El uso excesivo de fertilizantes a largo plazo y el cultivo intensivo no solo disminuyen el carbono orgánico del suelo (COS) y la productividad, sino que también aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que es perjudicial para el desarrollo agrícola sostenible. El propósito de este documento es identificar enmiendas orgánicas adecuadas para el crecimiento del trigo de invierno en la Llanura del Norte de China, estudiando los efectos de las enmiendas orgánicas sobre los beneficios económicos, las emisiones de carbono y la captura de carbono en los campos de trigo de invierno, y proporcionar una base teórica para la amplia aplicación de enmiendas orgánicas en los campos agrícolas. Las dos tasas de nitrógeno fueron N0 (0 kg ha) y N240 (240 kg ha), y las cuatro enmiendas orgánicas fueron paja, estiércol, residuo de champiñón (RC) y biocarbón. Los resultados mostraron que, en comparación con N0, N240 aumentó significativamente el rendimiento en un 244.1-318.4% y el almacenamiento de carbono orgánico en un 16.7-30.5%, respectivamente, pero aumentó las emisiones de carbono en un 29.3-45.5%. Además, los stocks de carbono del suelo aumentaron con los tres tipos de enmiendas orgánicas en comparación con la enmienda de paja, siendo el tratamiento de biocarbón el mayor, aumentando el almacenamiento de carbono en un 13.3-33.6%. En términos de rendimiento y beneficios económicos, en comparación con la enmienda de paja, las enmiendas de estiércol y biocarbón aumentaron los rendimientos de trigo de invierno en un 0.0-1.5% y un 4.0-13.3%, respectivamente, y RC disminuyó ligeramente el rendimiento del trigo; solo el beneficio económico de la enmienda de RC fue mayor que el de la enmienda de paja, con un aumento en el beneficio económico del 1.3% y 8.2% en las temporadas 2021-2022 y 2022-2023, respectivamente. Además, de acuerdo con la productividad neta del ecosistema (PNE), N0 fue la fuente de CO, mientras que N240 fue un sumidero de CO. Los resultados de TOPSIS mostraron que N240 con una enmienda de residuo de champiñón podría ser recomendado para aumentar los stocks de carbono del suelo y los beneficios económicos para el trigo de invierno en la NCP y regiones similares. El bajo costo de RC puede aumentar la motivación de los agricultores y mejorar el carbono orgánico del suelo, dando un gran paso adelante en la difusión de materiales orgánicos en las tierras agrícolas.