بهبود برنامه ریزی آبیاری زعفران با استفاده از اندازه گیری‏ های میدانی و مدل سازی گیاهی

 زعفران یکی از ارزشمندترین ادویه های جهان به شمار می آید و باتوجه به ارزش اقتصادی بالا و نیاز آبی پایین, کشت آن در شرق ایران از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش که در سال زراعی 1401-1400در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد صورت گرفت, مدل اکواکراپ جهت شبیه سازی عملکرد گیاه زعفران با استفاده از اندازه گیری های میدانی واسنجی و صحت سنجی شد. بدین منظور رطوبت خاک, زیست توده و سطح سایه انداز گیاه با تفکیک زمانی نسبتا بالا در طول فصل رشد اندازه گیری گردید. مقدار ضریب همبستگی پیرسون, میانگین ریشه مربعات خطا, شاخص توافق ویلموت و ضریب کارایی نش – ساتکلیف برای شبیه سازی رطوبت به ترتیب 87/0, 8/7 میلی متر,92/0 و 62/0 , برای زیست توده گیاه 99/0, 3/0 تن برهکتار, 99/0 و 98/0 و همچنین برای سطح سایه انداز گیاه 98/0 ,5 درصد, 98/0 و 93/0 به دست آمد.

بازه های حساس گیاه زعفران از طریق بررسی تغییرات وزن بنه دختری , زیست توده و بهره وری آب در طول مراحل مختلف رشد نسبت به تنش آبی تعیین و یک سناریوی اصلاح شده جهت بهبود وضعیت آبیاری مزرعه پیشنهاد گردید. با اعمال این سناریو و اجرای مدل, مقدار وزن بنه دختری از 550/5 به 693/7 تن بر هکتار و زیست توده از 204/7 به 395/9 تن بر هکتار افزایش یافت. مقدار بهره وری آب نیز از 50/3 به 69/3 کیلوگرم بر مترمکعب رسید و 85 میلی متر آب صرفه جویی شد.

Saffron is one of the most valuable spices in the world and due to its high economic value and low water requirement, it is widely cultivated in eastern Iran. In this research, which took place in the research farm of the Ferdowsi University of Mashhad, Iran, in 2021-2022, the AquaCrop model was used to simulate the yield of the saffron plant and was calibrated and validated using field measurements. Soil moisture, biomass, and plant canopy cover area were measured with a relatively high time resolution during the growing season. Pearson’s correlation coefficient, root mean square, error, index of agreement, and Nash–Sutcliffe index for moisture simulation were 0.87, 7.8 mm, 0.92, and 0.62 respectively, plant biomass was 0.99, 0.3 t.ha-1 , 0.99, 0.98 and also 0.98, 5%, 0.98 and 0.93 were obtained for canopy cover.

The sensitive stages of the saffron plant were determined by examining the changes in daughter corms’ weight, biomass, and water productivity during different growth stages in response to water stress, and a revised scenario was proposed to improve field irrigation. By applying this scenario and running the model, the amount of daughter corms’ weight production increased from 5.550 to 7.693 t.ha-1 and biomass from 7.204 to 9.395 t.ha-1 . The water productivity also increased from 3.50 to 3.69 kg.m-3 and 85 mm of water consumption was saved.