زراعت و فناوری زعفران
سال:1392 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

زعفران از جنبه های مختلف اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و سیاسی جایگاه ویژه ای در کشاورزی ایران و بخصوص مناطق زعفران کاری دارا می باشد. نقش کشاورزان ایران در اهلی سازی و تکامل زراعی این گیاه در منابع متعدد علمی بین المللی به صورت بارزی آورده شده است. گرچه نام این محصول مینیاتوری و به اصطلاح دست ساز همیشه با نام ایران همراه بوده است ولی به نظر نمی رسد تلاش های علمی پژوهشگران ما در گذشته در خور این گیاه پرآوازه بوده باشد و مسلما انتظار جهانیان از پژوهشگران ایرانی در زمینه زعفران خیلی بیش از آن است که امروزه برآورده شده است. در این نوشتار سعی شده است با نگاهی به پژوهش های زراعی زعفران در گذشته در سطح کشور، وضع موجود و دورنمای آینده آن نیز ترسیم شود. اگرچه پژوهش های زراعی اولیه در مورد زعفران در کشور از سابقه ای 70 ساله برخوردار است ولی طی یک دوره 40 ساله فعالیت علمی خاصی در این زمینه صورت نگرفت و فعالیت های پژوهشی منسجم عملا از دهه 50 توسط برخی پژوهشگران پیشگام در خراسان آغاز شد. در دهه های 50 و 60 با پیدایش سازمان هایی همچون سازمان پژوهش های علمی و صنعتی (واحد خراسان) و شروع گسترش دوره های تحصیلات تکمیلی در دانشکده های کشاورزی پژوهش های زراعی زعفران در دهه های 50 و 60 نسبتا گسترش یافت و این موضوع بخصوص در دهه های 70 و 80 سرعت بیشتری به خود گرفت. در اوایل دهه 80 با تاسیس قطب علمی گیاهان زراعی ویژه در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد و در اواخر دهه 80 با تاسیس گروه پژوهشی زعفران در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند و همچنین تاسیس کانون ارتباط با دانش زعفران در همان دانشگاه، فعالیت های پژوهشی تداوم یافت. در اوایل دهه 90 تاسیس پژوهشکده زعفران در دانشگاه تربت حیدریه و تلاش در جهت انتشار دو نشریه تخصصی زعفران توسط دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند و پژوهشکده زعفران و گسترش قابل ملاحظه دوره های تحصیلات تکمیلی در دانشگاه ها و نیز توجه بیشتر به این محصول سرعت پژوهش های مربوط بیشتر شد. تاسیس دبیرخانه دائمی جشنواره زعفران در قائن، تشکیل شورای ملی زعفران در اتاق بازرگانی صنایع و معادن مشهد، تدوین طرح جامع بهبود و فرآوری زعفران، برگزاری کنگره و همایش های ملی، برگزاری دومین سمپوزیوم بین المللی زعفران در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد نمونه هایی از توجه بیشتر به زعفران در سطح ملی است که بدون تردید می تواند عامل مهمی در گسترش پژوهش های علمی روی این محصول باشد. امید است چنین رویه هایی زمینه های لازم را برای نوعی جنبش علمی در مورد زعفران فراهم ساخته باشد و انتظار می رود این جنبش علمی به صورتی منسجم و جامع، مبانی پژوهش های رایج را مورد تجدید نظر قرار داده و به علاوه جنبه های نوینی از تولید زعفران از جمله تولید در محیط های تحت کنترل، ارزیابی خلأ عملکرد، مدلسازی رشد و نمو، جنبه های فیزیولوژی و اکولوژی زراعی، نقش تغییرات اقلیم و گرمایش جهانی در گسترش سطح کشت و جابجایی عرصه های تولید آن در قالب پروژه های کلان بررسی نماید. بدون تردید انتقال یافته های علمی به عرصه های تولید و عرضه نتایج پژوهش ها درقالب نوشتارهای استاندارد بین المللی به جامعه علمی جهانی می تواند دستاورد عملی چنین جنبشی باشد.

به منظور مقایسه وزن های مختلف بنه مادری کشت شده و تعیین سطوح مناسب کود گاوی بر عملکرد گیاه زعفران (Crocus sativus L.)، آزمایشی طی 2 سال زراعی 1391-1390 و 1392-1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 4 سطح وزن بنه مادری (شامل گروه های وزنی 3 –1.1، 5 – 3.1، 7 – 5.1 و 9- 7.1 گرم) و 4 سطح کود گاوی (0، 20، 40 و 60 تن در هکتار) و در 3 تکرار اجرا گردید. نتایج تجزیه واریانس شاخص های عملکرد بنه زعفران نشان داد که این شاخص ها به طور معنی داری تحت تاثیر وزن بنه مادری و کود گاوی قرار گرفت. همچنین اثر متقابل وزن بنه مادری در سطوح مختلف کود گاوی نیز بر شاخص های ذکر شده معنیدار بود. در بین تیمارهای آزمایش، استفاده از بنه مادری با گروه وزنی 9-7.1 گرم با میزان مصرف 60 تن در هکتار کود گاوی، بیشترین تعداد کل بنه در واحد سطح (510 بنه در متر مربع) و بیشترین عملکرد بنه (1044 گرم در متر مربع) را نشان داد. به نظر می رسد بنه های با وزن بیشتر در سال اول کشت، تعداد بنه های بیشتری (در هر 4 گروه وزنی) تولید کرده اما بنه های با وزن کمتر توانایی تولید بنه های با وزن بیشتر از وزن بنه مادری، بیشتری دارند. شاخص های عملکرد گل زعفران در سال اول نشان داد که با افزایش وزن بنه های کشت شده، عملکرد گل در سال اول کشت افزایش یافت. نتایج تجزیه واریانس تعداد گل و عملکرد تر و خشک گل و کلاله زعفران در سال دوم حاکی از پاسخ معنی دار این شاخص ها در واکنش به وزن بنه مادری، کود گاوی و اثر متقابل وزن بنه مادری در سطوح مختلف مصرف کود گاوی بود، به طوریکه با افزایش وزن بنه مادری و افزایش سطوح مصرف کود گاوی مقادیر این شاخص ها افزایش یافت. به نظر می رسد تولید بنه های با وزن بیشتر در سال اول کشت زعفران و بهدنبال آن افزایش عملکرد گل، نیازمند بنه های مادری درشت و مصرف کود گاوی در سطوح بیشتر باشد.

روش های ژنومیکس کارکردی نظیر تجزیه و تحلیل توالی های EST، امکان شناسایی، بررسی بیان و مطالعه رونوشت های ژنی درگیر در شبکه های تنظیمی و متابولیکی را فرآهم آورده اند. در این پژوهش به منظور شناسایی جهت گیری کارکردی ژنوم و تعیین شبکه ژنی درگیر در تکامل کلاله زعفران، 6202 توالی EST مربوط به کتابخانه کلاله بالغ زعفران مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. پس از پیرایش اولیه توالی ها، دسته بندی و هم گذاری آنها انجام شد که منتج به ایجاد 910 unigene (604 کانتیگ و 304 سینگلتون) گردید. جستجوی بلاست ایکس نشان داد که 570 unigene دارای hit مشخص در بین پروتئین های آرابیدوپسیس بودند و برای سایر توالی ها hit مشخصی شناسایی نشد. گروه بندی و  Gene enrichment analysis  توالی ها آنها را در 31 گروه کارکردی مختلف قرار داد که حضور 12 گروه در سطح آماری 1% معنی دار گردید. شبکه ژنی مربوط به توالی های با حضور بالا (بیش از 20 رونوشت)، نشان داد که ارتباطات ژنی پیچیده ای در کلاله بالغ زعفران وجود دارد. نتایج مشخص نمود که مسیر علامت دهی جاسمونیک اسید و عوامل رونویسی مربوط به آن همچون  MYB21و Zinc finger ها سهم بزرگی از شبکه تنظیمی را به خود اختصاص می دهند و نقش کلیدی در تنظیم متابولیسم اولیه و ثانویه کلاله و به خصوص متابولیسم کارتنوئیدها (به عنوان مهم ترین متابولیت های زعفران)، بر عهده دارند. ژن های شناسایی شده در این پژوهش می توانند نامزدهای مناسبی برای دست ورزی تکامل و متابولیسم کلاله زعفران باشند.

به منظور بررسی تاثیر زمان پخش و مقادیر کاربرد کاه و کلش گندم بر شاخص های مربوط به عملکرد بنه های دختری زعفران در سال دوم، آزمایشی در دو سال زراعی 90-1389 و 1391-1390 بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 15 تیمار و سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. تیمارهای آزمایش بر اساس پنج سطح کاربرد مالچ کلش گندم (شاهد (عدم پخش مالچ)، 2، 4، 6 و 8 تن در هکتار) در سه زمان (خرداد، مرداد و مهرماه) به صورت پخش سطحی طراحی شدند. نتایج تجزیه واریانس در آزمایش حاکی از تاثیر معنی دار زمان پخش مالچ کلش گندم، مقادیر کاربرد مالچ و نیز اثر متقابل آن ها بر تمامی شاخص های کمی گل زعفران بود. بر اساس نتایج آزمایش، پخش مالچ کلش در مهرماه بیشترین تاثیر را در افزایش معنی دار تعداد گل در متر مربع و عملکرد گل تر و خشک زعفران (به ترتیب تا 46، 61 و 65 درصد) داشت. هم چنین تمامی شاخص های مورد مطالعه بنه های دختری زعفران به طور معنی داری تحت تاثیر زمان پخش مالچ کلش گندم قرار گرفت. در بین تیمارهای مورد بررسی، بیشترین افزایش در عملکرد بنه های بیش از 12 گرم و عملکرد کل بنه های دختری زعفران در نتیجه کاربرد 8 تن مالچ کلش در مهرماه مشاهده شد. به طوری که کاربرد تیمار ذکر شده در مقایسه با شاهد، عملکرد بنه های با وزن بیش از 12 گرم و عملکرد کل بنه های زعفران را به ترتیب تا 104 و 103 درصد افزایش داد.

زعفران به عنوان گران بهاترین محصول کشاورزی و دارویی جهان از جمله گیاهانی است که با توجه به مقاومت خود در برابر خشکی نقش قابل توجهی در وضعیت اقتصادی و اجتماعی مناطق خشک و نیمه خشک خراسان جنوبی و رضوی پیدا کرده است. هدف اصلی این مطالعه، تعیین نواحی مستعد کشت زعفران با توجه به برخی متغیرهای اصلی موثر در آن می باشد. داده های اقلیمی مورد نیاز، از اداره کل هواشناسی خراسان رضوی برای دوره 1390-1368 اخذ شد. جهت تهیه نقشه سطوح ارتفاعی، شیب، جهت شیب، و TIN3 (شبکه نامنظم مثلثاتی) از نقشه های توپوگراف (DEM4) (مدل رقومی ارتفاع) سازمان نقشه برداری با مقیاس 50000 :1 استفاده گردید. نقشه پوشش گیاهی و کاربری اراضی از نقشه های قابلیت اراضی در مقیاس 50000 :1 مربوط به موسسه تحقیقات آب و خاک کشور استخراج گردید. از سامانه اطلاعات جغرافیایی به منظور رقومی سازی و تهیه نقشه ها استفاده شد. پس از تشکیل پایگاه اطلاعات فضایی منطقه، با استفاده از نرم افزار ArcGIS 9.3 اطلاعات توصیفی نقشه ها به آنها اضافه گردید. سپس براساس شرایط مورد نیاز در خصوص هر پارامتر و اهمیت هر یک از لایه ها، با استفاده از نرم افزار AHP5 (فرایند تحلیل سلسله مراتبی) وزن دهی صورت گرفت و پس از عملیات هم پوشانی وزنی در محیط GIS پهنه بندی انجام گردید. نتایج حاصله قسمت های مرکزی و جنوبی دشت را به عنوان مستعدترین مناطق نشان داد که در حال حاضر کاربری این اراضی به کشت دیم، آبی، مراتع نیمه متراکم و متراکم اختصاص دارد.

در این پژوهش از روش میکرواستخراج مایع- مایع پخشی بر پایه جامد شدن قطره آلی شناور – اسپکتروفتومتری UV- Vis به منظور استخراج و اندازه گیری آلاینده کادمیوم در نمونه های زعفران استفاده شد. اتانول به عنوان حلال پخشی، 1- آندکانول به عنوان حلال استخراج و استون به عنوان حلال رقیق کننده استفاده گردید. بررسی ها نشان داد که نوع و حجم حلال پخشی، حلال استخراج و حلال رقیق کننده در راندمان استخراج تاثیر به سزایی دارد. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص 0.0005 میکروگرم بر میلی لیتر به دست آمد. نمونه های زعفران تربت حیدریه، قائنات و باخرز با روش پیشنهادی مورد تجزیه قرار گرفت و درصد بازیابی برای نمونه های زعفران آلوده شده با 0.1 میکروگرم بر میلی لیتر از کادمیوم به دست آمد.