Effects of biochar–goat manure application rate and cutting stage on growth and dry matter yield of Panicum maximum in Sudan Savannah zone of Nigeria

Résumé

Low soil fertility and erratic rainfall limit forage production in the Sudan Savannah zone of Nigeria, resulting in persistent dry-season feed shortages and reduced livestock productivity. Soil amendments such as biochar and goat manure have the potential to improve soil water retention and fertility. This study evaluated the combined effects of biochar–goat manure (B–G) application rates and cutting stage on growth performance and biomass dry matter yield (DMY) of Guinea grass (Panicum maximum). The experiment was arranged in a randomized complete block design with three B–G rates (3, 6, and 9 t ha⁻¹) replicated three times, while cutting stages (6, 8, and 10 weeks after planting [WAP]) were assessed as repeated measures. No significant interaction between amendment rates and cutting stages was observed (P > 0.05). Varying the B–G application rate did not significantly affect the measured agronomic traits or DMY (P > 0.05), indicating no additional benefit of higher application rates under the conditions of this study. In contrast, cutting stage had a significant effect on all measured traits, with 10 WAP producing the highest biomass yield (16.27 t ha⁻¹), plant height (154.87 cm), and canopy development. These results indicate that harvest timing is a stronger determinant of forage productivity than increasing organic amendment rates beyond moderate levels. Therefore, optimizing cutting at 10 WAP is critical for maximizing biomass production of Panicum maximum under semi-arid tropical conditions.

La faible fertilité des sols et les précipitations irrégulières limitent la production fourragère dans la zone de savane soudanaise du Nigeria, ce qui entraîne des pénuries alimentaires persistantes pendant la saison sèche et une baisse de la productivité du bétail. Les amendements du sol tels que le biochar et le fumier de chèvre ont le potentiel d'améliorer la rétention d'eau et la fertilité du sol. Cette étude a évalué les effets combinés des doses d'application de biochar et de fumier de chèvre (B–G) et du stade de coupe sur les performances de croissance et le rendement en matière sèche (DMY) de la biesse (Panicum maximum). L'expérience a été menée selon un plan en blocs aléatoires complets avec trois doses de B–G (3, 6 et 9 t ha⁻¹) reproduites trois fois, tandis que les stades de coupe (6, 8 et 10 semaines après la plantation [WAP]) ont été évalués comme mesures répétées. Aucune interaction significative entre les taux d'amendement et les stades de coupe n'a été observée (P > 0,05). La variation du taux d'application de B–G n'a pas eu d'effet significatif sur les caractéristiques agronomiques mesurées ni sur le DMY (P > 0,05), indiquant qu'il n'y a pas d'avantage supplémentaire à des taux d'application plus élevés dans les conditions de cette étude. En revanche, le stade de coupe a eu un effet significatif sur tous les caractères mesurés, le stade 10 SAP produisant le rendement en biomasse (16,27 t ha⁻¹), la hauteur des plantes (154,87 cm) et le développement du couvert végétal les plus élevés. Ces résultats indiquent que le moment de la récolte est un facteur déterminant plus important pour la productivité fourragère que l'augmentation des apports d'amendements organiques au-delà de niveaux modérés. Par conséquent, il est essentiel d'optimiser la coupe à 10 semaines après la plantation (WAP) pour maximiser la production de biomasse de Panicum maximum dans des conditions tropicales semi-arides.