بررسی کارآیی روش TOPSIS در اولویت‌بندی اراضی برای کشت زعفران

کشت زعفران به دلیل ارزش اقتصادی و سازگاری آن با شرایط اقلیمی خشک و نیمه‌خشک ایران، در سال­های اخیر توسعه بسیاری داشته است. هدف از این پژوهش، بررسی کارآیی روش تاپسیس در اولویت­بندی اراضی برای اختصاص به کشت زعفران و مقایسه آن با روش پارامتریک ریشه دوم بود. بدین­منظور، 135 مزرعه زعفران در استان­های خراسان رضوی، خراسان جنوبی، فارس، مرکزی و کرمان، انتخاب و یک خاکرخ در هر مزرعه، حفر، مطالعه و نمونه‌گیری شد. آزمایش‌های فیزیکوشیمیایی لازم روی نمونه­ها انجام گردید. متوسط مقدار عملکرد زعفران در سه سال گذشته برای هر نقطه مطالعاتی نیز بدست آمد. به کمک تحلیل­های آماری، معیارهای موثر خاکی بر عملکرد زعفران بدست آمد. ماتریس تصمیم نرمال­شده وزن­دار به روش رتبه­بندی ساخته شد. با تعیین ایده‌آل­های مثبت و منفی، اولویت گزینه­ها به روش تاپسیس برای کشت زعفران تعیین شد و با عملکرد واقعی زعفران مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مقدار سه متغیر کربنات کلسیم معادل (CCE)، شوری و سدیمی بودن خاک­ها در اراضی تحت کشت زعفران در کشور، از آستانه مجاز برای کشت این گیاه بیشتر است. بنابراین سه متغیر ذکرشده از مهم­ترین ویژگی­های موثر خاک بر عملکرد زعفران هستند. ترتیب وزن‌های اختصاص­یافته به متغیرها به ترتیب شامل شوری، درصد سدیم قابل­تبادل، CCE، سنگریزه، گچ، کربن آلی و واکنش خاک بود. مقدار ضریب تبیین حاصل از مقایسه ترتیب اولویت­های 135 گزینه با عملکرد مشاهده شده زعفران به روش تاپسیس، 91/0 بدست آمد. این مقدار برای شاخص خاک با عملکرد به روش پارامتریک، 90/0 بود. بنابراین، روش تاپسیس ابزاری توانمند در تعیین اولویت گزینه­ها بود و در تعیین تناسب اراضی برای توسعه کشت، قابل کاربرد است.

The climate suitability index for saffron cultivation in the five studied areas indicated that the climate conditions in all areas were relatively similar. Consequently, soil properties can be considered as the only factors affecting the priority of lands for saffron cultivation in the studied areas. The results further revealed that three variables of lime content, salinity and exchangeable sodium percentage of soils under saffron cultivation in the country were higher than the critical level for saffron production. Therefore, these three variables are considered as the most important soil properties affecting the saffron yield. The order of weights assigned to the variables included salinity, exchangeable sodium percentage, lime, gravel, gypsum, organic carbon and soil reaction. Comparison of the order of priority of 135 options by TOPSIS with the actual yield of saffron showed an acceptable accuracy (R2 = 0.92) for this method. The soil index calculated by the parametric square root method for 135 soil profiles was also compared with the actual yield. The coefficient of determination obtained in this case was about 0.9, showing that TOPSIS was able to determine the suitability of lands for saffron cultivation better than the parametric method. Due to the ability of TOPSIS to evaluate a large number of evaluation criteria, this method is superior to the parametric method, which can consider a maximum of eight criteria in estimating the index. Conclusion: The outcome of this study showed a high accuracy of TOPSIS method in determining land suitability for development of saffron cultivation. This method is well able to use a large number of criteria that have negative or positive effects on the priority of alternatives. Furthermore, depending on the conditions of the decision making problem, one of the methods of weighting the criteria can be employed and combined with the TOPSIS method. The high accuracy of this method can be attributed to the use of mathematical relationships and matrices, data standardization by Euclidean soft method, and the nature of comparing both distances from the positive and negative ideals.