تعیین مهم‌ترین ویژگی‌های خاکی موثر بر عملکرد زعفران در منطقة قاینات

آب و خاک

مقاله 9، دوره 29، شماره 3، شهریور 1394، صفحه 673-682   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.31230

نویسندگان

امیر رنجبر^{* 1}؛ حجت امامی¹؛ علی رضا کریمی²؛ رضا خراسانی¹

¹دانشگاه فردوسی مشهد

²فردوسی مشهد

چکیده

زعفران یکی از مهم ترین گیاهان اقتصادی در استان خراسان می باشد. میزان عناصر موجود در خاک و خصوصیات فیزیکی خاک نقش تعیین کننده‌ای در مقدار عملکرد زعفران دارد و کمبود عناصر می تواند عامل محدود کننده ای در رشد و نمو این گیاه باشد. به منظور بررسی روابط بین عملکرد زعفران با برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و تعیین سهم آن دسته از ویژگی ها که بیشترین تاثیر را بر عملکرد دارند، این پژوهش در 30 مزرعه زعفران (30 نمونه خاک) واقع در منطقه قاینات اجرا گردید. در این راستا به منظور تعیین مهم ترین ویژگی های خاک موثر بر عملکرد زعفران از روش تجزیه مولفه های اصلی (PCA) برای تحلیل داده ها استفاده شد و تخمین عملکرد عملکرد زعفران نیز با استفاده از رگرسیون گام به گام انجام شد. بر اساس روش PCA هفت ویژگی مقدار کلسیم، آهن، روی، درصد شن، درصد کربنات کلسیم معادل، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) و مقدار منگنز به عنوان مهم ترین ویژگی های خاکی مزارع زعفران از میان 21 ویژگی مورد بررسی در این پژوهش معرفی شدند. برای تخمین عملکرد زعفران در روش تجزیه رگرسیون گام به گام، عملکرد زعفران به عنوان متغیر وابسته و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک به عنوان متغیر مستقل در نظر گرفته شدند. نتایج به دست آمده از روش رگرسیون گام به گام نشان داد که pH، مقدار روی، جرم مخصوص ظاهری، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، آهن، هدایت الکتریکی، کربن آلی و پتاسیم خاک به عنوان مهم ترین ویژگی های برآورد عملکرد زعفران بوده و 74 درصد از تغییرات آن را توجیه نمودند. به طور کلی غلظت عناصر کم مصرف (آهن و روی) و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها در هر دو روش PCA و رگرسیون گام به گام، به عنوان ویژگی های مهم و تاثیرگذار بر عملکرد زعفران در مزارع منطقه قاینات، تعیین شدند. بنابراین پیشنهاد می شود پارامترهای فوق همراه با pH و کربنات کلسیم معادل که بر قابلیت دسترسی عناصر غذایی کم مصرف تاثیرگذار هستند و به طور مجزا در هر دو روش لحاظ شده اند، به عنوان مهم ترین ویژگی های خاکی موثر بر عملکرد زعفران مورد توجه قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

تجزیه مولفه های اصلی؛ رگرسیون گام به گام؛ عملکرد اقتصادی زعفران؛ عناصر کم مصرف

مراجع

1- Abrishami M.H. 1988. Knowledge of Iranian saffron. Towsan Tehran Press. (in Persian).

2- Andrews S.S., Mitchell J.P., Mancinelli R., Karlen K.L., Hartz T.K., Horwath W.R., Pettygrove G.S., Scow K.M. and Munk D.S. 2002. On-farm assessment of soil quality in California's central valley. Agronomy Journal, 94: 12–23.

3- Arshad M.A. and Coen G.M. 1992. Characterization of soil quality: physical and chemical criteria. American American Journal of Alternative Agriculture, 7(1-2): 25-31.

4- Azizbekova N.Sh., Milyaeva E.L., Lobova N.V. and Chaylakhya M.Kh. 1978. Effect of gibberellin and kinetin on formation of flower organs in saffron. Soviet Plant Physiology. 25(3): 471-476.

5- Bachman, G. and Kinzel H. 1992. Physiological and ecological aspects of the interaction between plant roots and rhizosphere soil. Soil Biology1. Biochemistry, 24: 543-552.

6- Barshad I.E., Halevy H.A.G. and Hagin G. 1956. Clay minerals in some limestone soils from Israel. Soil Science. 81: 423-437.

7- Behnia M. 1992. Agronomy of saffron. Tehran University press. (in Persian).

8- Christensen J.V., Legge W.G., Depauw R.M., Hennig A.M.F., McKenzie J.S., Siemens B. and Thomas J.B. 1995. Effect of seeding date, nitrogen and phosphate fertilizer on growth, yield and quality of rapeseed in Northwest Alberta. Canadian Journal of Plant Science, 65: 275-284.

9- Dhar A.K., Sapru R., and Rekha K. 1998. Studies in Saffron in Kashmir. Crop Improvement. 15(1), 48-52.

10- Gee, G.W. and Bauder J.M. 1986. Partical-size analysis. In Methods of Soil Analysis, Part 1, Physical and Mineralogical Methods. Agronomy Monogroph No. 9 (2nd edition), American Society of Agronomy, Madison, WI. Pp 383-411.

11- Govaerts B., Sayre K.D. and Deckers J. 2006. A minimum data set for soil quality assessment of wheat and maize cropping in the highlands of Mexico. Soil and Tillage Research, 87: 163–174.

12- Hesse P.R. 1971. A text book of soil chemical analysis. John Murray. London.

13- Ingram J.S. 1964. Saffron (Crocus sativus L.). Tropical Science. 11: 1771-1784.

14- Kafi M., Rashed Mohasel M.H., Kocheki A. and MollaFilabi A. 2003. Saffron: technology of production and processing. Ferdowsi University of Mashhad Press. (in Persian).

15- Karimi G., Hosseinzadeh H. and Khaleghpanah P. 2001. Study of antidepressant effect of aqueous and ethanolic extract of Crocus sativus in mice. Iranian Journal of Basic Medical Science, 4: 11-15.

16- Kemper W.D. and Rosenau R.C. 1986. Aggregate stability and size distribution. In: Klute A (ed). Methods of Soil Analysis. Part a: Physical and Mineralogical Methods. American Society of Agronomy. Soil Science Society of America, Madison, WI. Pp 425–442.

17- Knudsen D., Peterson G.A. and Pratt P.F. 1982. Lithium, sodium and potassium. p. 225-246. In: A.L. Page (ed) Methods of Soil Analysis. Part 2. America Society of Agronomy. Madison, WI.

18- Lindsay W.L. and Norvel W.A. 1978. Development of a DTPA soil test for Zinc, Iron, Manganese and Copper.

19- Lucas R.F. and Knezek B.D. 1973. Climatic and Soil Conditions Promoting Micronutrient Deficiencies in Plants. Micronutrients in Agriculture. Soil Science Society of America.

20- Madan C.L., Kapar B.M. and Gupta U.S. 1966 Saffron. Soviet Plant Physiology, 25, 227-233.

21- Masto RE., Chhonkar P.K, Singh D., and Patra A.K. 2008. Alternative soil quality indices for evaluating the effect of intensive cropping, fertilization and manuring for 31 years in the semi-arid soils of India. Environment Monitoring and Assessment, 136: 419-435.

22- Munshi A. M. 1994. Effect of N and K on the floral yield and corm production in saffron under rainfed condition. Indian Arcanut and Spices Journal. 18: 24-44.

23- Negbi M. 1999. Saffron cultivation: past, present and future prespects. In: M. Negbi. (ed). Saffron (Crocus sativus L.) Harwood Amesterdam. Pp. 1-17.

24- Olsen S.R., Cole C.V., Watanabe F.S. and Dean L.A. 1954. Estimation of Available Phosphorous in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate; U.S. Department of Agriculture: Washington, D.C., USDA Circ. 939.

25- Omidi H., Golzad A., Torabi H., and Fatokian M.H. 2009. Effect of bio and chemical fertilizer on quality and quantity of saffron. Medicinal plant Journal, 2(30): 98-109. (in Persian).

26- Page A.L., Miller R.H., and Keeney D.R. 1982. Methods of Soil Analysis, part2, chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Inc. Soil Science Society of Aamerica, Madison, WI.

27- Reynolds W.D., Drury C.F., Tan C.S., Fox C.A. and Yang X.M. 2009. Use of indicators and pore volumefunction characteristics to quantify soil physical quality. Geoderma, 152: 252-263.

28- Rezaee A.M. and Soltani A. 1999. An Introduction on Regression Analysis. Isfahan University of Technology Press, Isfahan, Iran. (in Persian).

29- Richards L.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soil. USDA .Agriculture. Hand Book. No. 60.

30- Sadeghi B. 1997. Effect of storage and cultivation date on flowering of saffron. Scientifitic and industrial researches organization of Khorasan center press. (in Persian).

31- Saeedi Rad M. and Mokhtarian A. 2010. Scientifitic principles of cultivation, growing and harvesting of saffron. Sarva Press. (in Persian).

32- Saeedi Rad M., Akram A. and Mahdi Nia A. 2007. Manufacturing and evaluation of saffron cultivator. Iranian Journal of agricultural Science. 37(1): 167-174. (in Persian).

33- Shahandeh H. 1991. Evaluation physical and chemical properties of soil and water in relation to saffron yield in Gonabad area. Scientifitic and industrial researches organization of Khorasan center press. (in Persian).

34- Torbert H.A., Krueger E. and Kurtene D. 2008. Soil quality assessment using fuzzy modeling. International Agrophysics, 22: 365-370.

35- Vafa Bakhsh J., Ahmadian H., Sheibani D. and Bodagh Jamali J. 2003. Determination the potential of saffron cultivation in different area of Iran. The first festival of saffron, 2-3 Dcember, Ghayen, Iran. (in Persian).

36- Walkley A. and Black I.A. 1934. An examination of Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37: 29-37.

37- Wander M.M., Walter G.L., Nissen T.M., Billero G.A., Andrews S.S. and Cavanaugh-Grant D.A. 2002. Soil quality: science and process. Agronomy Journal, 94: 23–32.

38- Yanbing Q., Darilek J.L., Biao H., Yongcun Z., Sun W. and Gu Z. 2009. Evaluating soil quality indices in an agricultural region of Jiangsu Province, China. Geoderma, 149: 325-334.

39- Zarrin Kafsh M. 1990. Soil fertility and production. Tehran University press. (in Persian).