Research Article

Oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) genetic differences in mineral nutrition: potassium and magnesium effects on morphological characteristics of four oil palm progenies in Nigeria (West Africa)^☆

Différences génétiques en nutrition minérale chez le palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq.) : effet du potassium et du magnésium sur les caractéristiques morphologiques de quatre descendances de palmier à huile au Nigéria (Afrique de l’Ouest)

¹ CRA-PP/INRAB, Agricultural Research Centre on Perennial Plants of the National Agricultural Research Institute of Benin, BP 01, Pobè, Benin
² Ghent University, Department of Plants and Crops, Laboratory of Tropical and Subtropical Agriculture, and Ethnobotany, Campus Coupure, Gent, Belgium
³ CIRAD, UMR ABSys, 34398 Montpellier, France
⁴ ABSys, Univ. Montpellier, CIHEAM-IAMM, CIRAD, INRAE, Institut Agro, Montpellier, France
⁵ Presco Plc, Benin/Sapele Road, Benin-City, Edo State, Nigeria
⁶ PalmElit SAS, Montpellier, France
⁷ Faculté des Sciences Agronomiques, Université d’Abomey-Calavi (FSA/UAC), Abomey-Calavi, Benin
⁸ Faculty of Tropical AgriSciences, Czech University of Life Sciences, Kamýcká 129, 16500 Praha, Suchdol, Czech Republic

^* Correspondence: mandas.oliver@gmail.com

Received: 6 January 2022
Accepted: 6 July 2022

Abstract

We compared four oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) progenies’ morphological growth characteristics to reveal genotypic differences in plant growth and assess their adaptability in Nigeria’s environment in response to different levels of potassium chloride (KCl) and kieserite fertilizer applications. The studied progenies (C1, C2 and C3 of Deli × La Mé origin and C4 of Deli × Yangambi origin) represent a wide genetic diversity of oil palm and have shown among a population of 116 different progenies, a contrasting K and Mg leaflet concentrations that covered the extreme ranges of leaflet concentrations in these minerals. The trial consisted of a completely randomized split-plot factorial design with six replicates, where progenies, considered as sub-factor were treated with combinations of 3 levels of potassium chloride (0, 1.5, 3.0 kg of KCl palm⁻¹ year⁻¹) and kieserite (0, 0.75, 1.5 kg of MgSO₄ palm⁻¹ year⁻¹) fertilizers (main factor), respectively. Growth characteristics differed significantly among progenies, but not in all studied years. In all progenies, KCl treatments significantly increased the average annual collar girth increment and projected canopy area. Adding 3.0 kg palm⁻¹ year⁻¹ of KCl significantly increased the total leaf area of progeny C4. Kieserite applications did not have an effect on progenies’ growth characteristics whereas potassium showed to be the main mineral needed for oil palm growth. It was shown that with equal amounts of fertilizers applied, progeny C3 had better morphological traits than the other progenies, suggesting that the effective nutrient requirements should be assessed for each individual progeny and that fertilization should be adapted accordingly.

Résumé

Nous avons comparé les paramètres morphologiques de croissance de quatre descendances de palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq.) aux fins de révéler les différences génétiques dans la croissance des plants et d’étudier leurs adaptabilités à l’environnement du Nigéria en réponse à différents apports de chlorure de potassium (KCl) et de Kieserite (MgSO₄). Les descendances étudiées (C1, C2 et C3 d’origine Deli × La Mé et C4 d’origine Deli × Yangambi) représentent une large diversité de palmier à l’huile et ont montré au sein d’une population de 116 descendances génétiquement différent, des teneurs foliaires contrastées en K et Mg qui ont couvert les extrêmes de concentrations foliaires pour ces minéraux. Le dispositif expérimental a consisté en un essai factoriel split-plot complètement randomisé avec six répétitions, et où les descendances, considérées comme facteur secondaire, ont été testées avec les combinaisons possibles de 3 niveaux de chlorure de potassium (0 ; 1,5 ; 3,0 kg de KCl palmier⁻¹ an⁻¹) et magnésium (0 ; 0,75 ; 1,5 kg de MgSO₄ palmier⁻¹ an⁻¹), respectivement (facteur principal). Les caractéristiques morphologiques de croissance ont significativement différé entre les descendances, mais pas pour toutes les années d’observation. Chez toutes les descendances, les traitements de KCl ont significativement augmenté l’accroissement annuel moyen de la circonférence au collet et de la projection de la canopée des plants. L’application de 3,0 kg de KCl palmier⁻¹ an⁻¹ a significativement augmenté la surface foliaire totale de la descendance C4. L’application de la kiésérite n’a eu aucun effet sur les paramètres de croissance des descendances étudiés alors que le potassium s’est révélé être le principal minéral nécessaire à la bonne croissance des plants de palmier à huile dans l’environnement du Nigéria. Il a été démontré qu’avec une application similaire de fertilisant, la descendance C3 a eu de meilleurs traits de croissance morphologique que les autres descendances, suggérant ainsi que les besoins nutritionnels effectifs soient calculés pour chacunes des descendances et que la fertilisation y soit rigoureusement adaptée.