为了解生物炭在旱地小麦栽培上的应用效果，基于2012年开始的田间定位试验，比较了0、10、30和50 t·hm^-2四个生物炭施用水平（分别用B0、B1、B2和B3表示，生物炭于2012年施入土壤，此后不再施用）下旱地冬小麦产量、水氮吸收利用及土壤养分的差异。结果表明，与不施用生物炭（B0）处理相比，B2和B3处理的冬小麦产量和成熟期干物质积累均显著增加，其中产量增幅分别为8.1%和14.6%,干物质增幅分别为16.3%和20.0%。高量施用生物炭（B2、B3）促进了冬小麦地上部及各器官的花后氮素积累，其中茎、叶、籽粒的氮素积累量分别增加了11.3%～18.2%、4.9%～16.5%和4.2%～10.9%。施用生物炭显著降低了表观氮损失（降幅34.5%～38.5%）,提高了氮肥以及水分利用效率，其中B3处理的氮肥利用效率和水分利用效率均最高，分别为12.3 kg·kg^-1和9.1 kg·hm^-2·mm^-1。同时，施用生物炭显著提高了土壤有机质、铵态氮、全氮、速效磷等土壤养分含量。本试验条件下，30和50 t·hm^-2施用生物炭能够有效促进旱地冬小麦干物质积累，氮素吸收利用，提高产量及氮肥和水分利用效率，增加土壤养分含量，有利于旱地小麦高产高效。