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向日葵为菊科向日葵属，一年生草本植物，是典型的异花异株授粉植物。16世纪初，西班牙人从秘鲁、墨西哥将向日葵种子带到欧洲，作为花卉和药用植物进行栽培。18世纪，英国、匈牙利成功从葵籽中提取出油脂。自此，向日葵作为油料植物，进入大田耕作，并不断扩大种植。之后，向日葵的用途逐渐被发掘，成为鸟的饲料、畜牧业的青贮饲料和人类食用干果。20世纪60年代后，向日葵在世界各地得到迅速发展。1974年，向日葵产量仅次于大豆，成为世界第二大油料作物。
向日葵在17世纪初传入中国，主要作为观赏植物或食用干果，零星种植。1956年后，向日葵才作为油料作物小规模栽培。1974年，中国从国外引入不育系、保持系和油用型种子，开始向日葵的三系杂交选育工作。1976年以后，向日葵育种及种植迅速发展，到1979年被正式列入国家油料种植计划。1990年，向日葵已成为中国第三大油料作物，栽培面积仅次于油菜和花生。向日葵适应性强，在各种气候生态条件下都可种植。它的经济价值高，用途广，葵籽含油率高，是目前常用植物中含油量最高的植物。它的油脂中对人体有益的油酸、亚油酸、不饱和脂肪酸等含量高于油菜，而且还含有维生素A、维生素E、类胡萝卜素、葡萄糖等多种营养物质，对人体保健有重要作用。
目前的食葵品种有G101、S31、萨拉托夫10、夫尼姆克1646、龙食葵5号、A9、新葵8号、宁葵杂5号、龙葵、甘葵1号、甘葵2号、新食葵1号、新食葵2号、新食葵3号、新食葵4号、龙食葵1号、龙食葵2号、龙食葵3号、龙食杂1号、龙食杂2号等，油葵品种有内葵杂1号、辽葵杂1号、沈葵杂1号、白葵杂1号、内葵杂2号、辽葵杂2号、辽葵杂3号、沈葵杂2号、龙葵杂2号、白葵杂2号、白葵杂3号、晋葵杂1号、汾葵杂3号、汾葵杂4号、陕葵杂1号、晋葵杂6号、龙葵杂3号、龙葵杂4号、白葵杂4号、白葵杂6号、新葵杂4号、新葵杂6号等，观赏向日葵品种有活力、金海星、满天星、欢乐火炮竹、月影、好运多、三阳开泰、玫瑰情、绿波仙子、桃之春、丽日、金色莫妮卡、金富贵等，切花品种有活力满天星、金海星等花序较多的品种，盆栽品种有活力、金海星、金富贵等株型矮壮且着花较多的品种，植物墙品种有醉云长、黑天鹅、玫瑰情等较高且株型茂密的品种。
G101是美国迪卡遗传公司育成的三系杂交种，籽实含油量为46.33%，株高189～208厘米，生育期113天，叶片数28～32片，花盘形状平盘，花盘直径17.8～20.4厘米，皮壳色黑色，葵籽形状短锥形，盘粒数1086～2050粒，盘粒重57～98克，千粒重45～46克，平均产量185～221千克/亩，感菌核病、黑斑病、白粉病等。
S31由澳大利亚引进，籽实含油量高达52.18%，株高198～220厘米，生育期115～117天，叶片数29～35片，花盘形状微凸形，花盘直径19.5～23.3厘米，皮壳色黑白条纹，葵籽形状圆锥形，盘粒数1680～1840粒，盘粒重107～128克，千粒重58.0～70.6克，平均产量235～236千克/亩，轻感菌核病。
萨拉托夫10为前苏联的系选油葵，籽实含油量38%～43%，株高90～160厘米，花盘直径8～18厘米，千粒重55～70克，品种抗病性强。
夫尼姆克1646为苏联的系选油葵，生育期98～127天，籽实含油量39%～41%，株高185～200厘米，花盘形状平盘，千粒重70～100克，品种抗病性一般。
龙食葵5号是黑龙江省农业科学院经济作物研究所以不育系LCMSI4A为母本、恢复系L0911R为父本培育的食用向日葵杂交种。该品种具有粒大、皮薄、味香、适口性好等特点，属中熟种，生育日数107天左右，株高186.2厘米，茎粗3厘米，无分枝，花盘平展，倾斜度4级，结实率79%，千粒重17.88克，籽仁率52.1%，粒型呈长锥形，粒色白灰条，粒长2.2～2.8厘米，宽0.6厘米，产量150～200千克/亩。
A9是甘肃省农业科学院经济作物研究所选育的胞质互作型雄性不育三系食用型向日葵杂交种，其杂交组合是G06A×8198R。该品种农艺性状优良，属中晚熟品种，平均生育期108～110天，株高175厘米左右，茎粗3.2厘米，叶片数36片，花盘直径22～24厘米，花盘倾斜度4级，千粒重203克，长粒型，种皮黑底白边，平均产量274.1千克/亩，高抗向日葵霜霉病和黄萎病，较耐向日葵菌核病。
新葵8号是新疆农垦科学院作物所选育的高产、优质、抗病的油用向日葵品种，丰产潜力大、产量高、适应性强，抗霜霉病、锈病和叶斑病。该品种属中熟品种，生育期112～120天，株高190～210厘米，叶片深绿色，叶柄边缘紫色，果盘倾斜度4级，种皮黑紫色，千粒重65克，出仁率73.5%，籽实含油量45.78%，籽实产量297.36千克/亩。
宁葵杂5号是宁夏农林科学院农作物研究所经过三系杂交配套选育而成的油用型中熟向日葵杂交种，具有高产稳产、含油量高、抗逆性、综合农艺性状好等特点。该品种平均产量280千克/亩，籽实含油率48.52%，籽仁含油率64.86%；属中熟品种，全生育期110天，株高186厘米，茎粗2.58厘米，千粒重86.5克，株高适中、结实率高、籽粒大，适合扒仁、炒货，适应性强，丰产性好。
中国向日葵的种植地区遍及全国各地，其中主要产区有内蒙古、黑龙江、吉林、山西、陕西、新疆、宁夏、甘肃、河北、辽宁等地。其中，内蒙古向日葵籽产量最大，占全国向日葵籽产量的40%；其次是新疆，占全国向日葵籽产量的20%；居第三位的是黑龙江，占全国向日葵籽产量的13%。向日葵在云南省的分布相当广泛，全省不同海拔、不同气候类型的近100个县（市）都有食用型向日葵地方农家品种的零星种植。地方品种有大粒籽、小粒籽和中粒籽之分，常见品种有黑瓜子、白瓜子、大红瓜子、小红瓜子、墨葵花、灰条葵花、三道眉等。云南农家食葵耕作模式粗放，一般种于旱地边或间套种于玉米地中。
向日葵对土地要求不高，但种植在肥力较好、排水良好、地势平坦的土地上并做到精细整地，其增产潜力更大。选择地块时要避免连作，尽量做到轮作，这样可以防止向日葵的某些病害。保证向日葵全苗的关键是“足墒播种”，所以有灌溉条件的地方，如墒情不好，可在播种前灌水造墒，而无灌溉条件的旱地可雨后播种。
向日葵生育期较短，播种前应施足底肥，结合深翻整地施优质农家肥2000千克/亩，过磷酸钙10～25千克/亩、尿素5～8千克/亩、硫酸钾或氯化钾10千克/亩，根据土壤情况，适当补充硼、锌等微肥。追肥应在现蕾期前结合中耕拢墒追尿素15～20千克/亩。
最佳播期要注意结合当地气候特点、耕作制度等综合因素来考虑。杂交油葵在云南春、夏播的最佳时期为5月上旬至6月上旬，以成熟期避开多雨季节为原则，南部地区冬播以10月下旬至11月中旬为宜。
向日葵无分枝习性，植株不高，合理密植是保证增产的主要措施。种植时开沟打穴点播，每穴1～2粒种子，播深3～5厘米，株行距（60～70）厘米×（25～30）厘米，密度以3000～4000株/亩为宜。
与其他作物相比，向日葵的田间管理较为粗放，但仍要求做好田间管理才能获得丰收。具体的管理工作为：①出苗后要及时查田补苗，2对真叶形成后定苗，每穴1苗。②出苗前后要防治地下害虫及老鼠，在田块边、鼠洞处放置鼠药以防老鼠吃种子及为害幼苗。③注意适当蹲苗，苗期不宜过多浇水，以防徒长，在出苗后约40天时如遇特别干旱，有灌水条件的可适当灌水（缺水的具体表现是叶片中午萎蔫而晚上仍不能恢复正常）。④注意中耕除草，一般苗期除草1次，现蕾后进行除草上垄、高培土，防止折断植株。⑤生长后期打掉下部老叶、病叶，以利通风，使上部功能叶片充分进行光合作用，降低田内空气湿度，减轻病害发生，增加产量。⑥向日葵是异花授粉作物，自交结实率很低，所以在开花灌浆期要进行田间放蜂或采取人工辅助授粉来提高结实率，从而达到高产稳产的目的。第一次人工辅助授粉应在向日葵开花后2～3天进行，以后每隔4～5天授粉1次，共进行2～3次。
葵盘背面发黄并有部分褐色斑块，茎秆及上部叶片变黄，籽粒变硬，用手挤压籽粒而籽仁不脱出，种皮变为本品种特有颜色，籽实含水量在15%～20%时，应立即收获。收获后，葵盘风吹日晒1～2天即可用棍棒敲打脱粒。脱粒后的籽粒要及时晾晒、自然风干或烘干（烘干温度不能超过100℃），使籽粒迅速脱水干燥，防止因高温、发霉而降低品质。另外，籽粒在晾晒过程中必须彻底清除残株杂质，以防干燥籽粒重新吸水而发热变质。
（1）品种选择。观赏向日葵品种较多，大部分品种的最佳观赏期（大面积开花）约20天。为延长观赏时间及保持观赏效果，在品种选择搭配上，花期要有延续，应搭配种植早花、中花、晚花品种，适当延长花期。如早花品种可选择金色08、丽日等品种，中花品种可选择桃之春、穆天子、金拥碧翠、出水芙蓉、月影等，晚花品种可选择宝石红芳、乐翻天等。
（2）景观营造。根据不同的休闲农业项目对景观的要求，可选择较大的场地集中成片栽植，片与片间做垄，既可明显区分品种，也方便游人深入栽植区域内观赏，同时还方便对栽植区域内的向日葵进行保护。景观布置要充分考虑观赏向日葵的花期长短、植株高矮、色彩的搭配设计。植株高矮的搭配方面，品种高低要有错落；色彩的搭配设计方面，颜色要丰富，要有黄色、红色、复色等搭配。此外，以单秆型为主，分枝型为辅。
（1）分批播种。同一品种及不同品种的片与片间错开一周栽植，可适当延长花期。播种可穴盘播种或苗床育苗，播种基质以泥炭土、培养土和沙的混合土为宜。穴盘播种每穴播1粒种子，苗床播种株行距为3厘米×3厘米，播种后覆盖细土0.8～1.0厘米，浇透水以保持土壤湿润，苗高达5～6厘米、真叶2～3片时移栽定植。为了提早花期，早春播种要在温室或大棚里育苗，以促进种子早发芽，提高种子发芽率。播种初期应给予充足光照，肥料可少施，以防植株徒长。观赏向日葵开花时间与播期、栽培条件有关，具体播种时间主要由开花观赏期决定。
（2）密度控制。作为景观作物种植，观赏向日葵的株行距可稍大，分枝型品种可采取50厘米×60厘米的株行距，单秆型品种可采取30厘米×50厘米的株行距；如果地力较好，而且是株型较大的品种，株行距还可以增大些，比如50厘米×80厘米，甚至80厘米×100厘米，有利于通风透气，预防病害传播。
（3）肥水管理。观赏向日葵对土壤要求不高，在各类土壤上均能生长，以疏松、肥沃、pH值为5.8～6.5的砂壤土或壤土为宜。但忌连作，种植1～2茬后需换茬轮作，以防病虫滋生。播种之前要翻耕和疏松土壤，栽植前每亩施入腐熟有机肥2000千克，同时追施复合肥。如果种植向日葵的地块较肥沃，则可以不施肥或只施有机肥。尤其是景区的观赏向日葵，如果地力很好，在现蕾期无须追肥，否则会导致花期缩短，影响观赏期。观赏向日葵不同生长期对水分的要求不同，播种和移栽时要求土壤湿润，之后要求土壤中等湿润。露地栽培，根系比较发达，耐干旱，春季浇水不多，夏季特别是在光照强、气温高的条件下，由于植株叶片繁茂、水分消耗量较大，需及时浇水，以防叶片萎蔫，影响植株正常生长。花朵成熟时，要减少浇水的次数和浇水量。
（4）花期调控。观赏向日葵花期15～45天，最佳观赏期约20天。分枝型品种宜采用的花期调控措施是去主花，如此可延长最佳观赏期20～30天。
（5）病虫害防治及除草。观赏向日葵病虫害少，主要病害有菌核病、黑斑病、褐斑病、白粉病、锈病等，虫害主要有蚜虫、向日葵螟等。病虫害防治措施以清除病叶和残株，集中烧毁为主，并配以药剂进行防治。做畦播种前要除草，最好是翻耕掩埋除草。如果使用除草剂，需在一周之后再种植。种植时最好采用地膜覆盖，以防止杂草生长。向日葵生长中期，长势旺盛，杂草较少。
食用向日葵籽有益于人体健康。向日葵籽可以作为干果，其含油量低、易脱壳、籽实大、营养丰富、微香。油葵籽仁饱满、脱壳方便、出仁率高、籽仁完整率高，可用于食品加工，增加食品风味。向日葵籽中还含有绿原酸，绿原酸是一种稀有的药物，是抗菌解毒、消炎利胆等药物中的主要成分，具有利胆、抗病毒、抗菌、降血压，预防心血管疾病、糖尿病，增加白血球、止血等作用，并可促进胃肠蠕动、分泌胃液，对咽喉及皮肤病也有显著疗效。所以，向日葵籽具有很高的食用价值及药用价值。
向日葵的油脂属于半干性油，容易加工，并且品质优良。向日葵油富含不饱和脂肪酸（85%～99.1%），其中油酸占23.8%、亚油酸占65%。油酸和亚油酸为人体必需的脂肪酸，具有多种生理功能，参与胆固醇代谢，有利于人体排出胆固醇及其产物，而且还可以软化血管，降低动脉硬化的概率，防范冠心病，保持皮肤和毛细血管的健康，促进人体发育，并和精子与前列腺素的合成有关系。向日葵油所含的维生素E含量高达0.14%，维生素E是强抗氧化剂，可以防止油变质。维生素E同时也是人和动物的生殖细胞形成和发育不可或缺的营养物，具有促进末梢血液循环，防止动脉硬化，抗衰老，维持上皮细胞、脑细胞、红细胞、白细胞的完整，增强免疫力等功效，从而保持神经、血管、造血系统的正常工作，维持肌肉的正常功能等。一些专家通过分析认为，向日葵油要比花生油、油菜油、橄榄油、大豆油更有营养价值，是一种价值极高的保健食品。
向日葵盘可发酵生产沼气、还田和饲料化处理。利用微生物对向日葵盘进行发酵处理后，可用于生产生物蛋白饲料。除去葵花籽后，向日葵盘中的果胶质量分数高达15%～25%，是很好的天然果胶来源。向日葵盘中提取而来的黄酮类化合物具有抗肿瘤机制，水溶性多糖具有一定的抗氧化能力。
向日葵秸秆可制造人造板。其作为生物质原料，可用于废水处理，可利用其纤维素骨架制备吸水材料。利用秸秆木髓自身密度蓬松的特点，可制备缓冲包装材料。
葵花籽壳除了作为燃料进行燃烧外，还可作为生物质吸附剂将水溶液中的染料除去，亦可作为提取可食用天然色素的原料，亦可提取绿原酸、草酸，发酵生产乙醇。
葵花籽饼粕是葵花籽制油时的副产物，目前常用作饲料。葵花籽饼粕可作为高蛋白鱼饲料，用于喂养鲤鱼、草鱼和鲢鱼，效果与掺入相同比例的鱼粉、大豆渣等高蛋白饲料相同，而饲料成本降低了22%～28%。此外，葵花籽饼粕还可作为羊和肉鸡的饲料。除作为饲料之外，葵花籽饼粕还是提取绿原酸、蛋白质和膳食纤维的原料。
向日葵的花大而且花期长，花内蜜腺较多，成为养蜂的极佳选择。种植15亩的向日葵可以放置蜜蜂3箱，产蜜100千克。因此，种植向日葵的同时也发展了养蜂业，既可以生产蜂蜜，又可以提高向日葵结实率，是一举多得的好方法。
观赏向日葵属菊科向日葵属一年生草本植物，可以作为盆花、切花和地栽景观花卉应用。其因花色鲜艳夺目，茎秆挺直，适应性强，生长期短，一年可种植三四茬，是理想的景观应用品种之一。观赏向日葵喜欢阳光充足、温暖的生长环境，生长适温15～35℃，适宜在露地景观栽培，其幼苗、叶片和花盘具有很强的向光性，目前在全国各地被广泛应用于景点和环境布置。观赏向日葵品种繁多，有盆栽种、切花种、花坛种等。花色有红色系、黄色系、白色系、复色系等。作为景观营造种植的观赏向日葵，要有一定的种植规模，品种花色搭配要合理，才能有较好的景观效果。