Słonecznik: Historia, zastosowanie i informacje o roślinie

Słonecznik jest najpopularniejszą rośliną uprawianą dla nasion oleistych w Europie i Ameryce Północnej, skąd pochodzi i została udomowiona w pierwszym tysiącleciu p.n.e. Podczas gdy rdzenni Amerykanie używali wielu różnych części dzikich słoneczników jako lekarstw i przypraw, uprawa ta została po raz pierwszy rozpowszechniona na całym świecie jako roślina ozdobna ozdobna. Słonecznik stał się ważną rośliną oleistą na całym świecie po tym, jak Rosjanie wyhodowali odmianę słonecznika olbrzymiego – mamuta rosyjskiego, zwiększając boki główek i zawartość oleju w nasionach z 28% do prawie 50% w 1860 r. Te nowe odmiany zostały ponownie wprowadzone do Stanów Zjednoczonych w 1893 r. (1). W ciągu ostatnich 3000 lat wielkość nasion słonecznika wzrosła o 1000%.

Obecnie słonecznik uprawiany jest niemal na każdym kontynencie. Ukraina, Rosja, Unia Europejska, Argentyna, Turcja i Stany Zjednoczone są czołowymi producentami, z 86% całkowitej światowej produkcji (2). Jednak Francja, Rumunia i Chiny są mistrzami w produkcji nasion z hektara (3).

Zastosowania słonecznika i jego wartość odżywcza

Od czasów starożytnych do dzisiaj słonecznik był uprawiany i wykorzystywany do wielu różnych celów. Wśród różnych zastosowań słonecznik miał reputację rośliny posiadającej wartości lecznicze. Różne części roślin stosowano do leczenia nerek, bólów w klatce piersiowej i dolegliwości płucnych, łagodzenia kaszlu, jako pomoc dermatologiczna, a także do pobudzania apetytu i łagodzenia zmęczenia i reumatyzmu (Heiser, 1976). Słonecznik stał się sławny i rozprzestrzenił się na całym świecie jako roślina ozdobna. Dziś nadal zajmuje ważne miejsce w ogrodach przydomowych i publicznych, w kompozycjach kwiatowych czy bukietach, a także w obrazach. Jednak przez ostatnie pół wieku rośliny były uprawiane głównie jako hybrydy do produkcji oleju roślinnego i biodiesla. Jednocześnie jest również używany do spożycia przez ludzi i ptaki.

Istnieją dwa główne rodzaje słonecznika: olejowy i typu cukierniczego (nieolejowy, głównie do spożycia przez ludzi).

Rodzaj oleju

• Produkcja oleju roślinnego

Prawie 70-80% uprawianych słoneczników należy do tego typu. W zależności od zawartości oleju ten typ słonecznika dzieli się dalej na trzy różne grupy: tradycyjny linolowy, średniooleinowy (NuSun) i wysokooleinowy (ponad 80%) (4). Główną cechą charakterystyczną tych odmian jest wysoka zawartość nasion w oleju, która zwykle waha się między 39-49%. Obecnie olej słonecznikowy jest uważany za najczęściej stosowany olej roślinny o wysokiej jakości do celów kulinarnych. Głównym powodem takiej renomy oleju słonecznikowego, jest jego cecha charakterystyczna – mianowicie – wysoka zawartość kwasu tłuszczowego (kwasu oleinowego), który sprawia, że ​​olej jest bardzo stabilny podczas smażenia i zwiększa trwałość produktów. Dodatkowo jest stosunkowo zdrowy w porównaniu z innymi olejami ze względu na bardzo niską zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych.

• Produkcja biopaliwa

Słonecznik jest również obiecującą rośliną do produkcji biopaliw, ponieważ olej zawiera 93% energii z oleju napędowego numer 2 w USA. Jednak jego rosnąca cena utrudnia wykorzystanie go do tego celu (1).

• Do użytku dla zwierząt gospodarskich

Nasionami słonecznika żywi się oprócz ludzi, wiele innych ssaków i ptaków. Wśród nich są pardwy, kosy, wróble i gołębie, ostrogi, wiewiórki i myszy.

Śruta słonecznikowa (nasiona po ekstrakcji oleju) może być stosowana jako jedyne źródło białka uzupełniającego lub jako dodatek białkowy w paszach gorszej jakości w żywieniu bydła, dzięki dużej zdolności do rozkładu przez przeżuwacze. Kiszonka ze słonecznika może stanowić odpowiednią paszę dla krów mięsnych, najlepiej gdy poziom jej wilgoci jest niższy niż 65%. Ma najwyższą zawartość białka w porównaniu z innymi roślinami pastewnymi i ma stosunkowo niski kwaśny błonnik detergentowy, dzięki czemu jest łatwo przyswajalny przez zwierzęta. Może być również stosowany w mieszance z kiszonką z kukurydzy, która cechuje się gorszą jakością. Nasiona mogą być również wykorzystywane jako pasza w małych ilościach, ale nie jest to ekonomicznie zrównoważony wybór (2).

• Stosowanie nasion dla ptaków

Karmienie ptaków to ogromny rynek, a branża nasion dla ptaków to branża warta wiele miliardów dolarów, zwłaszcza w USA. Ogólnie preferowane są nasiona słonecznika oleistego ze względu na ich niższą cenę, mniejszy rozmiar i cieńszą łuskę niż nasiona słonecznika typu cukierniczego. Jednak w niektórych przypadkach, gdy nasiona słonecznika typu cukierniczego nie osiągają jakości wymaganej na rynku, można je również wykorzystać jako karmę dla ptaków.

Typ cukierniczy (nieolejowy)

Nasiona słonecznika tego typu są łuskane, paskowane, większe i są sprzedawane jako przekąska do spożycia przez ludzi. Nasiona można spożywać prażone lub niełuskane i stosować w przetworzonej żywności, takiej jak batoniki zbożowe, chleb itp.

100g nasion słonecznika zawiera:

521 kalorii (25,5 g białka)

44,8 g tłuszczu (5,2 g nasyconych, 30 g wielonienasyconych i 9,4 g jednonienasyconych)

20,8 g węglowodanów

10 gramów błonnika

Nasiona słonecznika są również bogate w witaminę E, mangan, kwas pantotenowy, potas i miedź, zawierają również znaczne ilości witaminy B6, kwasu foliowego, niacyny, cynku, żelaza i magnezu. Wreszcie części roślin słonecznika mogą być również wykorzystywane do produkcji farb, żywic, tworzyw sztucznych, mydła, kosmetyków, detergentów i wielu innych produktów przemysłowych (5). Łuski mogą być wykorzystywane do produkcji alkoholu etylowego i furfuralu, a łodygi są wykorzystywane jako źródło włókna do tkanin i papieru. Wreszcie prażone nasiona słonecznika są używane jako substytut kawy (6).

Informacje o słoneczniku

Słonecznik zwyczajny (Helianthus annuus L.) jest jednym z 67 gatunków rodzaju Helianthus. Większość gatunków z tego rodzaju to rośliny wieloletnie, a tylko kilka to rośliny jednoroczne. Wszystkie gatunki należą do rodziny astrowatych (Compositae). Roślina ma typowy złożony kwiat, który podąża za słońcem. Oznacza to, że wcześnie rano kwiaty skierowane są na wschód i przez cały dzień podążają za słońcem aż do zachodu słońca, kiedy to zwrócone są na zachód. Ten „nawyk” dał słonecznikowi swoją nazwę („helios”, co po grecku oznacza słońce, a „anthos”, co oznacza kwiat). Jednak w miarę jak rośliny dojrzewają, a główki kwiatowe stają się cięższe z powodu zawartych w nich nasion, zjawisko to ustaje, a główki kwiatowe nie podążają już drogą słońca.

Roślina ma szybki rytm wzrostu i mocną, wyprostowaną i szorstko owłosioną łodygę, osiągającą wysokość od 0,6 do 3 m. Liście są proste, duże, jajowate do trójkątnych. Duża liczba aparatów szparkowych na liściach prowadzi do dwukrotnie wyższego poziomu transpiracji niż w przypadku innych upraw jarych. Głowa składa się z tarczy, w której znajdują się różyczki dyskowe, płatki (tzw. ray florets po angielsku), przylistki i przylistki inwolukralne. Główki kwiatowe rosną na krawędzi gałęzi, ich liczba zależy od odmiany, a wielkość może wahać się między 7,5-15 cm (3-6 cali). Większe główki są bardziej powszechne w typach uprawnych. Kwiaty Ray są zwykle żółte, podczas gdy kwiaty w kształcie krążków pośrodku główki są czerwonawo-brązowe. Kiedy „prawdziwe” kwiaty (kwiaty przedprątne) są zapylane i zapładniane, wytwarzają nasiona. Większość nowoczesnych odmian jest samopłodna, ale zapylanie przez pszczoły lub inne owady może poprawić zbiór nasion. Z pojedynczego kłosa można wyprodukować od 350 do 2000 nasion o zawartości oleju od 35-55% (w odmianach uprawnych) (5,7,2). Odmiany komercyjne zostały wyhodowane tak, aby po kwitnieniu odwracały głowy w kierunku ziemi, co utrudnia ptakom żerowanie na nasionach.

Słonecznik zwykle kończy swój cykl życia około 90 do 125 dni po posadzeniu. Jednak czas trwania całego cyklu życia i każdego etapu wzrostu w dużym stopniu zależy od uprawianej odmiany. Ustandaryzowane etapy wzrostu zostały ustanowione w celu ułatwienia komunikacji między rolnikami, naukowcami i przemysłem. Etapy wegetatywne są kodowane (numer VE) i dotyczą etapów od wschodu rośliny do początku tworzenia się pąków. Od tego etapu roślina wchodzi w fazę reprodukcji, która składa się z 9 podetapów. Najbardziej wyraźne są R-4 (otwarcie kwiatostanów) i R-9, które charakteryzują dojrzałość fizjologiczną. Ogólnie średni czas potrzebny od sadzenia do wschodów wynosi 11 dni, od wschodów do uformowania się kwiatostanu 33 dni, podczas gdy do pojawienia się pierwszego pylnika potrzeba jeszcze 27 dni. Od tego momentu do dojrzałości rośliny minie około 38 dni (8).

Ogólnie słonecznik jest uważany za uprawę „przyjazną dla środowiska” ze względu na ograniczone zapotrzebowanie na nakłady (nawozy, wodę, pestycydy) i duże zdolności adaptacyjne, dzięki czemu możliwa jest jego uprawa organiczna (Debaeke i in., 2017). Roślina charakteryzuje się dużą tolerancją na suszę, ponieważ jest bardzo wydajna w pobieraniu i wykorzystywaniu wody zmagazynowanej w glebie, zwłaszcza na glebach piaszczysto-gliniastych. Co więcej, jest to dość popularna roślina do stosowania w systemie płodozmianu i może pomóc zmniejszyć populację ważnych szkodników upraw, takich jak omacnica prosowianka lub mątwiki sojowe. Dzięki elastyczności terminu sadzenia i ogólnie krótkiemu cyklowi życia słoneczniki można sadzić podwójnie, zwykle po pszenicy.

Aby w sposób zrównoważony zmaksymalizować plony słonecznika, rolnicy muszą postępować zgodnie z instrukcjami i najlepszymi praktykami rolniczymi (10). Rolnik musi utrzymywać pole wolne od chwastów przez pierwsze 40 dni po posadzeniu, podczas gdy pogłówne nawożenie można zastosować między 20, a 40 dniem. Krytyczny okres dla zapotrzebowania na wodę (zaspokojonego z nawadniania lub opadów) oraz wykrywania i zwalczania chorób przypada odpowiednio na 45-85 i 65-90 dzień (9).

Referencje

1. https://www.hort.purdue.edu/newcrop/afcm/sunflower.html
2. https://www.ag.ndsu.edu/extensionentomology/recent-publications-main/publications/A-1331-sunflower-production-field-guide
3. https://ourworldindata.org/crop-yields
4. https://www.gov.mb.ca/agriculture/crops/crop-management/print,sunflowers.html
5. https://agmarknet.gov.in/Others/Sunflower_profile.pdf
6. https://plants.usda.gov/DocumentLibrary/plantguide/pdf/pg_hean3.pdf
7. http://www.parc.gov.pk/index.php/en/csi/137-narc/crop-sciences-institue/718-sunflower
8. https://www.sunflowernsa.com/growers/growth-stages/
9. https://www.grainsa.co.za/sunflowers-and-its-stages-of-development
10. https://www.extension.iastate.edu/alternativeag/cropproduction/pdf/sunflower_crop_guide.pdf

Debaeke, P., Bedoussac, L., Bonnet, C., Mestries, E., Seassau, C., Gavaland, A., … & Justes, E. (2017). Sunflower crop: environmental-friendly and agroecological. OCL Oilseeds and fats crops and lipids, 23(4), 12-p.

Heiser Jr, C. B. (1976). The sunflower. University of Oklahoma Press.

Yarnell, R.A. 1978. Domestication of sunflower and sumpweed in Eastern North America. In: The Nature and Status of Ethnobotany. Richard I. Ford (ed.) Anthropological Paper 67, Museum of Anthropology, University of Michigan, pp. 289-299.