油茶（Camellia oleifera Abel）属山茶科野生木本油料树种，油茶树结出的果实油茶籽提炼出的山茶油是一种绿色、生态及高营养的保健食用油，素有“东方橄榄油”的美誉。本试验在油茶平衡施肥的理论基础上，以九江海会油茶林为研究对象，采用二次通用旋转组合设计，选用氮肥（N）、磷肥（P₂O₅）、钾肥（K₂O）和灌水（H₂O）四因素为影响因子，探讨水肥耦合对油茶土壤、叶片、果实氮磷钾养分的影响，综合分析油茶产量与养分的相关性，得出获得最大油茶鲜果产量时的水肥栽培方案，为油茶林可持续发展提供理论依据。得出以下结论：（1）通过二次通用旋转组合设计统计分析，得出水肥耦合对土壤碱解氮、有效磷及速效钾的数学模型。综合分析可知，施肥和灌水对油茶土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量具有显著影响，试验因子氮肥（N）、磷肥（P₂O₅）、钾肥（K₂O）和灌水（H₂O）对不同的养分的影响效应不相同，表现为碱解氮随氮肥、磷肥增加呈直线上升关系，有效磷及速效钾均表现为抛物线关系。对于不同的养分，水肥之间存在不同的交互效应。（2）通过二次通用旋转组合设计统计分析，得出水肥耦合对油茶叶片全氮、全磷及全钾的数学模型。综合分析得出，氮肥、磷肥、钾肥和水分均是叶片养分的主要限制因子，不同养分对氮、磷、钾肥及水分的需求存在顺序上的差别，四个因子对叶片养分的影响均呈抛物线的变化趋势，两因子间的交互效应对不同养分的影响存在差异性。（3）通过二次通用旋转组合设计统计分析，得出水肥耦合对油茶果实全氮、全磷及全钾的数学模型。综合分析得出，氮肥、磷肥、钾肥及灌水量均为果实养分的主要限制因子，不同的养分对氮、磷、钾肥及水分的需求也不同，四个因子对果实养分的影响均呈抛物线的变化趋势，两因子间的耦合效应对不同的果实养分存在差异性。（4）油茶土壤、叶片、果实氮磷钾含量都会影响油茶的产量，养分适中才能使油茶产量达到最大。本试验以获得油茶产量最高为最佳水肥栽培模式，当四个因子的编码值分别为：氮肥（尿素）1.00水平、磷肥（钙镁磷肥）0.82水平、钾肥（氯化钾）1.00水平、灌水量0.95水平，即全年每株油茶施尿素390g、钙镁磷肥705g、氯化钾450g、灌水29.5kg，油茶土壤、叶片、果实养分均满足油茶生长，产量达到最大值为3162.4g/株。