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向日葵的根系较为发达，连作会消耗大量养分，造成土壤养分失调。同时，向日葵连作，病害严重，植株生长矮小，形成早衰，花盘小，子粒差，往往导致减产；向日葵还伴生一种寄生杂草叫做列当，寄生在向日葵的根上吸收水分和养分，使向日葵生长发育不良，甚至枯死。重茬连作可招惹列当蔓延，严重减产。
轮作周期 向日葵重茬和多年连作，引起病虫草害为害，造成减产绝收。俗语说：“油见油，三年愁。”向日葵轮作倒茬是一项减轻病虫草害、增产增收的重要措施。轮作周期应依据当地病虫草害发生为害情况及病原菌在土壤中存活的年限而定。在列当寄生和霜霉病发生严重的地区，轮作周期应为8年以上；在菌核病严重地区，轮作周期应为4～5年；在叶斑病及锈病发生严重地区应为3年以上。
前作的选择 向日葵适应性强，对前茬作物要求不严格，几乎各种茬口都行。但考虑到病虫草害的传播和土壤深层水分的利用，应选择不传播特定病虫害和寄生草的前茬和非深根作物的前茬。从土壤肥力的角度考虑，豆科作物应为良好前茬，但是它易传播菌核病。据试验，不同前茬的向日葵菌核病感染株率是：向日葵重茬的为18.1%；豌豆茬为11.2%；玉米茬为5.9%；小麦茬为3.4%；大麦茬为3.2%。证明禾谷类作物不感染菌核病而成为向日葵的良好前茬。
向日葵对土壤要求不严格，除了低洼易涝、排水不良的渍水地块，从轻沙壤到重黏壤，从偏酸性到含盐碱的土地都可以种植，肥力差的沙土地，注意施肥，它也能生长良好，获得较高产量。一般宜选择地势平坦、保水保肥、排水良好、肥力中等的地块种植。
由于向日葵根群庞大，主根能深入土壤中1～1.3米，耕地浅了下层土壤坚硬，根系扎不下去，浮在浅土层中长不牢固，支持不住高大粗壮的躯干和沉甸甸的花盘，遇风雨易倒伏。深翻地能适应向日葵根系深扎的要求。据笔者试验，以耕深12～14厘米为对照，耕深15～18厘米时增产16.5%，耕深19～20厘米时增产33.9%，耕深21～25厘米时增产45.8%，在此范围内耕地越深增产越多。但以秋耕的效果最佳，即在秋收后到封冻之前深翻，利于土壤熟化，秋翻时间宜早不宜晚。春翻地易使土壤水分散失，加重旱情，影响向日葵适时播种和出苗，半干旱和春旱地区不宜春翻。
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