بطور کلی عملیات کشاورزی حفاظتی باید منجر به مزایای زیر در مزرعه گردد:
۱ــ حفظ بقایای گیاهی
۲ــ افزایش مقدار مواد آلی خاک
۳ــ جلوگیری از فرسایش در اراضی دیم
۴ــ نگهداری رطوبت خاک
۵ــ از بین بردن علفهای هرز
۶ــ کاهش هزینه ها
۷ــ کاهش مصرف سوخت
۸ــ حفظ رطوبت خاک
۹ــ احیاء اراضی کم بازده

که به طور مختصر اثرات و مزایای هر روش به شرح زیر توضیح داده می شود:
حفظ بقایای گیاهی
نگهداری بخشی از بقایای گیاهی در سطح خاک مشخصه ای است که خاک ورزی حفاظتی را از روش سنتی و مرسوم متمایز می کند و هدف از این کار حفظ حداقل ۳۰ درصد بقایای گیاهی محصول سال قبل می باشد، که این عمل معمولاً با گاوه آهن برگرداندار بدست نمی آید و نیاز به ادوات خاص و جدید می باشد که متداولترین ادوات در این زمینه گاوه آهن قلمه ای و یا ادوات جدید ماند گاوه آهن مرکب و چیزل پکر و … می باشد.

افزایش مواد آلی خاک
اصولاً خاکهای زراعی باید حداقل دارای ۲ درصد مواد آلی باشد ولی نتایج آزمایشات نشان می دهد که مقدار این مواد در خاک های استان اردبیل کمتر از نصف این مقدار است.مواد آلی از محل افزودن کود حیوانی در مزرغه، حفظ بقایای گیاهی سال قبل و همچنین خرد کردن ساقه ها و شاخ و برگ خشن محصول سال قبل تامین می شود. استفاده از کود پاش دامی در مزرعه باعث افزایش مواد آلی خاک می شود.

جلوگیری از فرسایش در اراضی دیم
وجود فرسایش یک معضل مهم در امر کشاورزی و در خاکهایی بیشتر اتفاق می افتد که اراضی، دارای شیب بوده و فاقد مواد آلی و بقایای گیاهی باشد.

فرسایش بسته به نوع خسارات به ۳ نوع تقسیم می شود که عبارتند از:
۱٫ فرسایش آبی (در اثر جاری شدن سیلاب در شیب ها)
۲٫ فرسایش بادی (در اثر وزش باد و جابجایی خاک در مزرعه)
۳٫ فرسایش خاک ورزی (در اثر عملیات زراعی غلط و با پودر کردن خاک زراعی)

گاوه آهن مرکب باعث جلوگیری از تردد بی رویه ادوات در مزرعه شده و فرسایش خاک را کاهش می دهد.

نگهداری رطوبت خاک
ادوات و ماشین آلات خاک ورزی حفاظتی طوری به گونه ای طراحی شده اند که ضمن انجام عملیات تهیه زمین طوری عمل می نماید که حداکثر نزولات آسمانی در خاک نفوذ نماید و از طرف دیگر چون حفظ بقایای گیاهی از اهداف مهم خاک ورزی حفاظتی است لذا وجود این بقایا از فشردگی خاک جلوگیری کرده و نفوذ آب به داخل خاک را سهل می نماید. همچنین این دستگاهها از زیرو رو شدن خاک و از دست رفتن رطوبت زیرین جلوگیری می کند.

از بین رفتن علف های هرز
تمامی بذر و علف های هرز برای جوانه زنی و رشد به نور و رطوبت نیاز دارند با توجه به این که در سیستم خاک ورزی حفاظتی فواصل بین ردیف های کاشت و سطح مزرعه با بقایای محصول سال قبل پوشیده رشد و مانع رسیدن نور به بذر و جوانه علف های هرز می شود لذا رشد علف های عرز با محدودیت زیاد روبر می شود.

کاهش هزینه ها
در بحث خاک ورزی حفاظتی معمولاً چند عملیات در یک عمل ادغام و یا عملیات غیر ضرور حذف می شوند که با حذف و ادغام عملیات در هزینه ها، وقت، سوخت و استهلاک تراکتور و ادوات صرفه جویی می شود و راندمان عملیات بالا می رود.دستگاه نوتیلج که قادر است بدون نیاز به هر گونه عملیات تهیه زمین مستقیماً نسبت به بذر کاری توام با کود نماید.

کاهش مصرف سوخت
انرژی سوخت یکی از نعمت های بزرگ خداوند متعال است که به ملت بزرگ ایران اعطا فرموده ولی همین نعمت در اغلب اوقات موجب ناشکری و کفران نعمت می شوند و بعضاً آمار های بسیار تکان دهنده ای از مصرف سوخت در ایران با کشور های دیگر ارائه می نمایند که موضوع استفاده بهینه از سوخت را بیشتر متجلی می کند. شاید بخش کشاورزی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان سوخت بحساب آید ولی با کمی دقت متوجه می شویم که در این بخش نیز عمق فاجعه مصرف بی رویه چقدر عمیق است.در بخش کشاورزی هم فرسودگی و پایین بودن عمر مفید ماشین آلات باعث مصرف سوخت شده و هم تعدد عملیاتی زراعی در یک هکتار باعث شده تا مصرف سوخت بالا رود و هم این به علت ارزان بودن قیمت سوخت باعث شده تفکر صرفع جویی به ذهن کشاورز خطور ننماید.در بحث خاک ورزی حفاظتی نظر به این که اصل هدف بر این استوار است تا عملیات غیر ضرور حذف و مابفی عملیات تا حد امکان با همدیگر ادغام گردند و همچنین اغلب ادوات خاک ورزی حفاظتی طوری طراحی شده اند که نیازی به انرژی زیادی ندارند لذا تراکتور در حالت سبک عملیات زراعی را انجام می دهد و در واقع در مصرف سوخت صرفه جویی می شود.دستگاه گاوه آهن با انجام چند عملیات زراعی بطور همزمان باعث کاهش مصرف سوخت می گردد.

حفظ رطوبت
عملیات نگهداری و حفظ رطوبت معمواً در فصل پاییز انجام می گردد و با انجام آن نزولات آسمانی در خاک نفوذ و ذخیره می شود ولی اگر این رطوبت به طور عملی و صحیح در بهار سال آینده حفظ نشود تمامی رطوبت مورد نیاز گیاهی که باید در پاییز کشت شود از دسترس خارج می شود برای نیل این هدف از گاوه آهن پنجه غازی به عمق۱۵ سانتی متر برای سله شکنی و مبارزه با علف های هرز بکار می رود که این روش نیز جزو یکی از عملیات سیستم های خاک ورزی حفاظتی محسوب می شود.دستگاه چیزل باعث حفظ رطوبت خاک در اراضی دیم و شخم عمیق در اراضی آبی می شود.

احیاء اراضی کم بازده
داوم کشت در اراضی فقیر و با عدم رعایت تناوب زراعی به مرور زمان باعث خستگی خاک و کاهش فعالیت بیولوژیک آن می شود و حالت شدیدتر این معضل زمانی است که اراضی شیب دار دامنه کوهها و در واقع مراتب ملی تخریب و به زراعت تبدیل می شود و استفاده از ادوات نا مناسب علی الخصوص کاربرد مداوم گاوه آهن برگردان دار باعث شد بسیاری از اراضی دیم به اراضی کم بازده تبدیل گردد که احیاء مجدد آن به حالت اولیه مستلزم صرف وقت و هزینه می باشد.استفاده از روش خاک ورزی حفاظتی و کاربرد ادوات مناسب بدون اینکه خاک شیب ها را زیرو رو کند به صورت ایجاد شیار در می آورد که در این حالت از فرسایش آبی نیز، به طور قابل ملاحضه ای کاسته می شود و عملکرد این قبیل مزارع در حد قابل قبولی در می آید و اقتصادی می شود.

درحالیکه جمعیت جهان با سرعت رو به افزایش است، منابع آب و خاک لازم برای تولید غذای بشر با محدودیت جدی روبروست در مسیر مدیریت کشاورزی عملیاتخاکورزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. خاکورزی به عملیات به هم زدن مکانیکی خاک به منظور تولید محصولات کشاورزی اطلاق می شود. کشت بدون خاکورزی، برای اولین بار در سال 1968 در ایتالیا آزمایش شد، ولی فقط در پنج یا ده سال گذشته این فناوری رشد چشمگیری داشته است. بهترین گزینه برای افزایش ماده آلی خاک ها، حفظ محیط زیست و افزایش درآمد کشاورزان استفاده از روش کشت بی خاکورزی می باشد.
برای تولید یک محصول، سه مرحله کاشت، داشت و برداشت لازم است. اما قبل از کاشت اقداماتی برای آماده‌سازی و ایجاد بستر جهت رشد بذر انجام می‌گیرد. متاسفانه از زمانی که گاوآهن‌های برگردون‌دار در مزارع مورد استفاده قرار گرفت، حاصلخیزی خاک نیز تهدید شد، زیرا این‌ گونه ادوات، خاک را به اصطلاح زیر و رو می‌کنند و در واقع لایه زاینده آن را برمی‌گردانند. بنابراین کیفیت خاک از بین می‌رود. این درحالی است که برای تشکیل یک سانتی‌متر خاک زراعی، 500 سال زمان نیاز است.در شرایطی که با کاهش بارش‌ها و خشکسالی روبه‌رو هستیم و از ســوی دیگــر، اضافه برداشت‌ها از منابع آب‌های زیــرزمینی و تجــدیـدپذیر، سفــره‌هــای زیــرزمینــی را نیـز خشکـانده اســت، کشـاورزی بدون خاکورزی یکی از راهکارهای برون رفت از بحران خشکسالی به شمار می‌رود که بسیاری از کارشناسان کشاورزی و مسائل آب بر آن تاکید فراوان دارند.

تعریف کشت بدون خاکورزی
کشت بدون خاکورزی روشی برای پرورش سالانه گیاهان در خاکی که آماده نشده‌ است، می باشد. در این روش یک شکاف، شیار یا نوار دارای عرض و عمق کافی برای حفاظت مناسب بذر در خاک مزرعه ایجاد می‌شود و هیچ‌گونه عملیات دیگری برای آماده‌سازی‌خاک، انجام نمی‌گیرد‌. این روش می‌تواند به‌ عنوان راهکاری جهت افزایش حجم آبی که به درون خاک نفوذ می‌کند، بهبود چرخه عناصر معدنی و حفظ ترکیبات آلی خاک به کار رود‌. در بسیاری از مناطق تحت عملیات کشاورزی دنیا، کشت بدون خاک‌ورزی سبب کاهش یا حذف کلی فرسایش خاک و بقای بهتر میکروارگانیسم‌های مفید خاک و تنوع بالاتر آنها می‌شود. مهم‌ترین مزیت این روش بهبود حاصلخیزی و انعطاف‌پذیری خاک است.
سابقه کشت بدون خاکورزی
حدودا 10 هزار سال است که آدمی کشاورزی می‌کند، از آنجا که نیروی بازوی بشر نمی‌توانست هر زمینی را با هر عمق دلخواهی شخم بزند لذا کشت بدون خاکورزی از زمان‌های قدیم برای کشت محصول استفاده می‌شده است‌. بیشتر قبایل ابتدایی در سراسر دنیا، از تکه چوبی برای ایجاد سوراخ در زمین، استفاده می‌کرده‌اند و بذرها را با دست درون خاک قرار می‌داده‌اند و سپس به‌وسیله پا بذرها را با خاک می‌پوشاندند‌.مصریان قدیم و اینکاها در آندوی آمریکای جنوبی از تکه چوبی برای سوراخ کردن زمین و قرار دادن دانه با دست درون خاک شخم نشده، استفاده می کردند. در اواخر قرن هیجدهم با تکامل گاوآهن برگردان (تیغه پهن) توسط آلمانی ها، هلندی ها و انگلیسی ها، مردم از مرگ حتمی نجات یافتند، زیرا این وسیله به طور موثری توانست علف هرزی بنام Agropyron repens(quack grass) که تمام اروپا را پوشانده بودند و با ابزارهای متداول قابل کنترل نبودند را کنترل کند. از آنجا که این گاوآهن جدید، اروپا را از فقر و قحطی نجات داد، نماد ( سمبل ( کشاورزی پیشرفته شد و بسیاری از موسسات تحقیقاتی کشاورزی، دانشگاهها و مدارس کشاورزی و غیره از این وسیله استفاده کردند. یکی از این گاوآهن های اولیه که مربوط به سال 1884 است، در موزه کشاورزی دانشگاه هوهنهیم در اشتوتگارت آلمان نگهداری می شود. هربرت بارتز اولین کشاورزی بود که از این فناوری در آمریکای لاتین استفاده نمود.
اغلب، متخصصان اروپایی، این تفکر و ایده را که، شخم زدن خاک باعث حاصلخیزی آن می شود و بنابراین نیازی به کار بیشتر نیست، را ترویج کرده اند. آنها اهمیت فرسایش خاک و هوادیدگی زیاد در شرایط آب و هوای گرم و مرطوب را نمی دانستند. این شیوه ( شخم زدن ) فقر و فرسایش شدید خاک و غیر حاصلخیز شدن خاک های مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری را باعث شد.
اهداف خاکورزی صحیح
هدفاز خاکورزی صحیح، فراهم آوردن محیطی مناسب برای جوانه زدن بذر، رشد ریشه، کنترل علف هرز، کنترل فرسایش و رطوبت خاک است. مدیریت صحیح علف هایهرز از جمله عواملی است که تأثیر بسزایی بر عملکرد محصولات زراعی دارد و اهمیت آن به ویژه در روش های بی خاک ورزی که تهیه زمین قبل از کاشت انجام نمیشود دو چندان می گردد. سیستم بدون خاکورزی پتانسیل رشد گونه های معینی از علف های هرز را افزایش می دهد و گونه های علف هرز گراس در سیستم بیخاکورزی جمعیت بیشتری نسبت به خاکورزی مرسوم دارد.
روش های صحیح خاکورزی
روش هاینوین و صحیح خاکورزی به منظور استفاده بهینه از خاک به عنوان مهمترین تامین کننده منابع غذایی می تواند بهره وری لازم از تولیدات زراعی را افزایش دهد.امروزه تکنیک های خاک ورزی با به حداقل رساندن صدمات محیطی به طرف کاهش چشمگیر در عمق شخم و تعداد عملیات جهت گیری کرده و با اجرای عملیات خاکورزی شرایط بهینه برای رشد و نمو محصول فراهم می گردد که ضمن افزایش تهویه، تخلخل و نفوذپذیری خاک، شرایط مناسبی را برای نفوذ نزولات جوی و توسعه ریشهمهیا نماید. چنانچه این عملیات خاکورزی در زمان مناسب و با وسیله خاکورزی مناسب صورت نگیرد علاوه بر ذخیره نشدن نزولات جوی در داخل خاک، موجب ایجاد روانابمی شود و نهایتا فرسایش خاک را نیز به دنبال خواهد داشت.
درزراعت های آبی و زراعت در مناطق مرطوب، حاصلخیزی خاک عامل تعیین کننده است ولی در زراعت دیم آب بارندگی و میزان رطوبت عامل اصلی است و بایستی بااجرای رو ش های صحیح، حفظ و ذخیره رطوبت خاک افزایش یابد تا گیاه زراعی بتواند آب مورد نیاز خود را جذب نماید .هر چند موفقیت در زراعت دیم بستگی زیادی بهنزولات جوی دارد اما اجرای شیو ه های صحیح خاکورزی و روش های صحیح کاشت تاثیر بسیار عمد ه ای در بهبود زراعت و در نتیجه افزایش تولید دارد. امروزه تکنیک هایخاکورزی جدید در کاهش انرژی مکانیکی و به حداقل رساندن تعداد دفعات عبور از مزرعه جهت گیری شده است. یکی از این روش ها، کم خاکورزی و عدم برگردان کردنخاک می باشد.