Effect of substrate and inorganic fertiliser on seed germination and growth of Parkia biglobosa (Jacq).

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Authors: A. R. Kakpo, G. Hounsou-Dindin, A. Hounkpèvi, D. G. Dagbénonbakin, GL Amadji, M. M. Buri, Romain Glèlè Kakaï
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Abstract

Parkia biglobosa is a well-known agroforestry tree species of significant socio-economic importance. However, its propagation in the nursery is a major challenge to production. The study evaluated the effect of different substrates (S1 = 50% potting soil + 50% bokashi compost (fermented compost rich in micro-organisms), S2 = 75% potting soil + 25% bokashi compost and S3 = 100% potting soil) and inorganic fertiliser [N13P17 K17S6B 0,5Zn1,5 ] application rates (0, 5 and 10g/ pot) on the germination and growth of Parkia biglobosa in a split-plot designed experiment replicated three times. The substrate served as the main treatment while the rate of inorganic fertiliser application served as the sub- treatment. Data on germination was subjected to survival analyses, while seedling growth (seedling height, root collar diameter, number of leaves, number of branches, length and width of seedling leaves) was analysed using linear and generalised mixed-effects models. The germination results, analyzed using the Kaplan-Meier method, showed a maximum rate of 13.25% with the substrate containing 75% black earth and 25% bokashi, although the differences between substrates were not significant (p = 0.8). Despite pre-sowing treatments (scarification and soaking), dormancy was only partially broken, suggesting the need for more effective pre-sowing techniques. In terms of post-germination growth, morphological parameters (height, collar diameter, number of leaves and branches, leaf size) increased overall with time. The best results were obtained with substrates enriched with bokashi compost (25 to 50%) and low doses of mineral fertiliser (0 to 5 g). Analysis of the relationships between the parameters revealed significant correlations: seedling height was strongly associated with leaf length, while collar diameter was associated with leaf width and branching. A principal component analysis (PCA) revealed two opposing morphological strategies: one favouring robustness (collar diameter, wide leaves), the other vertical growth and branching. These findings suggest that the use of bokashi, alone or in combination with a low dose of mineral fertiliser, promotes balanced seedling growth by optimising structural parameters. However, germination efficacy remains limited, calling for further research into the pre-sowing treatments of P. biglobosa seeds. These findings will guide conservation strategies and agroforestry programs for Parkia. biglobosa. It is envisaged that this study will be expanded to other endangered species to preserve biodiversity. Parkia biglobosa est une espèce agroforestière bien connue et d'une grande importance socioéconomique. Toutefois, sa propagation en pépinière constitue un défi majeur pour la production. Cette étude a évalué l'effet de différents substrats (S1 = 50 % terreau + 50 % compost bokashi — compost fermenté riche en micro-organismes; S2 = 75 % terreau + 25 % bokashi; et S3 = 100 % terreau) ainsi que de doses d'engrais minéral [N13 P17 K17 S6 B0,5 Zn1,5 ] (0,5 et 10 g/pot) sur la germination et la croissance de Parkia biglobosa, dans un dispositif expérimental en split-plot répété trois fois. Le substrat constituait le traitement principal, tandis que la dose d'engrais minéral servait de sous-traitement. Les données de germination ont été analysées par des méthodes de survie, tandis que la croissance des plants (hauteur, diamètre au collet, nombre de feuilles, nombre de branches, longueur et largeur des feuilles) a été analysée à l'aide de modèles linéaires et généralisés à effets mixtes. Les résultats de germination, analysés selon la méthode de Kaplan-Meier, ont montré un taux maximal de 13,25 % avec le substrat contenant 75 % de terre noire et 25 % de bokashi, bien que les différences entre substrats n'aient pas été significatives (p = 0,8). Malgré les prétraitements appliqués aux semences (scarification et trempage), la dormance n'a été que partiellement levée, ce qui suggère la nécessité de techniques de pré-germination plus efficaces.Concernant la croissance post-germination, les paramètres morphologiques (hauteur, diamètre du collet, nombre de feuilles et de branches, taille des feuilles) ont globalement augmenté avec le temps. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les substrats enrichis en bokashi (25 à 50 %) et les faibles doses d'engrais minéral (0 à 5 g). L'analyse des relations entre paramètres a révélé des corrélations significatives : la hauteur des plants était fortement associée à la longueur des feuilles, tandis que le diamètre du collet était lié à la largeur des feuilles et au nombre de branches. Une analyse en composantes principales (ACP) a mis en évidence deux stratégies morphologiques opposées : l'une privilégiant la robustesse (diamètre du collet, larges feuilles), l'autre la croissance verticale et le branchage. Ces résultats suggèrent que l'utilisation du bokashi, seul ou combiné à une faible dose d'engrais minéral, favorise une croissance équilibrée des plants en optimisant les paramètres structurels. Toutefois, l'efficacité de la germination demeure limitée, ce qui appelle à des recherches supplémentaires sur les traitements prégerminatifs des graines de P. biglobosa. Ces résultats contribueront à orienter les stratégies de conservation et les programmes agroforestiers impliquant Parkia biglobosa. Il est envisagé d'étendre cette étude à d'autres espèces menacées afin de préserver la biodiversité.

Fields of Study & Subjects

African Botany and Ecology Studies Seedling growth and survival studies Leaf Properties and Growth Measurement

Publication details

Journal / source
Agricultural and Food Science Journal of Ghana
Volume
17
Issue
2
Pages
8088–8108
Publication date
2 January 2026