采用三因素五水平二次回归通用旋转组合设计方法,在宁夏中部干旱带进行了压砂地西瓜水肥耦合试验,结果表明:在该试验条件下,灌水定额对产量的影响极显著,株距对产量影响较显著,施氮量对产量无显著影响。水氮交互对产量有一定的影响效果,低氮配以高水、中氮配以高水能够达到高产。并且经过水肥耦合模型模拟,得到了实现不同产量目标的最佳水肥组合指标,压砂地西瓜不同产量水平下的因素最优组合方案为:(1)压砂地西瓜产量12000~15000 kg/hm2,补水定额48~61.5 m3/hm2,施氮量24~31.5 kg/hm2,株距1.7~1.9 m;(2)压砂地西瓜产量15000~18000 kg/hm2,补水定额55.5~69 m3/hm2,施氮量24~30 kg/hm2,株距1.4~1.6 m;(3)压砂地西瓜产量18 000~21 000 kg/hm2,补水定额58.5~72 m3/hm2,施氮量24~30 kg/hm2,株距1.2~1.3 m。