旱地农业是我国农业生产的重要组成部分，是未来农业发展的前缘阵地。我国西北旱农地区，面积大、干旱少雨、土地贫瘠；地表覆盖秸秆和塑料薄膜，能促进作物充分利用自然降水，但如何管理作物养分，实现覆盖保水栽培的高产高效是旱地农业面临的重要问题。因此，通过长期田间定位试验，在黄土高原南部半湿润易旱地区，研究了地表覆盖对旱地主要作物—冬小麦产量形成和养分利用的影响。取得的主要结果如下：1)发现不施氮肥，地表覆盖不能提高小麦产量，其中覆草大幅度降低花后干物质合成及其向籽粒分配，显著降低籽粒产量和收获指数。施氮覆膜和施氮增至240kg hm^-2时、覆草均能明显促进花前、花后小麦生长及花后合成干物质向籽粒分配，提高籽粒产量。与地表覆膜相比，覆草在高量施氮情况下，才能促进花后干物质的合成与有效分配，提高产量。2)低施氮水平(120kg hm^-2)时，覆草不能促进小麦对氮素的吸收、转移及利用，而覆膜促进氮素转移，显著增加收获期地上部及籽粒吸氮量、氮收获指数，提高氮素生产与利用效率。施氮增至240kg hm^-2，两者均明显促进小麦花前累积氮素的转移和花后氮素的吸收，显著增加作物吸氮量和氮收获指数，提高氮素利用。在配施适量氮肥情况下，地表覆盖才能提高作物吸氮量和氮素利用。3)低施氮水平(120kg hm^-2)时，覆草也不能促进小麦对磷素的吸收和利用；施氮覆膜及施氮增至240kg hm^-2时、覆草均能提高开花前后磷素吸收，促进花前累积磷素向籽粒转移，提高磷肥与植株累积磷素的生产力。氮肥用量的高低是影响地表覆盖能否促进小麦磷素吸收、累积、分配及利用的关键因素。4)不论施氮多少，地表覆盖均能促进作物花前钾素累积，提高钾素转移量及转移效率，但同时也增加生长后期钾素损失，不能提高收获期地上部、籽粒吸钾量及钾收获指数。施氮覆膜提高了植株钾生产力，而覆草仅在施氮量增至240kg hm^-2时显著提高。5)无论施氮与否，地表覆盖均能显著提高返青期和花期0-40cm土层土壤贮水量。收获期，虽然施氮覆膜情况下，表层硝态氮累积能增加到10cm土层，但无论覆膜还是覆草，0-40cm土层的硝态氮累积总量均显著降低。6)覆膜显著降低了冬小麦收获期深层（40-300cm）土壤水分及其硝态氮的累积，且随施氮量的增加降低幅度增大。施氮量低于120kg hm^-2时，覆草有增加深层土壤水分的趋势，而高施氮量(240kg hm^-2)时则明显降低；无论施氮与否，覆草均降低深层土壤硝态氮累积。配施氮肥，地表覆盖不仅能够促进作物生长、提高氮素吸收，还能有效降低土壤氮素累积及淋溶。