Agronomie 19 (1999) 45-56
DOI: 10.1051/agro:19990105

Path analysis of genotype x environment interactions of wheats to nitrogen

Bahman Ehdaie^a, Mohammad Reza Shakiba^b and John Giles Waines<sup>a

a</sup>  Department of Botany and Plant Sciences, University of California, Riverside, CA 92521-0124, USA
^b  Department of Agronomy, Tabriz University, Tabriz, Iran

Abstract - To determine the effect of the application of different levels of nitrogen on grain yield and its components, nine genotypes of bread wheat (Triticum aestivum L.), five of durum wheat (T. turgidum L. var. durum Desf.) and a triticale (x Triticosecale Wittmack) were subjected to three levels of N (0, 65 and 130 kg N ha^-1) at three dates of planting: late planting, early planting and mid-season planting, over two growing seasons. A mathematical model based on the method of path analysis was used to study the relationship between grain yield and its components under different N levels. The main effect of N was highly significant for grain yield, aboveground dry matter at anthesis, number of kernels per spike and kernel weight. Genotype x N interaction was significant for these characters, except number of kernels per spike. The greatest variability among the genotypes in response to N occurred during vegetative growth, followed by the seed setting and grain filling periods. Seven genotypes showed sensitivity to N during vegetative growth and seed setting, two during seed setting and grain filling, one during vegetative growth and grain filling and three during both vegetative and reproductive phases. Only 'Express' and to some extent 'Yecora Rojo' were adapted to limited N during the reproductive phase. Development and cultivation of cultivars such as Express that are adapted to limited N could reduce the amount of N required to grow an economic crop and thus reduce the cost of inputs and the possibility of polluting natural resources with the application of excess N. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Analyse de piste des intéractions génotype x environnement chez des blés traités à l'azote. Pour définir l'effet de différents niveaux d'apport d'azote sur le rendement en grains et ses composantes, neuf génotypes de blé tendre ( Triticum aestivum L.), cinq de blé dur (T. turgidum var. durum Desf.) et un triticale (x Triticosecale Wittmack) ont été soumis à trois traitements d'azote (de 0,65 à 130 kg/ha^-1) à trois dates de semis sur deux saisons de culture. Un modèle mathématique basé sur l'analyse de piste a été utilisé pour étudier la relation entre le rendement en grains et ses composantes dans ces différentes conditions. L'effet principal de l'azote a été hautement significatif pour le rendement, la matière sèche aérienne, le nombre de grains par épi et le poids de grain. L'intéraction G x N a été significative pour ces caractères, sauf pour le nombre de grains par épi. La plus grande variabilité génotypique pour la réponse à l'azote a été constatée pendant la croissance végétative, suivie par les périodes de nouaison et de remplissage. Sept génotypes ont montré une sensibilité à l'azote pendant la croissance végétative et la nouaison, deux pendant les phases de nouaison et de remplissage, un pendant la croissance végétative et le remplissage et trois pendant les deux périodes végétative et reproductrice. Seuls « Express » et, dans une moindre mesure, « Yecora Rojo » sont apparus adaptés à des faibles doses d'azote pendant la période reproductrice. Le développement et la culture de cultivars comme « Express », adaptés à de faibles niveaux d'azote, pourraient réduire la quantité d'azote requise pour exploiter une plante d'intérêt agronomique et par conséquent réduire le coût des intrants et les risques de pollution des ressources naturelles par des apports excessifs d'azote. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Key words: common wheat / durum wheat / yield components / stress / path analysis

Mots clés : blé tendre / blé dur / composantes du rendement / analyse de piste