زراعت و فناوری زعفران

چکیده پایش شاخص‌های عملکرد همچون ارزیابی روند و ثبات عملکرد، می‌تواند راه‌گشای سیاست‌گذاری‌ها و تصمیم‌گیری‌های آینده به منظور حفظ و ارتقای عملکرد محصولات کشاورزی مهم در سیستم‌های زراعی ایران باشد. این پژوهش با هدف بررسی و تعیین میزان ثبات عملکرد زعفران در برخی شهرستان­های استان خراسان رضوی در سال 1401-1400 در دانشگاه تربت حیدریه اجرا شد. برای این منظور تمامی آمار قابل دسترس مربوط به سطح زیر کشت و عملکرد زعفران از شهرستان­های مختلف استان خراسان رضوی برای دوره 34 ساله (1399-1365) از آمارنامه‌های منتشر شده و موجود وزارت جهاد کشاورزی استخراج شده  و مورد استفاده قرار گرفت. پس از بررسی داده ها، شش شهرستان مشهد، تربت حیدریه، نیشابور،کاشمر، گناباد و تایباد که آمار کامل­تری برای آن ها موجود بود انتخاب شد و اطلاعات تکمیلی مورد نیاز با مراجعه حضوری به مراکز جهاد کشاورزی و مراکز تحقیقات کشاورزی هر شهرستان و بر اساس پرسشنامه و فرم­های مربوطه، تهیه و جمع­آوری شد. با تحلیل رگرسیون روند بلندمدت عملکرد و سطح زیر کشت، باقی‌مانده نسبی و باقی مانده مطلق عملکرد، ضریب تغییرات عملکرد مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها حاصل از پژوهش نشان دادند که سطح زیرکشت زعفران تا حدود سال 1385 و 1386 در تمام شهرستان­های مورد بررسی افزایش یافت اما در سال­های پایانی مطالعه شهرستان­های گناباد و تربت حیدریه که بالاترین میانگین عملکرد زعفران را داشتند با کاهش شدید سطح زیرکشت مواجه شدند. بررسی نتایج نشان داد در شهرستان تربت­حیدریه این کاهش سطح­زیرکشت تحت تأثیر تقسیم­بندی­های جدید این شهرستان و تفکیک بخش­های رشتخوار و زاوه از این شهرستان نیز بوده است. در طی 34 سال گذشته در شهرستان­های تربت حیدریه، گناباد و کاشمر عملکرد زعفران کاهش چشمگیری داشت. شهرستان گناباد که بیشترین میانگین عملکرد را در طی 34 سال گذشته داشت، بیشترین شیب کاهش عملکرد (سالانه 09/0 کیلوگرم در هکتار) را نیز نشان داد. میزان ثبات عملکرد بوم نظام­های کشت زعفران در شهرستان­های مورد بررسی از وضعیت مطلوبی برخوردار نبود. در مجموع شهرستان­های مختلف بررسی شده میزان باقی مانده نسبی عملکرد بین 01/0 تا 1/159 درصد متغیر بودکه نشان دهنده­ی بی ثباتی بالادر بوم ­نظام­های کشت زعفران در استان خراسان رضوی بود. در تمام شهرستان­های مورد بررسی به جز گناباد، روند تغییر ضریب تغییرات عملکرد با کاهش روبه رو شد. میانگین سرعت کاهش ضریب تغییرات در این شهرستان­ها بسیار کم (005/0- درصد در سال) محاسبه شد به طوری­که به نظر می­رسد در این شهرستان­ها میزان افزایش ثبات عملکرد با سرعت بسیار ناچیز در حال انجام بود.

چکیده زعفران (Crocus sativus) با قدمتی دیرینه از دوره باستان تا دوره معاصر برای ایرانیان، کاربرد خوراکی و دارویی داشته است و عوامل متعددی بر میزان تولید آن در استان­های مختلف تأثیر گذار بوده است. به منظور بررسی روند سطح زیر کشت، تولید و عملکرد کلاله زعفران و همچنین اثر پارامترهای اقلیمی نظیر ارتفاع از سطح دریا، میانگین دما و میانگین بارش بر کشت و تولید این گیاه در شهرهای مختلف استان خراسان رضوی، مطالعه­ای در بازه زمانی سال­های 1363 تا 1399 با استفاده از داده­های جهاد کشاورزی صورت گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار تولید، و سطح زیر کشت در بازه مورد بررسی به ترتیب مربوط به زاوه، تربت حیدریه و رشتخوار بود. همچنین زاوه و تربت حیدریه به ترتیب با 3/13 و 4/9 درصد از کل، بیشترین سهم را از تولید کل استان داشتند. مقایسه عملکرد هر شهر نسبت به میانگین استان نشان داد که گناباد و تربت حیدریه به ترتیب دارای رتبه های اول و دوم از این نظر بودند. همچنین کلات دارای کمترین درصد سطح زیر کشت، تولید آبی و نسبت عملکرد به میانگین استان بود. مطالعه تأثیر عوامل اقلیمی بر زعفران نشان داد که با افزایش ارتفاع از سطح دریا، سطح زیر کشت و تولید زعفران، روند افزایشی داشت. با افزایش بارندگی سالانه نیز، سطح زیر کشت و تولید کل روند کاهشی غیرخطی نشان داد ولی عملکرد زعفران افزایش یافت. همچنین با افزایش میانگین دما، سطح زیر کشت و تولید زعفران افزایش یافت ولی عملکرد زعفران روند کاهشی داشت. بررسی درصد تشابه شهرهای مختلف استان خراسان رضوی از نظر خصوصیات مورد بررسی در سطح 75 درصد نشان داد که در کل، مناطق مختلف استان به 5 خوشه قابل تفکیک است. شهرهای باخرز، گناباد، کاشمر، مه­ولات و رشتخوار در خوشه اول و شهرهای بجستان، خواف، تربت جام، نیشابور، بردسکن و تایباد در خوشه دوم قرار گرفتند و هر کدام از شهرهای تربت حیدریه و زاوه نیز دو شاخه مجزا را تشکیل دادند و بقیه شهرها در یک خوشه قرار گرفتند. به طور کلی روند افزایشی سطح زیر کشت و تولید زعفران در استان خراسان رضوی حاکی از تمایل بیشتر به کشت این گیاه توسط کشاورزان با توجه به شرایط اقلیمی و خاکی این استان است.

چکیده مدل‌سازی گروهی به‌عنوان یک مقوله نوظهور در بسیاری از رشته‌های مهندسی به‌خصوص زمینه‌های مختلف مهندسی آب در حال گسترش است. تخمین دقیق نیاز آبی زعفران به عنوان محصول راهبردی شرق کشور یکی از مهم‌ترین اقدامات تأثیرگذار در برنامه‌ریزی منابع آب منطقه خواهد بود. از این‌رو، این پژوهش اقدام به بررسی عملکرد مدل‌سازی گروهی در بهبود مدل‌سازی نیاز آبی زعفران در منطقه بیرجندِ استان خراسان جنوبی کرد. داده‌های واقعی نیاز آبی زعفران در سال دوم کشت در گام نخست در محل آزمایشگاه لایسی‌متری دانشگاه بیرجند جمع‌آوری شد. مدل‌سازی نیاز آبی زعفران با استفاده از داده‌های اقلیمی و نیاز آبی زعفران در بستر ماشین یادگیری درخت تصمیم انجام شد. همچنین، از دو روش Boosting و Bagging جهت ارتقای نتایج مدل درخت تصمیم استفاده شد. به‌منظور کمی کردن اثر مدل‌سازی گروهی آزمون‌های مقایسه‌ای متعددی نظیر شاخص‌های ارزیابی (RMSE و MAE)، مقایسه توزیع پراکنش داده‌ها (تحلیل وایولین Violin assessment)، ارزیابی کم/بیش تخمینی، مقایسه سری زمانی و تحلیل بهبود خطا استفاده شد. نتایج نشان داد که علی‌رغم دقت و کارایی نسبی مدل درخت تصمیم در شبیه‌سازی نیاز آبی زعفران، امکان بهبود نتایج همچنان وجود دارد. همچنین، نتایج اثبات کرد که مدل‌سازی گروهی ظرفیت بالقوه‌ی خوبی در زمینه ارتقای نتایج دارد. به‌طوری‌که یادگیری گروهی بانظارت (Boosting) دقت مدل درخت تصمیم را بیش از 30 درصد بهبود بخشید (کاهش قدر مطلق خطا از 36 میلی‌متر به 65/23 میلی‌متر) و این موضوع عامل کاهش RMSE را از 44/0 میلی‌متر به 07/0 میلی‌متر شد. علاوه‌بر این، نتایج آزمون‌های مقایسه‌ای تأیید کرد که خروجی تولید شده توسط روش Boosting از کیفیت بسیار بهتری نسبت به خروجی مدل درخت تصمیم و روش Bagging برخوردار است.

چکیده زعفران زراعی (Crocus sativus L.) به‌واسطه وجود سه متابولیت کروسین، پیکروکروسین و سافرانال دارای ارزش اقتصادی بالایی است. دست­یابی به متابولیت­های مذکور به ویژه کروسین، در منابعی ‌غیر از زعفران زراعی رویکردی است که با وجود گونه‌های وحشی بومی در ایران اهمیت بسیاری دارد. در تحقیق حاضر کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) به‌عنوان ابزار مؤثر در شناخت سه متابولیت مذکور در دو گونه­ی‌ زعفران وحشی خزر (C. caspius) و زیبا (C. specious) در کنار گونه‌ی زراعی بکار گرفته شد. همچنین از ابزار بیوانفورماتیکی برای استخراج توالی نوکلئوتیدی، پروتئینی و پیش‌بینی ساختارهای پروتئینی ژن‌های درگیر در فرایند ساخت آپوکاروتنوئیدهای گفته‌شده به‌صورت In silico استفاده شد. براساس نتایج به دست آمده، وجود کروسین در هر سه نمونه‌‌ی مورد مطالعه، با مقادیر متفاوت تأیید گردید. مقدار این متابولیت در گونه زراعی 76/26 درصد وزن خشک و در گونه­های وحشی زیبا و خزر به ترتیب  8/2 و  74/0 درصد تعیین شد. از طرفی میزان  پیکروکروسین و سافرانال در گونه‌ی زراعی به ترتیب 4/8 و 03/0 درصد بود، ولی در گونه‌های وحشی مورد مطالعه، مقادیر قابل تشخیصی از آپوکاروتنوئیدهای مذکور حاصل نشد. وجود کروسین در گونه‌های وحشی، امیدواری‌ برای انجام تحقیق و جستجوی بیشتر، برای یافتن مواد مؤثره و نیز اجرای برنامه‌های اصلاحی یا دست‌ورزی ژنتیکی را ایجاد کرده است. 

چکیده زعفران یا طلای سرخ یکی از  محصولات استراتژیک کشاورزی است که پتانسیل صادرات غیرنفتی بسیار بالایی برای کشور دارد. با توجه به ممنوعیت استفاده از سموم شیمیایی مصنوعی علیه آفات زعفران و روند رو به رشد کاشت این محصول در کشور و همچنین اهمیت تولید بذر گواهی شده محصولات کشاورزی، یافتن راه‌های کنترل غیر‌شیمیایی آفت و تولید پیاز سالم زعفران، اجتناب ناپذیر می­باشد. در این میان، کنه زعفران Rhizoglyphus robini Claparède  یکی از مهم­ترین آفات زعفران بوده که هرساله خسارت زیادی به پیاز و محصول زعفران وارد می­سازد. در مطالعه‌ی حاضر سمیت اسانس‌های گیاهی از خانواده کاسنی (Compositae) شامل گیاه درمنه Artemisia sieberi Besser، تلخه Acroptilon repens (L.)، کاسنی Cichorium intybus L. و بومادران Achillea millefolium L. روی کنه ماده بالغ زعفران در شرایط آزمایشگاه ارزیابی شد. زیست سنجی به روش تدخینی در داخل پتری دیش 5 سانتی‌متری در تاریکی مطلق، رطوبت نسبی 70 درصد و دمای 26 درجه به مدت 24 ساعت انجام شد. برای هر اسانس 6 غلظت و برای هر غلظت 3 تکرار در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که اسانس درمنه با  ppm09/160=LC₅₀ دارای بیشترین و اسانس کاسنی با ppm 12/440=LC₅₀ دارای کمترین میزان سمیت بر کنه بنه زعفران بودند. همچنین بیشترین شیب رگرسیون غلظت- مرگ و میر در اثر اسانس تلخه (719/0±801/5) و کمترین آن در اثر اسانس­های درمنه و بومادران مشاهده گردید. بر اساس نقطه شروع سمیت، اسانس درمنه با بیشترین مقدار عرض از مبداء (323/0±177/2-) سریعترین سمیت اولیه را بر کنه در غلظت ppm21/33 ایجاد نمود.

چکیده تحقیق حاضر با هدف بررسی اثرات تغییرات اقلیم بر رانت زمین‌های کشاورزی زعفران در استان خراسان رضوی انجام شد. بر این اساس آمار و اطلاعات مورد نیاز از سازمان هواشناسی کل کشور و جهاد کشاورزی استان خراسان رضوی در دوره زمانی 99-1390 جمع­آوری شد. به منظور تحقق اهداف تحقیق، از روش ریکاردین و تکنیک داده­های تلفیقی استفاده شد. در نهایت ارزش حال رانت محاسبه گردید. جهت پیش‌بینی اثر نهایی تغییراقلیم بر رانت زعفران در استان خراسان رضوی از سه سناریوی تغییر اقلیمA1، B1 و AB(بدبینانه، خوش­بینانه و میانی) هیأت بین الدولی تغییر اقلیم تا افق 2100 استفاده شد. بر اساس نتایج، همه شهرستان­های استان خراسان رضوی در دوره مورد بررسی دارای رانت مثبت زعفران هستند. تربت جام با 5350794560 ریال و کاشمر و رشتخوار با 1600794560 ریال به ترتیب بیشترین و کمترین ارزش حال رانت زعفران را دارند. همچنین روند تغییرات رانت در برخی شهرستان­ها مثبت و در برخی شهرستان­ها منفی است. شهرستان­های بجستان، تربت جام، جوین و خوشاب دارای روند افزایشی ارزش رانت هستند. به علاوه، روند رانت شهرستان­های باخرز، تایباد، بردسکن، تربت حیدریه، جغتای، چناران، خلیل آباد و خواف کاهشی است. بر اساس نتایج مدل اثرات ثابت، متوسط دمای سالیانه و متوسط بیشینه دما اثر مثبت و معنادار در سطح احتمال یک درصد، بارش تجمعی اثر مثبت و معنادار در سطح احتمال پنج درصد و اثر متقابل دما و بارش و متوسط کمینه دما اثر منفی و معنادار در سطح احتمال یک درصد بر رانت زعفران در استان خراسان رضوی دارند. با توجه به سناریوهای اقلیمی تا سال 2025، رانت 11/0 درصد در هر هکتار کاهش خواهد یافت. همچنین تا سال 2100، تغییرات رانت ناشی از سناریوهای اقلیمی دما و بارش 326/0 درصد است. با در نظرگرفتن رانت میانگین و سطح زیرکشت کل استان خراسان رضوی در زعفران، 937 میلیارد ریال کاهش در رانت به وجود خواهد آمد. لذا با توجه به اجتناب­ناپذیر بودن تغییرات اقلیم، ارزیابی اثرات آن می­تواند در مدیریت این پدیده مؤثر باشد.