زعفران: دانش فنی مبتنی بر رهیافت های پژوهشی

دکتر محمد علی بهدانی دانشیار گروه آموزشی زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه بیرجند

دکتر حمیدرضا فلاحی استادیار گروه آموزشی زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه بیرجند

۱۳۹۴

.

پیشگفتار مولفان

زعفران زراعی یکی از قدیمی ترین گونه های گیاهیِ رایج در کشور ایران است که کشاورزان ایرانی در طی تاریخ زراعت این گیاه بیشترین سهم را تکامل و انتقال آن به عصر جدید داشته و بسیاری از محققان نیز خاستگاه و منشاء اولیه آن را متعلق به سرزمین ایران باستان می دانند. امروزه نیز کشور ما مهم ترین تولید کننده زعفران در سطح دنیا بوده و کشاورزان ایرانی در مسیر حرکت پیشینیان خود، پیشگام زراعت و تولید زعفران در جهان هستند. بر این اساس انتظار می رود تا محققان ایرانی نیز سهم خود را در خصوص انجام تحقیقات علمی بر روی این گیاه بومی به انجام رسانند و بر همین مبنا تاکنون پژوهش های قابل توجهی توسط پژوهش گران کشورمان در حوزه های مختلف مربوط به زعفران انجام شده و کتاب های ارزشمندی نیز در مورد گیاه زعفران به رشته تحریر در آمده است. با این وجود، پس از چند دهه تحقیق بر روی گیاه زعفران، تالیف کتابی جامع بر مبنای اطلاعات حاصل از پژوهش های صورت گرفته می تواند به عنوان راهنمایی برای توسعه بیشتر این گیاه عمل نماید و بر این اساس تالیف کتاب “زعفران: دانش فنی مبتنی بر رهیافت های پژوهشی” مورد توجه قرار گرفته است. در کتاب کنونی سعی شده تا با اتکا بر نتایج پژوهش های گوناگونی که در ارتباط با زعفران در سطح دنیا و به خصوص ایران صورت گرفته است و نیز تمرکز بر نتایج فعالیت-های تحقیقاتی مولفان که از تجربه ای چندین ساله در خصوص این گیاه برخوردار هستند، مجموعه کاملی از مسایل مربوط به حوزه های مختلف زعفران تهیه شده و در اختیار علاقه مندانِ پژوهش بر روی این گیاه استراتژیک قرار گیرد. کتاب “زعفران: دانش فنی مبتنی بر رهیافت های پژوهشی” در قالب شانزده فصل تالیف گردیده و در هر فصل آن یکی از مباحث مربوط به گیاه بومی زعفران مورد توجه قرار گرفته است. در فصل اول کتاب، گیاه شناسی، پراکنش جهانی و خاستگاه جغرافیایی زعفران بررسی شده است. در دومین فصل کتاب موضوع چرخه زندگی گیاه زعفران و نیازهای اکولوژیکی این گونه گیاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. مسایل مختلف زراعی زعفران در فصل سوم کتاب به طور مفصل مورد بحث و بررسی قرار گرفته و اصول به زراعی مبتنی بر نتایج تحقیقات علمی در جهت افزایش کیفیت و کمیت این گیاه بیان شده است. تولید زعفران در محیط کنترل شده به عنوان یکی از روش های جدید تولید زعفران در فصل چهارم کتاب “زعفران: دانش فنی مبتنی بر رهیافت های پژوهشی” مورد مطالعه قرار گرفته و روش های اجرایی و نیز مزایا و معایب این روش تولید زعفران بررسی شده است. با توجه به اهمیت استفاده از بنه های بذری استاندارد در تولید زعفران در پنجمین فصل کتاب به موضوع تولید بنه بذری زعفران پرداخته شده است. زعفران و تنش-های محیطی موضوع فصل ششم کتاب را تشکیل داده است که در آن مهم ترین تنش های زنده و غیرزنده ای که زعفران در مناطق حوزه پراکنش خود با آن مواجه است مورد مطالعه قرار گرفته است. فصل هفتم کتاب به مباحث به نژادی و زیست فناوری زعفران اختصاص یافته و در آن به موضوعاتی مانند جمع آوری و حفاظت از ژرم پلاسم زعفران و نیز ریزازدیادی بنه و تولید اجزای شبه-کلاله با استفاده از روش کشت بافت توجه شده است. با توجه به این که پهنه بندی اکولوژیکی از ابزارهای مهم جهت شناسایی مناطق مستعد برای کاشت محصولات کشاورزی از جمله زعفران به حساب می آید، در فصل هشتم کتاب موضوع پهنه بندی اگرواکولوژیکی زعفران بر اساس عوامل آب و هوایی، خاکی و کیفیت منابع آب ارزیابی شده است. استفاده از فنون مدل سازی در زعفران در نهمین فصل کتاب “زعفران: دانش فنی مبتنی بر رهیافت های پژوهشی” بررسی شده و در آن به موضوعاتی مانند مدل سازی رشد و نمو، تخمین سطح برگ، تعیین ضریب خاموشی نور و نیز مدل سازی توسط شبکه عصبی مصنوعی، سیستم استنتاج فازی و مدل های رگرسیونی توجه شده است. با توجه به اهمیت موضوع تغییر افلیم و تاثیرگذاری آن بر رشد، نمو و پراکنش گیاهان زراعی، در فصل دهم مسئله تغییر اقلیم و اثر آن بر رشد و پراکنش زعفران ارزیابی شده است. با عنایت به اینکه بیشتر مراحل کاشت تا فرآوری زعفران به صورت سنتی صورت گرفته و این موضوع باعث افزایش هزینه های تولید و کاهش کیفیت محصول می گردد، در یازدهمین فصل کتاب به موضوع مکانیزاسیون در زعفران در مراحل مختلف کاشت، داشت، برداشت، جداسازی کلاله، خشک کردن و فرآوری محصول پرداخته شده است. در فصل دوازدهم کتاب به استانداردهای برداشت، فرآوری و آزمون های زعفران توجه شده و بایدها و نبایدهای مراحل برداشت، خشک کردن، ذخیره سازی و بسته بندی زعفران بر اساس استانداردهای ملی و بین المللی بیان شده است. در فصل سیزدهم تحت عنوان ترکیبات شیمیایی و کاربردهای زعفران به موضوع اجزای مهم تشکیل دهنده اندام های مختلف زعفران به خصوص کلاله پرداخته شده و سپس مصارف مختلف غذایی، صنعتی و پزشکی اندام های مختلف این گیاه تشریح شده است. همچنین، در این فصل به مباحث دیگری مانند شاخص های کیفی زعفران و روش های اندازه گیری آن ها، آلودگی های میکروبی و شیمیایی زعفران و نیز تقلبات رایج در این ادویه مهم توجه شده است. در فصل چهاردهم کتاب با عنوان اقتصاد، برندسازی و بازاریابی زعفران، برخی اطلاعات مهم اقتصادی زعفران مانند سطح زیر کشت، تولید، میزان مبادلات ارزی، اشتغال زایی و کارایی اقتصادی مصرف آب ارایه شده و در کنار آن به مشکلات، چالش ها و فرصت های اقتصادیِ پیش روی صنعت زعفران ایران پرداخته شده و اهمیت موضوع ایجاد نشان های تجاری و مسایل مرتبط با آن تشریح شده است. در پانزدهمین فصل کتاب “زعفران: دانش فنی مبتنی بر رهیافت های پژوهشی” موضوع دانش بومی تولید زعفران بررسی شده و در فصل شانزدهم نیز به موضوع گردشگری زعفران و فرصت های پیش رو جهت بهره گیری از پتانسیل های زعفران برای جذب گردشگر در مناطق حوزه پراکنش این گیاه در ایران پرداخته شده است. مولفان کتاب سعی نموده اند مجموعه کاملی از مباحث مختلف مربوط به گیاه زعفران در کتاب “زعفران: دانش فنی مبتنی بر رهیافت های پژوهشی” تهیه و در اختیار علاقمندان قرار دهند. با این وجود معتقدیم کتاب کنونی خالی از ایراد نبوده و بنابراین مشتاقانه آماده دریافت نظرات اساتید، دانشجویان و کارشناسان محترم هستیم تا در چاپ های بعدی کتاب مجموعه کامل تری به پژوهش گران محترم تقدیم گردد.

مقدمه

بررسی تاریخ کشاورزی ایران، نشانگر تلاش گسترده مردم این سرزمین در اهلی کردن گیاهان زراعی و باغی و بهره وری مطلوب از منابع آب و خاک است. مردم مناطق مختلف ایران، در طول دوران های گذشته با محدودیت های منابع تولید به خوبی آشنایی داشته و الگوی کاشت محصولات خود را با توجه به این محدودیت ها برنامه ریزی کرده‏اند. این موضوع سبب شده که در هر منطقه از این خاک پهناور گیاه خاصی تولید شود که شاید جایگزین کردن آنها در شرایط فعلی پس از گذشت قرن ها و کشف بسیاری از حقایق علمی امکان پذیر نباشد. نمونه بارز این گیاهان زعفران می‏باشد که جایگاه ویژه ای در بین محصولات صنعتی و صادراتی ایران دارد. در حال حاضر ایران بزرگترین تولید کننده و صادرکننده زعفران است و حدود ۹۰ درصد تولید جهانی این محصول گران بها به ایران اختصاص دارد. کاربردهای فراوان و گسترده زعفران، خواص ویژه این داروی گیاهیِ با ارزش، نقش خاص آن در زندگی کشاورزان برخی از استان های کشور و همچنین ارزش افزوده بالای آن، لزوم توجه ویژه به مباحث مرتبط با زعفران را بیش از پیش روشن می‏سازد. با تمام اهمیتی که این گیاه در اقتصاد و اشتغال زایی کشور و بویژه مناطق اصلی کاشت آن یعنی استان-های خراسان رضوی و جنوبی دارد، کمتر در عرصه پژوهش و فناوری به آن توجه شده است (بهدانی، ۱۳۹۱).

پژوهش های زراعی اولیه در مورد زعفران در کشور از سابقه ای ۷۰ ساله برخوردار است، ولی طی یک دوره ۴۰ ساله فعالیت علمی خاصی در این زمینه صورت نگرفت و فعالیت های پژوهشی منسجم عملاً از دهه ۵۰ توسط برخی پژوهش گران پیش گام در خراسان آغاز شد. در دهه های ۵۰ و ۶۰ با پیدایش سازمان هایی همچون سازمان پژوهش های علمی و صنعتی (واحد خراسان) و شروع گسترش دوره های تحصیلات تکمیلی در دانشکده های کشاورزی، پژوهش های زراعی زعفران نسبتاً گسترش یافت و این موضوع به خصوص در دهه های ۷۰ و ۸۰ سرعت بیشتری به خود گرفت. در اوایل دهه ۸۰ با تاسیس قطب علمی گیاهان زراعی ویژه در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد و در اواخر دهه ۸۰ با تاسیس گروه پژوهشی زعفران در دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند و همچنین تأسیس کانون ارتباط با دانش زعفران در همان دانشگاه،  فعالیت های پژوهشی تداوم یافت. در اوایل دهه ۹۰ تاسیس پژوهشکده زعفران در دانشگاه تربت حیدریه و تلاش در جهت انتشار دو نشریه تخصصی زعفران توسط دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند و پژوهشکده زعفران و گسترش قابل ملاحظه دوره های تحصیلات تکمیلی در دانشگاه ها و نیز توجه بیشتر به این محصول، سرعت پژوهش های مربوط بیشتر شد. تأسیس دبیرخانه دائمی جشنواره زعفران در قائن، تشکیل شورای ملی زعفران در اتاق بازرگانی صنایع و معادن مشهد، تدوین طرح جامع بهبود و فرآوری زعفران، برگزاری کنگره و همایش های ملی، برگزاری دومین سمپوزیوم بین المللی زعفران در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، نمونه هایی از توجه بیشتر به زعفران در سطح ملّی است که بدون تردید می تواند عامل مهمی در گسترش پژوهش های علمی بر روی این محصول باشد (کوچکی، ۱۳۹۲).

زعفران از جنبه های مختلف اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و سیاسی جایگاه ویژه ای در کشاورزی ایران و به خصوص مناطق زعفران کاری دارد. نقش کشاورزان ایران در اهلی سازی و تکامل زراعی این گیاه در منابع متعدد علمی بین المللی به صورت بارزی آورده شده است. گرچه نام این محصول مینیاتوری و به اصطلاح دست ساز همیشه با نام ایران همراه بوده است، ولی به نظر نمی-رسد تلاش های علمی پژوهشگران ما در گذشته درخور این گیاه پرآوازه بوده باشد و انتظارات از پژوهش گران ایرانی در زمینه زعفران خیلی بیش از آن است که امروزه برآورده شده است (کوچکی، ۱۳۹۲). ایران با تولید سالیانه بیش از ۲۰۰ تن کلاله خشک به عنوان مهم‌ترین تولید کننده زعفران در سطح جهان شناخته می‌شود (کوچکی و همکاران، ۱۳۹۳ الف). سطح زیرکشت زعفران در ایران از ۱/۱۸ هزار هکتار در سال۱۳۷۰ به ۴/۵۷ هزار هکتار در سال ۱۳۸۴ و بیش از ۷۵ هزار هکتار در سال ۱۳۹۱ رسیده است (نکوئی و همکاران، ۱۳۹۲). در ایران، استان خراسان رضوی با سطح زیر کشت بیش از ۵۷ هزار هکتار و میزان تولید سالیانه ۱۹۶ تن و استان خراسان جنوبی با سطح زیر کشت حدود ۱۳ هزار هکتار و میزان تولید ۴۷ تن در سال سهم قابل توجهی در تولید زعفران دارند. با این وجود بیشترین سهم از تجارت جهانی این محصول به کشور اسپانیا، آن هم عمدتاً از طریق واردات این محصول از ایران و صادرات مجدد آن تعلق دارد (محمدآبادی و همکاران، ۱۳۹۰؛ صادقی، ۱۳۹۱).

زعفران در کشورهایی مانند ایران، هند، پاکستان، مراکش، یونان، اسپانیا و ایتالیا کشت و کار می شود. با وجود اینکه ایران عمده-ترین تولید کننده این محصول در دنیا محسوب می شود، مقدار عملکرد زعفران در کشور ما به طور متوسط ۹۶/۳ کیلوگرم در هکتار است که در مقایسه با کشورهایی مانند اسپانیا با ۱۵ کیلوگرم در هکتار تفاوت قابل ملاحظه ای وجود دارد. بنابراین، بین عملکرد پتانسیل و عملکرد واقعی این گیاه در کشور فاصله زیادی وجود دارد و از این رو، ضرورت دارد تا با بهبود مدیریت زراعی و نیز انجام کارهای تحقیقی و ترویجی مناسب، راه کارهایی در جهت بهبود عملکرد زعفران در ایران ارایه گردد (رضوانی مقدم و همکاران، ۱۳۸۹ و ۱۳۹۳). زعفران با وجود قدمت دیرین، در مقایسه با محصولات رایج زراعی سهم کمتری از فناوری های نوین را دریافت نموده و تولید آن عمدتاً متکی بر دانش بومی و روش های سنتی می باشد (جاسمی، ۱۳۹۰؛ کوچکی، ۲۰۰۴). کاهش میزان منابع آبی و به دنبال آن کاهش سطح زیر کشت محصولات زراعی دارای نیاز آبی بالا، باعث افزایش رو به رشد کشت وکار زعفران به عنوان گیاهی با نیاز آبی پایین به ویژه در استان های خراسان رضوی و جنوبی شده است (خاوری و همکاران، ۱۳۹۱). از جمله امتیازات خاص زعفران نیاز به آب کم، بهره وری بالای آب در مقایسه با سایر محصولات کشاورزی، امکان بهره برداری به مدت ۵ تا ۷ سال در یک نوبت کاشت، ماندگاری محصول به مدت طولانی، سهولت حمل و نقل و عدم نیاز به ماشین آلات سنگین و پیچیده، ایجاد اشتغال مولد، ارزآوری قابل توجه، تقاضای بالای جهانی، عدم همزمانی نیاز آبی این گیاه با سایر محصولات زراعی و افزایش روزافزون مصارف غذایی، صنعتی و دارویی آن می باشد که موجب افزایش و توسعه سریع سطح زیر کشت آن در کشور به ویژه در مناطق فاقد استعداد و امکانات کشاورزی شده است (آقایی و رضاقلی زاده، ۱۳۹۰؛ کاتاوازی، ۲۰۱۳).

بررسی روند سی سال گذشته نشان می‌دهد که سطح زیر کشت زعفران در ایران حدود ۱۶ برابر افزایش یافته، در حالی که میزان متوسط عملکرد در واحد سطح کاهش داشته است؛ به عبارت دیگر متوسط عملکرد در واحد سطح اکنون حدود ۶۸ درصدِ سی ‌سال قبل است که این موضوع جای بررسی و کنکاش دارد. مطالعات نشان می دهد امکان افزایش تولید زعفران وجود دارد، ولی برای حصول عملکرد بالاتر باید بررسی های متعددی بر روی فاکتورهای موثر بر رشد مانند خاک، اقلیم و مدیریت زراعی گیاه صورت گیرد. عوامل مختلفی مانند درجه حرارت، تراکم و روش کاشت، فراهمی آب و عناصر غذایی، رطوبت خاک و مدیریت آبیاری بر عملکرد زعفران موثر هستند. تغییر نگرش کشاورزان برای بهره برداری حداکثر ۵ سال از مزارع زعفران، استفاده بهینه و مطلوب از کود دامی، کاربرد بنه های درشت تر برای کاشت مزارع جدید، توجه به زمان جابجایی بنه ها، رعایت زمان مناسب اولین آبیاری مزارع زعفران و آبیاری مناسب و به مقدار کافی از عوامل مهم در کاهش خلاء عملکرد زعفران در ایران می باشند (بهدانی، ۱۳۸۴؛ بهدانی و همکاران، ۱۳۸۷؛ نصیری خراسانی و همکاران، ۱۳۹۰). در ادامه کتاب مباحث مختلف مربوط به زراعت، تولید در محیط کنترل شده، تولید بنه بذری، اصلاح، به نژادی، پهنه بندی اکولوژیکی، اقتصاد، ترکیبات شیمیایی، کاربردها، دانش بومی و استانداردهای برداشت و فرآوری زعفران در قالب ۱۶ فصل مختلف ارایه شده است.