Competition Indices of Forage Sorghum (Sorghum almum) Intercropped with Lablab (Lablab purpureus) in the Northern Guinea Savanna of Nigeria

Abstract

The overreliance on monoculture systems and the escalating cost of livestock feed in Nigeria necessitate the adoption of sustainable agricultural practices such as intercropping. Understanding the competitive dynamics between component crops is crucial for optimizing these systems. This study was conducted to evaluate the competition indices and economic profitability of intercropping forage sorghum (Sorghum almum) with lablab (Lablab purpureus) in the Northern Guinea Savanna of Nigeria. A field study was conducted during the 2017 and 2018 rainy seasons. The experiment was laid out in a Randomized Complete Block Design with a 5 x 4 factorial arrangement, replicated three times. The factors consisted of five planting patterns (4:0, 3:1, 2:2, 1:3, and 0:4 rows of S. almum to L. purpureus) and four lablab intercropping days (0, 7, 14, and 21 days after sowing DAS forage sorghum). Key competition indices calculated included Land Equivalent Ratio (LER), Competitive Ratio (CR), Aggressivity (A), Relative Crowding Coefficient (K), Actual Yield Loss (AYL), and Monetary Advantage Index (MAI). Intercropping consistently demonstrated a significant yield advantage over sole cropping, with mean total LER values greater than unity across all patterns (1.79 - 1.83). The 3:1 planting pattern and simultaneous sowing (0 DAS) produced the highest LER (1.83 and 1.96, respectively), indicating land use efficiency gains of 83-96%. Forage sorghum was the dominant competitor, exhibiting higher CR and positive A values, while lablab was subordinate. The Relative Crowding Coefficient was highest in the 2:2 pattern. Despite some indications of yield loss per plant (negative partial AYL), the system was economically profitable. The highest Monetary Advantage Index (MAI = 412.39) was obtained from the 3:1 planting pattern, confirming its economic superiority. Intercropping Sorghum almum with Lablab purpureus is agronomically beneficial and economically viable in the Northern Guinea Savanna. For optimal productivity and profitability, it is recommended that farmers adopt a 3:1 row ratio and intercrop lablab simultaneously (0 DAS) with forage sorghum. This practice enhances land use efficiency and provides a sustainable strategy for improving forage production for smallholder crop-livestock systems.

La dépendance excessive aux systèmes de monoculture et le coût croissant des aliments pour le bétail au Nigéria rendent nécessaire l’adoption de pratiques agricoles durables telles que l’association de cultures. La compréhension de la dynamique de compétition entre les cultures associées est cruciale pour optimiser ces systèmes. Cette étude a été menée pour évaluer les indices de compétition et la rentabilité économique de l’association du sorgho fourrager (Sorghum almum) avec le lablab (Lablab purpureus) dans la Savane Guinéenne Nord du Nigéria. Une étude en plein champ a été conduite pendant les saisons des pluies 2017

et 2018. L’expérience a été mise en place selon un dispositif en blocs complets randomisés avec un arrangement factoriel 5 x 4, répété trois fois. Les facteurs comprenaient cinq modes de plantation (4:0, 3:1, 2:2, 1:3 et 0:4 rangs de S. almum pour L. purpureus) et quatre dates d’association du lablab (0, 7, 14 et 21 jours après le semis - JAS - du sorgho fourrager). Les principaux indices de compétition calculés incluaient l’Équivalent Terre (LER), le Ratio de Compétition (CR), l’Agressivité (A), le Coefficient de Compétition Relative (K), la Perte de Rendement Réelle (AYL) et l’Indice d’Avantage Monétaire (MAI). L’association culturale a systématiquement démontré un avantage significatif en termes de rendement par rapport à la culture en pur, avec des valeurs moyennes totales de LER supérieures à l’unité pour tous les modes (1,79 - 1,83). Le mode de plantation 3:1 et le semis simultané (0 JAS) ont produit les LER les plus élevés (respectivement 1,83 et 1,96), indiquant des gains d’efficacité d’utilisation des terres de 83 à 96 %. Le sorgho fourrager était le compétiteur dominant, présentant des CR plus élevés et des valeurs A positives, tandis que le lablab était subordonné. Le Coefficient de Compétition Relative était le plus élevé dans le mode 2:2. Malgré quelques indications de perte de rendement par plante (AYL partielle négative), le système était économiquement rentable. L’Indice d’Avantage Monétaire le plus élevé (MAI = 412,39) a été obtenu avec le mode de plantation 3:1, confirmant sa supériorité économique. L’association de Sorghum almum avec Lablab purpureus est agronomiquement bénéfique et économiquement viable dans la Savane Guinéenne Nord. Pour une productivité et une rentabilité optimales, il est recommandé aux agriculteurs d’adopter un ratio de rangées de 3:1 et d’associer le lablab simultanément (0 JAS) avec le sorgho fourrager. Cette pratique améliore l’efficacité d’utilisation des terres et fournit une stratégie durable pour améliorer la production fourragère dans les systèmes culturaux-élevage des petits exploitants.