اثر مصرف سوپرجاذب بر ویژگی‌های فیزیولوژیک و عملکرد کلاله زعفران (Crocus sativus L.) در شرایط کم آبیاری

زعفران گیاهی مهم در مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران است و نقش مهمی در معیشت کشاورزان و افزایش درآمدهای غیرنفتی کشور دارد. با این حال، محدودیت منابع آب چالش‌هایی را برای توسعه کشت و تولید این محصول ارزشمند ایجاد کرده است. مطالعات محدودی اثرات متقابل مواد جاذب رطوبت، اصلاح‌کننده‌های خاک و رژیم‌های آبیاری را بر زعفران، به ویژه بر کیفیت محصول، بررسی کرده‌اند. این آزمایش با هدف ارزیابی تأثیر کمبود آب بر رنگدانه‌های فتوسنتزی، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و عملکرد زعفران و همچنین ارزیابی اثر سوپرجاذب‌ها بر این صفات در رژیم‌های مختلف آبیاری انجام شد. این آزمایش مزرعه‌ای در سه سال زراعی (۱۴۰۰-۱۳۹۹، ۱۴۰۱-۱۴۰۰ و ۱۴۰۲-۱۴۰۱) در منطقه زیار استان اصفهان انجام شد. طرح آزمایشی به صورت کرت‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار بود. سطوح آبیاری (۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درصد نیاز آبی) به کرت‌های اصلی و سوپرجاذب (استاکوزورب) در سه مقدار (صفر، ۵۰ و ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار) به کرت‌های فرعی اختصاص یافتند. اندازه‌گیری رنگدانه‌های فتوسنتزی، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، محتوای پرولین و پایداری غشا در طی فصل رشد انجام شد. نتایج نشان داد که کمبود آب باعث کاهش کلروفیل‌ها، کاروتنوئیدها و رنگدانه‌های کل شد. مصرف سوپرجاذب به طور معنی‌داری اثرات منفی تنش خشکی را کاهش داد. در تمام سطوح آبیاری، بیشترین مقادیر کلروفیل‌ها، کاروتنوئیدها، رنگدانه‌های کل، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و پایداری غشا در تیمار آبیاری ۱۰۰ درصد و مصرف ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب به دست آمد. با افزایش شدت کمبود آب، محتوای پرولین افزایش یافت، در حالی که سوپرجاذب پرولین برگ را کاهش داد. بیشترین عملکرد گل تر (۱۵۵/۹ و ۱۹۱/۷ گرم در مترمربع) و عملکرد کلاله خشک (۱/۱۸ و ۱/۷۸ گرم در مترمربع) در تیمار آبیاری ۱۰۰ درصد همراه با مصرف ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب ثبت شد. نتیجه‌گیری: مصرف سوپرجاذب اثرات منفی تنش کمبود آب را کاهش داده و پاسخ‌های فیزیولوژیکی و عملکرد زعفران را بهبود بخشید، که نشان می‌دهد می‌تواند به عنوان یک اصلاح‌کننده مفید خاک در شرایط تنش خشکی استفاده شود.

Introduction: Saffron, an important crop in Iran’s arid and semi-arid regions, plays a significant role in the livelihoods of farmers, and increasing the non-oil exports’ incomes of the country. However, the limitation of water resources has imposed some challenges on expanding the cultivation and production of this valuable crop. Limited studies have explored the interactive effects of moisture-absorbing materials, soil conditioners, and irrigation regimes on saffron, particularly on product quality. This experiment aims to assess the impact of water deficit on photosynthetic pigments, antioxidant enzymes, and saffron yield, and to evaluate the effect of superabsorbents on these traits under various irrigation regimes. Materials and Methods: This field experiment was conducted over three growing seasons (2020-21, 2021-22, and 2022-23) in the Zaiyar region, Isfahan Province, Iran. The experimental design was split-plot arrangements in randomized complete block design with three replications. Irrigation levels (50%, 75% and 100% of water requirements) were assigned to main plots, and superabsorbent (Stockosorb) at three rates (0, 50, and 100 kg.ha⁻¹) to sub-plots. Measurements of photosynthetic pigments, antioxidant enzymes, proline content, and membrane stability were taken during the growing season. Results: Water deficit reduced chlorophylls, carotenoids, and total pigments. Superabsorbent application significantly mitigated adverse effects of water stress. Under all irrigation levels, highest amounts of chlorophylls, carotenoids, total pigments, antioxidant enzymes, and membrane stability were obtained in 100% irrigation level and application of 100 kg.ha⁻¹ superabsorbent. As water deficit intensified, proline content increased, while superabsorbent reduced leaf proline. Highest fresh flower yield (155.9 and 191.7 g.m⁻²) and dry stigma yield (1.18 and 1.78 g.m⁻²) were recorded in 100% irrigation with 100 kg.ha⁻¹ superabsorbent. Conclusion: Superabsorbent application reduced negative effects of water deficit stress and improved saffron physiological responses and yield, suggesting it as a beneficial soil amendment under drought stress conditions.