خاک ورزی به معنی آن دسته عملیات مکانیکی است که برای بهم زدن خاک به منظور پرورش گیاهان زراعی انجام می گیرد. هدف های اصلی خاک ورزی صحيح عبارت است از:
- ايجاد محيطي مناسب جهت جوانه زدن بذر و رشد و نمو ریشه
- کنترل علف های هرز رقيب
- كنترل فرسایش خاک
- کنترل رطوبت خاک (اجتناب از رطوبت زیاد خاک و تقليل صدمات وارده بر گیاه در دوره کمبود رطوبت)
- بهبود بخشیدن به شرایط فیزیکی خاک
تاریخچه خاک ورزی
خاک ورزی در دوره پایانی عصر حجر شروع گردید. اولين وسايل مورد استفاده عبارت بودند از، ابزارهای دستی برای خرد کردن یا کندن خاک که معمولا از چوب، استخوان یا سنگ ساخته می شدند. این وسایل برای به کنترل درآوردن یا از بین بردن گیاهان بومى، ايجاد سوراخ هایی در خاک برای کاشت بذر گیاهان یا کاشت گیاهان زراعی و کاهش رشد گیاهان بومی و علف های هرز رقیب در میان گیاهان زراعی، استفاده می شدند.
غالبا قسمت کوچکی از زمین به کمک آتش پاک می شد و سپس به وسیله چوب حفر کننده یعنی پیشرو احتمالی گاو آهن، حفر می گردید. چوب حفر کننده که در مدت زمانی تبدیل به گاوآهن پایی شد، دارای تکیه گاهی بود که برزگر با پای خود به روی آن فشار می آورد. در مرحله ای بعد از آن، این وسیله توسط یک یا چند نفر کشیده می شد و این در حالی بود که یک نفر دیگر آن را به طرف جلو می راند.
مرحله بعدی خاک ورزى، يعنى استفاده از توان حيوانات اهلی در بعضی از نقاط جهان قبل از آغاز تاریخ به وقوع پیوست و بدین ترتيب حركتى يكنواخت در توسعه ادوات کشاورزی به وجود آمد. در میان این ادوات، یک چوب سر کج برای بهم زدن خاک و شانه ای سنگین برای نرم کردن سطح خاک وجود داشت. طولی نکشید که گاوآهن کششی به وجود آمد که اولين دليل استفاده از آن، در یک لوحه از سومري ها متعلق به حدود ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد مسیح به دست آمد. گاوآهن نقش شده بر روی این نشان، به طور قابل توجهى شبيه به گاوآهن چوبی ای بود که تا به امروز توسط زارعين خاور نزدیک و خاورمیانه استفاده شده است. همچنین در اهرام مصر، لوحه های ۴۰۰۰ ساله ای با نقش گاوآهن های چوبی که با گاو کشیده می شدند، به دست آمده است.
در مرحله ای بعد از آن، لوله ای عمودی که هر دو سر آن باز بود، به گاوآهن متصل شده و یک نفر بذر را از طریق قیفی که به بالای لوله متصل می گردید، به داخل لوله می انداخت. این روش، ابتدایی ترین مثال از اصول خاک ورزی و کشت می باشد که هنوز در خاور نزدیک مورد استفاده قرار می گیرد.
پیشرفت های بیشتر در طول قرن های متمادی ناچیز بود. اما علیرغم این که تصور می شد آهن موجب مسمومیت خاک می گردد، بالاخره بعضی از گاوآهن ها به تیغه های آهنی مجهز شدند. پیشرفت فولاد در قرن نوزدهم در سال ۱۸۳۳ موجب به وجود آمدن گاو آهنی شد که دارای لبه های تیز و سطحى انحنادار و صیقلی بود.
لبه های تیز، لایه ای از خاک را می برید و سطح انحنادار صيقلي به گاو آهن اجازه می داد از خاک عبور کند. از آن زمان تاکنون حرکت بر روی یک خط مستقیم گاو آهن با به وجود آمدن حرکت دورانی بعضی از ادوات از قبیل گاوآهن های بشقابی، هرس ها، فوكاهای دوار و وسایل مختلف خردکن و بهم زن تکمیل گردیده است.
اصولا شناخت در مورد تاثيرات عمليات زراعی در قرون وسطی بسیار کم بوده است. در سال ۱۷۳۱ جثرو تول در انگلستان بر این عقیده بود که گیاهان از ذرات بسیار ریز خاک استفاده می کنند، بدین ترتیب که هر چه خاک به ذرات نرم تر و ریزتر تقسیم شود، ذرات بيشترى توسط ريشه ها جذب می گردد. در قرن نوزدهم این موضوع به اثبات رسید که تغذیه و تقویت گیاهان بستگی به برخی از مواد شیمیایی ناشی از مواد معدنی، مواد آلی و آب و هوای خاک دارد. این نظریه توسط جوستوس وان ليبيگ و سایرین پایه گذاری شد.
همچنین این عقیده به همه جا گسترش یافت که خاک ورزی با افزایش جریان هوا در خاک، موجب ازدیاد اکسیداسیون تركيبات شیمیایی در خاک شده و قابلیت حل شدن آن ها را افزایش می داد. تنها بعد از جایگزینی تدریجی تراکتور به جای حیوانات کشنده بود که مفهوم سنتی خاک ورزی مورد موشکافی دقیق قرار گرفت.
از آغاز قرن بیستم آزمایشات بی شماری به منظور تعيين تاثير خاک ورزی بر روی تولید گیاهان زراعی انجام گرفته که نتیجه به دست آمده برای پژوهشگران اوليه بسيار تعجب آور بوده است. نتیجه کلی به دست آمده از این آزمایشات، حاکی از آن بود که توجيهات گفته شده در مورد نیاز به خاک ورزی پی درپی اغراق آمیز بوده است. پژوهش های مستمر بر روى تاثير خاک ورزی، موجب شناخت دقيق تر و در نتیجه ابداع روش های جدیدتر در این زمینه شده است.