现蕾期至开花期是向日葵的需肥高峰期。出苗至现蕾期需磷较多，现蕾期至开花终期需氮较多，现蕾期至成熟期均需钾。油用向日葵吸收氮量高于食用向日葵，需氮高峰期出现在初花期，油用向日葵因播期晚，生育期短，旺盛生长期不太明显，需氮高峰虽在初花期，但现蕾期即出现明显小高峰。

食用向日葵吸钾量高于油用向日葵。食用向日葵需磷量，在苗期、现蕾期、开花期、灌浆期四个时期接近平稳，但现蕾期以后明显提高。油用向日葵需磷的高峰期出现在开花期以后，这与油用向日葵子实含油率较高密切相关。需钾量不论哪种类型四个生育时期基本接近。

向日葵是需肥较多的作物，在产量形成过程中吸收钾最多，氮次之，磷最少。据内蒙古农科院植物营养与分析研究所试验结果，每生产向日葵子实100kg吸收N 3.06～4.96kg，平均为3.61kg。吸收P2O5 1.16～2.12kg，平均为1.48kg。吸收K2O 2.92～9.27kg，平均为4.68kg。

沙质壤土的有机质含量及胶质含量较低，以氨的吸附力较差，加上通气性高，生长发育肥施入后极易分解和挥发，故而追肥深施更为重要。

向日葵吸收土壤氮、钾较多，磷相对较少，吸收比例为 N∶P2O5∶K2O=1∶0.2∶0.74。而36.7%的N、32.4%的P2O5和12.6%的K2O 转移至子实，其他则贮存在茎叶中。向日葵吸收肥料氮、磷、钾的高峰期为出苗后的60～77天，到77天，吸收量分别占吸收总量的75.6%、78.2%和77.6%。吸收生长发育肥总量以氮多、磷少、钾居中，其中74.2% N、86% P2O5 和95.3%的K2O转移至子实，其他则贮存在茎叶之中

施肥可提高向日葵子实脂肪含量，降低蛋白质含量，由于子实产量提高，脂肪和蛋白质的总量也随之提高。施肥以 PK 处理脂肪含量最高，以 NP 处理蛋白质含量最高，以 NPK 处理的脂肪和蛋白质总产量最高。向日葵生育期推荐使用威而廉生长发育肥，充分满足向日葵生育期所需的一切养分。