向日葵（學名：Helianthus annuus）是菊科一年生高大草本植物，原產於北美大草原和開闊平原。作為地球上最易辨識的植物之一，美洲原住民已將其栽培超過5000年，作為可食用種子、油料、染料和纖維的來源。16世紀由西班牙探險家引入歐洲後，迅速傳播至全球，現已成為世界上最重要的油料作物之一，全球年產量超過5000萬噸。除了農業重要性，向日葵已成為樂觀、太陽能及美國大草原之美的普遍象徵。
• 高大直立的一年生草本，高1–3.5米（巨型品種可超過5米），莖粗壯、粗糙多毛，著生大型心形粗葉
• 頭狀花序巨大，直徑10–40厘米，由鮮黃色舌狀花圍繞中央數百至數千朵小型管狀花組成
• 向日葵屬約有50–70個物種，全部原產於北美和墨西哥
• 種加詞annuus意為一年生，反映其單季生命週期
• 幼嫩頭狀花序表現出向光性（追日），白天從東向西轉向太陽——花朵成熟後此行為停止，永久朝向東方
分類學
• 野生H. annuus原產於美國中部，從達科他州和蒙大拿州向南經大平原至德克薩斯州、新墨西哥州和亞利桑那州
• 亦原產於墨西哥北部和加拿大南部部分地區
• 北美原住民栽培至少5000年——田納西州海耶斯遺址的考古證據顯示，馴化向日葵可追溯至約公元前3000年
• 向日葵是哥倫布前時期美洲原住民獨立馴化的幾種北美作物之一（與玉米、豆類和南瓜並列）
• 16世紀初由西班牙探險家從新大陸引入歐洲——最早於1510年在馬德里植物園有記載
• 作為觀賞植物迅速傳遍歐洲，至18世紀已在俄羅斯和烏克蘭商業化種植以榨油
• 俄羅斯的彼得大帝在1690年代於荷蘭遇到向日葵後，被認為啟動了俄羅斯的向日葵產業
• 現已在除南極洲外的各大洲商業化種植，主要產區包括烏克蘭、俄羅斯、阿根廷、歐盟、中國和美國
• 莖直立、粗壯，高1–3.5米（巨型品種可達5米以上），通常不分枝，粗糙多毛，綠色至略帶灰色
• 葉互生，大型，寬卵形至心形，長10–30厘米，寬5–20厘米
• 葉面粗糙、多毛，基部有三條明顯葉脈
• 葉柄長而粗壯，長5–15厘米；下部葉通常大於上部葉
頭狀花序：
• 頂生頭狀花序巨大，直徑10–40厘米，由數層重疊的綠色總苞片包圍
• 舌狀花（外圍「花瓣」）15–30餘枚，鮮黃色，舌狀，長3–7厘米，不育——僅用於吸引傳粉者
• 管狀花數百至2000餘朵，小型，管狀，棕紫色至黃色，兩性且可育，密集排列於平坦或微凸的花托上
• 花托呈蜂窩狀，具小凹穴，每個著生一朵管狀花
• 頭狀花序在管狀花排列上呈現顯著的斐波那契螺旋模式——通常一個方向34條螺旋，另一方向55條
• 花期仲夏至初秋，每個頭狀花序持續2–4週
果實與種子：
• 果實為瘦果，俗稱「葵花籽」
• 種子卵形，略扁平，長8–15毫米，具堅硬木質果皮
• 種子顏色因品種而異，從黑色到灰色與黑色條紋相間，再到白色
• 油用品種種子小、黑色、含油量高；食用品種種子較大、有條紋、含油量較低
• 一個大型頭狀花序可產1000–2000粒種子
棲息地：
• 全日照——每天至少需要6–8小時直射陽光以達最佳生長
• 排水良好、中等肥力的土壤——能適應從沙土到黏壤土的多種土壤類型
• 野生種群出現於草原、平原、路邊、干擾地和河岸
• 由於深根系，一旦建立即耐旱
生態角色：
• 栽培中最有價值的傳粉植物之一——頭狀花序在長花期吸引大量蜜蜂、蝴蝶、蛾和食蚜蠅
• 種子是鳥類（包括金翅雀、山雀、鳾和藍松鴉）重要的秋季和冬季食物來源
• 葉片支持多種蝴蝶幼蟲，包括銀斑豹蛺蝶
• 深根系改善土壤結構，並從深層土壤吸收養分
適應性：
• 幼嫩頭狀花序的向光性最大化太陽輻射吸收，提高頭狀花序溫度以吸引傳粉者
• 深主根（深達1.5米）在乾旱時提供水分
• 粗糙多毛的莖和葉阻止許多食草昆蟲
• 快速生長使其能在一個生長季內完成生命週期
• 密集的纖維根系有助於穩定干擾地的土壤
• 野生H. annuus數量豐富，不受威脅
• 其他幾種向日葵屬物種稀有且因棲息地喪失而局部受威脅
• 野生向日葵種群是抗病性（特別是抗鏽病和霜霉病）的重要遺傳資源庫，用於商業育種計劃
• 基因改造栽培向日葵與野生種群之間的基因流動在某些地區是保護問題
• 向日葵是堪薩斯州的州花和烏克蘭的國花，在該國具有深厚的文化和政治意義
• 葵花籽按重量計約含20–25%蛋白質和40–50%油脂
• 葵花籽油富含維生素E（α-生育酚），主要成分為亞油酸（多不飽和）或油酸（單不飽和），取決於品種
• 種子是維生素E、維生素B1（硫胺素）、銅、鎂、硒、磷和錳的極佳來源
• 富含植物固醇，可能有助於降低血膽固醇水平
• 葵花籽醬是常見的無堅果替代品，可替代花生醬
• 葵花籽芽富含葉綠素、維生素和酶
• 葵花籽是常見的過敏原，但發生率低於花生或堅果過敏
• 葵花籽過敏可引起口腔過敏綜合症、蕁麻疹、胃腸道症狀，極少數情況下可導致過敏性休克
• 葵花籽油通常低過敏性且耐受性良好
• 種子殼不可消化，不應食用
• 向日葵花粉可在花期引起敏感個體的過敏性鼻炎
• 植物本身無顯著毒性——所有部分均無毒
選址：
• 全日照——每天至少需要6–8小時直射陽光
• 避開強風，以免吹倒高大品種
• 適合邊界、切花園、菜園和容器種植（矮生品種）
土壤：
• 適應多種排水良好的土壤
• 偏好肥沃、濕潤、排水良好的壤土，並添加堆肥或腐熟糞肥
• 理想pH值6.0–7.5
種植：
• 最後一次霜凍後，土壤溫度升至10°C以上時直接戶外播種
• 播種深度2.5厘米，株距15–30厘米（取決於品種）
• 巨型品種株距45–60厘米
• 在20–25°C下7–14天發芽
澆水：
• 生長季節定期澆水——每週約2.5厘米
• 一旦建立，相當耐旱，但持續水分可產生最大的頭狀花序
• 深層澆水以促進根系深扎
支撐：
• 高大品種可能需要立樁支撐，特別是在暴露位置
• 在莖基部培土以提供額外支撐
收穫：
• 當頭狀花序背面變褐且種子飽滿時收穫種子
• 切下頭狀花序，留30厘米莖；倒掛在乾燥通風處
• 完全乾燥後揉搓頭狀花序以脫粒
烹飪：
• 葵花籽烤製加鹽後作為零食全球食用
• 葵花籽油是全球第四大植物油，用於烹飪、油炸、沙拉醬和人造奶油生產
• 葵花籽醬、麵粉和粕用於烘焙和食品製造
• 葵花籽芽和微型蔬菜用於沙拉和三明治
工業：
• 葵花籽油用於製造生物柴油、肥皂、化妝品、油漆和清漆
• 高油酸葵花籽油因其穩定性和長保質期而特別受重視
農業：
• 重要的輪作作物，通過深根系改善土壤結構
• 用作誘捕作物，將害蟲從其他作物引開
• 極佳的蜜蜂飼料作物，支持傳粉者種群
觀賞：
• 廣泛種植為花園觀賞植物，用於切花和戲劇性的垂直點綴
• 矮生品種可用於容器和花壇展示
• 切花向日葵是全球十大暢銷切花之一
趣味知識
向日葵保持著吉尼斯世界紀錄中最高的向日葵——驚人的9.17米（30英尺1英寸），由德國的漢斯-彼得·席費爾於2014年種植——然而，該植物最非凡的特徵肉眼不可見：頭狀花序中種子的排列精確遵循斐波那契數學序列，以至於被稱為「自然界數學秩序的最佳展示」。 • 向日葵頭狀花序中的斐波那契螺旋總是出現在相鄰的斐波那契數中——通常一個方向34條螺旋，另一方向55條（在非常大的頭狀花序中為55和89）。這並非巧合，而是每個新種子相對於前一個種子精確放置於137.5度黃金角度的數學結果 • 幼嫩向日葵每天從東向西追蹤太陽，這一過程稱為向光性——但成熟時，莖變硬，頭狀花序永久朝向東方，這使頭狀花序在早晨更早升溫，吸引的傳粉者數量是朝西頭狀花序的五倍 • 向日葵是第一個鑑定出生長素（auxin）的植物——1880年，查爾斯·達爾文和他的兒子弗朗西斯使用向日葵幼苗發表了關於植物運動的開創性實驗 • 向日葵被廣泛種植於烏克蘭大片地區，作為植物修復計劃的一部分，以從切爾諾貝利核災難污染的土壤中提取放射性銫-137和鍶-90——這些植物通過深根系吸收放射性同位素而不受傷害 • 文森特·梵谷著名的向日葵系列（1888–1889）描繪的不是野生向日葵，而是新型重瓣觀賞品種，具有密集多瓣的頭狀花序——這是由單一基因（HaCYC2c）突變所致，該突變將通常為管狀的盤花轉化為額外的黃色花瓣狀結構
瞭解更多
