向日葵的莖稈圓形直立,表面粗糙并被有剛毛。莖由皮層、木質部和海綿狀的髓組成。生育後期,莖稈木質化,而莖内的髓部則形成空心。向日葵的胚莖有綠色、淡紫、深紫等,是苗期識别品種的重要标志,不過大部分的向日葵莖呈綠色。莖的高度,不同類型的品種差異較大,同一品種,株高受播期及栽培條件的影響,差異也很大。莖的生長速度以現蕾到開花最快,此時生長的高度約占總高度的55%,以後生長速度減慢,僅占5%左右。向日葵的分枝性,一種是由遺傳性決定的後一種是環境條件引起的。
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