Haricot bean agroecology in Ethiopia: definition using agroclimatic and crop growth simulation models

Bean (Phaseolus vulgaris L.) is an important food and cash crop grown in diverse environmental settings in Ethiopia. Its production is very heterogenous in terms of ecology, cropping system and yield. This study analyses the agroclimatic resources of 18 representative bean growing sites in Ethiopia and assesses the potential yield and moisture deficit stress using DRYBEAN (DSSAT V.3) growth model. Annual rainfall of various locations ranged from 580 mm (Mekele) to 1995 mm (Gore). Seasonal rainfall varied from 270 mm (Babile) to 1650 mm (Gore). The length of the growing period is from only 80 days (Mekele) to more than 220 days (Jimma). Among the agroclimatic variables, annual rainfall, seasonal rainfall, length of the growing period and altitude (temperature) are important factors to cluster the bean growing regions into 3 major and 6 minor homogeneous groups in agronomic sense for strategic planning. Simulated yield potential varied from 1.6 t ha-1 Jijiga) to 3.3 t ha-1(Bako). Planting date has a significant impact on simulated yield in the sub-humid and semi-arid clusters. Yield losses for each day of delayed planting after the effective onset of rainfall reached up to 60 kg ha-1 day-1. Moisture deficit stress was found to be an important limiting factor in the semi-arid and moderately limiting in the sub-humid regions. The analysis established that bean improvement work should focus on the development of high-yielding, long-maturing genotypes for multiple cropping systems in the humid regions. In the semi-arid regions emphasis should be on the development of drought tolerant and early maturing cultivars which fit well with efficient soil and water conservation practices.Le haricot (Phaeolus vulgaris L.) est une culture alimentaire et commerciale cultivee dans divers environments cadres en Ethiopie. Sa production est tres heterogene du point de vue ecologique, systeme de culture et le rendement. La presente etude analyse des resources agroclimatiques de 18 sites representatifs de production du haricot en Ethiopie et evalue le rendement potentiel et la tension de deficit hydrique en utilisant le modele de croissance "DRYBEAN (DSSAT V.3). La precipitation annuelle de diverses locations s'est rangee de 580 mm (Mekele) a 1005 mm (Gore) tandis que la precipitation saisonniere a varie de 270 mm (Babile) a 1650 mm (Gore). La longueur de la periode de croissance est seulement de 80 jours (Mekele) a plus de 220 jours (Jima). Parmi le variables agroclimatiques la precipitation annuelle, laprecipitation saisonniere, la longueur de la periode de croissance et l'altitude (temperature) sont de facteurs importants pour grouper les regions de production du haricot dans trois principaux groupes et six petits groupes homogenes dans le sens agronomique pour la plannification strategique. Le rendement potentiel simule variait de 1.6 tonnes/ha (Jijiga) a 3.3 tonnes/ha (Bako). La date de semis a un impact significatif sur le rendement simule dans les groupes sous-humides et semi-arides. Les pertes de rendement pour chaque jour de retard de semis apres l'approche effective de precipitatio atteignait 60 kg/ha jour. La tension de deficit hydrique etait trouve etre un facteur limitatif important dans les regions semi-arides et moderement limitant dans les regions sous-humides. L'analyse a etablie que le travail d'amelioration du haricot devrait se concentrer sur le developpement des genotypes a haut rendement, a maturite tardive pour les systemes multiples de culture dans les regions humides. Dans les regions semi-arides, l'accent devrait etre place sur le developpement des varietes tolerantes a secheresse et des cultivars a maturite precoce qui conviennent bien avec les pratiques de conservation efficace de sol et d'eau