زراعت و فناوری زعفران

چکیده ارزیابی و کمی‌سازی خدمات اکوسیستم های کشاورزی مبتنی بر زعفران برای درک ارزش اقتصادی آنها و اطلاع‌رسانی در مورد استراتژی‌های مدیریت پایدار ضروری است. این مطالعه به طور خاص با هدف تخمین و کسب درآمد از خدمات متعدد اکوسیستمی ارائه شده توسط مزارع زعفران انجام شد. داده‌های اولیه با استفاده از پرسشنامه که از زعفران‌کاران در شهرستان‌های منتخب استان‌های خراسان رضوی و جنوبی (مشهد، تربت جام، تربت حیدریه، خلیل آباد، بردسکن، بیرجند، زیرکوه و بشرویه) با مجموع ۱۲۰ پرسشنامه تکمیل شده، جمع‌آوری شد. با توجه به اهداف مطالعه، ارزش پنج نوع از خدمات اکوسیستم زعفران (مانند تولید غذا، تولید اکسیژن، تنوع زیستی، حفاظت و عدم مهاجرت) و دو مورد از پیامدهای منفی آنها (از جمله انتشار گازهای گلخانه‌ای و نشت فسفر و نیتروژن) تخمین زده شد. نتایج نشان داد که کل ارزش خالص خدمات اکوسیستمی در مزارع مورد مطالعه ۳۹۳۵۳.۶ دلار آمریکا در هکتار در سال بود. علاوه بر این، در این تحقیق، جلوگیری از مهاجرت روستایی به عنوان یکی از عوامل خدمات فرهنگی معرفی و سالانه 24579.3 دلار آمریکا در هکتار تخمین زده شد. بر اساس نتایج، میانگین ارزش خدمات فرهنگی و خدماتی و تنوع زیستی به ترتیب 62، 43 و 5.8 درصد از کل ارزش خدمات اکوسیستمی در مزارع زعفران را تشکیل می‌دهند. این یافته‌ها اهمیت کلی ارزیابی خدخدمات اکوسیستمی در اکوسیستم‌های کشاورزی زعفران را برای اطلاع‌رسانی در مورد مدیریت پایدار و تصمیم‌گیری‌های سیاسی برجسته می‌کند.

چکیده ردپای کربن (CF) میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای به ازای واحد سطح در بوم‌نظام‌های کشاورزی است. از آنجا که نهاده‌های ورودی نقش مهمی در انتشار گازهای گلخانه‌ای به اتمسفر دارد، شاخص اکولوژیکی CF برای ارزیابی تبعات زیست‌محیطی در بوم‌نظام‌های کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از این مطالعه، برآورد CF و کارایی کربن (CE) در نظام‌های تولید زعفران در استان‌های خراسان شمالی، جنوبی و رضوی بود. همچنین آنالیز ارزیابی چرخه حیات برای کمی‌سازی اثر فعالیت‌های کشاورزی بر محیط زیست در نظام‌های تولید زعفران انجام گردید. شاخص‌های مورد بررسی شامل پتانسیل گرمایش جهانی، پتانسیل اسیدی شدن، پتانسیل اوتریفیکاسیون در زیرگروه‌های خشکی و آبی، انتشار مستقیم و غیرمستقیم N2O، انتشار N2O تحت تاثیر آبشویی و تصعید، ورودی‌های کربن (Ci)، خروجی‌های کربن (Co)، CF و CE بودند. نتایج این مطالعه نشان داد که کمترین پتانسیل گرمایش جهانی در نظام‌های تولید زعفران برای خراسان جنوبی برابر با 43/339 کیلوگرم معادل CO2 به ازای یک کیلوگرم گل محاسبه گردید. کمترین شاخص بوم‌شناخت (EcoX) مربوط به استان خراسان جنوبی (با 039/0 EcoX به ازای یک کیلوگرم گل) بود. انتشار اکسید نیتروس در استان‌های خراسان جنوبی، رضوی و شمالی به ترتیب 51/95974، 4/199674 و 344723 کیلوگرم N2O به ازای یک هکتار برآورد گردید. بالاترین انتشار N2O تحت تاثیر فرآیندهای آبشویی و تصعید برای استان خراسان شمالی (به ترتیب با 21/1 و 23/24 کیلوگرم N2O به ازای یک هکتار) محاسبه شد. بالاترین ورودی‌‌ها و خروجی‌های کربن مربوط به خراسان شمالی به ترتیب با 52/117986 و 56/15135 کیلوگرم کربن به ازای یک هکتار بود. بیشترین ردپای کربن مربوط به خراسان شمالی با 8/7 و بالاترین کارایی کربن برای خراسان جنوبی با 18/0 بدست آمد. سوخت‌ فسیلی و خاکورزی‌ فشرده مهمترین عوامل انتشار CO2 تعیین گردیدند. بنابراین، انتخاب خاکورزی‌های حفاظتی و کاهش یافته، وارد کردن گونه‌های تثبیت‌کننده نیتروژن، گونه‌های پوششی و کودهای سبز در تناوب زراعی با زعفران و افزایش کارایی مصرف نیتروژن را می‌توان به عنوان راهکارهای اکولوژیک برای بهبود عملکرد اقتصادی نظام‌های زعفران همراه با کاهش تبعات زیست‌محیطی و تخفیف ردپای کربن این سیستم‌های زراعی مدنظر قرار داد.

چکیده تولید پایدار زعفران به عنوان یکی از اهداف کلان و راهبردی کشاورزی ایران نیازمند تدوین یک برنامه مشخص و سازماندهی شده است. در طی نیم قرن گذشته توسعه زراعت زعفران در ایران بیش از هر محصول دیگری انجام شده و سطح زیر کشت آن تا 8/37 برابر افزایش یافته است. با این وجود، میانگین عملکرد در واحد سطح از این توسعه تبعیت نکرده و با شیبی منفی در حال کاهش است به نحوی که میانگین تولید از 76/5 کیلوگرم در هکتار در سال 1352 به 62/3 کیلوگرم در هکتار در سال 1397 رسیده است. همچنین برآورده شده که خلاء عملکرد 90-64 درصدی در مزارع ایران وجود دارد. آفات و بیماری­های زعفران مانند کنه زعفران (Rhizoglyphus robini)، پوسیدگی بنه زعفران، پوسیدگی خشک بنه زعفران (Burkholderia gladioli) و بیماری­های ویروسی زعفران نیز از جمله عوامل مؤثر در کاهش کمی و کیفی محصول زعفران در مزارع هستند. از سوی دیگر اختلاط بنه­های آلوده و سالم، بنه­های با کیفیت پایین و انبارداری نامناسب بنه­ها نیز از معضلات تولید این محصول می­باشد. زعفران بوسیله بنه­های دختری خود تکثیر می­شود و افزایش عملکرد زعفران در ارتباط مستقیم با کیفیت بنه مادری است. دستیابی به بنه­های بذری استاندارد و سالم به عنوان تنها ابزار تکثیر گیاه در طبیعت پیش نیاز هر گونه برنامه­ریزی برای افزایش عملکرد زعفران است. این مقاله شاخص­های مورد نیاز جهت دستیابی و گواهی هسته­های اولیه، بنه­های مادری و بنه­های بذری زعفران را در برنامه استاندارد سازی بنه زعفران توصیف می­کند. بدون شک استفاده از بنه­های استاندارد عاری از بیماری در کنار توجه به سایر شاخص­های بوم­شناختی و فیزیولوژیکی گیاه و اجرای مدیریت مناسب موجب افزایش عملکرد و بهبود سنجه­های تولید پایدار خواهد شد.

چکیده ارزیابی چرخه حیات (LCA) راهکاری شناخته شده و دقیق برای مقایسه اثرات زیست­محیطی فعالیت­های مختلف شامل مدیریت نظام­های کشاورزی است. از آنجا که نوع نهاده­هادر کشاورزی نقش مهمی در بروز آلودگی­های زیست­محیطی و انتشار گازهای گلخانه­ای دارد، LCA به طور گسترده­ای برای ارزیابی این اثرات در محصولات زراعی مورد استفاده قرار می­گیرد. هدف این مطالعه، بررسی اثرات زیست محیطی نظام­های تولید زعفران در استان خراسان رضوی تحت تأثیر اندازه زمین (کمتر از 5/0، 1-5/0 و بیشتر از 1 هکتار) با استفاده از LCA بود. نهاده­های مصرفی طی سال­های اول تا ششم با استفاده از پرسشنامه (13 مزرعه از هر اندازه زمین) جمع­آوری شد. LCA بر اساس روش ISO14044، در چهار گام شامل مشخص­سازی اهداف و حوزه عمل، ممیزی چرخه حیات، ارزیابی تأثیر چرخه حیات و تلفیق، نتیجه­گیری و تفسیر نتایج محاسبه گردید.واحد کارکردی معادل یک کیلوگرم گل در نظر گرفته شد. گروه­های تأثیرمورد مطالعه شامل گرمایش جهانی، اسیدی شدن و اوتریفیکاسیون (در محیط­های خشکی و آبی) بود. در آخرین مرحله، شاخص بوم­شناخت (Ecox) محاسبه شد. برای سنجش قابلیت روایی پرسشنامه، ضریب آلفای کرونباخ محاسبه گردید. نتایج نشان داد که ضریب آلفای کرونباخ برابر با 84%=α محاسبه گردید. میانگین پتانسیل گروه­های تأثیر گرمایش جهانی، اسیدی شدن، اوتریفیکاسیون در محیط­های آبی و خشکی به ترتیب 41/53±41/115 کیلوگرم معادل CO₂، 16/0±35/0 کیلوگرم معادل SO₂، 27/0±58/0 کیلوگرم معادل NOx و 09/0±20/0 کیلوگرم معادل PO₄ به ازای یک کیلوگرم گل محاسبه شد. بیشترین سهم انتشار گازهای گلخانه­ای در گروه تأثیر گرمایش جهانی مربوط به CH₄ بود. بالاترین سهم انتشار آلاینده­ها در گروه­های تأثیر اوتریفیکاسیون آبی و خشکی و اسیدی شدن به NH₃ اختصاص داشت. به­طور کلی، نتایج نشان داد که اندازه زمین، میزان مصرف نهاده­ها و اثرات ­زیست محیطی را در واحد عملکرد گل تحت تأثیر قرارداد و گروه­های اوتریفیکاسیون و گرمایش جهانی حساسیت بیشتری نسبت به شدت فشرده­سازی تحت تأثیر اندازه زمین دارند، بنابراین افزایش کارایی مصرف منابع، یکی از رویکردهای مناسب برای کاهش اثرات زیست محیطی همگام با بهبود عملکرد اقتصادی در واحد سطح است.

چکیده پژوهش‌های زراعی زعفران در رابطه با تأثیر کودهای آلی (دامی، زیستی و کمپوست) و عملیات زراعی (تراکم، روش، تاریخ و عمق کاشت) سابقه‌ای طولانی در ایران دارد. به دلیل پراکندگی و تفاوت‏های موجود در نتایج آزمایش‌های مختلف، در این بررسی از رهیافت فرا تحلیل استفاده شد. تعداد 47 مطالعه عملیات زراعی و 44 مطالعه کود‌های آلی از میان 202 مطالعه انتخاب و تجزیه فراتحلیلی شدند. در مطالعات کود‌های آلی، برتری کودهای دامی (گاوی) با تأثیر بر افزایش وزن خشک زعفران (493/1g=) با اطمینان 95% نسبت به سایر کودها مشاهده شد. مقادیر، 40 تا 50 تن در هکتار کودگاوی، 20 تا 30 تن در هکتار کمپوست که به­صورت ترکیب با کود‌های زیستی (نیتروکسین همراه با باکتری تثبیت‌کننده ازت) استفاده شده ­بودند، مؤثرتر از مقادیر بالاتر هر یک از این کود‌ها به تنهایی بوده است. مطالعات عملیات زراعی، برتری تراکم کاشت با تأثیر بر افزایش تعداد گل در هکتار را نشان داد. تراکم‌های مطلوب 50 تا 100 بنه در مترمربع، میانگین وزن مطلوب هر بنه 10 تا 20 گرم و متوسط وزن بنه مصرفی 9 تا 12 تن بنه در هکتار به‌دست آمد. روش کشت مناسب، روش ردیفی-کپه‌ای (فاصله بین ردیف 20 سانتی­متر و روی ردیف 10 سانتی­متر) و بهترین تاریخ‌های کاشت، اواخر اردیبهشت تا دهه اول خرداد و مناسب­ترین عمق کاشت، عمق 15 تا 20 سانتی‌متر بوده است. هدف از انجام این فرا تحلیل، درک بهتر مدیریت زراعی و کودی این محصول و ارائه بهترین مدیریت ممکن می‌باشد.

چکیده بررسی مسائل زراعی جهت بهبود کیفیت و افزایش عملکرد محصول زعفران بسیار مهم است. یکی از مباحث مطرح در این زمینه، اندازه و تراکم بنه زعفران می‌باشد که می‌ تواند بر نحوه تخصیص مواد در گیاه مؤثر بوده و از طریق تحت تأثیر قراردادن رشد رویشی بر تولید تأثیرگذار باشد. بنابراین به‌منظور تعیین اثر متقابل تراکم و اندازه بنه جهت به دست آوردن مناسب‌ترین وزن بنه به تفکیک تراکم به‌عنوان اصلی‌ترین عوامل مؤثر بر رشد زعفران آزمایشی در قالب طرح مرکب مرکزی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 91-90 و 91-92 به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی با توجه به سطوح بالا و پائین اندازه بنه شامل سطوح وزن بنه‌ های کوچک (4> گرم) تا متوسط (4-8 گرم) و تراکم کم (50 بنه در مترمربع) تا پرتراکم (250 بنه در مترمربع) طراحی شد. نقطه مرکزی در هر تیمار پنج بار تکرار شد و درمجموع 13 ترکیب تیماری به دست آمد. عملکرد اقتصادی (وزن خشک کلاله)، قطر بنه، تعداد بنه دختری، تعداد بنه اصلی، تعداد گل و وزن‌تر گل به‌عنوان متغیرهای وابسته مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند و با استفاده از مدل رگرسیونی چندجمله‌ ای، سطوح پاسخ این متغیرها تحت تأثیر فاکتورهای آزمایش محاسبه شد. درمجموع نتایج نشان داد که افزایش اندازه بنه و تراکم اثر مثبتی برافزایش عملکرد اقتصادی، قطر بنه، تعداد بنه دختری، تعداد بنه اصلی، تعداد گل و وزن‌تر گل داشت. بر اساس یافته‌ های این پژوهش کاشت بنه‌ هایی با وزن متوسط در تراکم بالا مناسب‌تر بود و بر این اساس مقدار بهینه اندازه بنه و تراکم زعفران به ترتیب با 7 گرم و 250 بنه در مترمربع برآورد شد.

چکیده در گیاهان زراعی شاخص سطح برگ، ضریب خاموشی و کارایی مصرف نور از مهم‌ترین خصوصیات اکوفیزیولوژیکی محسوب می‌شوند که در ارزیابی میزان نور جذب شده، تولید ماده خشک و عملکرد مؤثرند. در این پژوهش برای تعیین روند تغییرات شاخص سطح برگ، تعیین ضریب خاموشی و کارایی مصرف نور در مزرعه یک‌ساله و دوساله زعفران، آزمایشی در چهار سال زراعی از سال 1390 تا 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. کشت در دو سال زراعی 1391-1390 و 1392-1391 با استفاده از بنه‌های زعفران با گروه وزنی 15-13 گرم و با تراکم 50 بوته در مترمربع انجام شد.برای تعیین شاخص سطح برگ و وزن خشک اندام‌های هوایی زعفران، نمونه‌برداری تخریبی، طی فصل رشد در فواصل زمانی 14 روز یک‌بار انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش حداکثر شاخص سطح برگ زعفران از 33/0 در مزرعه یکساله به 81/1 در مزرعه دوساله، ضریب خاموشی نور در مزرعه یک‌ساله و دوساله به ترتیب از 20/1 به 54/0 کاهش یافت. روند افزایش شاخص سطح برگ در زعفران با کسر تابش جذب شده در هر چهار سال آزمایش هم‌خوانی داشت، به طوری‌که کسر تابش جذب شده با افزایش شاخص سطح برگ به تدریج افزایش یافت و با دریافت میانگین 1083 واحد حرارتی در مزرعه یک‌ساله و 1034 واحد حرارتی در مزرعه دوساله به حداکثر خود رسید. مقدار میانگین دوساله کارایی مصرف نور زعفران نیز در مزارع یک‌ساله و دوساله به ترتیب معادل 68/0 و 73/1 گرم بر مگاژول تابش فعال فتوسنتزی به دست آمد. بر این اساس، با افزایش سن مزرعه و شاخص سطح برگ در زعفران، ضریب خاموشی نورکاهش و به تبع آن میزان جذب و کارایی مصرف نور افزایش می‌یابد.