Temel amacı iyi bir tohum ve / veya fide / fidan ortamı hazırlama olan toprak işleme, genel olarak köklenmenin en uygun şekilde olması için toprak yapısına bir müdahale etme sürecidir. Toprak işleme ürünün verimliliği kadar toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkileyen faaliyettir.1
Toprak işleme, yoğun toprak işleme, koruyucu toprak işleme ve minimum / sıfır toprak işleme olmak üzere üç genel grup altında sınıflandırılabilir.
Yoğun toprak işleme sisteminde toprak, ekim için pullukla alt üst edilerek derin sürülür ve düzeltilir. Bu işleme şeklinde, başlangıçta, toprak üzerindeki tüm ürün artıkları temizlenir toprak her tür bitkiden arındırılır. Böylece toprak belli bir süre örtüsüz bırakılır, bu nedenle bu işleme tipinde erozyonla toprak kaybı yüksektir. Alt üst edildiği için toprak içinde bulunan organik madde güneş ve sıcaklık etkisiyle yanar, toprak organik madde içeriği azalır. Daha fazla yakıt tüketildiği için daha fazla karbon salınır.
Koruyucu toprak işleme sisteminde toprağı devirerek işleyen pulluk ve benzeri aletler kullanılmaz. Tamamı değil de arazinin yalnızca ekilecek ürün için ihtiyaç duyulan kadarı işlenir. Bu sistemde ön bitki veya ürün artıkları tarla yüzeyinde bırakılır. Arazide en az %30 oranında ürün artığı kalır veya bunlar çürümeye bırakılır (malçlama yapılır). Erozyona karşı toprak koruma tedbirleri alınır.
Toprak işlemesiz tarım sisteminde toprak işleme yapılmaksızın doğrudan ekim makinaları ile ekim yapılır ve bitki gelişme süresince hiçbir toprak işlemesi yapılmaz.2 Böyle bir sistemin yüzey kalıntıları, toprak ve su tasarrufu için son derece önemlidir. Yabancı ot kontrolü genellikle herbisitlerle veya bazı durumlarda ekim nöbetiyle (rotasyonuyla) sağlanır.3
İdeal bir toprak işleme uygulamasında toprak verimliliğinin korunması, toprak kaybının (erozyonun) azaltılması, toprağın sıkışıklığının önlenmesi, topraktaki biyoçeşitliliğin korunması hedeflenir.4 Koruyucu toprak işleme ve işlemesiz tarım da zamanla toprak organik madde içeriği artar, toprakta daha fazla karbon depolanmış olur, toprak daha sağlıklı olur.5
Yoğun toprak işleme ve endüstriyel tarım arasında güçlü bir ilişki vardır. Endüstriyel tarım kullanılan yöntemler ile en düşük maliyetle en fazla ürün elde etme ve kârı hedefler.5 Toprak yaşayan bir varlıktan çok bir fabrika gibi görülür ve üretimi arttırmak için sürülür, üretimin kontrolü daha kolay olduğu için tek tip ürün yetiştiriciliği tercih edilir ve üretim gübre ve zararlı organizmaları engelleyici maddelerle (pestisitlerle) kontrol altına alınmaya çalışılır. Tüm bu süreçte toprağın yoğun olarak işlenmesi topraktaki organik madde miktarının azalmasına, toprak canlılarının yaşam ortamlarının bozulmasına ve toprak mikroorganizma faaliyetlerinin azalmasına neden olur.6
Toprağın sürülmesi toprağın alt katmanlarında yaşayan organizmaları, özellikle de toprak solucanlarını yüzeye çıkararak onların yırtıcı canlılardan ve aşırı hava koşullarından zarar görmelerine neden olur.7 Ayrıca, toprağı sıkıştırarak toprak taneleri arasındaki boşluğu azaltır, sıkışmış bir toprakta bitkiler köklerini yeterince geliştiremez, topraktaki oksijen miktarı hızla düşer ve organizmalar solunum yapamaz hale gelir, toprak canlı tür çeşitliliğini giderek kaybeder.8
Aşırı ve sürekli kullanılan yapay azotlu gübreler toprağı asitlendirdiğinden, bir süre sonra toprak biyoçeșitliliği üzerinde olumsuz etkide bulunurlar. Pestisitler ise toprak biyoçeşitliliğini etkileyerek zamanla toprağın bozulmasına neden olur.9
Bir tarım arazisinde tek bir ürün çeşidinin yetiştirilmesi durumuna monokültür (tek bitki tarımı) tarım denir. Sürekli monokültür tarım toprakta mikropların daha hızlı birikmesine, toprağın ve ürünün hastalıklara karşı direncinin azalmasına neden olur. Yıllarca aynı bitkinin değiştirilmeden yetiştirilmesi sonucunda toprağın besin bakımından giderek zayıfladığı görülür.10
Dünya genelindeki tarım alanlarının %75'i ve doğal varlıkların büyük bölümü dünya nüfusunun %30'unu beslemek için kullanılmaktadır. Diğer taraftan dünya genelinde 500 milyondan fazla yerel üretici (köylü), dünya nüfusunun %70'ini doyurabilmek için tarım alanlarının %25'inde üretim yapmakta ve neredeyse hiçbir fosil yakıt ve kimyasal kullanmamaktadırlar.11