向日葵（拉丁文：Helianthus annuusL.），是菊科向日葵属的一年生草本植物。高1～3.5米。茎直立，圆形多棱角，质硬被白色粗硬毛。广卵形的叶片通常互生，先端锐突或渐尖，有基出3脉，边缘具粗锯齿，两面粗糙，被毛，有长柄。头状花序，直径10～30厘米，单生于茎顶或枝端。 总苞片多层，叶质，覆瓦状排列，被长硬毛，夏季开花，花序边缘生中性的黄色舌状花，不结实。花序中部为两性管状花，棕色或紫色，能结实。矩卵形瘦果，果皮木质化，灰色或黑色，称葵花籽。
向日葵种子萌发，到生根发芽，靠的是种子中累积的氮素。种子中氮素消耗殆尽，再从土壤中吸取氮素。在苗期时，由于植株生长量少，每日吸氮量不多，但苗期缺氮也是绝对不行的。缺氮不但会影响幼苗生育，而且还会对向日葵的整个生育带来严重的危害。随着植株生长量日趋增大，每曰吸氮量也日趋增多。直到蕾期，出现了吸氮高峰，蕾期到花期，此间只有二十几天，吸氮量却占整个生育期吸氮总量的 31%。如以花期为界，在此前吸氮量已占整个生育期吸氮量的70%，其余的30%，是在向日葵开花以后缓慢吸收的。向日葵种子完全成熟前，一方面从土壤里吸收氮，另方面植株体内的氮素进行再分配，即茎叶中的氮素大量向种子转移，主要用于形成种子中的蛋白质。向日葵整个植株中的氮素约有50%集中于种子中，其次是花盘，再次是叶面和茎秆，而根的含氮量却很少。由上可见，要保证向日葵的丰产，满足其吸氮高峰期对氮素的大量需要是很重要的。
向日葵生育后期即吸磷最多的时期，如果底肥施磷不足，后期追施磷肥也会显示出 明显的增产效果。磷在向日葵体内的分布，根茎叶在生育前期，含磷量较高，而在生育后期，含磷量就会降下来，磷由根茎叶向花盘和籽实中转移。由上可见，向目葵在籽实成熟阶段，需磷量是相当多的。其来源一是靠从土壤里吸收，二是靠植株体内磷的再分配。向日葵吸收钾的速率比较均衡。苗期、植株旺盛生长期、蕾期到花期、花期到成熟期，这四个时期均为24%-27%，这与一般作物根本不同，一般作物是两头少，中间多。禾谷类作物在成熟期，基本上不再吸收钾，甚至会出现钾的外渗现象。由上可见，如果满足向日葵氮鱗钾的需要，对氮来说，关键是吸氮高峰，磷要满足日益增长的需要，钾要满足均衡吸收的需要。
向日葵对磷的吸收，不像氮那样，有个吸收高峰期，而是持续增长，直到成熟期，每日吸磷量才达到最大值。苗期由于植株每日生长量少，吸磷量也少，但此期的磷营养却非常重要。此时种子中的磷已消耗殆尽，根系须从土壤里吸收磷，即从种子营养转到根系营养的时期，也叫做“断乳期”。此时向日葵的根系生长的很弱，吸磷能力不强，土壤如果没有相应的有效磷，就会造成磷的缺乏，特别是影响根系的生长，这不但会给苗期，也将对向日葵的日后生长带来不可挽回的后果。所以苗期正是向日葵磷营养临界期。通过施用少量种肥，就可满足向日葵苗期对磷的需要。过了苗期，随着向日葵每日生长量的増多，每天吸磷的强度逐渐增大，直到种子成熟期才达到最大值。看来磷的营养状况直接关系到种子的成熟速度。
