在农业土壤培肥方式上,研究者多集中在对土壤化学肥力提高的关注,而对不同施肥制度对土壤物理性状的改善缺乏研究,通过长期定位试验观测施肥制度对灰漠土土壤物理性状的动态影响尚未见报道。本研究依托国家灰漠土肥力与肥料效应重点野外监测站网,选择其中9个施肥处理的当季土壤样品,测试长期施用化肥、有机肥、秸秆后土壤有机质、容重、总孔隙度、饱和含水量、田间持水量、含水量等物理指标,并与土壤开垦前基础性状进行对比,阐明有机质的变化和物理性状的演变特征,明确长期不同施肥对灰漠土土壤有机质和物理特性的影响机制,以期为灰漠土培肥和保护农田生态效应提供依据。主要结果如下:与CK相比,施肥可提高灰漠土有机质和总孔隙度,长期配施有机肥和秸秆还可以降低灰漠土容重、提高饱和含水量;长期单施化肥(氮磷钾、氮磷)容重升高,田间持水量有提高趋势。有机肥用量越大,灰漠土有机质提高效果越明显,每亩投入1t有机肥,有机质年增加量约为0.27 g/kg,有机肥有机质平均固存率为10.2%,。秸秆还田配施氮磷钾化肥,可降低灰漠土土壤容重、增加总孔隙度和田间持水量,但对提高有机质作用不明显。施用化肥对提高灰漠土有机质含量的效果不明显,氮磷钾平衡施用对提高土壤有机质的效果略好于偏施化肥,长期不施用氮肥的PK处理的降低最多,这是由于PK处理增加了土壤中氮素的消耗从而加大了有机质的矿化,减少了有机质的累积;偏施化肥中,长期施氮磷肥降低最少。长期不施肥土壤有机质下降最大。因此,化肥与有机肥配合施用才能有助于新疆灰漠土有机质的快速积累,维持和提高土壤肥力,其对于改良土壤、培肥地力、提高作物产量、改善农田生态环境以及促进农业生产的可持续发展都具有重要的理论和实际指导意义。小麦不同的生育时期,灰漠土容重也不相同,四个生育期中土壤容重和孔隙度最小的时期均为拔节期、其次有小到大分均别为抽穗期、返青期、成熟期。土壤容重随土层深度增加而增大,0-40cm土壤全层容重的大小依次为:CK>NK>PK>N>NP>NPK>NPKS>NPKM>1.5NPKM,施肥可减小土壤容重。土壤孔隙度差异由大到小的时期分别为返青期、抽穗期、拔节期、成熟期,0-40cm各土层土壤孔隙度由大到小的次序为10-20cm、0-10cm、20-30cm、30-40cm。0-40cm总孔隙度大小依次为1.5NPKM、NPKS、NPKM、N、NP、NPK、NK、PK、CK处理。施用有机肥可提高0-40cm土壤的田间持水量,对提高0-10cm土壤层田间持水量的效果最大,且随有机肥用量的增加,其效果越明显。秸秆还田增加了土壤大孔隙而减少了小孔隙,导致土壤田间持水量下降。0-40cm土壤深度时,施用有机肥和秸秆还田处理,有机质含量与容重有显著的线性相关性,而NPK、CK处理没有相关性。施用有机肥、秸秆还田或化肥,均可节约田间土壤灌水定额。长期施用有机肥或有机无机肥配施不仅能培肥土壤,而且能有效提高土壤有机质,增强土壤对作物养分供给能力,增加作物产量,是农业生产可持续发展的最佳施肥模式。秸秆还田技术简便,且可改善土壤物理性质,因此通过秸秆还田改善农田土壤结构、提高和肥力具有很大潜力。将与土壤肥力关系最为密切和对农业措施反映最敏感的有机质与土壤物理性质进行结合考察,对于指导农田土壤培肥和农业生产都具有十分重要的理论和实践意义。