Сравнивая показатели агрофизических свойств почвы, в изучаемых севооборотах, следует отметить, что несколько лучшее строение пахотного слоя имели в зернопаропропашном севообороте. Средняя объемная масса по данному виду севооборота в начале весенней вегетации и перед уборкой составило 1,16, а общая пористость 54,9 %. Соотношение капиллярной и некапиллярной скважности в весенний период составило 2,9:1.

В зернопропашном севообороте это соотношение было 3,2:1. Известно, что на черноземных почвах лучшие условия для вегетации сельскохозяйственных культур создаются в том случае, когда капиллярная скважность превышает некапиллярную в 1,5 - 2,3 раза. Из приведенных данных видно, что в зернопропашном севообороте это соотношение значительно превышало допустимую норму.

Перед уборкой в зернопаропропашном севообороте при оптимальных показателях объемной массы и общей пористости, объем капиллярной пористости превышал некапиллярную в 5,6 раза. Это обусловилось уплотнением почвы и повышением связанности ее к уборке. В зернопропашном севообороте соотношение капиллярной и некапиллярной пористости было еще хуже – превышение составило 6 раз.

Итак, наблюдения за агрофизическими свойствами почвы показали, что изучаемые севообороты и культуры в них не оказали существенного влияния на показатели объемной массы и общей пористости, они были в пределах допустимого оптимума.

Влияние изучаемых культур и севооборотов в основном сказалось на соотношении объемов капиллярной и некапиллярной скважностей. Лучшее соотношение на протяжении всего вегетационного периода наблюдали в зернопаропропашном севообороте.

4.4. Влажность почвы и коэффициент использования почвенной влаги

Влажность почвы определяли в начале вегетации и перед уборкой сельскохозяйственных культур, данные в среднем за три года даны в таблице 4.4.1. Следует отметить довольно низкое содержание почвенной влаги весной. В зернопаропропашном севообороте влажность почвы в метровом слое в разрезе отдельных культур i колебалась в пределах 19 - 20,8% к массе абсолютно - сухой почвы. В зернопропашном севообороте содержание почвенной влаги в весенний период составило 18 - 21,2%. Столь низкое содержание почвенной влаги в весенний период обусловилось малым количеством атмосферных осадков в осенне-зимние периоды за годы проведения исследования.

К моменту уборки культур продуктивной влаги не было, по изучаемым вариантам влажность почвы колебалась от 9,5 до 14,6%, т.е. была в пределах мертвого запаса.

В разрезе культур существенное различие по влажности в весенний период наблюдали лишь на вторых культурах — в зернопаропропашном - озимая рожь; в зернопропашном - яровая пшеница твердая. Большое содержание почвенной влаги в фазе всходов отмечено на посеве яровой пшеницы. В среднем за три года эта разница составила 1,8% к массе абсолютно - сухой почвы. Это обусловилось тем, что озимую рожь высевали по черному пару после многократных механических обработок, что привело к непродуктивному расходу почвенной влаги в результате испарения с поверхности почвы. Яровую же пшеницу твердую высевали весной после одной предпосевной культивации.

К концу вегетации существенное различие по влажности отмечено лишь на посевах четвертой и пятой культур севооборотов. Большее количество остаточной влаги наблюдали на культурах зернопаропропашного севооборота. Так перед уборкой яровой пшеницы мягкой в зернопаропропашном севообороте влажность почвы в метровом слое составила 10,6%, а в зернопропашном - 9,5% или на 1,1% меньше. На посевах ячменя эта разница составила -0,6% в пользу зернопаропропашного севооборота. Это обусловлено большей засоренностью посевов зерновых культур в зернопропашном севообороте.

Значительное различие по влажности почвы наблюдали на посевах шестых культур (в зернопаропропашном севообороте высевали кукурузу на силос, а в зернопропашном - суданскую траву летнего посева на зеленую массу). Из данных таблицы 4.4.1. видно, что в начале вегетации большую влажность почвы в метровом слое имели на посевах кукурузы (на 2%), а перед уборкой - на 2,5% меньше в сравнении с суданской травой. Это обусловлено разным количеством предпосевных обработок почвы и различными сроками уборки.

До посева суданской травы в занятом пару провели три послойных культивации, что положительно сказалось на уменьшение засоренности; эту культуру убирали на зеленую массу, раньше, чем кукурузу на силос.

Аналогичная картина по влажности почвы наблюдали и на посевах восьмой культур. Как видно из данных таблицы 4.1.1. влажность почвы в однометровом слое в фазе полных всходов подсолнечника и ячменя была одинаковой, а перед уборкой - больше содержание почвенной влажности (на 0,8 %) отмечено на посевах ячменя. Это обусловилось меньшей продолжительностью вегетации этой культуры по сравнению с подсолнечником на семена.

В целях изучения эффективности использования почвенной влаги и атмосферных осадков, нами определен коэффициент водопотребления в разрезе отдельных культур и в среднем по изучаемым севооборотам (таблица 4.4.2.).

Большее суммарное водопотребление имели в зернопаропропашном севообороте, за счет озимой ржи, кукурузы на силос и подсолнечником на семена. По яровой пшенице мягкой и ячменю меньшее количество почвенной влаги за вегетацию было израсходовано этими культурами в зернопаропропашном севообороте, это обусловилось лучшим фитосанитарным состоянием.

В шестых полях севооборота (кукуруза на силос и суданская трава летнего посева на зеленую массу) больший расход влаги наблюдали на посевах кукурузы (на 74 мм или 48%). Это обусловлено более длительным периодом вегетации кукурузы и подсолнечника.

Величина коэффициента водопотребления в севообороте зависела от набора культур в нем и степени засоренности посевов.

Сравнивая вторые культуры севооборотов (озимая рожь и яровая пшеница твердая), видим, что более экономный расход влаги имели на посевах озимой ржи. Коэффициент водопотребления на 1т зерна по озимой ржи был меньше на 52% (1117,5 м3 и 1690 м3), и на 1т абсолютно - сухого вещества основной + побочной продукции - в 2,1 раза меньше.

Третьими культурами севооборотов были просо и гречиха. Более продуктивное использование почвенной влаги имели на посевах проса - коэффициент водопотребления этой культуры, в сравнении с гречихой на 1т. зерна, был меньше на 87,3% и тонну абсолютно -сухого вещества (зерно + солома) - 23,2%.

Коэффициент водопотребления четвертой и седьмой культур (яровой пшеницы мягкой), а также пятой (ячменя) полностью зависел от фитосанитарного состояния посева. Более продуктивный расход почвенной влаги отмечен при посеве этих культур в зернопаропропашном севообороте. Так коэффициент водопотребления по ячменю с учетом основной и побочной продукции в зернопаропропашном севообороте был меньше на 25%, а по яровой пшенице - 7й культуре - на 26%, а по подсолнечнику на семена на 30 % по сравнению с соответствующими показателями в зернопропашном севообороте.

Расчет продуктивности использования почвенной влаги в восьмипольных севооборотах показал неоспоримое преимущество зернопаропропашного севооборота в сравнении с зернопропашным.