向日葵

普通向日葵 (Helianthus annuus) 是向日葵屬的大型一年生雜科植物，因其可食用的油性種子而種植。 除了生產食用油外，它還用作牲畜飼料（作為膳食或青貯飼料植物），在某些工業應用中用作鳥類食物，以及用作家庭花園的觀賞植物。 野生 H. annuus 是一種廣泛分枝的一年生植物，有許多頭狀花序。 然而，家養向日葵通常在不分枝的莖頂上只有一個大花序（頭狀花序）。

雙項式名稱 Helianthus annuus 源自希臘語 Helios 'sun' 和 anthos 'flower'，而加詞 annuus 在拉丁語中意為 'annual'。

該植物首先在美洲馴化。 葵花籽在 16 世紀從美洲帶到歐洲，在那里它們與葵花籽油一起成為一種廣泛使用的烹飪原料。 隨著時間的推移，大部分工業規模生產已轉移到東歐，并且（截至 2020 年）俄羅斯和烏克蘭共同生產了全球種子產量的一半以上。

該植物有一個直立的粗毛莖，達到 3 米（10 英尺）的典型高度。 有記錄以來最高的向日葵達到了 9.17 米（30 英尺 1 英寸）。 向日葵葉寬闊，有粗齒，粗糙且多互生； 靠近底部的是最大的，通常是心形的。

這種植物在夏天開花。 通常被稱為向日葵的花實際上是一個頭狀花序（pseudanthium），寬 7.5-12.5 厘米（3-5 英寸），由許多五瓣小花（小花）組成。 外面的花，像花瓣，被稱為射線花。 每個花瓣由一個葉舌組成，葉舌由不對稱射線花的融合花瓣組成。 它們是不育的，可能是黃色、紅色、橙色或其他顏色。 頭部中央呈螺旋狀排列的花朵稱為盤花。 這些成熟為果實（向日葵種子）。

草原向日葵（H. petiolaris）外形與野生普通向日葵相似； 它中央圓盤上的鱗片頂端長有白毛。

一個常見的誤解是，開花的向日葵頭會在天空中追蹤太陽。 盡管未成熟的花蕾表現出這種行為，但成熟的花頭全天指向一個固定的（通常是向東的）方向。 1597 年，英國植物學家約翰·杰拉德 (John Gerard) 對這個古老的誤解提出了質疑，他在自己著名的藥草園里種植了向日葵：[一些人] 報告說它會隨著太陽轉動，這是我永遠無法觀察到的，盡管我一直在努力找出原因 它的真相。 向日葵頭在田野中整齊排列可能會給一些人一種錯誤的印象，即花朵在追蹤太陽。

這種對齊是由于早期發育階段（幼花階段）在花頭（開花）完全成熟之前的向日葵性造成的。 年輕的向日葵將自己定位在太陽的方向。 黎明時分，花頭朝東，全天向西移動。 向日葵成熟后，不再向著太陽，而是一直面向東方。 年輕的花朵在一夜之間重新定向以迎接早晨的到來。 它們的向日運動是一種晝夜節律，與太陽同步，如果陰天太陽消失或植物移到恒定光照下，這種運動就會繼續。 他們能夠響應光源發出的藍光來調節晝夜節律。 如果將處于花蕾階段的向日葵植物旋轉 180°，花蕾將遠離太陽幾天，因為與太陽重新同步需要時間。

當花梗停止生長，花朵成熟時，向日葵性也停止，花朵從此面向東方。 這種向東的方向允許在早上迅速變暖，因此增加了傳粉者的訪問。 向日葵的花序下方沒有葉枕。 葉枕是一些植物物種葉柄（葉柄）中的一個靈活部分，起著“關節”的作用。 由于在沒有生長的情況下發生的膨脹壓力的可逆變化，它實現了葉片運動。 敏感植物的閉合葉子是通過葉枕進行可逆葉子運動的一個很好的例子。

通常，每個小花都以大約黃金角度 137.5° 朝向下一個小花，形成相互連接的螺旋圖案，其中左側螺旋的數量和右側螺旋的數量是連續的斐波那契數。 通常，一個方向有 34 個螺旋，另一個方向有 55 個； 然而，在一個非常大的向日葵頭中，一個方向可能有 89 個，另一個方向可能有 144 個。 這種模式在花頭內產生了數學上可能的最有效的種子包裝。