本研究以大田试验为基础，采用二因素五水平二次正交旋转组合设计，选择影响葡萄生长、产量及品质的主要因子—水和肥，构建产量和品质的数学模型，通过分析模型，探讨了葡萄增产的水肥耦合效应。在本试验条件下，以不同的葡萄经济指标为目的，找到了使葡萄经济指标达到最高的最佳水肥配比值，并结合实际提出了适合极端干旱地区的最佳水肥投入指标，可以为中低产大田高产提供一些指导。（1）分别以葡萄的产量和品质为目标，建立了不同的数学模型，得到了在极端干旱区滴灌葡萄的水肥最佳配合比。（2）在极端干旱的哈密地区，通过对葡萄的滴灌试验研可知，施肥可以有效地促进水分的吸收，同时灌水对施肥也有促进吸收的作用。当灌水比较少的时候，水和肥之间的交互作用会随着肥料的增多而增大，灌水多的时候，则会出现与之相反的结果。（3）在本试验条件下，以葡萄的产量作为追求的经济目标，可以得出灌水量和施肥量之间的最佳配比值为：灌水量为6779.85m³·hm^-2，施氮量和施钾量均为225.45kg·hm^-2，施磷量为112.73kg·hm^-2；以葡萄的糖度作为经济目标，灌水量和施肥量的最佳配比值为：灌水量为6821.55m³·hm^-2，施氮量和施钾量均为224.55kg·hm^-2，施磷量为112.28kg·hm^-2；以葡萄的Vc作为经济目标，灌水量和施肥量的最佳配比值为：灌水量为6783.75m³·hm^-2，施氮量和施钾量均为224.55kg·hm^-2，施磷量为112.28kg·hm^-2。（4）在本试验条件下，在影响产量的因素中，灌水量起主导作用；在影响葡萄品质的因素中，施肥量起主导作用。（5）在极端干旱区，灌水对葡萄增产效果明显，但灌水量过大也不利于葡萄的增产，水肥交互作用不明显。（6）对于葡萄吸收养分来说，灌水有明显的促进作用，水和肥相互配合，对葡萄的产量和品质的提高有很好的促进作用，有很明显的正交作用。灌水和施肥相互提高了利用效率。