前期以磷钾为主，后期以氮肥为主。
向日葵株高叶茂、生长旺盛，需要吸收较多的养分，尤其是对钾素需要量更多。向日葵在不同生育期，对营养元素的吸收和利用，有明显的差别。苗期生长较慢，对养分的需要量相对较少，养分作用主要是促进壮苗，为高产打下基础。从花盘形成至盛花期，营养生长和生殖生长旺盛，干物质增长最快，是一生中需要养分的关键时期。向日葵从开花后至成熟，对养分的需求又逐步下降。向日葵吸肥能力强，养分的消耗比粮食作物大，需要补充大量养分才能满足发育的要求。
前期以磷钾肥为主，后期以氮肥为主。
首先，要将耕地肥力分成高、中、低三类，确定土壤提供养分的比例。一般而言，水浇地高肥力耕地供肥能力按8成计算，中肥力按7成，低肥力按6成计算。
向日葵吸肥能力强，养分的消耗比粮食作物大，需要补充大量养分才能满足发育的要求。据研究，每生产100千克籽实，食用葵需吸收氮6.2千克、磷1.3千克、钾14.6千克；油用葵吸收氮7.4千克、磷1.9千克、钾16.6千克。可见，不论那种向日葵均需钾最多，其次是氮，磷较少。