تغییرات وابسته به دما در کیفیت زعفران: تحلیل سازگاری مبتنی بر GIS بر غلظت آپوکاروتنوئیدها

کیفیت کلاله زعفران (کروکوس ساتیووس ال.) از طریق محتوای آپوکاروتنوئیدی آن، به ویژه کروسین، پیکروکروسین و سافرانال (C-P-S) تعیین می‌شود که به ترتیب بر رنگ، طعم و عطر آن تأثیر می‌گذارند. این مطالعه یک تکنیک مبتنی بر GIS برای ارزیابی سازگاری زمین برای کشت زعفران ارائه می‌دهد و بر نقش crucial دمای تابستان در بهینه‌سازی غلظت C-P-S تأکید می‌کند. داده‌ها از 23 مزرعه زعفران جمع‌آوری شد، جایی که محتوای C-P-S با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) کمی شد. داده‌های دمایی بلندمدت از پایگاه داده TerraClimate با استفاده از Google Earth Engine استخراج و در یک محیط GIS برای شناسایی محدوده‌های دمایی بهینه تابستان تجزیه و تحلیل شدند. محدوده‌های دمایی بهینه بر اساس شرایط مشاهده شده در بهترین مزارع عملکردی ایجاد شد، و انحرافات به عنوان زیربهینه طبقه‌بندی شدند. این آستانه‌های دمایی برای تعریف مناطق اقلیمی و کیفی استفاده شد که منجر به شناسایی 34 منطقه اقلیمی و 71 منطقه کیفیت کلاله در سراسر استان‌های مورد مطالعه شد. نتایج نشان می‌دهد که تنها 5٪ از کل اراضی قابل کشت در بالاترین منطقه کیفی قرار می‌گیرد، با مناسب‌ترین مناطق واقع در استان خراسان رضوی. یک همبستگی منفی قوی بین افزایش دمای تابستان و کاهش سطوح کروسین و پیکروکروسین مشاهده شد که پاسخ حساس به دما را نشان می‌دهد. این یافته‌ها چشم‌اندازی برای تصمیم‌گیرندگان کشاورزی فراهم می‌کند و از توسعه راهبردهای سازگار با اقلیم برای کشت زعفران پشتیبانی می‌کند.

The quality of saffron (Crocus sativus L.) stigma is determined through its apocarotenoid content, especially crocin, picrocrocin, and safranal (C-P-S), which affect its dye, flavour and fragrance, respectively. This study provides a GIS-based technique to assess land suitability for saffron cultivation, emphasizing the crucial role of summer temperature in optimizing C-P-S concentrations. Data were collected from 23 saffron fields, where C-P-S content was quantified using High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). Long-term temperature data were extracted from TerraClimate database using Google Earth Engine and analyzed in a GIS environment to identify optimal summer temperature ranges. Optimal temperature ranges were established based on conditions observed in the best-performing fields, with deviations classified as suboptimal. These temperature thresholds were used to define climatic and quality zones, resulting in the identification of 34 climatic zones and 71 stigma quality zones across the studied provinces. Results indicate that only 5% of the total arable land falls within the highest-quality zone, with the most suitable regions located in Razavi Khorasan Province. A strong negative correlation was observed between increasing summer temperatures and declining crocin and picrocrocin levels, demonstrating a temperature-sensitive response. These findings provide a perspective for agricultural decision-makers and support the development of climate-adaptive strategies for saffron cultivation.