زعفران یکی از با ارزش ترین گیاهانی است که در شرایط اقلیمی خاص کشت می شود و مراحل رشد و نمو آن منحصر به فرد است و 33 تا 66 % تغییرات عملکرد آن را می توان با متغیرهای آب و هوایی توصیف کرد. از طرفی مطالعه بهره وری عوامل تولید به ویژه نهاده های کمیابی همانند آب و زمین می تواند به افزایش بهره وری در جهت وابستگی کمتر به منابع و نهاده های خارجی و دستیابی به اصول کشاورزی پایدار کمک نماید. بدین منظور مطالعه ای بر روی مزارع زعفران یک ، سه و پنج ساله شهرستان های بیرجند و کاشمر در سال زراعی 91-1390صورت گرفت. در این پژوهش از سه گروه داده استفاده شد. داده های گروه اول که شامل اطلاعات لازم از قبیل میزان کورم کشت شده، میزان کود و سم مصرفی، میزان آبیاری، میزان تولید و سطح زیر کشت بود، با استفاده از ابزار پرسشنامه و مصاحبه با 81 زعفران کار در هر شهرستان بدست آمد. داده های گروه دوم اطلاعات مربوط به خصوصیات شیمیایی خاک مورد استفاده جهت تولید زعفران در هر شهرستان بود که از طریق نمونه برداری از مزارع نماینده هر شهرستان و اندازه گیری خصوصیات مدنظر در آزمایشگاه بدست آمد. بخش سوم داده ها، اطلاعات مربوط به متغیرهای اقلیمی مانند میزان دما، رطوبت نسبی و بارندگی بود که به صورت ماهانه از ایستگاه های هواشناسی هر شهرستان طی سال های 1386 تا 1391 جمع آوری شد. در هرشهرستان به منظور تعیین رابطه بین تولید و عوامل دخیل در تولید از تابع تولید خطی استفاده شد و نحوه استفاده از نهاده ها بررسی گردید. نتایج پژوهش نشان داد سطح زیر کشت زعفران در شهرستان کاشمر نسبت به شهرستان بیرجند بالاتر بوده است. میزان مصرف کود دامی و آب آبیاری در شهرستان بیرجند بالاتر بوده و دارای اختلاف معنی دار با شهرستان کاشمر می باشد. به طور متوسط میزان ماده آلی، هدایت الکتریکی، فسفر قابل جذب، ازت خاک در مزارع زعفران شهرستان بیرجند نسبت به شهرستان کاشمر بالاتر بوده و دارای اختلاف آماری می باشند. در هر دو شهرستان عملکرد زعفران تحت تأثیر خصوصیات شیمیایی خاک، میزان نهاده های مصرفی و عوامل اقلیمی قرار گرفت و بهبود خصوصیات شیمیایی خاک و استفاده به جا و مناسب از نهاده ها منجر به افزایش عملکرد زعفران شد. از بین عوامل مورد بررسی تأثیرگذار بر عملکرد زعفران، در شهرستان بیرجند متغیرهای مقدار مصرف کودهای فسفر و ازت، آب مصرفی، ph خاک، میزان بارش در تیرماه، رطوبت نسبی ماه های بهمن، شهریور و مرداد، متوسط درجه حرارت ماه های مهر، آبان، آذر و سطح زیر کشت و در شهرستان کاشمر متغیرهای میزان مصرف کودهای ازت و فسفر، آب مصرفی، درصد آهک، میزان پتاسیم قابل جذب، میزان بارش ماه های دی و بهمن و متوسط درجه حرارت آبان ماه از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر عملکرد زعفران بوده و در مدل نهایی وارد شد. نتایج به دست آمده از مدل نشان داد که متغیرهای فوق الذکر بیشترین تغییرات مربوط به عملکرد زعفران را در هر دو شهرستان مورد مطالعه توجیه می نماید.