Um experimento foi conduzido em ambiente telado do Campus IV/UEPB, Catolé do Rocha, Paraíba, como objetivo de avaliar a fitomassa seca do girassol BRS Hélio 253, em resposta à fertilização orgânica, disponibilidade de água em dois solos. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento experimental inteiramente casualizado usando o fatorial 2 x 2 x 5, referente aos solos: Neossolo e Luvissolo, dois níveis de água correspondentes a 100% e 50% da água disponível de cada solo e cinco doses de biofertilizante bovino (0,0; 2,5; 5; 7,5 e 10 % do volume do substrato), totalizando 20 tratamentos com nove repetições, perfazendo 180 parcelas experimentais. As plantas de girassol cresceram em vasos com 30 L preenchidos individualmente com cada tipo de solo e o fornecimento diário de água foi feito com base em leituras de umidade determinadas nos vasos usando um medidor de umidade em tempo real (Sonda TDR segmentada, Reflectometria no Domínio do Tempo – Time Domain Reflectometry). Pelos resultados, as plantas desenvolvidas no Neossolo tiveram maiores pesos de fitomassa seca de folhas (FSF): fitomassa seca de caule (FSC) e fitomassa seca de capítulo (FSCap). A redução do nível de água disponível de 100 para 50%, independentemente da dose de biofertilizante, prejudicou a fitomassa seca em ambos os solos. A partir das análises de regressões, verificou-se que a fitomassa seca do girassol ajustou ao modelo quadrático para o Neossolo referente a 100% de AD no solo e ao modelo linear crescente, independentemente do nível de água no solo, para o Luvissolo.