مطالعات زعفران (Crocus sativus L.) کشت شده در شرایط رشد خاکی و بدون خاک

این پژوهش با عنوان “مطالعات زعفران (Crocus sativus L.) کشت شده در شرایط رشد خاکی و بدون خاک” به منظور مقایسه پارامترهای رشد، عملکرد و کیفیت زعفران در سیستم‌های سنتی خاکی در کشمیر و کشتوار با کشت هیدروپونیک بدون خاک در SKUAST-جامو انجام شد. این مطالعه با هدف ارزیابی ویژگی‌های مورفولوژیکی، گلدهی، بیوشیمیایی و آنتی‌اکسیدانی تحت تأثیر غلظت‌های مختلف تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی (PGRs) مانند جیبرلیک اسید و کینتین، و در نتیجه ایجاد راهبردهای مقاوم در برابر تغییرات آب و هوایی برای تولید زعفران انجام شد. آزمایش در سه منطقه اکولوژیک-کشاورزی متمایز، یعنی پامپور (کشمیر)، ماتا (کشتوار) و SKUAST-جامو انجام شد، که در آن کورم‌های زعفران در شرایط هیدروپونیک کنترل‌شده در بخش فیزیولوژی گیاهی، دانشکده علوم پایه، SKUAST-جامو به مدت دو سال متوالی 2022 و 2023 قرار گرفتند. طرح آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی بود.

این مطالعه مشاهدات مورفو-فیزیولوژیکی را بررسی کرد که پارامترهای رویشی به طور معنی‌داری بالاتری در هیدروپونیک نشان دادند: تعداد برگ در هر گیاه (تا 24.00)، ارتفاع گیاه (37.83 سانتی‌متر)، محتوای کلروفیل برگ (45.78 SPAD)، و وزن تر و خشک برگ (به ترتیب 5.16 گرم و 0.86 گرم) در مقایسه با سیستم‌های متعارف. صفات زایشی مانند تعداد گل در هر کورم (1.86)، طول کلاله (3.62 سانتی‌متر) و عملکرد کل کلاله (0.56 گرم/100 کورم) نیز به طور محسوسی در هیدروپونیک بهبود یافتند. کیفیت بیوشیمیایی زعفران در نمونه‌های هیدروپونیک برتر بود، با سطوح افزایش یافته کروسین (4.12%)، کروستین (2.37%)، پیکروکروسین (1.85%) و سافرانال (1.95%). علاوه بر این، پروفایل‌های آنتی‌اکسیدانی محتوای فنل کل بالاتر (تا 6.87 میلی‌گرم معادل اسید گالیک بر گرم وزن خشک) و محتوای فلاونوئید بالاتر (4.52 میلی‌گرم معادل کورستین بر گرم وزن خشک) را در زعفران کشت شده به روش هیدروپونیک نشان دادند، همراه با مقادیر کاهش یافته IC50 در آزمون DPPH که نشان‌دهنده فعالیت قوی scavenging رادیکال است.

تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) و ماتریس‌های همبستگی تأثیر PGRها بر صفات کیفی تحت کشت بدون خاک را تقویت کردند. یافته‌ها تأیید می‌کنند که کشت هیدروپونیک، همراه با تیمارهای بهینه‌شده PGR، به طور معنی‌داری بهره‌وری و کیفیت زعفران را در مناطق کم‌ارتفاع و کم‌آب بهبود می‌بخشد و جایگزین پایدارتری برای کشت سنتی در تپه‌ها ارائه می‌دهد.

The present investigation entitled “Studies of Saffron (Crocus sativus L.) cultivated under soil and soilless growing conditions” was undertaken to compare the growth, yield, and quality parameters of saffron under traditional soil-based systems in Kashmir and Kishtwar with soilless hydroponic cultivation at SKUAST-Jammu. This study aimed to assess the morphological, floral, biochemical, and antioxidant characteristics influenced by different concentrations of plant growth regulators (PGRs) such as gibberellic acid and kinetin, thereby establishing climate-resilient strategies for saffron production. The experiment was laid out at three distinct agro-ecological zones i.e.

Pampore (Kashmir), Matta (Kishtwar), and SKUAST-Jammu , with saffron corms being subjected to controlled hydroponic conditions in the latter for two consequent year 2022 and 2023 in the division of Plant Physiology, Faculty of Basic Sciences, SKUAST-Jammu. The experimental set up factorial completely randomised design. This study examined the morphophysiological observations which revealed significantly higher vegetative parameters under hydroponics number of leaves per plant (up to 24.00), plant height (37.83 cm), chlorophyll content (45.78 SPAD), and leaf fresh and dry weight (5.16 g and 0.86 g, respectively) as compared to conventional systems. Reproductive traits such as number of flowers per corn (1.86), stigma length (3.62 cm), and total stigma yield (0.56 g/100 corms) were also markedly enhanced under hydroponics. The biochemical quality of saffron was superior in hydroponic samples, with increased levels of crocin (4.12%), crocetin (2.37%), picrorcrocin (1.85%), and safranal (1.95%) recorded.

Furthermore, antioxidant profiles showed higher total phenolic content (up to 6.87 mg GAE/g DW) and flavonoid content (4.52 mg QE/g DW) in hydroponically grown saffron, alongside reduced IC\(_{50}\) values in DPPH assays, suggesting potent radical scavenging activity. Principal Component Analysis (PCA) and correlation matrices reinforced the influence of PGRs on quality traits under soilless cultivation. The findings confirm that hydroponic farming, combined with optimized PGR treatments, significantly improves saffron productivity and quality in lowland, water-scarce regions, providing a sustainable alternative to conventional hill farming.