农田是温室气体主要排放源之一,研究长期不同施肥处理下旱地CO₂和CH₄排放特征及影响其排放温室气体的因素,对于实现农田增产减排有着重要的指导意义。试验以―国家黄土肥力与肥料效益监测基地‖旱地长期肥料定位试验为研究对象,轮作体系为冬小麦-夏休闲,常规耕作。试验设7个处理:长期不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮钾肥（NK）、磷钾肥（PK）、氮磷肥（NP）、氮磷钾肥（NPK）以及有机肥配施氮磷钾肥（MNPK）。用静态箱-气相色谱仪法监测了不同施肥条件下土壤CO₂和CH₄的排放动态,并分析了温室气体排放与土壤理化性质的关系。主要结果与结论:1)MNPK、NPK以及NP能显著提高土壤全氮、可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）和有机质含量,对土壤肥力的提高具有良性作用。2)不同施肥处理下,抽穗期（四月中旬）和八月中旬土壤CO₂的排放通量达到最高值,CH₄的吸收通量也达到最高值。相对于CK,MNPK、NPK以及NP三个处理显著提高了土壤CO₂的排放速率,降低了CH₄的吸收速率。总体来说,雨养旱地是大气CH₄的汇。3)相关分析结果表明,土壤有机质和全氮是影响土壤CO₂排放和土壤CH₄吸收的重要因子。冗余分析（RDA）结果表明,对土壤CO₂排放通量和CH₄吸收通量影响因素的重要性依次为:土壤温度>含水量>微生物量碳（MBC）>可溶性有机碳（DOC）>硝态氮>铵态氮;而CH₄吸收通量影响因素的重要性依次为:土壤温度>含水量>硝态氮>可溶性有机碳（DOC）>微生物量碳（MBC）>铵态氮。土壤温度和含水量主要通过DOC和MBC而影响CO₂的排放通量,主要通过DOC和硝态氮影响CH₄的吸收通量。总之,有机肥配施氮磷钾肥（MNPK）、氮磷钾肥（NPK）以及氮磷肥（NP）显著提高土壤CO₂排放和减少CH₄吸收,而施氮肥（N）、氮钾肥（NK）和磷钾肥（PK）对CO₂排放和CH₄吸收的影响较小。土壤温度、土壤含水量、全氮、有机质、pH、微生物量碳、可溶性有机碳和硝铵态氮等土壤理化性质显著影响温室气体CO₂排放和CH₄吸收。单纯通过土壤或土壤-作物系统CO₂的排放无法评价不同施肥对大气温室气体CO₂的全面影响,需要结合作物光合产物（生物量）来综合判断旱作土壤-作物系统作为大气温室气体CO₂的源汇关系。