Research Article

Assessment of a set of rapeseed (Brassica napus L.) varieties under waterlogging stress at different plant growth stages^☆

Évaluation de certaines variétés de colza (Brassica napus L.) soumises à un stress de stagnation d’eau à différents stades de croissance de la culture

¹ Research unit of plant breeding and plant genetic resources conservation, National Institute of Agricultural Research, Regional Agricultural Research Centre of Meknes, 50000 Meknes, Morocco
² Department of plant production, Agriculture School of Meknes, 50000 Meknes, Morocco
³ Research unit of agronomy and plant physiology, National Institute of Agricultural Research, Regional Agricultural Research Centre of Meknes, 50000 Meknes, Morocco

^* Correspondence: abdelghani.nabloussi@gmail.com

Received: 18 February 2019
Accepted: 28 July 2019

Abstract

Rapeseed (Brassica napus L.) crop has a high yield potential in Morocco, particularly in the Gharb region. However, this area is subjected to relatively frequent water floods usually accompanied with soil waterlogging, which is harmful for the crop. This study aimed to assess the behavior and productivity of four Moroccan varieties under waterlogging stress conditions at four plant growth stages, against the control (absence of waterlogging). A field trial was carried out at the INRA experiment station of Allal Tazi during 2013/2014, and a pot experiment was conducted under shelter at the National School of Agriculture of Meknes during 2014/2015. The results obtained show that waterlogging stress significantly affected most of the studied parameters for all varieties and that germination and post-emergence seedling stages were the most sensitive to waterlogging stress conditions. Particularly, seed yield was drastically reduced for all varieties, and the reduction rate ranged from 19% for “INRA-CZH3” to 73% for “Narjisse” when waterlogging happened under rosette and young seedling stages, respectively. Overall, the variety “INRA-CZH3” presented the best agronomic performance and was the most tolerant to waterlogging occurring at different plant growth stages. Therefore, we recommend cultivation of this variety in the Gharb area. Its tolerance to such stress conditions is certainly attributed to its developed root system, its high seedling vigor and its large collar diameter. The two latter traits presented a high correlation with seed yield components and, thus, we recommend their use as selection criteria to breed for waterlogging rapeseed tolerance.

Résumé

La culture de colza (Brassica napus L.) possède un potentiel de rendement élevé au Maroc, notamment dans la région du Gharb. Cependant, cette zone est fréquemment exposée à des inondations, généralement accompagnées d’engorgement de sol, ce qui représente des conséquences néfastes pour la culture. L’objectif de cette étude a été l’évaluation du comportement et de la productivité de quatre variétés marocaines dans des conditions de stress de stagnation d’eau (liée à l’engorgement du sol) durant quatre stades de croissance des plantes, en comparaison au contrôle (absence de stress). Un essai au champ a été réalisé à la station expérimentale de l’INRA à Allal Tazi en 2013/2014 et un autre essai en pots a été réalisé sous abri à l’École Nationale d’Agriculture de Meknès en 2014/2015. Les résultats obtenus ont montré que le stress en question affecte de manière significative la plupart des paramètres étudiés, pour toutes les variétés, et que les stades de germination et de post-levée sont les plus sensibles aux conditions de stress. En particulier, le rendement en graines a été considérablement réduit pour toutes les variétés et le taux de réduction varie de 19 % pour « INRA-CZH3 » à 73 % pour « Narjisse », lorsque la stagnation d’eau se produit, respectivement, au stade rosette et stade jeune plantule. En général, la variété « INRA-CZH3 » présente les meilleures performances agronomiques et la meilleure tolérance à ce stress dû à l’engorgement ayant lieu à différents stades de croissance de la culture. Par conséquent, il est recommandé de cultiver cette variété dans la région du Gharb. Sa tolérance à de telles conditions de stress est certainement attribuée à son système racinaire développé, à la vigueur élevée de ses jeunes plantules et à son collet de grand diamètre. Les deux derniers caractères ont montré une forte corrélation avec les composantes du rendement en graines et, par conséquent, ils pourraient être utilisés comme critères de sélection pour l’amélioration de la tolérance du colza à l’excès d’eau plus ou moins prolongé au champ.