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I girasoli sono di facile coltivazione, necessitano però di un terreno fertile, ben concimato e lavorato, e sufficientemente soffice da poter venire penetrato dalle sottili radichette delle giovani piante. Tipicamente si semina direttamente a dimora, dopo aver lavorato il terreno in profondità, in posizione molto ben soleggiata; in vivaio sono a volte disponibili anche giovani piante di poche settimane, che rendono più semplice il posizionamento nell'orto. Tipicamente si posizionano circa 3-5 piante per ogni metro quadrato di terreno libero. In genere i girasoli non vengono invasi dalle erbacce, ma è bene sarchiare periodicamente il terreno alla base degli steli. Le annaffiature devono essere regolari, evitando però di inzuppare eccessivamente il terreno: si annaffia quando la terra risulta asciutta o in caso di periodi di siccità prolungata. Infatti i girasoli producono un apparato radicale molto profondo, in grado di estrarre l'acqua dagli strati più bassi del terreno.
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I problemi maggiori che si riscontrano con i girasoli sono legati alla presenza eccessiva di acqua o alla sua assenza; in zone molto calde e siccitose, è necessario intervenire con le annaffiature regolarmente, o si rischia il rapido disseccamento dei fiori, o una scarsità di frutti nell'infiorescenza. In zone molto umide, o in stagioni particolarmente piovose, o ancora in un terreno eccessivamente pesante, i girasoli possono venire attaccati da muffe o funghi, come la botrite o l'oidio. Questi parassiti attaccano le radici, i fusti o anche i piccoli fiori, e possono portare ad una totale assenza di frutti commestibili. Per questo motivo si tende ad evitare di annaffiare eccessivamente queste piante, e a praticare cure preventive contro muffe e funghi, effettuando regolari trattamenti a base di rame o zolfo, anche combinati.
I girasoli coltivati nell'orto e dall'industria agroalimentare sono il frutto di secoli di ibridazioni, nella ricerca di infiorescenze sempre più grandi, per rendere redditizia ed interessante la coltivazione di queste piante. Ma esistono anche varietà di dimensioni decisamente contenute, che possono venire coltivate nei vasi sul terrazzo, o in giardino, per godere dello spettacolo delle loro grandi infiorescenze del colore vivace del sole. Si va da piccole piante che non superano i 25-35 cm, fino a varietà un poco più ingombranti, che possono superare i 50 cm di altezza; tipicamente producono una singola infiorescenza all'apice dello stelo principale, ma alcune varietà possono produrre anche alcune infiorescenze laterali. La coltivazione è molto semplice, è sufficiente trovare una posizione soleggiata, al riparo dal vento forte che potrebbe piegare gli steli. Si seminano direttamente a dimora, in un buon terreno ricco e molto ben drenato. Le annaffiature si forniscono quando il terreno risulta asciutto. Con l'arrivo dell'autunno le piante disseccano completamente.
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