Modelling of Runoff Water Harvesting, Storage and Irrigation for Dry Season Bean Production

Abstract: 
Productivity of Common bean (Phaseolus vulgaris L.), an important component of farming systems in smallholder agriculture of sub-Saharan Africa, remained stagnant or even declined over the years, because of major problems such as drought. The present study aims at modeling runoff rainwater, seasonal storage of harvested water in an open surface reservoir and determination of water-bean productivity in drought prone sub Saharan Africa, using Ukwe Area in Malawi as a case study site. Rational technique based on discharge attributes of seasonal rainfall and catchment area will be used to develop a stored water prediction model. This in turn will be compared with irrigation volume requirement model component as the season progresses. A relationship between applied water and bean water productivity is being established. The yield model simulating component uses input data of evaporation (mm), temperature ( 0 C), relative humidity (%), wind speed (Km/day), Saturation deficit (kPa), and Solar radiation (MJM- 2 day-1 ) on daily basis, and soil types and bulk density of the soil (g/cm3 ), crop leaf area (m2 /kg), maximum daily root depth (mm), grain number and grain weight (g) on a weekly basis. Preliminary results have revealed that runoff water, long term open surface storage and water-bean productivity can be modeled usingclimate factors, catchment attributes, reservoir characteristics, and field and crop parameters. Measured and estimated runoff showed correlation of over 90%.
La productivité du haricot ordinaire (Phaseolus vulgaris L.), une composante importante des systèmes agricoles dans l’agriculture à petite échelle de l’Afrique sub-saharienne, est restée stagnante, voire même a diminué au fil des ans, à causede problèmes majeurs tels que la sécheresse. La présente étude vise à modéliser les eaux de pluie liées au ruissellement, le stockage saisonnier de l’eau collectée dans un réservoir de surface ouverte et la détermination de la productivité eau- haricots en Afrique sub-saharienne sujette à la sécheresse, en utilisant la région d’Ukwe au Malawi comme un site d’étude de cas. La technique rationnelle basée sur des attributs de décharge des pluies saisonnières et le bassin hydrographique seront utilisés pour développer un modèle de prédiction de l’eau stockée. Ceci sera à son tour comparé par rapport à la composante du modèle d’exigence de volume d’irrigation à mesure que progresse la saison. Une relation entre l’eau appliquée et la productivité eau- haricot est en cours d’établissement. Le composant simulant le modèle de rendement utilise les données d’entrée de l’évaporation (mm), la température (0 ° C), l’humidité relative (%), la vitesse du vent (km / jour), le déficit de saturation (kPa), et le rayonnement solaire (MJM-2 day-1 ) sur une base quotidienne, et les types de sol et la masse volumique du sol (g/ cm3), la surface foliaire des cultures (m2 /kg), la profondeur maximale quotidienne des racines (mm), le nombre de grains et le poids des grains (g) sur une base hebdomadaire. Les résultats préliminaires ont montré que les eaux de ruissellement, le stockage à long terme de surface ouverte et la productivité eau-haricots peuvent être modélisés en utilisant les facteurs climatiques, les attributs du bassin versant, les caractéristiques des réservoirs, et les paramètres du champ et des cultures. Leruissellement mesuré et estimé a montré une corrélation de plus de 90%.
Language: 
Extended abstracts submitted under Integrated Crop Management
Date of publication: 
2012
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Collection: 
RUFORUM Conferences and Workshops
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Printed resource
Publisher: 
Notes: 

The 2012 RUFORUM Biennial Conference is the third in the series. The main objective of the Biennial conferences is to provide a platform for agricultural research for development stakeholders in Africa and beyond to actively exchange findings and experiences, while at the same time learning lessons towards improving performance of the agricultural sector and ultimately people’s livelihoods. The biennial conference is RUFORUM’s most comprehensive meeting for the diversity of stakeholers in agriculture. It is especially dedicated to graduate students and their supervisors, grantees in RUFORUM member universities and alumni. It is a platform for peer review, quality control, mentorship, networking and shared learning. The third Biennial Conference was attended by 657 participants.This record contains an extended abstract accepted under the theme of Integrated Crop Management