پهنه‌بندی آگروکلیمایی کشت زعفران در استان همدان رهیافتی برای تغییر الگوی کشت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان . زنجان ، ایران

2 دانشیار گروه زراعت، داانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 کارشناس ارشد خاکشناسی، گروه خاکشناسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 دانشجوی دکترا آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشگاه زنجان، ایران

10.22108/gep.2020.120482.1239

چکیده

افزایش دما، کاهش بارندگی، شوری خاک، افت شدید سطح سفره‌های آب زیرزمینی و خشکسالی‌های طولانی‌مدت، بازنگری در الگوی کشت گیاهان زراعی و جایگزینی محصولات سازگار با شرایط حال حاضر را به امری اجتناب‌ناپذیر بدل کرده است. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف مکان‌یابی مناطق مستعد کشت زعفران و با در نظر گرفتن نیازهای اکولوژیک این محصول انجام شد. در این زمینه برمبنای روش تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) در محیط نرم‌افزار ARC/GIS10.3 مدل‌سازی صورت گرفت و سپس اطلاعات تحلیل فضایی شد. شاخص‌ها و داده‌های استفاده‌شده شامل اطلاعات مربوط به زمین و خاک و داده‌های اقلیمی با طول دورة آماری مشترک 30ساله (1364- 1394) از ایستگاههای سینوپتیک و کلیماتولوژی مناطق مختلف استان همدان گردآوری شد؛ سپس براساس اهمیت هر شاخص با استفاده از مدل AHP، معیارها در سطح منطقة پژوهش وزن‌دهی شد. برای تحلیل فضایی، اطلاعات به نرم‌افزار Expert choice وارد و خوشه‌بندی، ارزش‌گذاری معیارها و تلفیق اطلاعات انجام و درنهایت لایة نهایی تولید شد.
نتایج نشان داد 59/56 درصد از اراضی استان همدان برای کاشت زعفران در کلاس‌های کاملاً مناسب و مناسب، 7/27 درصد در شرایط نسبتاً مناسب و 69/15 درصد در کلاس نامناسب قرار گرفتند. دشت‌‌های کاملاً مناسب کاشت محصول زعفران شامل کبودرآهنگ، همدان و بخشی از رزن است و اسدآباد، تویسرکان و بخشی از ملایر و نهاوند در کلاس‌‌های نامناسب قرار دارند. براساس نقشة نهایی هر میزان از سمت جنوب، جنوب غرب و جنوب شرق به سمت شمال استان پیش برویم، به میزان استعداد مناطق برای کشت زعفران افزوده می‌شود و این شرایط تا جایی ادامه می‌یابد که به دلیل وجود عوامل اکولوژیکی، کشت این محصول توجیه‌پذیرتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Agro-climate Zoning of Saffron Cultivation in Hamedan Province: An Approach to Change the Pattern of Cultivation

نویسندگان [English]

  • moslem heydari 1
  • Alireza Yousefi 2
  • fatemeh rostami 3
  • seyed mahmud hosseini sedigh 4
1 1. Ph.D. Student of Agriculture, Department of Agronomy and Plant Breeding, Zanjan University, Iran
2 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Zanjan University, Zanjan, Iran
3 Master of Soil Science, Soil Science Department, Zanjan University, Zanjan, Iran
4 3. Ph.D Student, Department of Geography, Zanjan University, Iran
چکیده [English]

Increasing temperature, decreasing rainfall, soil salinity, a severe decline in groundwater aquifers, prolonged droughts, revising the crop cultivation pattern, and replacing products that are compatible with the current conditions have become inevitable. Accordingly, the present study was conducted to locate areas susceptible to cultivating saffron and taking into account the ecological needs of this product. In this regard, based on the Analytical Hierarchy Process (AHP) analysis method in the ARC/GIS10.3 software environment, modeling was performed and then the information was spatially analyzed. The parameters and data used included earth and soil data and climatic data with the duration of a 30-year common statistical period (1985-1015) were collected from synoptic and climatological stations in different regions of Hamedan province. Then, based on the importance of each parameter, using the AHP model, the weight of the criteria was measured at the study area level. For spatial analysis, the information was entered into the Expert Choice Software, and clustering, criterion evaluation, and data integration were performed and finally, the final layer was produced.
The results showed that 56.56% of the land in Hamedan Province was used for saffron cultivation in perfectly suitable and suitable classes, 27.7% was in relatively suitable conditions, and 15.69% was in unsuitable classes. Plains suitable for planting saffron included Kaboudar Ahang, Hamedan, and part of Razan. And Asadabad, Tuyserkan, and parts of Malayer and Nahavand were in inappropriate classes. According to the final map, as we move from the south, southwest, and southeast to the north of the province, the potential of the regions for saffron cultivation will increase and this situation will continue until the cultivation of this crop is more justifiable due to ecological factors

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hamedan Province
  • Zoning
  • climate change
  • Geographic Information System
  • Saffron

مقدمه

صنعتی‌شدن جوامع و افزایش گازهای گلخانه‌ای در دهه‌های اخیر سبب افزایش دمای کرة زمین و تغییر در دیگر شاخص‌های اقلیمی شده است. در نوشته‌های علمی به این پدیده «تغییر اقلیم» گفته می‌شود. برمبنای گزارش هیئت بین‌الدول تغییر اقلیم نیز، طی دورة صدسالة منتهی به سال 2005، دمای متوسط جهانی 74/0 درجة سانتی‌گراد افزایش یافته است (IPCC, 2007: 1). با آنکه علل واقعی تغییرپذیری اقلیمی به‌طور کامل شناخته نشده است، فرضیه‌هایی به‌مثابة عوامل مؤثر بر این تغییرات مطرح شده‌اند که نتیجة همة آنها، تغییر شاخص‌های دما و بارش است.

وقوع تغییر اقلیم به‌ویژه در ایران با اقلیم خشک و نیمه‌خشک تأثیر شایان توجهی بر منابع آبی آینده دارد. همچنین ناآگاهی از استفادة درست و بهینه از منابع آب موجود سبب شده است بیشترین آب مصرفی در این ناحیه از منابع زیرزمینی تأمین شود. این امر موجب بهره‌برداری زیاد و حفر چاههای عمیق و نیمه‌عمیق متعددی شده که درنهایت ادامة این روند به تهی‌شدن سفره‌های آب شیرین انجامیده است (مقامی مقیم و حسینی صدیق، 1395: 12). به‌طور کلی اقلیم کشور ایران به سمت اقلیم گرم حاره‌ای (IPCC, 2007: 2) و همچنین زیر پوشش اقلیم گرم و خشک و کاهش اقلیم‌های سرد و معتدل پیش می‌رود (میرموسوی و کیانی، 1396: 69).

برای مقابله با پدیدة تغییر اقلیم راهکارهای مختلفی ارائه شده است که یکی از آنها، تغییر الگوی کشت است. یکی از روش‌های تغییر الگوی کشت، جایگزین‌کردن محصولات پرمصرف با محصولات کم‌توقع با نیاز به آب و مواد غذایی کم و همچنین گونه‌های جدید سازگار با گرماست. ازجمله گیاهان کم‌توقع و سازگار با شرایط محیطی و اقلیمی ایران، زعفران است. زعفران (saffron) با نام علمی crocus sativus، یکی از مهم‌ترین محصولات زراعی کم‌توقع و سازگار با گرما در مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران است. تولید زعفران در ایران در سال 1398 حدود 500 تن (96 درصد جهانی) و این رقم در سال گذشته، 402 تن بوده است؛ بر این اساس 96 تن به تولید زعفران در کشورمان اضافه شده است (آمارنامة سازمان جهاد کشاورزی، 1397).

زعفران به‌مثابة گران‌ترین محصول کشاورزی و دارویی در جهان، خواص درمانی آرام‌بخشی و اثر ضد سرطان و ضد التهاب دارد (Abdullaev & Espinosa, 2004: 2; Xi et al., 2007: 12). ارزش زعفران به علت وجود سه متابولیت ثانویة اصلی و مشتقات آن است؛ ترکیب زردرنگ کروسین[1] به‌وجودآورندة رنگ زعفران، ترکیب تلخ پیکروکروسین[2] به‌وجودآورندة طعم و سافرانال[3] به‌وجودآورندة عطر آن است (Hosseinzadeh & Younesi‚ 2002: 3).

کاشت زعفران در خراسان جنوبی بیش از ۷۰۰ سال قدمت دارد. بیشترین سطح زیر کشت این گیاه به شهرستان قاینات با ۴ هزار و ۳۶۶ هکتار مربوط است. در سال 1397 بیش از ۵۴ تن زعفران در خراسان جنوبی برداشت شده که نسبت به مدت مشابه سال قبل، ۸ تن افزایش داشته است (آمارنامة سازمان جهاد کشاورزی استان خراسان جنوبی، 1397: 20).

مقاومت زعفران درمقابل سرما زیاد است؛ ولی چون دوران رشد آن مصادف با پاییز و زمستان و اوایل بهار است، طبعاً در این روزها به هوای مناسب و معتدلی نیاز دارد (امانی، 1388: 12؛ امیرقاسمی، 1380: 13). کاشت و تولید زعفران در مناطقی که از نیمه‌های اردیبهشت‌ماه به بعد بارندگی‌ها قطع شده و همچنین در طول فصول گرم سال که این گیاه خواب تابستانه دارد و نیاز آبی آن به صفر می‌رسد، بسیار ایدئال است.

پژوهش‌های مختلف بیان‌کنندة برتری کارایی اقتصادی مصرف آب [4](WUEe) در گیاه زعفران نسبت به سایر محصولات در این مناطق است. نتایج آنها نشان می‌دهد به‌ازای هر مترمکعب آب مصرفی، درآمد زعفران نسبت به سیب‌زمینی 20 برابر و نسبت به غلات 7/8 برابر بوده است (عنابستانی، 1393: 6)؛ از سویی با توجه به اینکه استان همدان جزو سه استان با بیشترین سطح زیر کشت سیب‌زمینی در کشور است (آمارنامة سازمان جهاد کشاورزی استان همدان، 1396: 16)، جایگزینی محصولات با نیاز آبی کمتر و با صرفة اقتصادی بیشتر ازجمله زعفران، امری اجتناب‌ناپذیر به نظر می‌رسد.

برای تولید اقتصادی محصول زعفران لازم است نیازهای اکولوژی این محصول با شرایط آب‌وهوایی استان همدان مقایسه و آگروکلیماتیک اراضی مستعد کاشت محصول مکان‌یابی شود. پهنه‌بندی آگروکلیماتیک به مفهوم شناخت مجموعه‌شرایطی است که امکان کشت اقتصادی هر گیاه را با توجه به تأثیر آب‌وهوایی و خاک منطقه فراهم می‌کند که براساس تعیین شاخص‌های مؤثر نواحی همگن زراعی تعیین می‌شود.

بررسی ویژگی‌های اکولوژی و ارتباط آنها با ویژگی‌های آب‌وهوایی و خاک برای مناطق گسترده مشکل و همچنین استفاده از روش‌های مستقیم و صحرایی برای برداشت نمونه بسیار دشوار است و توجیه علمی و اقتصادی ندارد؛ بنابراین استفاده از روش‌ها و تکنیک‌های مدرن همچون سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و نیز سایر فناوری‌های جغرافیایی با فراهم‌کردن اطلاعات ویژه (از قبیل عمل‌آوری و کشت محصول) به‌منظور دستیابی به بیشترین محصول برای بررسی الگوی کشت موجب درک بیشتر سامانه می‌شود و کارایی مناسب‌تری دارد (فرج‌زاده، 1394: 2). با توجه به اینکه سنجش تناسب اراضی در سطح منطقه‌ای وسیع به لحاظ‌کردن عوامل و معیارهای مختلف نیاز دارد، لازم است از روش‌های تحلیل چندمعیاره (MCDA) استفاده شود. بدین منظور روش‌های مختلفی وجود دارد؛ از این بین، روش تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP)، یکی از گسترده‌ترین ابزارهای تصمیم‌گیری چندمعیاره است (فرج‌زاده، 1394: 4). این روش دربرگیرندة مجموعه‌ای از داوری‌ها و ارزش‌گذاری‌ به شیوه‌ای منطقی است؛ به‌طوری ‌که از یک سو به تصورات شخصی و طرح‌ریزی سلسله‌مراتبی یک مسئله وابسته است و از سوی دیگر با منطق، درک و تجزیه برای تصمیم‌گیری و داوری نهایی مرتبط می‌شود (عنابستانی، 1393: 13).

در پژوهش‌هایی دربارة سنجش اراضی برای کشت زعفران براساس روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره به این نتیجه رسیدند که کارایی روش تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) در سنجش قابلیت اراضی برای کشت زعفران مناسب است (جعفربیگلو و مبارکی، 1387؛ رشید سرخ‌آبادی و همکاران، 1394؛ سبحانی، 1395؛ سالاری و بشیری، 1395)؛ بنابراین هدف از این پژوهش، شناسایی توان اکولوژیکی کشت زعفران در استان همدان با توجه به شرایط اقلیمی منطقه با استفاده از مدل ریاضی AHP در سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است.

 

روش‌شناسی پژوهش

محدودة پژوهش

محدودة پژوهش، استان همدان است. این استان با مساحت حدود 19491 کیلومترمربع در غرب ایران واقع شده است و ازلحاظ موقعیت بین مدار 33 درجه و 52 دقیقه تا 35 درجه و 44 دقیقه عرض شمالی و 47 درجه و 47 دقیقه تا 42 درجه و 35 دقیقه طول شرقی از نصف‌النهار گرینویچ قرار دارد (نقشة 1). وسعت استان 7/1 درصد از مساحت کل کشور و تراکم جمعیت در آن، 287 نفر به‌ازای هر کیلومترمربع است که از این لحاظ چهارمین استان متراکم کشور محسوب می‌شود. این استان از شهرستان‌های همدان، ملایر، تویسرکان، نهاوند، کبودرآهنگ، اسدآباد، بهار، فامنین و رزن تشکیل شده است.

 

 

شکل 1. موقعیت جغرافیایی استان همدان

 

 

روش پژوهشدر انجام این پژوهش از شاخص‌ها و داده‌های استفاده‌شده، شامل داده‌های منابع زمینی و داده‌های منابع اقلیمی با طول دورة آماری مشترک 30ساله (1364- 1394) از ایستگاههای سینوپتیک، کلیماتولوژی منطقة همدان، ملایر، تویسرکان، نهاوند، کبودرآهنگ و اسدآباد استفاده شد (جدول 1).


جدول 1. موقعیت ایستگاههای سینوپتیک، کلیماتولوژی منطقة پژوهش

ایستگاه

همدان

ملایر

تویسرکان

نهاوند

کبودرآهنگ

اسدآباد

ارتفاع

1815

1747

1847

1664

1670

1602

طول جغرافیایی (درجه)

31/48

49/48

26/48

22/48

43/48

7/48

عرض جغرافیایی (درجه)

48/34

17/34

32/34

11/34

21/35

46/34

 

جدول 2. نیازهای رویشی کشت زعفران

کلاس

کاملاً مناسب

مناسب

نسبتاً مناسب

نامناسب

شیب برای آبیاری سطحی (درصد)

0 – 2

5 – 2

8 - 5

8 <

جهات شیب (درجه)

112.5 - 247.5

67.5 - 112.5

292.5 - 247.5

22.5 - 292.5

ارتفاع

1300 - 1800

900 تا 1300

و

1800 تا 2000

600 تا 900

و

2000 تا 2300

2400 >- 600 <

بافت خاک

سنگین

متوسط

سبک

خیلی سنگین

کاربری اراضی

نواحی و مناطق مستعد کشاورزی و باغ

زمین بایر، اراضی کشاورزی دیم

جنگل‌های تنک، سنگلاخی، مراتع و درخت‌های پراکنده

رودخانه، مردابی و مناطق صخره‌ای

حداقل دمای هوا (C0)

(18-) – (20-)

(15-) – (18-)

(5-) – (15-)

(20-) > – 5 <

متوسط دمای هوا (C0)

14 – 18

7 – 14

2 7

2 <

حداکثر دمای هوا (C0)

20 – 25

25 – 35

35 – 40

40 >

ساعت آفتابی

255<

245 – 255

220 – 245

220>

 


برای تعیین مکان بهینة کشت زعفران در محدودة پژوهش، 9 معیار به کار رفته است؛ شامل ارتفاع، شیب، جهات شیب، کاربری اراضی، بافت خاک، ساعات آفتابی، حداقل دمای هوا در دورة رویشی (از اول آذر تا آخر اردیبهشت)، حداکثر دمای هوا در دورة رکود (از اول خرداد تا آخر مهر)، متوسط دمای هوا در دورة زایشی (از ابتدا تا انتهای آبان).

به‌منظور ترکیب معیارها و پهنه‌بندی استان همدان به‌لحاظ قابلیت کشت زعفران، از مدل AHP در نرم‌افزار ArcGIS10.3 استفاده شده است. در ادامه نیز با توجه به مدل وزن‌دهی AHP و درزمینة شرایط و نیازمندی‌های زمینی، خاک و اقلیم کشت زعفران، برای تخصیص وزن هر لایة اطلاعاتی در قالب یک ماتریس مقایسة زوجی (دودویی) و ترسیم نمودار مربوط در نرم‌افزارExpert Choice  با توجه به اهمیت اثرگذار هر لایه اقدام شده است.

یافته‌های پژوهش

ارتفاع

ارتفاع مناسب برای کشت زعفران، 1300 تا 1800 متر بالاتر از سطح دریاست. درجة اهمیت ارتفاعات مختلف در جدول 2 آورده شده است. برای تهیة نقشة ارتفاع منطقه از مدل رقومی ارتفاع (DEM) استان همدان استفاده شد. بر این اساس منطقة پژوهش با توجه به شکل 2 به چهار کلاس کاملاً مناسب، مناسب، نسبتاً مناسب و نامناسب تقسیم‌بندی شد. 948616 هکتار (97/48 درصد) از اراضی در کلاس کاملاً مناسب برای کشت زعفران قرار گرفتند؛ همچنین 602524 هکتار (01/31 درصد) در کلاس مناسب، 363231 هکتار (75/18 درصد) در کلاس دارای شرایط نسبتاً مناسب و 22395 هکتار در کلاس نامناسب قرار گرفتند که 15/1 درصد از منطقة مطالعه‌شده را شامل می‌شود.

شیب

برای تهیة نقشة شیب نیز از نقشة مدل رقومی ارتفاع با اعمال توابع شبکه‌بندی نامنظم مثلث‌بندی استفاده شد. با توجه به ابعاد پیکسل‌ها مقدار شیب با 3D Analyze استخراج شد. برای محاسبة مساحت هر منطقه با توجه به ابعاد سلول‌ها، مساحت هر سلول در ابعاد آن ضرب می‌شود و مساحت منطقة مدنظر به هکتار به دست می‌آید؛ بنابراین نقشة شیب برای آبیاری کرتی و پشته‌ای در چهار طبقه تهیه شد. 685088 هکتار (37/35 درصد) مساحت محدوده با شیب کمتر از 2 درجه در کلاس کاملاً مناسب، 508028 هکتار (23/26 درصد) با شیب 2 تا 5 درجه در کلاس مناسب، 200504 هکتار (35/10 درصد) با شیب 5- 8 درجه در کلاس نسبتاً مناسب و 543075 هکتار (04/28 درصد) با شیب بیش از 8 درجه در کلاس نامناسب قرار گرفتند (شکل 3).

جهات شیب

براساس اهمیت شیب در دریافت نور خورشید، وزن‌دهی به جهات شیب به ترتیب اهمیت نخست با شیب‌های جنوبی، سپس جنوب شرقی و جنوب غربی است؛ برای نمونه وقتی گفته می‌شود جهت شیب جنوبی است، یعنی از 5/157 درجه تا 5/202 درجه را شامل می‌شود. شکل 4 جهات شیب را برای مناطق مستعد کشت زعفران به‌خوبی نشان می‌دهد. بیش از 785088 هکتار (11/41 درصد مساحت) در پهنة کاملاً مناسب، 498028 هکتار (09/24 درصد) در پهنة مناسب، 185504 هکتار (35/7 درصد) در پهنة نسبتاً مناسب و همچنین بیش از 553075 هکتار (45/27 درصد) در پهنة نامناسب قرار گرفتند.

کاربری اراضی

کلاس‌های مختلف براساس قابلیت آنها برای کشت زعفران به چهار گروه تقسیم شده‌اند (شکل 5). بر این اساس بیش از 674628 هکتار (86/34 درصد) در کلاس کاملاً مناسب، 761755 هکتار (36/39 درصد) در کلاس مناسب، 418388 هکتار (21/62 درصد) در کلاس نسبتاً مناسب و همچنین 80337 هکتار (15/4 درصد) در کلاس نامناسب برای کشت زعفران قرار گرفتند.

بافت خاک

بافت خاک ازجمله ویژگی‌های مهم خاک است که ازنظر مکانی متفاوت، اما ازنظر زمانی تا حدی پایدار و در مدت‌زمان بسیار طولانی تجدیدناپذیر است و براساس شکل 6 به چهار کلاس طبقه‌بندی شده‌ است. بر این مبنا 903195 هکتار (66/46 درصد) در کلاس کاملاً مناسب، 158189 هکتار (17/8 درصد) در کلاس مناسب، 47801 هکتار (46/2 درصد) در کلاس نسبتاً مناسب و همچنین 826266 هکتار (69/42 درصد) در کلاس نامناسب قرار گرفته‌اند.

حداقل دما (دمای هوا در دورة رویشی)

نقشة پهنه‌بندی مناطق هم‌دما با استفاده از داده‌های سینوپتیک و کلیماتولوژی تهیه شد. نتیجة به‌دست‌آمده از یک نقطه و مکان با استفاده از مدل‌های آماری و ریاضی، به‌صورت منحنی‌های هم‌دما استخراج شد و به سطح وسیع‌تری تعمیم داده شد. این امر در شکل 7 به‌خوبی نشان داده شده است. بر این اساس 600037 هکتار (08/18 درصد) در کلاس کاملاً مناسب، 965771 هکتار (11/29 درصد) در کلاس مناسب، 97449 هکتار (93/2 درصد) در کلاس نسبتاً مناسب و بیش از 1654036 هکتار (86/49 درصد) در کلاس نامناسب پهنه‌‌بندی شده است.

متوسط دما (دمای هوا در دورة زایشی)

با توجه به شکل 8 متوسط دمای هوا در دورة زایشی به یک کلاس طبقه‌بندی شد که براساس آن 3314966 هزار هکتار (100 درصد) در کلاس کاملاً مناسب قرار دارد.

حداکثر دما (دمای هوا در دورة رکود)

حداکثر دمای هوا در دورة رکود به دو کلاس طبقه‌بندی شد (شکل 9). بر این اساس 3190613 هکتار (24/96 درصد) در کلاس نسبتاً مناسب و 124352 هکتار (75/3 درصد) در کلاس نامناسب است.

ساعات آفتابی

براساس شکل 10 ساعت آفتابی به 3 گروه کلاس‌بندی شده است؛ 902191 هکتار (20/27 درصد) در کلاس کاملاً مناسب، 1202573 هکتار (26/36 درصد) در کلاس مناسب و 1211245 هکتار (52/36 درصد) در کلاس نسبتاً مناسب قرار داده شده است.

 

 

 

مناطق مستعد براساس ارتفاع (شکل 2)، شیب (شکل 3)، جهات شیب (شکل 4)، کاربری اراضی (شکل 5)، بافت خاک (شکل 6)، حداقل دمای هوا در دورة رویشی (شکل 7)، متوسط دمای هوا در دورة زایشی (شکل 8)، حداکثر دمای هوا در دورة رکود (شکل 9) و ساعات آفتابی (شکل 10)

 

 

نقشه‌های به‌دست‌آمده در قالب نمودار 1 به‌مثابة لایه‌های ورودی در مدل‌سازی نهایی استفاده شدند. مدل‌سازی به روش همپوشانی وزن‌دار در محیط ARC GIS10.3 برمبنای تخصیص وزن به هرکدام از متغیرهای زمینی، خاک و اقلیمی با بهره‌گیری از نرم‌افزار Expert choice انجام شد. جدول‌های 5 و 6، ماتریس و رتبه‌بندی نهایی عوامل مؤثر زمینی، خاک و اقلیم را برای کشت زعفران در استان همدان نشان می‌دهد. مجموع معیارهای 9گانة بالا معادل عدد یک است و این نسبی‌بودن اهمیت معیارها را نشان می‌دهد. این وزن‌های محاسبه‌شده در لایه‌های 9گانه برای تعیین مطلوبیت متغیرهای زمینی، خاک و اقلیمی پهنه‌های مختلف کشت زعفران اعمال شد. لایة دما که بیشترین تأثیر را در نقشة نهایی دارد، بیشترین وزن را از مجموع کل وزن‌ها (698/0) و70درصد مشارکت در بین لایه‌ها را به خود اختصاص داده است و لایة جهات شیب کمترین تأثیر وزنی (34/0) و 3 درصد مشارکت را دارد. میزان تأثیرگذاری وزنی هر شاخص نسبت به دیگری با توجه به روش امتیازدهی وزنی در جدول 3 نشان داده شده است.

نتایج نشان داد مهم‌ترین عامل کشت زعفران، حداکثر دمای هوا با 279/0 و پس از آن حداقل دمای هوا با 265/0، متوسط دمای هوا با 145/0 و ساعات آفتابی با 110/0 و بافت خاک با 42/0 است. براساس این رتبه‌بندی جهات شیب کمترین اهمیت را در بین عوامل داشته است. ضریب ناسازگاری [5](CI) برابر با 09/0 محاسبه شده است؛ بنابراین نتایج معنا‌دار است.

نتایج حاصل از وزن‌دهی و کلاس‌بندی معیارها و لایه‌های استفاده‌شده برای پهنه‌بندی منطقة مطالعه‌شده ازنظر قابلیت کشت زعفران با یکدیگر ترکیب شدند تا مناطق مستعد برای کشت زعفران مشخص شود. در این زمینه مهم‌ترین محورها در شرایط زمینی، خاک و اقلیمی این استان مدنظر قرار گرفت که زمینه‌های تولید در کشاورزی را فراهم می‌کند.

 

جدول 3. ماتریس محاسبة وزن شاخص‌ها با استفاده از مدل (AHP) و روش مقایسة زوجی

درصد لایه‌ها

حاصل‌ضرب وزن

جهات شیب

شیب

ارتفاع

کاربری اراضی

بافت خاک

ساعات آفتابی

متوسط دمای هوا

حداکثر دمای هوا

حداقل دمای هوا

معیارها

27

265/0

4

5

4

4

3

3

3

3

 

حداقل دمای هوا

28

279/0

5

4

6

5

5

5

6

 

 

حداکثر دمای هوا

15

154/0

4

3

4

5

5

4

 

 

 

متوسط دمای هوا

11

110/0

4

4

3

5

5

 

 

 

 

ساعات آفتابی

4

42/0

2

1

1

1

 

 

 

 

 

بافت خاک

4

40/0

2

1

1

 

 

 

 

 

 

کاربری اراضی

4

38/0

1

1

 

 

 

 

 

 

 

ارتفاع

4

39/0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

شیب

3

34/0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جهات شیب

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.09

نسبت ناسازگاری

 

 

نمودار 1. محاسبة وزن شاخص‌ها با استفاده از نرم‌افزارExpert Choice

 


همان‌طور که در شکل 11 دیده می‌شود، این نقشه به چهار کلاس تقسیم شده است. مناسب‌ترین مناطق برای کشت زعفران در استان همدان، دشت‌های همدان، کبودرآهنگ و بخش‌هایی از شهرستان رزن است. این شرایط به دلیل ترکیبی از ویژگی‌های اقلیمی نظیر حداقل دمای هوا، حداکثر دمای هوا، متوسط دمای هوا و ساعات آفتابی در طول دورة رشد زعفران و وجود شرایط خوب زمینی، شیب، کاربری اراضی، بافت خاک و همچنین ارتفاع است.


جدول 4. ضریب اهمیت معیارها، زیرمعیارها و گزینه‌ها در ساختار سلسله‌مراتبی

معیارها

وزن معیار

گزینه

وزن نهایی

مساحت (aH)

درصد

حداقل

 دمای

 هوا

 

265/0

(20-) – (18-)

(18-) – (15-)

(15-) – (5-)

(20-) > –5<

645/0

149/0

115/0

091/0

600037

965771

97449

1654036

18.08

29.11

2.93

49.86

حداکثر

 دمای

 هوا

279/0

25– 20

35– 25

40– 35

40>

62/0

185/0

098/0

098/0

-

-

3190613

124352

-

-

96.24

3.75

متوسط

 دمای

 هوا

145/0

18– 14

14– 7

7– 2

2<

632/0

177/0

115/0

076/0

3314966

-

-

-

100

-

-

-

ساعات آفتابی

110/0

255<

255– 245

245– 220

220>

620/0

185/0

098/0

098/0

902191

1202573

1211245

-

27.20

36.26

36.52

-

بافت خاک

42/0

سنگین

متوسط

سبک

خیلی سنگین

566/0

209/0

111/0

114/0

903195

158189

47801

826266

46.66

8.17

2.46

42.69

کاربری اراضی

40/0

نواحی و مناطق مستعد کشاورزی و باغ

زمین بایر، اراضی کشاورزی دیم

جنگل‌های تنک، سنگلاخی، مراتع و درخت‌های پراکنده

رودخانه، مردابی و مناطق صخره‌ای

650/0

169/0

094/0

087/0

674628

761755

418388

80337

34.86

39.36

21.62

4.15

ارتفاع

38/0

1800- 1300

 1600- 1300 و 2000 - 1800

900 – 600 و - 2300 2000

 2400>- 600 <

543/0

195/0

153/0

109/0

948616

602524

363231

22395

48.97

31.1

18.75

1.15

شیب

39/0

کمتر از 2

بین 2 تا 5

بین 5 تا 8

8 <

583/0

154/0

135/0

128/0

685088

508028

200504

543075

35.37

26.23

10.35

28.04

جهات شیب

34/0

جنوبی، جنوب شرقی، جنوب غربی

شرقی

غربی

شمالی، شمال شرقی، شمال غربی

620/0

145/0

122/0

112/0

785088

498028

185504

553075

11/41

09/24

35/7

45/27

جدول 5. میزان ناسازگاری گزینه‌ها در هر معیار (Bowen‚ 1990: 13)

جهات شیب

ارتفاع

شیب

کاربری ‌اراضی

بافت خاک

ساعات آفتابی

متوسط دمای هوا

حداکثر دمای هوا

حداقل دمای هوا

معیار

04/0

08/0

06/0

07/0

09/0

08/0

07/0

08/0

08/0

میزان ناسازگاری

 


مساحت اراضی کاملاً مناسب 5748/5824 هکتار است که 91/28 درصد از مساحت استان را به خود اختصاص داده است. اراضی مناسب با 65/557714 هکتار، 68/27 درصد مساحت را به خود اختصاص داده است. نامناسب‌ترین زمین‌ها نیز در دشت‌های تویسرکان و بخش‌هایی از نهاوند، ملایر و اسدآباد قرار دارد. این اراضی با مساحت 35/315812 هکتار، 69/15 درصد منطقة پژوهش را شامل می‌شود.

 

جدول 6. کلاس‌بندی قابلیت کشت زعفران براساس مدلAHPدر محدودة پژوهش

کلاس

درجة قابلیت کشت زعفران

درصد پوشش محدوده

مساحت (ha)

A

کاملاً مناسب

91/28

48/582457

B

مناسب

68/27

65/557714

C

نسبتاً مناسب

70/27

51/558130

D

نامناسب

69/15

35/315812

 

 

شکل 11. نقشة پهنه‌بندی قابلیت کشت زعفران براساس مدل AHP در استان همدان


نتیجه‌گیری

 نتایج براساس مدل AHP بیان‌کنندة آن است که 48/582457 هکتار برابر با 91/28 درصد از اراضی استان همدان در شرایط کاملاً مناسب برای کاشت زعفران قرار دارد. این اراضی شامل دشت‌های همدان، کبودرآهنگ و بخش‌هایی از شهرستان رزن است. این شرایط به دلیل ترکیبی از ویژگی‌های اقلیمی و زمینی، مستعد کشت زعفران است که عمدتاً بر اراضی کشاورزی استان منطبق بوده است و در صورت تأمین نیاز آبی، محدودیت عمدة دیگری برای کشت این محصول وجود ندارد. 65/557714 هکتار (68/27 درصد) با داشتن محدودیت کم در کلاس مناسب قرار دارد که شامل بخش‌هایی از دشت‌های بهار و رزن است. با بررسی‌های بیشتر می‌توان آن بخش از عوامل قابل اصلاح را رفع کرد و کلاس تناسب این اراضی را ارتقا داد.

 51/558135 هکتار (7/27 درصد) از سطح استان به دلیل وجود عوامل متعدد محدودکنندة رشد این محصول نظیر ارتفاع، شیب، خاک و عوامل اقلیمی برای کشت زعفران کلاس نسبتاً مناسب دارد که عمدتاً شامل مناطق کوهپایه‌ای و دشت‌های کوهستانی و پس‌کرانه‌های دشت‌های اسدآباد، ملایر و نهاوند است.

حدود 35/315812 هکتار (69/15 درصد) در کلاس نامناسب قرار دارد که شامل منطقة تویسرکان و بخش‌هایی از شهرستان نهاوند است. این مناطق به دلیل ترکیبی از ویژگی‌ها نظیر حداکثر دمای هوا، ساعات آفتابی، ارتفاع، شیب، جهات شیب و بافت خاک در این کلاس قرار گرفته‌اند.

براساس نقشة نهایی هرچه از سمت جنوب، جنوب غرب و جنوب شرق به سمت شمال استان پیش برویم، به میزان استعداد کشت زعفران در این مناطق افزوده می‌شود و کشت این محصول در این مناطق، چه ازنظر اقتصادی و چه ازنظر اقلیمی، توجیه‌پذیرتر از سایر مناطق است. این نتایج با گزارش‌های عابدی (1392) و یوسفی (1396) همخوانی دارد. همچنین بیان‌کنندة کارایی زیاد مدل‌سازی AHP در مکان‌یابی مناطق مستعد کاشت محصولات کشاورزی و کمک‌کننده در تصمیم‌گیری و سیاست‌گذاری درست متولیان بخش کشاورزی است. این نتایج مهر تأییدی بر نتایج سایر پژوهشگران نظیر یاراحمدی و همکاران (1396)، سالاری و بشیری (1395) و قمرنیا و سلطانی (1395) است.

نتایج همچنین نشان داد بخش گسترده‌ای از اراضی زراعی استان همدان قابلیت‌های لازم را برای کشت زعفران دارد. با توجه به ویژگی‌های خاص این محصول، جایگزینی کشت آن با محصولات با نیاز آبی زیاد نظیر پیاز، سیب‌زمینی، هندوانه، گوجه‌فرنگی و... موجب صرفه‌جویی در مصرف آب خواهد شد؛ از سوی دیگر دورة رشد این محصول در فصل پاییز است و با زمان آبیاری سایر محصولات زراعی و باغی منطبق نیست که این خود نوعی مزیت محسوب می‌شود. با توجه به این ویژگی‌ها در سال‌های اخیر، کشت زعفران توجه کشاورزان استان را جلب کرده است؛ بنابراین توصیه می‌شود نتایج این پژوهش‌ها در اصلاح الگوی کشت استان به‌ویژه اراضی دشت‌های کبودرآهنگ، همدان و بهار به کار گرفته شود که با کمبود آب و افزایش شوری آب چاهها و خاک در سال‌های اخیر مواجه شده‌اند. همچنین پیشنهاد می‌شود از کشت این محصول در اراضی قرارگرفته در کلاس‌های نسبتاً مناسب و نامناسب خودداری شود.



[1].Crocin

[2].Picrocrocin

[3].Safranal

[4].Economic Water Use Efficiency

[5].Inconsistency coefficient

منابع
آمارنامة سازمان جهاد کشاورزی خراسان جنوبی، (1396). وزارت جهاد کشاورزی، 115 ص.
آمارنامة سازمان جهاد کشاورزی، (1397). وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌‌ریزی و اقتصادی مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات، جلد دوم، 418 ص.
امانی، اسماعیل، (1388). کشت و پرورش زعفران، چاپ دوم، تهران، انتشارات ابریشمی‌فر، 18 ص.
امیرقاسمی، تراب، (1380). زعفران، طلای سرخ، چاپ اول، تهران، انتشارات نشر آیندگان، 112 ص.
جعفربیگلو، منصور، مبارکی، زهرا، (1387). سنجش تناسب اراضی استان قزوین برای کشت زعفران براساس روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، دورة 6، شمارة 66، 110- 119.
رشید سرخ‌آبادی، مهدی، شهیدی، علی، خاشعی سیوکی، عباس، (1394). تعیین مکان‌های مناسب کشت زعفران در شهرستان تربت حیدریه با استفاده از روش تحلیل سلسله‌مراتبی فازی، نشریة زراعت و فناوری زعفران، دورة 2، شمارة 4، 261- 272.
سالاری، امیر، بشیری، مهدی، (1395). کاربرد زمین‌آمار در پهنه‌بندی مناطق مستعد کشت زعفران در سطح استان خراسان رضوی براساس پارامترهای اقلیمی، نشریة زراعت و فناوری زعفران، دورة 4، شمارة 2، 155- 167.
سبحانی، بهروز، (1395). پهنه‌بندی آگروکلیمایی کشت زعفران در استان اردبیل با استفاده از روش AHP،مجلة پژوهش‌های زعفران، دورة 4، شمارة 1، 72- 86.
عابدی، خداداد، (1392). آمارنامة سازمان جهاد کشاورزی استان خراسان شمالی، وزارت جهاد کشاورزی.
عنابستانی، علی‌اکبر، (1393). کاربردGISدر برنامه‌ریزی ناحیه‌ای و روستایی، چاپ اول، تهران، انتشارات پرهام نقش، 316 ص.
فرج‌زاده، منوچهر، (1394). تکنیک‌های اقلیم‌شناسی، چاپ اول، تهران، انتشارات سمت، 304 ص.
فرج‌زاده، منوچهر، میرزابیاتی، رضا، (1386). امکان‌سنجی نواحی مستعد کشت زعفران در دشت نیشابور با استفاده از GIS، مدرس علوم انسانی (برنامه‌ریزی آمایش فضا)، دورة 11، شمارة 1، 67- 91.
قمرنیا، هوشنگ، سلطانی، نرگس، (1395). پهنه‌بندی مناطق مستعد کشت زعفران در کرمانشاه: رهیافتی برای تغییر الگوی کشت و مقابله با کمبود آب، نشریة مدیریت اراضی، دورة 4، شمارة 1، 1- 11.
مقامی مقیم، غلامرضا، حسینی صدیق، سید محمود، (1395). شرایط کشت پسته در مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران، چاپ اول، مشهد، انتشارات سخن‌گستر، 170 ص.
میرموسوی، سید حسین، کیانی، حدیث، (1396). بررسی طبقه‌بندی اقلیمی کوپن در ایران در سال 1975 و مقایسة آن با خروجی مدل MIROC برای سال‌های 2030، 2050، 2080، 2100 تحت سناریوهای A1Bو A2 (با تأکید بر مسئلة تغییر اقلیم)، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شمارة 22، 59- 72.
یاراحمدی، جمشید، حاج‌حسنی، نسرین، فرج‌نیا، اصغر، تاج‌آبادی‌پور، اصغر، (1396). پهنه‌بندی مناطق رشد رویشی پسته ازنظر اقلیمی در استان آذربایجان شرقی، نشریة جغرافیا و برنامه‌ریزی، سال 21، شمارة 60، 291-298.
یوسفی، عبدالله، (1396). آمارنامة سازمان جهاد کشاورزی استان خراسان شمالی، وزارت جهاد کشاورزی.
Abdullaev, F.I., Espinosa-Aguirre‚ J.J.‚ (2004). Biomedical properties of saffron and its potential use in cancer therapy and chemoprevention trials‚ Cancer Detection and Prevention‚ Vol 28‚ Pp 426- 432.
Bowen, L.‚ (1990), A Graphical Analysis of Ratio- Scaled Paired Comparison Data, Management Science, Vol 44, No 6.
Hosseinzadeh, H., Younesi‚ H.‚ (2002). Petal and stigma extracts of Crocus sativus L. have antinociceptive and anti-inflammatory effects in mice‚ BMC Pharmacology‚ Vol 2‚ No 7‚Pp 69- 89.
IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)‚ (2007). Summary for policy makers. In: IPCC. Climate change: The physical Science basic, Contribution of working group first to the Fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change, Cambridge university press‚ 450 p.
JafarBiglou‚ M., Mobaraki‚ Z.‚ (2008). Land Suitability Assessment for Qazvin province for cultivating saffron based on multi-criteria decision-making methods,Natural Geographic Research, No 66, Pp 110- 119.
Xi, L., Qian, Z.‚ Xu, G.‚ Zheng, S.‚ Sun, S.‚ Wen, N.‚ Sheng, L.‚ Shi, Y.‚ Zhang‚ Y.‚ (2007). Beneficial impact of crocetin, a carotenoid from saffron, on insulin sensitivity in fructose-fed rats‚ Journal of Nutritional Biochemistry‚ Vol 18‚ Pp 64- 72.