Корень стержневой, проникающий при хороших почвенных условиях на глубину 3 м и более. Стержневой корень растет очень быстро и превышает рост стебля. В стадии 4…5 листьев длина корня достигает 60…70 см. Он очень чувствителен к уплотнениям почвы и подпочвы. Растение образует мощную систему боковых корней и корешков, часть которых идет параллельно главному корню на расстояние 20…40 см, а часть распространяется в слое почвы 10…45 см с загибом вглубь, образуя густую сеть мельчайших корешков (рис. 1). Наиболее интенсивный рост корней происходит в период от образования корзинки до цветения.

Благодаря такой сильной ветвистой системе боковых корней и корешков, которые составляют 50…70% корневой массы и у хорошо развитых растений могут достигать диаметра 1,5 м, а также быстро внедряющемуся вглубь главному корню, подсолнечник может выдерживать засуху и хорошо усваивать питательные вещества и почвенную влагу. При более влажных условиях корни развиваются ближе к поверхности почвы, при устойчивой сухой погоде проникают глубже. В первом случае растения менее устойчивы к ветровой нагрузке и, следовательно, к полеганию. Мелкое распространение корней при избытке влаги следует учитывать, обрабатывая междурядья.

Стебель у современных сортов и гибридов не разветвлен, высотой от 0,6 до 4 м, диаметр нижней части его в посевах 2…4 см, более-менее волосистый, травянистый, в нижней части одревесневающий. Стебель заканчивается соцветием. В начале созревания верхние части стебля сгибаются под весом корзинки, причем желательно, чтобы углы наклона верхних частей стеблей с корзинками к воображаемому продолжению прямостоящего стебля составляли 115…135° (рис. 2).

язычковые с желтыми лепестками — размещаются в одном — двух рядах. Их число независимо от размера корзинки не более 100. Большинство цветов корзинки — трубчатые. В зависимости от размера корзинки их число колеблется от 1000 до 2000. Центр корзинки хуже снабжается питательными веществами, поэтому в нем в зависимости от условий питания большая или меньшая часть цветов не оплодотворяется и остается стерильной.

Цветение происходит от края к центру. Длительность цветения отдельной корзинки — 5…12 дней, всего стеблестоя — около 3 недель. Во время цветения корзинки принимают стабильное направление на юго-восток, что защищает образующиеся семянки от сильной инсоляции.

Плод подсолнечника — орехоподобная семянка. От настоящего ореха отличается тем, что семенная и плодовая кожура у нее срослась и образует твердый перикарп, окружающий зародыш и сильно развитые семядоли, в которых накоплены масло и протеины в качестве запасных веществ (рис. 4).

По размеру и массе тысячи семянок (МТС) отличают два типа подсолнечника:

Подсолнечник — фотопериодически нейтральное растение, но имеются генотипы, проявляющие амбифотопериодическую реакцию, т. е. у них короткий (< 11 час.) и длинный (> 14 час.) день. Обычно у большинства генотипов этот процесс затягивается и при длине дня 11…14 часов создаются условия для перехода в генеративную фазу. На переход растений в генеративную фазу влияет также интенсивность света. При высокой инсоляции этот переход, как и цветение, происходят раньше.

При хорошем снабжении влагой растения подсолнечника потребляют расточительно много воды. При росте в условиях полной полевой влагоемкости почвы транспирационный коэффициент составляет около 630 л/кг сухой массы (СМ), у пшеницы от равняется 570, а у кукурузы — только 220 л/кг СМ. При полевой влагоемкости почвы в период, близкий к точке завядания, транспирационный коэффициент у подсолнечника составляет 450, пшеницы — 530, кукурузы — 170 л/кг СМ. Способность к высокому потреблению влаги объясняется низким сопротивлением при транспорте воды через растение и низким устьичным сопротивлением.

Продолжительность вегетационного периода у подсолнечника составляет от 150 до 170 дней. Подсолнечник проходит разные стадии роста и развития (см. Стадии развития подсолнечника — код ВВСН). На период от посева до появления всходов требуется в зависимости от почвенной температуры от 7 до 20 дней. После появления всходов до образования 10-го листа прежде всего развивается корневая система. Продуцирование сухой массы достигает 10 кг/га/день. Этот период имеет длительность 40 дней. В следующей фазе до цветения, когда сформировалась большая часть корневой системы, происходит основной рост и наибольшее поглощение питательных веществ и воды. Образование сухой массы достигает 200 кг/га/день. Длительность этой фазы 35…40 дней. В период цветения после оплодотворения начинается налив семян. До образования цветковых бутонов ассимиляты в основном направлены в корневую систему и нижнюю часть растения.

В период цветения направление потока ассимилятов изменяется и корзинка с цветами становится центром притяжения («sink») для ассимилятов. Образование сухой массы еще составляет 100… 150 кг/га/день. После завершения цветения образование сухой массы резко снижается и не превышает 30…40 кг/га/день. Ассимиляты передвигаются из листьев и стебля в семянки, начинается образование масла. Световой фактор не влияет на этот процесс. Однако у многих генотипов при высоких температурах отмечается тенденция к снижению содержания масла, а также изменяется соотношение различных жирных кислот: повышается доля олеиновой кислоты и снижается линолевой кислоты. Физиологическая спелость достигается при влажности семянок 25%. Период налива и созревания длится от 45 до 60 дней.

Компоненты урожайности семянок — число растений/м², число семянок/растение, масса тысячи семянок (МТС), урожайность масла определяются содержанием масла в семянках и их урожайностью:

Урожайность семянок, ц/га = (число растений/м² × число семянок/растение × МТС) / 1000 

Число растений на гектар непосредственно зависит от качества предпосевной обработки почвы, технологии посева и нормы высева. На другие компоненты урожайности только опосредованно влияют такие факторы: