2015年在调查甘肃引黄灌区玉米产量、施肥量和土壤理化性状基础上，确定60 个地块作为研究对象，分层采集0~40 cm 土壤样品，研究了土壤三相比、紧实度、水稳性团聚体和有机质含量的变异规律及其与玉米产量、化肥偏生产力的关系。结果表明：项目区0~40 cm土壤三相比δ值、土壤紧实度、﹥0.25 mm水稳性团聚体和有机质含量的平均值分别为11.02、1412kPa、10.95%和10.8 g/kg，均呈中等变异特征。土壤紧实度随土层加深而显著增加，土壤三相比δ值、﹥0.25mm水稳性团聚体和有机质含量均有随着土层加深而降低的趋势。玉米产量与0~40 cm土壤三相比δ值和土壤紧实度呈极显著负相关，与﹥0.25 mm水稳性团聚体含量和土壤有机质含量呈极显著正相关；磷肥偏生产力与0~40cm土壤三相比δ值呈极显著正相关，与土壤紧实度呈显著正相关，与﹥0.25mm水稳性团聚体含量和土壤有机质含量呈极显著负相关；氮肥偏生产力与4个指标之间均达不到差异显著水平。玉米产量与土壤紧实度、土壤三相比δ值的关系可以用一元二次方程来拟合，与﹥0.25mm水稳性团聚体含量、土壤有机质含量的关系可以用一元线性方程来拟合。多元逐步回归分析结果表明，玉米产量最终取决于﹥0.25mm水稳性团聚体和土壤有机质含量两个关键因素。因此，提高土壤有机质含量，降低耕层土壤紧实度，促进土壤大团聚体形成是提高灌耕灰钙土区玉米产量的关键。

甘肃省农业科学院重点研发计划（2020GAAS19），农业部公益性行业（农业）科研专项（201503117）资助。