y 1500 horas el cultivo mixto recibió alrededor del 11% de la densidad del flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD) y alrededor del 41% de la radiación total. En general los valores r1 de haz y envés fueron más bajos a medio día, cuando la radiación era máxima, que a las 0800 o a las 1800 horas. Los valores de r1 junto con los altos valores del potencial hídrico (sim–0.30 MPa) sugieren que ni en el cultivo puro ni en el mixto se da cierre estomático al medio día. El grado de nodulación fué más alto en los cultivos puros que en los mixtos aunque la capacidad de fijación de N2 no varió con el sistema de cultivo. Se sugiere que los bajos rendimientos de los cultivos mixtos de leguminosas que se presentan aquí se deben fundamentalmente a la absorción selectiva de longitudes de onda activas de la PAR por los cultivos de cereales altos.
Le maïs et l'arachide ont été cultivés isolément et en association sur des parcelles adjacentes, à la ferme FTC d'Homabay, Kenya. L'interception de la lumière diurne, la resistance diffusive des feuilles (r1), le potentiel en eau et la température foliaire ont été mesurés pendant 3 jours consécutifs sur l'arachide isolée et en co-culture. La fixation de l'azote a également été estimée. Contrairement à l'arachide seule, la couverture de la co-culture intercepte les irradiations faibles pendant toutes les périodes du jour. Entre 1100 et 1500 heures, l'arachide en culture mixte ne reçoit que 11 % du flux des photons photosynthétiques (PPFD) et 41 % de l'irradiation totale. En général, les valeurs adaxiales et abaxiales de r1 sont plus faibles à midi, au moment de l'irradiation maximum, qu'à 0800 ou à 1800 heures. Les données de r1 ainsi que les de (psgrohgr) pour les feuilles (sim–0.30 MPa) suggèrent l'absence de fermeture des stomates à midi, aussi bien dans les cultures isolées que mixtes. Le degré de nodulation est plus élevé dans les monocultures que dans les cultures mixtes, bien que la capacité de fixation de N2 ne varie pas avec le mode de culture. Il est suggéré que les faibles rendements des cultures mixtes de légumineuses qui ont été antérieurement signalés sont principalement dûs à l'absorption sélective des longueurs d'onde photosynthétiquement actives de PAR par les céréales de taille élevée.

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