زعفران (Crocus sativus L) ينتمي إلى عائلة الزنبق (Iridaceae) وهو نبات أحادي الفلقة وجيفوفي (Khan, 2004; Behboodi & Samadi, 2004). ينمو بشكل رئيسي في المناطق الغربية من آسيا التي تتمتع بمتساقطات سنوية منخفضة وشتاء بارد وصيف حار (Sepaskhah & Kamgar-Haghighi, 2009). حاجة الزعفران إلى الماء القليل وتوافق فترة نموه مع أوقات هطول الأمطار في مناطق زراعة الزعفران، وإمكانية الاستفادة منه لفترة طويلة، وعدم الحاجة إلى آلات ثقيلة، وتوفير دخل للمجتمعات الريفية، قد أدت إلى تقديم الزعفران كبديل في الأنظمة الزراعية ذات المدخلات القليلة (Koocheki et al., 2012; Aghaei & Rezagholizadeh, 2011).
تُعتبر الإدارة الصحيحة للعمليات الزراعية إلى جانب الظروف المناخية والتربة المناسبة من أهم العوامل في تحقيق الاستفادة من إمكانيات البيئة والوصول إلى إنتاج ملحوظ في زراعة الزعفران (Naderi Darbaghshahi et al., 2009; Koocheki et al., 2012). مع الأخذ في الاعتبار دورة حياة الزعفران وفترة إنتاجه المتعددة السنوات في إيران (Naderi Darbaghshahi et al., 2009)، فإن التوازن في توافر العناصر الغذائية من خلال الإدارة السليمة للأسمدة يُعتبر من العوامل الأكثر تأثيرًا في استدامة إنتاج هذا النبات، خاصة في المناطق الجافة وشبه الجافة (Behdani, 2004; Amiri, 2008; Koocheki et al., 2009). حيث أن حوالي 80% من تشكيل وتغيرات إنتاج الزهور في الزعفران تتأثر بالعوامل السائدة على التربة، وخاصة مستوى المواد العضوية (Nehvi et al., 2010; Shahande, 1990).
في هذا الصدد، أظهرت نتائج البحث التي أجراها بهداني وزملاؤه (Behdani et al., 2006) أن في المنطقة المناخية الوسطى والجنوبية من خراسان، فإن 67% من تغيرات إنتاج الزعفران تتأثر باستخدام الأسمدة العضوية والفسفورية. من ناحية أخرى، مع الأخذ في الاعتبار التأثير السلبي للأسمدة الكيميائية على استدامة إنتاج الزعفران (Hatami Sardashti et al., 2011) وانخفاض المواد العضوية في التربة في معظم المناطق الجافة وشبه الجافة التي تُزرع فيها الزعفران في البلاد (المناطق الجنوبية من خراسان) (Shirani et al., 2011; Sepaskhah & Kamgar-Haghighi, 2009)، فإن استخدام الأسمدة العضوية مثل السماد الحيواني في المناطق المذكورة يمكن أن يكون له دور فعال في زيادة إنتاج الزعفران.
فيما يتعلق بدور الأسمدة الحيوانية، أفاد رضواني مقدم وزملاؤه (Rezvani Moghaddam et al., 2010) بتحسين إنتاج الزهور والمياسم الجافة للزعفران نتيجة زيادة مستويات السماد الحيواني. كما تشير نتائج البحث لجهان وجهاني (Jahan & Jahani, 2007) إلى الدور المؤثر لاستخدام الأسمدة العضوية في زيادة عدد الزهور وأيضًا وزن المياسم الجافة للزعفران لكل وحدة مساحة.
بالإضافة إلى إدارة العناصر الغذائية من المصادر العضوية، يُعتبر تحديد كثافة الزراعة المناسبة من أكثر العوامل تأثيرًا في تحسين إنتاج الزعفران (Behnia, 2009). يمكن أن يؤدي تحديد نمط وكثافة الزراعة بشكل صحيح إلى زيادة الإنتاج في هذا النبات (Koocheki et al., 2012; Mohammad Abadi et al., 2011; Behdani et al., 2006). كما أظهرت نتائج الأبحاث التي أجراها كوچكي وزملاؤه (Koocheki et al., 2012) أنه خلال ثلاث سنوات من استغلال الأرض، أدى زيادة كثافة بنات الزعفران من 4 إلى 12 طن بنة في الهكتار، إلى زيادة عدد الزهور في وحدة المساحة، مما أدى إلى تحسين ملحوظ في إنتاج الزهور الطازجة والجافة ووزن مياسم الزعفران في وحدة المساحة.
بشكل عام، في الدراسات التي أجريت في إيران، أوصى بكثافة 50 نبتة في المتر المربع بناءً على الزراعة الصفية لتحقيق أقصى إنتاج من الزعفران (Kafi et al., 2002). من ناحية أخرى، قد يكون زراعة الزعفران بكثافة منخفضة غير مجدي اقتصاديًا، خاصة في السنة الأولى. لذلك، قد تُعتبر تنفيذ أنماط الزراعة الكثيفة للزعفران حتى 400 نبتة في المتر المربع كاستراتيجية لتعويض انخفاض الإنتاج (Koocheki et al., 2011). بناءً على الشروحات المذكورة، فإن الهدف من تنفيذ هذه الدراسة هو دراسة إنتاج الزهور وسلوك بنات الزعفران استجابة لمستويات الزراعة الكثيفة واستخدام السماد الحيواني في السنة الثانية.
المواد والطرق
أُجريت هذه التجربة في الموسم الزراعي 90-1389 و 91-1390 بصيغة تصميم عاملي في إطار تصميم الكتل العشوائية الكاملة مع 20 معالجة وثلاث تكرارات في مزرعة بحثية تابعة لكلية الزراعة في جامعة فردوسي مشهد، الواقعة على بعد 10 كيلومترات شرق مشهد عند خط عرض 36 درجة و16 دقيقة شمالاً وخط طول 59 درجة و36 دقيقة شرقاً وارتفاع 985 مترًا عن مستوى سطح البحر. قبل الزراعة، تم أخذ عينات من التربة من عمق 0 إلى 30 سنتيمتر لتحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة.
تم تحديد معاملات التجربة بناءً على تركيبة من أربعة مستويات لكثافة الزراعة (100، 200، 300 و400 نبتة في المتر المربع) وخمسة مستويات من استخدام السماد الحيواني (صفر، 40، 60، 80 و100 طن للهكتار). كانت الأرض المعنية مزروعة بالشعير في السنة السابقة لإجراء التجربة. بعد عمليات إعداد الأرض، التي شملت الحراثة الأولية، والقرص والتسوية باستخدام مدحلة، تم إنشاء قطع بأبعاد 1 × 2 متر. تم اعتبار المسافة بين القطع والكتل 0.5 وثلاثة أمتار على التوالي. تم تطبيق السماد الحيواني وفقًا للمعاملات المذكورة قبل الزراعة. تمت عمليات الزراعة في 15 خرداد 1389، بناءً على عمق 20 سنتيمترًا بواسطة بنات زعفران وزنها بين 4-8 غرام، التي تم جمعها من مزرعة الزعفران بكلية الزراعة في جامعة فردوسي مشهد. تم اختيار هذه البنات بوزن نسبي منخفض بناءً على هدف التجربة، وهو دراسة سلوك البنات النامية للزعفران من حيث الزيادة في الحجم أو الوزن استجابة لمستويات الكثافة واستخدام السماد الحيواني. تم تطبيق السماد الحيواني بالتزامن مع الزراعة في التربة. خلال مراحل تنفيذ التجربة، لم يتم استخدام أي نوع من الأسمدة الكيميائية أو المبيدات الحشرية أو الأعشاب الكيميائية.
في السنة الثانية من التجربة، تمت عمليات حصاد الزهور في منتصف نوفمبر 1390 وعمليات حصاد البنات في النصف الأول من خرداد 1391. من الجدير بالذكر أن المعلومات المتعلقة بإنتاج الزهور والبنات في السنة الأولى تم تناولها في دراسة أخرى (Koocheki et al., 2012). تم تحديد عدد الزهور، وإنتاج الزهور الطازجة والجافة، وإنتاج المياسم وإنتاج المياسم + الخيوط من مساحة تعادل متر مربع واحد في كل قطعة. تم تحديد الوزن الجاف للزهور والمياسم والخيوط بعد تجفيف العينات في الهواء الطلق. كما تم تقييم سلوك البنات النامية للزعفران استجابة لمستويات الكثافة والسماد الحيواني في السنة التالية للزراعة، وتم تحديد عدد وإنتاج البنات النامية بشكل منفصل بأحجام 0.1 إلى 4 غرام، 4.1 إلى 8 غرام، 8.1 إلى 12 غرام، وأكثر من 12 غرام في خرداد 1391 ومن مساحة تعادل 0.5 متر مربع (متر واحد × 0.5 متر) في كل قطعة.
تم استخدام برنامج SAS 9.1 وMstat-C لتحليل البيانات الناتجة عن التجربة، ولرسم الأشكال ذات الصلة تم استخدام برنامج Excel. كما تم مقارنة المتوسطات باستخدام اختبار دانكن المتعدد الحدود وعلى مستوى احتمال 5%.
النتائج والمناقشة
تشير نتائج تحليل التباين إلى وجود تأثيرات معنوية متبادلة بين كثافة زراعة البنات واستخدام السماد الحيواني على جميع المؤشرات المتعلقة بعدد وإنتاج زهور الزعفران (جدول 2). بناءً على النتائج المتحصلة، كان لمستويات كثافة زراعة البنات تأثير كبير في زيادة عدد وإنتاج الزهور الطازجة والجافة بشكل معنوي في وحدة المساحة؛ حيث لوحظ أعلى عدد وإنتاج من الزهور الطازجة والجافة عند كثافة زراعة 400 بنت في المتر المربع، وذلك في جميع مستويات استخدام السماد الحيواني (من صفر إلى 100 طن للهكتار).
في هذا الصدد، أشار الزملاء إلى أنه في السنة الأولى والثانية من إجراء التجربة، أدى زيادة مستويات زراعة البنات بكثافة عالية (من 8 إلى 21 طن في الهكتار) إلى زيادة معنوية في عدد زهور الزعفران في كل متر مربع. من ناحية أخرى، كان لاستخدام السماد الحيواني دور معنوي في زيادة عدد وإنتاج الزهور الطازجة والجافة عند كل من أربع مستويات لكثافة الزراعة (100، 200، 300 و400 بنت في المتر المربع).
يمكن أن يكون تأثير استخدام السماد الحيواني الفعال في السنة الأولى بعد زراعة البنات ناتجًا عن تحسين الظروف الغذائية لنمو البنات وكذلك تحسين الظروف الفيزيائية للتربة لتسهيل الإزهار. فيما يتعلق بتأثير استخدام الأسمدة العضوية، أشار بهداني وزملاؤه (Behdani et al., 2006) إلى أن التحRelease التدريجي للعناصر الغذائية من السماد الحيواني، إلى جانب تلبية الاحتياجات الغذائية للنبات، يمكن أن يلعب دورًا مؤثرًا في تحسين التركيب الفيزيائي والكيميائي للتربة.
على الرغم من الآثار الإيجابية لاستخدام السماد الحيواني، تشير النتائج المعروضة في الشكلين 1 و2 إلى اختلاف تأثير مستويات السماد الحيواني في كل مستوى من مستويات الزراعة الكثيفة. على سبيل المثال، فيما يتعلق بمؤشر عدد الزهور في وحدة المساحة، تم تحديد الاستخدام المناسب لهذا السماد العضوي عند 40 و60 طن في الهكتار عند كثافة 100 و400 بنت في المتر المربع على التوالي. يمكن أن تكون هذه الفروق ناتجة عن العلاقة المباشرة لاستخدام السماد الحيواني بالنسبة للبنات المزروعة؛ حيث مع زيادة مستويات الزراعة الكثيفة، تزداد الكمية المطلوبة من السماد الحيواني. لذلك، يبدو أنه يجب أخذ مستوى الزراعة الكثيفة المستهدف بعين الاعتبار بشكل خاص لتنفيذ برامج سماد الزعفران بنجاح.
مثلما أن أداء الأزهار الطازجة والمجففة للزعفران، تأثرت أيضًا أداء الكلاله والكلاله + الخامة بشكل فعّال بتأثيرات متبادلة بين كثافة الزراعة العالية واستخدام السماد الحيواني، حيث لوحظ أنه في كل مستوى من مستويات السماد الحيواني، مع زيادة كثافة زراعة البنات في وحدة المساحة، زاد أداء الكلاله والكلاله + الخامة بشكل معنوي.
في هذا السياق، أشار بهنيا (Behnia, 2009) في دراسة له حول طرق زراعة الزعفران بشكل صفوف وكومات، إلى زيادة معنوية في أداء الأزهار المجففة وأداء الكلاله + الخامة نتيجة زيادة كثافة زراعة البنات. كما ذكر نادري ودرباغشاهی وزملاؤه (Naderi Darbaghshahi et al., 2009) أن زيادة كثافة الزراعة من اثنين إلى ثمانية بنات في كل كومة (4.44 إلى 6.177 بنت في المتر المربع) أدت إلى زيادة معنوية في أداء الكلاله ومؤشر الحصاد للزعفران.
يمكن اعتبار الآثار الإيجابية لكثافة الزراعة في تحسين أداء الأزهار والكلاله للزعفران مرتبطة بقدرة هذه النباتات على امتصاص الموارد البيئية. وقد أبلغ كُوچکی وزملاؤه (Koocheki et al., 2011) عن زيادة معنوية في وزن الأزهار المجففة وأيضًا الكلاله للزعفران نتيجة زيادة كثافة زراعة البنات، مما يشير إلى أن الكثافة العالية من زراعة الزعفران يمكن أن تسهم في تسريع الإزهار والاستفادة المبكرة من الموارد، مما يزيد من الكفاءة الاقتصادية.
علاوة على ذلك، لوحظ أن التأثير الأكبر لاستخدام السماد الحيواني كان في كثافة 400 بنت في المتر المربع، حيث أدى استخدام 100 طن من السماد الحيواني في الهكتار (1216 ملغم في المتر المربع) مقارنةً بعدم استخدامه (893 ملغم في المتر المربع) إلى زيادة بنسبة 36% في أداء الكلاله. كما أشار رضواني مقدم وزملاؤه (Rezvani Moghaddam et al., 2010) إلى زيادة في أداء الأزهار الطازجة والكلاله المجففة للزعفران نتيجة زيادة مستويات السماد الحيواني.
مؤشرات البنات للزعفران: تشير نتائج تحليل التباين إلى وجود تأثيرات معنوية متبادلة بين استخدام السماد الحيواني وكثافة زراعة البنات على جميع المؤشرات المدروسة للبنات الدخترية للزعفران في السنة الأولى بعد زراعة النبات (جدول 3). تم الحصول على أقل وأعلى عدد من البنات الدخترية للزعفران على التوالي عند كثافة 100 و400 بنت في المتر المربع (جدول 4).
بين المعاملات التجريبية، تم ملاحظة أقل عدد من البنات الدخترية في وحدة المساحة نتيجة لعدم تطبيق السماد الحيواني مع كثافة 100 بنت في المتر المربع (123 بنت في المتر المربع). وقد أظهرت الدراسة التي أجراها نادري ودرباغشاهی (Naderi Darbaghshahi et al., 2009) أيضًا زيادة في عدد البنات المنتجة في المتر المربع تحت تأثير زيادة كثافة الزراعة أربع مرات من اثنين إلى ثمانية بنات في الكومة (4.44 إلى 6.177 بنت في المتر المربع).
وفقًا للنتائج المقدمة في جدول 4، تم ملاحظة أكبر زيادة معنوية في عدد البنات ذات الوزن أكثر من 12 جرام نتيجة لزراعة 300 بنت في المتر المربع؛ حيث ارتفع عدد البنات الدخترية ذات الوزن أكثر من 12 جرام تقريبًا ثلاث مرات عند زيادة الكثافة من 100 إلى 300 بنت في المتر المربع. من ناحية أخرى، في كثافة 300 بنت في المتر المربع، كان عدد البنات الدخترية ذات الوزن أكثر من 12 جرام نتيجة لاستخدام 100 طن من السماد الحيواني (بمعدل 7.48 بنت في المتر المربع) أربعة أضعاف مقارنة بظروف عدم استخدام السماد الحيواني (3.11 بنت في المتر المربع). كما تم الإشارة سابقًا، فإن توفر العناصر الغذائية بشكل متوازن والتحرر التدريجي للعناصر الغذائية من السماد الحيواني، بالإضافة إلى تحسين الهيكل الفيزيائي والكيميائي للتربة (Behdani et al., 2006)، يمكن أن تلعب دورًا مؤثرًا في زيادة نمو بنات الزعفران.
من ناحية أخرى، أدت زيادة الكثافة من 300 إلى 400 بنت في وحدة المساحة إلى انخفاض كبير في عدد البنات ذات الوزن أكثر من 12 جرام؛ حيث انخفض عدد البنات ذات الوزن أكثر من 12 جرام (7.5 بنت في المتوسط تحت مستويات استخدام السماد الحيواني) عند كثافة 400 بنت في المتر المربع مقارنة بكثافة 300 بنت (8.35 بنت في المتر المربع) بحوالي 7 مرات.
**نتيجة الاستنتاج**
بشكل عام، تشير نتائج التجربة إلى الدور الفعّال لاستخدام السماد الحيواني في تحسين أداء زهور وزعفران. كما أظهرت النتائج أنه بناءً على مستوى استخدام السماد الحيواني، فإن زيادة كثافة زراعة بنات الزعفران، مع تحسين أداء الزهور، يمكن أن تحسّن بشكل فعّال سلوك وأداء بنات الزعفران. لذلك، يبدو أنه يجب أن يتم التخطيط لإدارة السماد بشكل صحيح بناءً على مستوى الزراعة الكثيفة. من جهة أخرى، أظهرت النتائج أنه مع الأخذ بعين الاعتبار مستوى الزراعة الكثيفة وإدارة السماد، فإن إنتاج بنات مناسبة للزراعة على المدى الطويل وفي أكثر من سنتين زراعيتين ممكن.
