向日葵属异花授粉作物，在旱区空壳现象较普遍，一般空壳率可达20％～35％，高者在50％以上，甚至花盘全是秕粒，严重影响了向日葵的产量。向日葵空壳一般以花盘中心部位空秕粒最多，外圈空壳主要是授粉不良所致，而中心部的空壳主要是肥水不足，营养缺乏造成的，因此加强水肥管理和人工辅助授粉很重要。
水肥管理
向日葵是喜肥水的作物，水肥条件的优劣直接影响向日葵的空壳率。张明科表示，合理利用自然降水是降低空壳率的有效途径，向日葵抗旱适应性较强，蒸腾系数较大，而且在葵盘形成至终花期的25至30天中需水最多，此时期缺水，就会严重减产，空壳秕粒增多，但雨水过多也会影授粉，增加病害的蔓延。
科学施肥是降低空壳的有效措施，向日葵各生育阶段对肥料的摄取是不均衡的，出苗到开花期需肥较多，肥料不足不仅对植株发育不利，而且对花器官的形成和发育有直接影响，特别是缺肥易造成花盘中心部位空秕粒有所增加，空壳率高。所以，在施足基肥的基础上，应重施种肥，以保证充足的养分供应。张明科认为，一般每亩施4000至5000公斤有机肥做基肥，同时配合磷酸二铵20公斤、尿素10公斤、硝酸钾10公斤作种肥，利用播种埯施或穴施的方法进行，当叶片展开8至10片时，即花盘原始体开始分化时，每亩追施尿素20公斤，过磷酸钙20公斤，硝酸钾5公斤。
人工辅助授粉
向日葵开花后，花粉的生命力、没有授粉的柱头受精力均能保持10天左右，花粉受精力最强的时期在开花最初2至3天内。因此，在向日葵进入开花期进行第一次人工辅助授粉。以后每隔3至4天授一次，共授粉2至3次。授粉时间最好在上午进行，如果上午进行不完，可在下午3时以后进行。如选择中午天热进行，花粉生活力弱，效果也不好。最好用10厘米直径的圆纸壳或木板，并在上面垫上一层棉花，再蒙上纱布，做成与花盘大小的“粉扑子”。授粉时一手握住向日葵花盘颈，另一手用粉扑子的正面轻轻接触花盘，用力不要过大，以免损伤雌蕊的柱头，另外，要使雄蕊的花粉粒粘在粉扑上，然后将粉扑子以同样的办法接触另一个花盘，即进行了授粉。授粉时要注意把新鲜的花粉授在正在开花的小花上。授粉株数越多，粉扑子上粘的混合花粉越多，选择授粉的机会就越多，授粉的效果就越好。
