向日葵测土配方施肥是运用现代农业科技成果，根据向日葵需肥规律、土壤供肥性能及肥料效应，提出施用氮磷钾和微量元素肥料的数量及比例，达到向日葵高产优质高效率低成本的施肥技术。测土配方施肥，首先要对土壤中的有效养分进行测试，了解土壤养分供应状况；二要懂得向日葵需肥规律；三是根据测试结果由专家给农户提供配方（氮、磷、钾的施用量）；最后由农户根据专家所提供的配方进行科学施肥。测土配方施肥具有针对性，即缺什么肥补什么肥，缺多少补多少，这是提高肥料利用率和向日葵产量的重要途径。
1、选择合适的施肥技术 作为基肥，可以采用条施、穴施法和分层施肥等方法，注意一次肥料用量不能过大。分层施肥法是结合深耕，把缓效肥施入下层，速效性肥料施入上层，各层肥料应分布均匀，这种施肥方式可以满足向日葵各层根系对养分的需求。
2、有机肥与无机肥配施 有机肥料含有多种营养元素成分、养分全面，供肥持续时间较长，还能改善土壤理化性质，提高土壤保肥性能，也是提高土壤供肥能力的基础。有机肥料养分含量偏低，效果慢，持续时间长；相反，无机肥料养分含量高，效果快，持续时间短。所以将两者配合施用，就能取长补短，有利于提高土壤供肥性能，提高肥料利用率。
目前，向日葵施肥的普遍毛病是片面施用化肥，这样做的结果是造成土壤板结，土壤酸化、盐碱化，植株病害加剧，不但导致农产品品质下降，过量施用氮肥甚至可能造成产量大幅下降。因此，应大力提倡增施有机肥。有机无机肥配合施用可以收到营养互补，速效和缓效互补等效果。增施有机肥可以改良土壤团粒结构，改善土壤通气状况，减轻土壤中厌氧病菌孳生，从而减轻土传病害的发生。另外，有机肥除了提供n(氮)、p(磷)、k(钾)之外，还可补充 ca（钙）、mg（镁）、s（硫）、zn（锌）、fe（铁）、b（硼） 等营养元素，在正常施用化肥的情况下，增施有机肥不仅能提高产量，而且还有改善农作物品质，提高肥料利用率。
施肥应按照向日葵需肥规律和肥料特点进行，磷钾肥在土壤中移动较少，不容易淋失和挥发损失，应该以作底肥施入。氮肥容易淋失和挥发，采用分次追肥较好，既能提高氮肥利用率，减少挥发损失，又可收到增产效果。
向日葵苗期吸收养分较少，现蕾期至开花期吸收养分最多，约占全部营养物质的3/4。出苗期至现蕾期需磷最多，现蕾期至种子成熟期吸收钾最多。为保证向日葵优质高产，子实饱满，应该注意均衡施肥：施足基肥，重施种肥，短期追肥；前期以磷为主，中后期以氮、钾为主。磷、钾肥多作基肥或种肥施入，而氮肥作追肥或1/3做基肥2/3作追肥。
氮、磷、钾肥对向日葵的作用各不相同，各自的施用时间也不同，但氮、磷、钾相互配合效果更佳。
无论是油用种还是食用种，以 n、p、k 配合效果最好，比不施肥增产37%～53%；n、p和 n、k 配合增产26%～31%；k 单施效果不明显。这充分说明向日葵施肥要氮、磷、钾配合，或氮、磷，或氮、钾配合施用，均可提高肥料的利用率。
有试验结果表明，在盐渍化土壤上，向日葵施用氮肥的增产效果十分明显，而且土壤速效氮含量越低，增产效果越显著，增产幅度在28.8%～51.8%，施氮量以85～102 kg/hm2 为宜。在施用氮肥的同时，配施磷、钾肥增产作用最为明显，且氮肥总量的1/3作底肥、2/3现蕾期作追肥效果最好。
向日葵施钾肥应作为基肥和追肥分两次施入，用量大体各占总施肥量的一半，追肥期以现蕾期前7天为宜。
通过合理施肥，可提高向日葵养分吸收量，增强向日葵群体的健壮发育，减少土壤蒸发量，增加向日葵蒸腾量，从而有效地提高向日葵水分利用效率，增加向日葵产量和改善向日葵品质。因而推广合理施肥是提高半湿润偏旱区向日葵水分利用效率和产量的重要途径。