黄土高原地区土壤干旱、降水不足,旱地小麦增产遇到了瓶颈。黄土高原地区的旱地小麦自上世纪开始,化肥的施用量不断增加,但是近年来化肥用量的持续增加并没有显著提高冬小麦产量和水分利用效率,反而造成了地下水富营养化、温室效应增强等一系列环境问题。有机无机配施肥可以显著改善土壤质量,提高养分和水分效率。因此本试验设计为4种有机肥梯度,分析黄土高原区旱地农田施用不同量的有机肥对冬小麦产量及水分利用效率的影响,分析并评价其经济效益以及环境效益。以期明确在当前经济和产量水平下,旱地农田冬小麦施用有机肥后,对产量,经济效益以及环境效益的影响,从而建立适合当地的科学发展的有机肥配施制度。本论文结果主要如下:1、将三年数据平均后对比得出,各个施加有机肥处理在减少氮肥施用量的前提下,平均产量分别提高12.8%、17.6%、17.9%,水分利用效率平均增加3.0%、7.0%、6.1%。与此同时,施加有机肥显著提高了冬小麦在地下的根系分布,提高了冬小麦对土壤深层（60 cm～150 cm）水分及养分的利用,弥补因当地气候干旱、降水不足而造成的土壤水分亏缺,有利于冬小麦地上群体的稳定生长,提升了冬小麦环境抗逆性。综上,在黄土高原旱地农田当前冬小麦产量水平下,施加有机肥依然能够使旱地农田的冬小麦产量和水分利用效率提升,农业生产过程中减少氮肥施用量并补施一定量的有机肥是适合黄土高原区旱地农田发展的管理模式。2、综合对比分析三年数据,可见随着施加有机肥量的增加,前期成本投入也增大,考虑到农民投入产出比,长期施加少量有机肥（N150+M5t）的经济效益会更高,即黄土高原区旱地农田的推荐有机肥施用量为5吨/km~2左右。3、对比分析后两年数据,施加有机肥后,黄土高原旱地农田生态系统表现为碳“汇”作用,体现为对CO2的净吸收,对温室效应有减缓作用。而综合增温潜势（GWP）受水分影响较大,施加有机肥后,各处理间无显著变化规律。而施加有机肥后,实现了小麦增产,从而有效降低农田温室气体排放强度（GHGI）,即黄土高原区旱地农田施用一定量的有机肥后,所生产单位产量的小麦对大气生态环境系统的影响较小。本研究表明,在黄土高原区旱地农田长期施用少量有机肥,能够促进冬小麦增产,实现冬小麦经济效益与环境效益的统一,可作为黄土高原区旱地农田推荐的一种作物管理模式。但有机肥施加量和温室气体排放之间的具体联系仍需长期定位试验进一步探明。