Helianthus annuus / Zonnebloem

Zonnebloem is het meest populaire oliezaadgewas in Europa en Noord Amerika, waar het gewas oorspronkelijk vandaan komt en gedomesticeerd was tijdens het 1e millenium v.C. Waar de oorspronkelijke Amerikanen veel verschillende plantonderdelen gebruikten van wilde zonnebloemen voor medicijnen en culinair gebruik, is het gewas allereerst over de wereld verspreid als sierplant. Zonnebloem werd een belangrijk oliezaadgewas wereldwijd nadat de russen de Russian Mammoth kweekten, de grootte van het hoofd verhogend en het zaad oliegehalte van 28% naar bijna 50% verhogend in 1860. Deze nieuwe variëteiten werden geherintroduceeerd in de VS in 1893 (1). Tijdens de afgelopen 3.000 jaar is zonnebloemzaad 1.000% groter geworden.
Tegenwoordig wordt zonnebloem op bijna elk continent verbouwd. Oekraïne, Rusland, Europese unie, Argentinië, Turkije en de VS zijn de topproducenten, met 86% van de totale wereldproductie (2). Daarentegen zijn Frankrijk, Roemenië en China de kampioenen met betrekking tot oogst per hectare (3).

Gebruik van zonnebloem en voedingswaarde

Van heel vroeger tot nu werd de zonnebloem gegroeid voor veel verschillende doeleinden. Onder de verschillende doeleinden heeft zonnebloem befaamde medicinale waarde. Verschillende plantonderdelen werden gebruikt om nieren, borstpijn, longproblemen, hoestbuien verzachten, als dermatologisch hulpmiddel en om eetlust te stimuleren en vermoeiing en rheuma te verzachten (Heiser, 1976). De zonnebloem werd bekend en verspreidde door de wereld als ornamentele plant. Vandaag heeft het nog steeds een belangrijke plek in huizen en openbare tuinen, in bloemstukjes of boeketten en in schilderijen. Daarentegen is het gewas voor de afgelopen halve eeuw voornamelijk gecultiveerd als hybride om plantaardige olie en biodiesel te produceren. Tegelijkertijd wordt het ook gebruikt voor menselijke en vogelconsumptie.
Er zijn twee hoofdtypes zonnebloem: het olie type en het snack type (geen olie, voornamelijk voor menselijke consumptie).

Het olietype

• Plantaardige olieproductie

Bijna 70-80% van de gecultiveerde zonnebloemen horen bij dit type. Afhankelijk van het oliegehalte wordt dit type gesubcategorizeerd in drie verschillende groepen: de traditionele, gemiddeld-oliezuur (NuSun) en hoog oliezuur (meer dan 80%) (4). De hoofdkarakteristieken van deze variëteiten is de hoge concentratie van de olie in zaden, wat meestal tussen de 39-49% is. Tegenwoordig wordt zonnebloemolie beschouwd als de meestgebruikte plantaardige olie met hoge kwaliteit voor kookdoeleinden. De hoofdreden daarvoor is de grote hoeveelheid vetzuren (oliezuur) die de olie erg stabiel maken tijdens frituren en de houdbaarheid van de producten verhoogd. Ten slotte is het relatief gezond ten opzichte van andere olies dankzij het erg lage verzadigde vetgehalte.

• Biobrandstof productie

Zonnebloem is ook een veelbelovende biobrandstofproductie plant omdat de olie 93% van VS nr 2 diesel brandstof energie bevat. Daarentegen maakt de kosten het moeilijk om gebruikt te worden voor dat doel (1). 

• Voor veegebruik

Veel andere zoogdieren en vogels worden gevoed met zonnebloemzaden buiten mensen. Daaronder vallen fazanten, merels, mussen en duiven, calcarius, eekhoorns en muizen. Zonnebloem meel (de zaden na olieëxtractie) kunnen gebruikt worden als alleenstaande bron van voedingseiwit of als eiwitsupplement in lagere kwaliteits voeder, in vee dieet, dankzij de sterke afbreekbaarheid door herkauwers. Zonnebloem kuilvoer kan een gepast voeder vormen voor vleeskoeien, idealiter als het vochtgehalte onder de 65% is. Het heeft de hoogste eiwitconcentratie vergeleken met andere voedergewassen en heeft een relatief lage slecht afbreekbare vezel gehalte waardoor het makkelijk verteerbaar is door dieren. Het kan ook worden gebruikt in een mengsel met mais kuilvoer, die een lagere kwaliteit is. De zaden kunnen ook worden gebruikt als voeder in kleine hoeveelheden, maar het is niet een economisch rendabele keuze (2). 

• Vogelzaad gebruik

Vogelvoeder is een grote markt en de vogelzaad markt is een multimiljardenindustrie, voornamelijk in de VS. Over het algemeen hebben zaden van olietype zonnebloemen voorkeur door de lagere prijs, kleinere grootte en dunner omhulsel dan de confectietype zaden. Daarentegen, in bepaalde gevallen, als confectiezaden de commerciële kwaliteit niet halen kunnen ze ook worden gebruikt als vogelvoer.

De confectietypes (geen olie type)

Zonnebloemzaden van dit type zijn pelbaar, gestreept, groter en worden op de markt gebracht als snack voor menselijke consumptie. De zaden kunnen geroosterd of ongepeld worden gegeten en gebruikt in verwerkte voedingsproducten zoals granenrepen, brood etc.

100g zonnebloemzaden bevat:
521 calorieën (25,5g eiwit)
44,8 g vet (5,2 g verzadigd, 30 g meervoudig onverzadigd en 9,4 gram enkelvoudig onverzadigd)
20,8 g koolhydraten
10 g vezel
De zonnebloemzaden zijn ook rijk aan vitamine E, mangaan, vitamine B5, kalium en kopen, terwijl het ook redelijke hoeveelheden vitamine B6, foliumzuur, nicotinezuur, zink, ijzer en magnesium bevat. Ten slotte kunnen plantonderdelen van zonnebloem ook gebruikt worden in het produceren van verf, harsen, plastics, zeep, cosmetica, wasmiddelen en vele andere industriële producten (5). De schillen kunnen gebruikt worden in ethylalcohol en furfuralproductie, terwijl de stengels gebruikt worden als bron van vezels voor papier. Ten slotte kunnen geroosterde zonnebloemzaden gebruikt worden als koffievervanger (6).  

Zonnebloem plantinformatie

De gecultiveerde zonnebloem (Helianthus annuus L.) is een vande 67 soorten in het genus Helianthus. De meeste soorten van het genus zijn meerjarige planten, met slechts een paar eenjarige. Alle soorten horen bij de asteraceae (composieten) familie. De plant heeft een typische samengestelde bloem die de zon’s baan volgt. Dat betekend dat de bloemen ’s ochtends vroeg naar het oosten staan en tijdens de dag met de zon mee naar het westen volgen tot zonsondergang. Deze “gewoonte” geeft zonnebloem de Helianthus in de naam (“helios” dat in grieks zon betekend en “anthos” dat bloem betekend). Daarentegen, als het gewas volgroeit raakt en het bloemhoofd zwaarder wordt door de zaden die het bevat, het fenomeen ophoudt en de hoofden de route van de zon niet meer volgen.

De plant heeft een snel groeitempo en een sterke, rechte en harige stengel die 0,6 tot 3 m (2-10 ft) hoog wordt. De bladeren zijn eenvoudig, groot, eivormig tot driehoekig. Het hoge aantal stomata aan de bladeren leidt tot twee keer hogere transpiratieniveaus dan andere lentegewassen. Het hoofd bestaat uit de bloembodem die buisbloemen draagt, bloemblaadjes (straalbloemen), schutbladen en involucrale schutbladeren. Het bloeihoofd groeit aan het uiteinde van takken, het aantal afhankelijk van variëteit en de grootte variërt tussen 7,5-15 cm (3-6 in). Grotere hoofden komen vaker voor in cultivartypes. Straalbloemen zijn typisch geel, waar de buisbloemen in het midden van het hoofd roodbruin zijn. Als de “echte” bloemen (buisbloemen) bestuifd en bevrucht worden, produceren ze zaden. Meeste moderne variëteiten zijn zelf-vruchtbaar, maar pollinatie door bijen of andere insecten verhoogd de zaadzetting. Een enkel hoofd kan 350 tot 2.000 zaden produceren, met oliegehalte van 35-55% (in gecultiveerde variëteiten) (5, 7, 2). De commerciële cultivars zijn veredelt om hun hoofd naar de grond te wijzen na het bloeien zodat het moeilijker is voor vogels om de zaden te eten.

Een zonnebloem maakt meestal haar levenscyclus af in ca 90 tot 125 dagen na planten. Daarentegen is de duur van de totale duur van de hele levenscyclus en elke groeifase sterk afhankelijk van de gecultiveerde variëteit. Gestandaardiseerde groeistadia zijn vastgelegd om communicatie tussen boeren, wetenschappers en industrie te faciliteren. De vegetatieve fases zijn gecodeert (VE-getal) en heeft betrekking tot de stadia van de plantopkomst tot het begin van de knopformatie. Vanaf die fase komt de plant in de reproductieve fase, wat bestaat uit 9 substadia. De meest karakteristieke is de R-4 (het openen van de bloeiwijzen) en de R-9, die de fysiologische volgroeiing karakteriseert. Over het algemeen is de benodigde tijd van zaaien tot opkomst 11 dagen, van opkomst tot bloemhoofdformatie 33 dagen, en duurt het nog 27 dagen voordat de eerste helmknop verschijnt. Ongeveer 38 dagen gaan voorbij vanaf dat moment tot de plant’s rijpen (8).

Over het algemeen wordt zonnebloem beschouwd als een “milieuvrindelijk” gewas door de gelimiteerde input (bemesters, water, pesticiden) en grote aanpasbaarheid die organische cultivatie mogelijkmaakt (Debaeke et al., 2017). De plant heeft een hoge droogtetolerantie omdat het erg efficient is in opgeslagen water uit de grond halen, vooral in zanderige leemgrond. Verder is het een erg populaire plant om te gebruiken in een gewasrotatieschema en kan helpen met het verminderen van de populatie van belangrijke gewasplagen zoals de maisboorder of het sojacysteaaltje. Dankzij de flexibiliteit van de zaaidag en de algemeen korte levenscyclus kunnen zonnebloemen gedubbelcropt worden, meestal na tarwe.

Om duurzaam zonnebloemoogst te maximaliseren moeten telers stappen en de beste agriculturele gebruiken volgen (10). De teler moet het veld onkruidvrij houden voor de eerste 40 dagen na planten, waar topbemesting aangebracht kan worden tussen de 20e en 40e dag. De cruciale periode voor watervraag (vervuld door irrigatie of regenval) en ziektedetectie-controle is van de 45e tot 85e en 65e tot 90e dag respectievelijk (9).

Referenties

• https://www.hort.purdue.edu/newcrop/afcm/sunflower.html

• https://www.ag.ndsu.edu/extensionentomology/recent-publications-main/publications/A-1331-sunflower-production-field-guide

• https://ourworldindata.org/crop-yields

• https://www.gov.mb.ca/agriculture/crops/crop-management/print,sunflowers.html

• https://agmarknet.gov.in/Others/Sunflower_profile.pdf

• https://plants.usda.gov/DocumentLibrary/plantguide/pdf/pg_hean3.pdf

• http://www.parc.gov.pk/index.php/en/csi/137-narc/crop-sciences-institue/718-sunflower

• https://www.sunflowernsa.com/growers/growth-stages/

• https://www.grainsa.co.za/sunflowers-and-its-stages-of-development

• 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.