向日葵（Helianthus annuus L.），菊科向日葵属草本植物，茎粗壮，被白色粗硬毛；花托盘状，花黄色，舌状花不结实，管状花极多数；瘦果扁压倒卵形；叶互生，有长柄，心状卵圆形至卵圆形，边缘有粗锯齿，被短糙毛； 向日葵的花期为7~9月；果期为8~9月。向日葵因形状像小太阳，并且具有向阳性，故得名向日葵。
向日葵主要分布在中国东北三省和新疆、内蒙古等，在俄罗斯、美国、阿根廷、法国等国也有分布。向日葵喜温暖又耐寒，宜冷凉气候，耐旱，对土壤要求较低，在各类土壤上均能生长，从肥沃土壤到旱地、瘠薄地、盐碱地均可种植。 向日葵的繁殖方式以播种为主，一般在三四月就可以播种，在七八月可以采收。
据《植物名实图考》记载，向日葵全株可入药，具有祛风、平肝、清热利湿、解毒排脓等功效。 向日葵籽可作为干果炒熟后食用，向日葵花期长、花内蜜腺多，也是养蜂的极佳蜜源。向日葵也有较高的经济价值，它的茎杆可用来造纸、制造钾肥、钙肥，同时也是世界五大油料作物之一，向日葵油属于半干性油，容易精练加工。 向日葵的花大而美丽，常片植成花田、也常作切花，它的花语是：“爱慕、光辉、忠诚、高傲”。
向日葵因形状像小太阳，并且具有向阳性，故得名向日葵。 英语名称“Sunflower”却不是因为它的向阳特性，而是因为其黄花开似太阳的缘故。16-17世纪Sunflower一词从拉丁语Flos Solis借译过来。向日葵的法语、意大利语和西班牙语名称Tournesol，Girasol和Girasol，同汉语名称一样，也是基于“向日”这一特性来命名的。
事实上，向日葵是中文里别名最多的作物之一，以至于成了语言学上说明方言间同物异名现象的经典例子。北京大学的经典教材《语言学纲要》中就提到：“……同是‘向日葵’，在汉语的各地方言中也有各种不同的叫法，河北唐山叫‘日头转’，承德叫‘朝阳转’，任丘叫‘望天转’，山东济南叫‘朝阳花’，昌乐叫‘向阳花’，莒县叫‘转日葵’，栖霞叫‘转日莲’，湖南邵阳叫‘盘头瓜子’等等。”
尽管有这么多的别名，但最终是“向日葵”一名胜出，成为这种作物在整个中文世界中的普通名。最早提到这个名字的也是一本明末著作——文震亨《长物志》，此后清代陈淏子《花镜》等著作也用了这一名称。显然，“向日葵”是移用了古代植物名称“葵”新起的名字。
向日葵是美洲原住民在史前北美种植的几种植物之一，是北美东部农业综合体的一部分。尽管人们普遍认为，向日葵首先被驯化在如今的美国东南部，大约5000年前。但有证据表明该物种首先在公元前2600年在墨西哥被驯化。这些作物在墨西哥塔巴斯科的圣·安德列斯（San Andres）挖掘地点被发现。美国最早的已知完全驯化向日葵的例子已在田纳西州发现，可追溯到公元前2300年左右。其他非常早期的例子来自肯塔基州东部的岩石遗址。许多土著美国人使用向日葵作为他们太阳神的象征，包括阿兹特克人和墨西哥的奥托米人以及南美洲的印加人。向日葵是整个北美洲印第安部落中的常见作物。有证据表明，这种植物是由美洲印第安人在大约公元前3000年在当代位于美国亚利桑那州和新墨西哥州的地区种植的。一些考古学家认为，向日葵可能在玉米之前被驯化。
1510年，早期的西班牙探险家在美洲遇到了向日葵，并将其种子运回欧洲。已知在如今的美国东部大陆已经驯化的四种植物中，已经成为重要的农业商品，向日葵是当代最具经济重要性的植物。
在18世纪，向日葵油的使用在俄罗斯变得非常流行，尤其是俄罗斯东正教会的成员，因为根据一些禁食传统，向日葵油是四旬期允许的少数几种油之一。在19世纪早期，向日葵首先在沃罗涅日省的阿列克谢耶夫卡（Alexeyevka）村由商人丹尼尔·博卡里奥夫（Daniil Bokaryov）商业化，他开发了一种适合大规模种植的技术，并迅速传播。从那时起，该镇的徽章就包含了向日葵的形象。
野生向日葵原产于北美，但该植物的商业化发生在俄罗斯。直到近代，向日葵植物才回到北美成为一种栽培作物。但是，美国印第安人首先将植物驯化成单头植物，种子颜色多种多样，包括黑色，白色，红色和黑色及白色条纹。
这种异国情调的北美植物在1500年左右被西班牙探险家带到了欧洲。该植物在当代的西欧广泛传播，主要作为观赏植物，但开发了一些药用。到1716年，英国专利被授予从葵花籽中榨油的权利。
向日葵在18世纪作为栽培植物变得非常受欢迎。大部分的功劳都归功于俄国的彼得大帝。该植物最初用作观赏植物，但是到1769年，文献提到了可以生产种植食用油的向日葵。到1830年，向日葵油的生产以商业规模进行。俄罗斯东正教会通过禁止大部分食油品在四旬期消费而使葵花籽油增加了其受欢迎程度。因为向日葵油并未被列入禁止名单，因此作为食物立即受到欢迎。
到19世纪初，俄罗斯农民种植了超过200万英亩的向日葵。在此期间，确定了两种特定类型：用于食用油生产的油品类型和用于直接人类消费的两大类型。政府研究计划得以实施。 “维·桑·普斯托沃特”（V. S. Pustovoit）在克拉斯诺达尔（Krasnodar）开展了一项非常成功的育种计划，使食用油含量和产量显着增加。这个世界上最负盛名的向日葵科学奖被称为“普斯托沃特奖”（Pustovoit Award）。
到19世纪末，俄罗斯葵花籽进入美国。到1880年，种子公司在产品宣传单中推介“猛犸俄罗斯”（Mammoth Russian）向日葵种子。这种特殊的种子名称在1970年仍在美国市场提供，差不多经历了100年。这种传播到北美的种子运动的来源可能是俄罗斯移民带去的。在美国，向日葵作物的第一个商业用途是用于家禽的青贮饲料。 1926年，美国密苏里州向日葵种植者协会参与了第一次将葵花籽加工成油的过程。
加拿大于1930年开始实施第一个官方政府的向日葵育种计划。所使用的基本植物育种材料来自门诺派（来自俄罗斯的移民）花园。由于食用油的需求，种植面积扩散。到1946年，加拿大农民建造了一个小型破碎厂。种植面积也扩散到美国的明尼苏达州和北达科他州。1964年，加拿大政府授权种植俄罗斯品种“佩雷多维克”（Peredovik），该种子产量高并且含油量高。美国的种植面积增加，对葵花籽油的生产具有商业利益。向日葵在20世纪70年代中期的杂交技术，提供额外的产量和食用油的增强以及抗病性能。 [2]
由于欧洲对向日葵油的需求强劲，美国的种植面积在20世纪70年代后期升级至500多万公顷。俄罗斯在过去几十年中向葵花籽油出口刺激了这种欧洲的需求。在此期间，用于烹饪的牛脂等动物脂肪受到胆固醇问题的负面影响。然而，俄罗斯人无法满足日益增长的需求，而欧洲公司也在关注美国新兴产业。欧洲人进口葵花籽，然后在欧洲的工厂进行粉碎。时至今日西欧仍然是向日葵油的大量消费者，但取决于其自身的生产。美国向欧洲出口向日葵油。
16世纪末17世纪初,西班牙人或荷兰人把向日葵种子传到南洋一带，又从越南传到中国的云南，然后逐渐从西南往北方传播。大约在100年前由俄国传入中国北方。
向日葵约在明朝中期传入中国，除了东南沿海一路外，还有可能自西南边疆传入。1993年河南新安荆紫山发现向日葵图案琉璃瓦，该瓦为明正德14年（1519）当地重修的玄天上帝殿遗物，但是河南方志记载向日葵最早见于万历36年（1608）《汝南志》，而且只有向日葵这一名称，无性状描写等，说明尚在引种初期，与琉璃瓦时间相距89年。
明代嘉靖43年（1564）浙江《临山卫志》是向日葵在中国的最早记载，虽然仅有“向日葵”这一名称记载。
最早记载向日葵的文献是明末学者赵崡所著《植品》，该书出版于1617年（万历四十五年），其中明确写道：“又有向日菊者，万历间西番僧携种入中国。干高七八尺至丈余，上作大花如盘，随日所向。花大开则盘重，不能复转。”这段文字不仅明确指出向日葵是由西方来华传教士引入的异域植物，而且非常准确地描述了向日葵花盘向日的习性——开放之前才随太阳转动，开放之后便不再转了。
稍晚成书的王象晋《群芳谱》也记载了向日葵：“丈菊，一名西番菊，一名迎阳花。茎长丈余，干坚粗如竹。叶类麻，复直生。虽有旁枝，只生一花；大如盘盏，单瓣色黄，心皆作窠如蜂房状。至秋已转紫黑而坚。取其子种之，甚易生。”这段记载收录了向日葵的三个名字，而且都不同于《植品》所用的名字。
而对向日葵最早的性状描写是明代万历47年（1619）姚旅的《露书》：“万历丙午年（1606）忽有向日葵自外域传至。其树直耸无枝，一如蜀锦开花，一树一朵或傍有一两小朵，其大如盘，朝暮向日，结子在花面，一如蜂窝”。
该书中尚无“向日葵”一名，只在“花谱三*菊”中附“丈菊”，原文如下：“丈菊－名本番菊－名迎阳花，茎长丈余，秆坚粗如竹，叶类麻，多直生，虽有分枝，只生一花大如盘盂，单瓣色黄心皆作窠如蜂房状，至秋渐紫黑而坚，取其子中之甚易生，花有毒能堕胎”。
“向日”之名，见于文震亨《长物志》（约1635年左右）。成书于康熙27年（1688）《花镜》载：“向日葵……只堪备员，无大意味，但取其随日之异耳”，其实向日葵不止在清代前期，有清一代也主要作为观赏用植物，清代各地方志也都将向日葵列于“物产·花类（属）”中也能说明这一点。1820年谢方在《花木小志》中言向日葵处处有之，既可观赏，又可食用。
道光25年（1845）（贵州）《黎平府志》首次将向日葵同时列于“果之属”与“花之属”中。清末《抚郡农产考略》在“葵”篇中记载了向日葵，“墙边田畔，随地可种，生长极易”，说明直到晚清向日葵都没有形成规模栽培，没有出现在大田，只是作为副产品零星种植，其中“瓜子炒熟味甘香，每斤值三四十钱，子可榨油”，是葵花子可榨油的首次记载，可见向日葵榨油同样较晚。最早记载葵瓜子售卖的是《植物名实图考》：“（向日葵）其子可炒食，微香，多食头晕，滇、黔与南瓜子、西瓜子同售于市。”晚清葵花子开始作为西瓜子的替代品，逐渐在零食瓜子中有了一席之地。民国19年（1930）（黑龙江）《呼兰县志》载：“葵花，子可食，有论亩种之者”，这是向日葵大面积记载的最早记录。自此以后，向日葵在充当果品、榨油等方面异军突起。
一年生高大草本。茎直立，高1-3米，粗壮，被白色粗硬毛，不分枝或有时上部分枝。叶互生，心状卵圆形或卵圆形，顶端急尖或渐尖，有三基出脉，边缘有粗锯齿，两面被短糙毛，有长柄。头状花序极大，径约10-30厘米，单生于茎端或枝端，常下倾。总苞片多层，叶质，覆瓦状排列，卵形至卵状披针形，顶端尾状渐尖，被长硬毛或纤毛。花托平或稍凸、有半膜质托片。舌状花多数，黄色、舌片开展，长圆状卵形或长圆形，不结实。管状花极多数，棕色或紫色，有披针形裂片，结果实。瘦果倒卵形或卵状长圆形，稍扁压，长10-15毫米，有细肋，常被白色短柔毛，上端有2个膜片状早落的冠毛。花期7-9月，果期8-9月。
最常见的向日葵高度为2.5-3.5米，最高可达9.17米。根据1567年的科学文献报告，历来被认为单头向日葵植物是种植在意大利帕多瓦，植株高度最高可达12米。同样的种子，种植在其他时间和地点，如西班牙马德里，植株高度可达近8米。在荷兰和加拿大安大略省，更近的纪录，在20世纪初则有8米以上的植株。
向日葵的植株是由根、茎秆、叶、花、种子五部分组成。
野生向日葵栖息地主要是草原以及干燥、开阔的地区。它们沿着路边、田野、沙漠边缘和草地生长。在阳光充足，潮湿或受干扰的地区生长最好。野生向日葵耐受高温和低温，但更耐低温，最佳温度范围在21-26℃之间。向日葵对土壤要求较低，在各类土壤上均能生长，从肥沃土壤到旱地、瘠薄、盐碱地均可种植。不仅具有较强的耐盐碱能力，而且还兼有吸盐性能。可以在碱性土壤中茁壮成长，抗旱性较强。
向日葵原产地据信为北美洲。野生种主要分布在北纬30°-52°之间的北美洲南部、西部及秘鲁和墨西哥北部地区。哥仑布发现新大陆时，航行到美洲的西班牙人把向日葵带到欧洲。开始在西班牙的马德里植物园种植观赏。世界各国均有栽培。 欧盟、俄罗斯、乌克兰、阿根廷、美国、中国、印度和土耳其是世界市场上向日葵的主要生产国。
中国向日葵主产区主要分布在黄河以北省份，分布在东北、西北和华北地区，如内蒙古、吉林、辽宁、黑龙江、山西等省、自治区。主产区北纬35°至55°之间。平均纬度差1°，气温相差1.5℃。向日葵的生产潜力很大，可向西南、中南和华东地区扩种。
向日葵的生长期是指从出苗到种子成熟所经历的天数，一般为85-120天以上。生长期长短因品种、播期和栽培条件不同而有差异。向日葵整个生长期分为幼苗期、现蕾期、开花期和成熟期四个生长时期。
幼苗期：从出苗到现蕾，称为幼苗期。一般需要35-50天，夏播28-35天。此时期是叶片、花原基形成和小花分化阶段。该阶段地上部生长迟缓，地下部根系生长较快，很快形成强大根系，是向日葵抗旱能力最强的阶段。
现蕾期：向日葵顶部出现直径1厘米的星状体，俗称现蕾。从现蕾到开花，一般约需20天左右，是营养生长和生殖生长并进时期，也是一生中最旺盛的阶段。这个时期向日葵需肥、水最多，约占总需肥水量的40-50%。此期如果不能及时满足对水肥的需要，将会严重影响产量。
开花期：田间有75%植株的舌状花开放，即进入开花期。一个花盘从舌状花开放至管状花开放完毕，一般需要6-9天。从第二天至第五天是该花序的盛花期。这4天开花数约占开花数量的75%。花多在早晨4-6点开放，次日上午授粉、受精。未受精的枝头可保持7-10天不凋萎。向日葵自花授粉结实率极低，仅为3%左右，而异花授粉结实率高。气温高，雨水多，湿度大，光照不足，土壤干旱等会使结实率降低。因此，调节播期，适时施肥、浇水，防治病虫害，以及采取放蜂或人工辅助授粉等措施，可提高结实率。
成熟期：从开花到成熟，春播25-55天，夏播25-40天。不同品种有差异。开花授粉盾15天左右是子粒形成阶段。此期需天气晴朗，昼夜温差较大和适宜的土壤水分。
向日葵，由于其生长前期的幼株顶端及中期的幼嫩花盘会跟着太阳转动得非常明显而得名。从生物科学上分析向日葵向日原因：向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间，是向日的，其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西，不过并非即时的跟随，植物学家测量过，其花盘的指向落后太阳大约12度，即48分钟。太阳下山后，向日葵的花盘又慢慢往回摆，在大约凌晨3点时，又朝向东方等待太阳升起。
已知植物与其周围的光同步。这被称为昼夜节律。它们由植物本身产生并且是自我维持的。植物如何实现它们以及它们如何显示它们有不同的方式。向日葵有自己的方式，这种方式是使用某种激素。向日葵植物含有称为生长素的激素。这些荷尔蒙对阳光敏感，尽一切可能寻找阴影。因此，它们从沐浴在阳光下的植物部分迁移到茎中的阴影区域。一旦那里，生长素（基本上是生长激素）刺激细胞的生长。这导致茎在阴影区域变得笨重，因此花朵朝向相反的方向弯曲而朝向太阳。当太阳在天空中移动时，生长素也会继续迁移到被遮蔽的茎干部分，通过刺激细胞生长不断使阴影部分变得更加笨重。这就是向日葵继续面向太阳的方式——不断地从茎的较大部分弯曲。主要是年轻的花头，具有这种延迟性。这是因为年轻的花有绿色的“苞片”，基本上看起来像鬃毛，植物的叶子正面朝向太阳。在这个阶段花朵跟随太阳的明显原因是最大化光合作用。
向日葵的花托部生长素背光分布，因而背光侧的茎生长较快，茎会向光源处弯曲。在阳光的照射下，生长素在向日葵背光一面含量升高，刺激背光面细胞拉长向太阳转动。在太阳落山后，生长素重新分布，使向日葵转回东方。花盘盛开后，就不再向日转动，而是固定朝向东方。向日葵的花粉怕高温，如果温度高于30℃，就会被灼伤，因此固定朝向东方，可以避免正午阳光的直射，减少辐射量。但是，花盘在早上受阳光照射，有助于烘干在夜晚时凝聚的露水，减少受霉菌侵袭的可能性；此外早上温度较低，阳光的照射使向日葵的花盘成了温暖的小窝，能吸引昆虫帮助传粉。
选地：向日葵根和茎通气组织发达，非常能耐涝。栽培应选择土地平整，肥力中等，灌排方便，土壤粘性相对较小的地块，不宜重茬。以种子方式繁衍后代，播种时以泥炭土为宜。播种前用新高脂膜拌种，能驱避地下害虫，隔离病毒感染，提高种子发芽率。
播种：向日葵的播种时间一般为3-4月，播种的适宜温度为18-25℃，通常播种后5-7天左右出芽。播期选择的基本原则是根据盐碱发生规律，适当早播或晚播，使幼苗避开盐碱为害。根据品种生育期进行春播或夏播。
查田：向日葵是双子叶作物，顶土出苗较费劲，再加上整地、播种质量不高或播后遇雨表土板结，或病、虫、鼠、雀等为害，都易造成缺苗断垄。为了保证一播全苗，必须在出苗期逐田逐行检查，成片成行缺苗要及时补种。
定苗：向日葵栽培要及早间苗，防止苗挤苗，影响培育壮苗，乃至以后的产量，至于盐碱地和虫害重的地块，定苗时间可适当推迟。同时，向日葵还要及早定苗，有利于培育壮苗，也有利于花盘发育，定苗应在2对真叶时进行。
中耕：向日葵一般中耕2-3次起除草松土、破除板结、保蓄水分、减少蒸发、减轻盐碱为害等作用，第1次中耕在1-2对真叶时结合间苗定苗进行，第2次中耕在定苗后1周进行，第3次中耕在封垄前结合开沟、培土、施肥完成。
追肥：向日葵较喜肥，开沟追肥通常在第3次中耕时进行，以氮磷肥为主，每亩磷酸二铵5千克、尿素10千克，混合均匀后施入土壤。通过开沟培土能有效的保证次生根生长发育，防止倒伏，减少子叶节以下基部分枝。
灌水：向日葵是耗水较多的作物，植株高大，叶多而密，吸水量是玉米的1.74倍，但因其生长发育多与当地雨热同步，水分供求矛盾不突出，不同生育阶段对水分的要求差异很大。从播种到现蕾需水不多，现蕾到开花是需水高峰，开花到成熟需水量也较多。向日葵灌水采用沟灌方式，一般株高1.5米的品种，头水应在花蕾期进行，二水在初花期，三水在灌浆期。株高2米左右的品种，头水在开花前4-5天进行(旱情严重，灌水提前)，二水在头水后6-7天，三水在灌浆期。
温度：向日葵是喜温又耐寒的作物，对温度的适应性较强，种子耐低温能力很强，当地温稳定种子在2℃以上就开始萌动，4-5℃时能发芽生根，地温达8-10℃时就能满足种子发芽出苗的需要。向日葵在整个生育过程中，只要温度不低于10℃就能正常生长。
光照：向日葵为短日照作物，其幼叶、叶片和花盘都有很强的向光性。日照充足．幼苗生长健壮，生育中期能促进茎叶生长旺盛，正常开花授粉，提高结实率；生长后期能促使籽粒充实饱满。而生产上由于气候因素，影响了光照强度，造成开花授粉不良，空秕率上升。
向日葵首先的象征意是“太阳”，其次还有“爱慕”和“沉默的爱”等其他的含义。
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