فروسایش (degradation) خاک های کشاورزی و تلفات عناصر غذایی متاثر از کشاورزی متراکم و خاک ورزی شدید، از جمله نگرانی های زیست محیطی و کشاورزی است. این نگرانی ها موجب ظهور و توسعه تکنولوژی های حفاظتی نظیر سیستم های خاک ورزی حفاظتی و پلیمرهای سنتزی شده است. مطالعه ای به منظور ارزیابی پیامدهای سه سیستم خاک ورزی و کاربرد پلی اکریل آمید آنیونی بر خصوصیات فیزیکی هیدرولیکی خاک، خصوصیات کیفی آب خروجی و چرخه نیتروژن انجام شد. پژوهش فوق با استفاده از آزمایش کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام پذیرفت. کرت اصلی کاربرد ماده شیمیایی پلی اکریل آمید در سه غلظت صفر (p0)، ده (p10) و بیست (p20) میلی گرم در لیتر و کرت فرعی شدت های مختلف خاک ورزی در سه سطح شامل شخم با گاو آهن برگردان دار و دیسک (ct1)، شخم با گاو آهن برگردان دار و سیکلوتیلر (ct2) و خاک ورز مرکب حفاظتی (rt) بودند. از تحلیل عاملی به منظور گروه بندی و تعیین موثرترین شاخص های کیفی خاک استفاده شد. نتایج نشان داد سیستم های خاک ورزی و پلی اکریل آمید تاثیر معنی داری بر تغییرات خصوصیات کیفی خاک و آب داشتند. در خاک های شخم خورده تحت تیمار rt، مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع، پایداری خاکدانه و نفوذ تجمعی بطور معنی داری نسبت به ct1 و ct2 بیشتر بودند. تاثیر تیمار پلی اکریل آمید بر افزایش نفوذ، پایداری خاکدانه، هدایت هیدرولیکی، کاهش غلظت رسوب رواناب و جرم مخصوص ظاهری بصورت p20>p10>p0 بود. تیمارهای rt×p10 و rt×p20 نسبت به rt×p0 موجب کاهش نیتروژن نیتراتی خاک بعد از برداشت محصول به میزان 1/32 و 8/41 درصد شدند. نتایج حاصل از تحلیل عاملی نشان داد پایداری خاکدانه، هدایت هیدرولیکی و شاخص مخروط بعنوان برجسته ترین ویژگی های خاک در میان شاخص های مورد ارزیابی کیفیت خاک شناخته شدند.

به منظور مقایسه میزان انرژی مصرفی و بازده آن در روشهای مختلف تهیه زمین ذرت ، سه روش مختلف خاک ورزی بوسیله گاوآهن برگردان دار با روش خاک ورزی براساس گاوآهن قلمی در رطوبتهای مختلف در سال 77 در منطقه داراب فارس با یکدیگر مقایسه شد. این بررسی با استفاده از طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی شامل 4 تیمار در 5 تکرار اجرا گردید. سرعت پیشروی، زمان مصرفی، مقاومت کششی، نیازهای سوختی، عملکرد محصول و میزان انرژی مالبندی مصرف شده برای عملیات خاک ورزی اولیه و ثانویه بعنوان شاخص های عملکردی در هر یک از روشها اندازه گیری شد. نتایج حاصله نشان می دهد که میزان محتوای رطوبت خاک در زمان عملیات خاک ورزی اولیه تاثیر معنی داری بر شاخص های عملکردی ادوات داشت . بیشترین مقدار سوخت مصرفی، مقاومت کششی، توان مالبندی و انرژی مالبندی مصرفی مربوط به شرایطی بود که عملیات خاک ورزی اولیه بوسیله گاوآهن برگردان دار در محتوای رطوبتی 8/65 درصد انجام شد و کمترین مقدار نیز مربوط به حالتی بود که عملیات مذکور بوسیله گاوآهن قلمی و در رطوبت 16 تا 18 درصد انجام گرفت . مقایسه میانگین ها نشان داد که شاخص های عملکردی هرس بشقابی و تسطیح کننده در تیمارهاییکه در رطوبت کمتر از 10 درصد شخم خورده اند همواره بیشتر از محتوای رطوبتی 16 تا 18 درصد بود. همچنین نتایج حاصل از مقایسه چهار روش مختلف خاک ورزی تولید ذرت (نظام های عملیاتی) نشان داد که بین نیازهای سوختی، زمانی و انرژی مالبندی مصرف شده در هر یک از نظام ها اختلاف بسیار معنی داری وجود دارد. میزان انرژی ورودی (مصرفی کل در شرایطی که عملیات خاک ورزی در محتوای رطوبتی کمتر از 10 درصد انجام گرفت نسبت به سایر روشها (رطوبت 16 تا 18 درصد) ماکزیمم بود و مقادیر انرژی خروجی (تولیدی) نیز در کلیه روشها از نظر آماری در یک سطح قرار گرفت . همچنین بازده انرژی در بین روشهای مختلف خاک ورزی مورد مطالعه تفاوت معنی داری با یکدیگر نشان نداد.