بررسی تأثیر کشت زعفران نسبت به مدیریتِ آیش بر اجزای عملکردِ پنج گونه زراعی در دو منطقه نیمه‌خشک ایران

تناوبِ زراعی و مدیریتِ آیش به‌طور گسترده برای حفظِ حاصل‌خیزیِ خاک و پشتیبانی از بهره‌برداریِ پایدار از زمین به کار می‌روند. با این حال، در مناطقِ نیمه‌خشکِ زعفران‌خیز، شواهدِ محدودی در مورد این که آیا زمین‌های پس از کشتِ زعفران می‌توانند برای محصولاتِ بعدی پربازده‌تر و از نظرِ اقتصادی سودآورتر از زمین‌های آیش باشند، وجود دارد. پرداختن به این خلأِ اطلاعاتی برای فراهم‌آوردنِ شواهدِ مقدماتی به منظور پشتیبانی از تصمیم‌گیری‌های مربوط به تناوبِ زراعی و مدیریتِ مزرعه پس از کشتِ زعفران، اهمیت دارد. این پژوهش به بررسی تأثیراتِ کشتِ پس از زعفران در مقایسه با مدیریتِ آیش بر عملکرد و صفاتِ وابسته به عملکردِ جو، زیرهٔ سبز، نخود، کلزا و کنجد پرداخته است. این آزمایش در فصلِ رشدِ ۱۴۰۱-۱۴۰۲ (۲۰۲۳-۲۰۲۲ میلادی) در دو منطقهٔ نیمه‌خشکِ ایران، یعنی تربت‌حیدریه و زاوه، انجام شد. در هر مکان، از طرحِ کرت‌های خردشده بر پایهٔ بلوک‌های کاملِ تصادفی با سه تکرار استفاده گردید که در آن، نوعِ مزرعه به‌عنوان عاملِ اصلی و گونهٔ گیاهی به‌عنوان عاملِ فرعی در نظر گرفته شدند. داده‌ها با استفاده از تحلیلِ ترکیبیِ واریانس در هر دو مکان مورد بررسی قرار گرفتند. کشتِ پس از زعفران باعث افزایشِ عملکردِ دانه در هر پنج محصول گردید، به‌گونه‌ای که میزانِ این بهبود نسبت به مزارعِ آیش از ۱۵٫۷۵ درصد در زیرهٔ سبز تا ۷۳٫۲۷ درصد در کلزا متغیر بود. پاسخ‌های مثبتِ مشابهی برای عملکردِ زیستی (بیولوژیک) مشاهده شد، به‌طوری که این افزایش در جو ۶۰٫۸ درصد، در زیرهٔ سبز ۱۸٫۷۱ درصد، در نخود ۴۶٫۵۱ درصد، در کلزا ۹۸٫۳۵ درصد و در کنجد ۲۳٫۸۷ درصد بود. شاخصِ برداشت واکنشی کوچک‌تر و ویژه‌هرگونه نشان داد و در جو ۳٫۵ درصد و در کنجد ۷٫۱۳ درصد افزایش یافت، اما در زیرهٔ سبز ۲٫۴۶ درصد و در نخود ۱٫۷۳ درصد کاهش نشان داد؛ در کلزا، شاخصِ برداشت به‌طورِ معنی‌داری تحت تأثیرِ نوعِ مزرعه قرار نگرفت. تحلیلِ ترکیبی نشان داد که نوعِ مزرعه بر بیشترِ صفاتِ مرتبط با عملکرد تأثیرِ معنی‌داری داشته است، در حالی که اثراتِ متقابلِ شهر × نوعِ مزرعه و شهر × نوعِ مزرعه × گونه از نظرِ آماری معنی‌دار نبودند. عملکردِ اقتصادی نیز در مزارعِ پس از زعفران بیشتر از مزارعِ آیش بود و از همان الگوی کلیِ مشاهده‌شده برای عملکردِ دانه پیروی می‌کرد. در میانِ محصولاتِ مورد مطالعه، زیرهٔ سبز بالاترین عملکردِ اقتصادی را نشان داد و پس از آن کنجد و کلزا قرار داشتند. به‌طورِ کلی، زاوه شرایطِ مساعدتری نسبت به تربت‌حیدریه فراهم می‌آورد، به‌ویژه از نظرِ عملکردِ دانه، عملکردِ زیستی و عملکردِ اقتصادی. در مجموع، با توجه به شرایطِ این آزمایشِ مزرعه‌ایِ یک‌ساله که در دو مکان انجام شد، یافته‌ها حاکی از آن است که مزارعِ پس از زعفران را می‌توان با انتخابِ محصولاتِ مناسبِ تناوبی، به‌ویژه زیرهٔ سبز، کنجد و کلزا، پربازده‌تر از زمین‌های آیش به کار گرفت. این راهبرد می‌تواند به بهبودِ کاراییِ استفاده از زمین، درآمدِ کشاورزان و بهره‌وریِ محصولاتِ بعدی در مناطقِ مورد مطالعه کمک کند. افزون بر این، تناوبِ زراعیِ مبتنی بر زعفران ممکن است زمانی از مدیریتِ یکپارچهٔ حاصل‌خیزیِ خاک پشتیبانی کند که با انتخابِ محصولاتِ متناسب با مکان، کوددهیِ متعادل و شیوه‌های پایدارِ مدیریتِ خاک همراه گردد. با این حال، پیش از ارائهٔ توصیه‌های عملیِ گسترده برای مناطقِ نیمه‌خشکِ زعفران‌خیز، نیاز به اعتبارسنجیِ چندساله و چندمکانی وجود دارد.

Crop rotation and fallow management are widely used to maintain soil fertility and support sustainable land use. However, in semi-arid saffron-producing regions, there is limited evidence on whether post saffron fields can be more productive and economically beneficial for subsequent crops than fallow lands. Addressing this gap is important for providing preliminary evidence to support crop rotation and field management decisions after saffron cultivation. This study evaluated the effects of post-saffron cultivation compared with fallow management on yield and yield-related traits of barley, cumin, chickpea, rapeseed, and sesame. The experiment was conducted during the 2022–2023 growing season in Torbat Heydarieh and Zaveh, two semi-arid regions of Iran. At each site, a split-plot arrangement based on a randomized complete block design with three replications was used, with field type as the main-plot factor and crop species as the subplot factor. Data were analyzed using combined analysis of variance across the two sites. Post-saffron cultivation increased seed yield in all five crops, with the magnitude of improvement ranging from 15.75% in cumin to 73.27% in rapeseed compared with fallow fields. Similar positive responses were observed for biological yield, with increases of 60.8% in barley, 18.71% in cumin, 46.51% in chickpea, 98.35% in rapeseed, and 23.87% in sesame. Harvest index showed a smaller and crop-specific response, increasing by 3.5% in barley and 7.13% in sesame, but decreasing by 2.46% in cumin and 1.73% in chickpea; in rapeseed, harvest index was not significantly affected by field type. The combined analysis showed that field type significantly affected most performance-related traits, while the city × field type and city × field type × crop interactions were not significant. Economic performance was also higher in post-saffron fields than in fallow fields, following the same general pattern observed for seed yield. Among the studied crops, cumin showed the highest economic performance, followed by sesame and rapeseed. Zaveh generally provided more favorable conditions than Torbat Heydarieh, particularly for seed yield, biological yield, and economic performance. Overall, under the conditions of this single-season field experiment conducted at two locations, the findings indicate that post-saffron fields may be used more productively than fallow lands by selecting suitable rotational crops, particularly cumin, sesame, and rapeseed. This strategy may contribute to improving land-use efficiency, farm income, and subsequent crop productivity in the
ACCEPTED MANUSCRIPT
ARTICLE IN PRESS
ARTICLE IN PRESS
studied regions. Moreover, saffron-based crop rotation may support integrated soil fertility management when combined with site-specific crop selection, balanced fertilization, and sustainable soil management practices. However, multi-year and multi-location validation is required before making broad practical recommendations for semi-arid saffron-producing regions.