本研究通过问卷调查的方式,对河南省北部主要小麦-玉米复种高产区（安阳、鹤壁、新乡、焦作）粮食生产过程中肥料、灌溉和用药投入的基础数据进行收集调查,通过处理分析,在保证粮食高产的前提下,对各投入要素进行优化,得出各要素投入的最优投入值范围,为农业生产节约资源、保护生态环境起到重要作用,也为农业生产提供科学的政策与建议。得到主要结论如下:（1）研究区域小麦的最高单产为750 kg/亩,最低单产为350 kg/亩,平均单产556.85kg/亩;玉米的最高单产为800 kg/亩,最低单产为350 kg/亩,平均单产为604.24 kg/亩。在小麦和玉米的种植面积上,大部分种植面积已经实现了粮食的高产,只有少部分种植面积粮食单产较低。（2）肥料投入方面:（1）小麦和玉米最佳用肥次数均为2次;（2）小麦N、P₂O₅、K₂O最优用肥量分别为15-25 kg/亩、10-20 kg/亩、2-4 kg/亩;玉米N、P₂O₅、K₂O最优用肥量分别为25-30 kg/亩、10-15 kg/亩、4-6 kg/亩;（3）施肥优化得出,小麦N、P₂O₅、K₂O用量优化系数分别为-5.88%、-45.27%、13.13%;玉米N、P₂O₅、K₂O用量优化系数分别为-27.89%、-133.71%、-122.08%。（3）灌水投入方面:（1）农户对小麦和玉米的灌溉次数大多选择为2-3次,在对比灌水次数对粮食单产影响的情况下,得出小麦最优灌水次数均为2次;（2）结合不同灌水量下粮食单产状况和不同粮食单产下灌水状况研究分析得出小麦、玉米最优灌溉量分别为120-180m³/亩、80-160 m³/亩;（3）灌水优化得出,小麦灌水优化系数为-27.43%,玉米灌水优化系数为19.71%。（4）农药投入方面:（1）农户对小麦和玉米的用药次数主要为2-3次,在对比用药次数对粮食单产的影响看出,小麦、玉米最优用药次数分别为2次和3次;（2）小麦除草剂、杀虫螨菌剂、生长调节剂最优用药量分别为≤40 ml/亩、150-200 ml/亩、≤40 ml/亩;玉米除草剂、杀虫螨菌剂、生长调节剂最优用药量分别为50-100 ml/亩、100-150 ml/亩、≤50 ml/亩;（3）用药优化得出,小麦除草剂、杀虫螨菌剂、生长调节剂优化系数分别为80.07%、-21.12%和76.46%;玉米除草剂、杀虫螨菌剂、生长调节剂优化系数分别为-0.95%、-0.1%和53.46%。