在新闻报道或农业博览会上，我们常常看到巨型南瓜的身影。据吉尼斯世界纪录记载，截至2022年，最重的南瓜重约1.22吨，是美国明尼苏达州的一名园艺师精心培育的。1吨多重的大南瓜我没见过，但是几百千克的大南瓜我还是见过不少。有次我去黑龙江省农业科学院，就看见过几个身体健壮的大小伙子吃力地抬着一个大南瓜。问题是一棵瓜秧长出的全部叶片，在一个生长季所产生的全部光合产物很难达到几百千克，更别说1吨多重。
那么，这些巨型的南瓜究竟是怎么长出来的？
目前，欧美参加“南瓜大赛”的大南瓜都是和一种叫“大西洋巨人南瓜”（Cucurbita maxima）杂交后所培育出的品种。可能由于文化差异，中国热衷培育超大南瓜的人不多，但用普通南瓜品种通过嫁接技术培育长成几百千克重的大南瓜倒也常见。“大西洋巨人南瓜”是目前已知的世界上能产生最大果实的植物。但即便如此，要培养出一个巨型南瓜，园艺师们还是要下大力气。首先，他们要解决的就是光合作用的问题。
为此，他们想出一个好办法——嫁接，也就是在主藤蔓上再嫁接上多个藤蔓（有时可达十余条），这样就可以有更多的叶片为南瓜提供光合产物。嫁接需要砧木和接穗，接上去的枝条或芽称为接穗，被接的部分叫砧木或台木。其原理很简单，就是让彼此的输导组织（在植物体中运输水分和各种营养物质的维管组织）对接。
不过，嫁接只是解决了叶片数量问题，要种出巨型南瓜的关键还是得解决光照问题。南瓜是喜光植物——光质好、光照充足、光照持续时间长，才能长出巨型南瓜。所以，园艺师们在种植时会有意将南瓜的生长季与雨季错开。
在南瓜的生长季，藤蔓上的叶片就像太阳能电池板一样接收来自太阳的光子。光子被叶绿素吸收后，其能量被用来裂解水，这个过程被称为光反应。两个水分子被裂解后释放出1分子氧气，4个质子和4个电子。
氧气就不用说了，世界上的动物和植物都要靠氧气活着。而质子和电子的用处更大：在质子跨膜渗透作用下，植物合成了三磷酸腺苷（ATP）；电子则被铁氧还蛋白（Fd）或者烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）接收形成还原型铁氧还蛋白（Fdr）和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（NADPH）。其中，Fdr和NADPH被称为还原力，ATP则是能量的通俗代名词。
在培育特大南瓜时，园艺师们通常只在藤蔓上留一个瓜，其他的雌花都要被摘掉。之后，所有叶子上的光合产物就会源源不断地被运送到这个“独生子”中——这样就能长出特大的南瓜了。此外，为培育能够参加比赛的超大南瓜（供观赏，不可食用），他们可能还要喷施一些植物激素促进南瓜生长。