Nông nghiệp hữu cơ
Phương pháp > Quản lý đất đai

Canh tác hữu cơ chủ yếu dựa vào sự phân hủy tự nhiên của vật chất hữu cơ, sử dụng các kỹ thuật như ủ phân xanh, phân compost, để thay thế các chất dinh dưỡng lấy từ đất của vụ trước. Quá trình sinh học này, được thúc đẩy bởi các vi sinh vật như nấm rễ, cho phép sản xuất tự nhiên của các chất dinh dưỡng trong đất trong suốt mùa sinh trưởng và đã được gọi là biến đất thành thức ăn để nuôi cây. Canh tác hữu cơ sử dụng một loạt các phương pháp để cải thiện độ phì đất, bao gồm cả luân canh cây trồng, hạn chế làm đất, sử dụng phân compost. Bằng cách giảm công đoạn làm đất thì đất sẽ không bị đảo ngược và tiếp xúc với không khí, ít carbon được thoát vào khí quyển dẫn đến cacbon hữu cơ trong đất nhiều hơn. Điều này có thêm lợi ích của việc cô lập carbon, có thể làm giảm lượng khí nhà kính và giúp đảo ngược sự thay đổi khí hậu.
Cây cần nitơ, phosphor, kali, vi lượng và các quan hệ cộng sinh với nấm hoặc các sinh vật khác để phát triển mạnh, đặc biệt là mức độ yêu càu đồng bộ hóa các điều kiện trên vào đúng thời điểm nhất (khi cây cần nó nhất) là một thách thức lớn đối với người nông dân. Luân canh và phân xanh, cây cải tạo đất (cây che phủ) giúp cung cấp đạm thông qua các cây họ đậu, trong đó nitơ từ không khí được cố định thông qua sự cộng sinh với vi khuẩn rhizobial. Cây trồng xen có chức năng được sử dụng để kiểm soát côn trùng và bệnh tật, cũng có thể làm tăng chất dinh dưỡng trong đất. Tuy nhiên sự cạnh tranh dinh dưỡng giữa các cây họ đậu và các cây trồng chủ đạo có thể trở thành vấn đề và khoảng cách giữa các hàng cây trồng là bắt buộc tuân thủ lưu ý. Vật rơi rụng từ cây trồng có thể được trả lại đất và các loài cây trồng khác nhau đem lại một lượng nitơ khác nhau, có khả năng trợ giúp đồng bộ hóa. Nông dân canh tác hữu cơ cũng sử dụng phân động vật, một số phân bón chế biến dạng bột khoáng như phosphate và các loại bột trầm tích biển (một hình thức tự nhiên của kali) cung cấp kali. Cùng những phương pháp giúp kiểm soát xói mòn. Trong một số trường hợp pH có thể cần phải điều chỉnh. Thay đổi pH tự nhiên bằng các phương pháp dùng vôi và lưu huỳnh, nhưng ở Mỹ một số hợp chất như sắt sulfat, nhôm sulfate, magnesium sulfate, và Bo hòa tan cũng được cho phép trong canh tác hữu cơ.
Trang trại hỗn hợp với cả gia súc và cây trồng có thể hoạt động hợp lý, theo đó đất tập hợp khả năng cung cấp thức ăn vật nuôi thông qua tăng trưởng của một số loài cây cố định đạm được sử dụng như cỏ ba lá màu trắng (chẽ ba bò hoa trắng) hoặc cỏ linh lăng (Medicago sativa) và phát triển cây công nghiệp hoặc các loại ngũ cốc khi khả năng phát triển được hình thành. Trang trại mà không chăn nuôi ("stockless") có thể thấy khó khăn hơn để duy trì độ phì của đất vì có thể phải dựa nhiều hơn vào yếu tố đầu vào bên ngoài như mua phân bón cũng như các loại hạt giống cây đậu hạt và cây phủ xanh, cây phân xanh (mặc dù các loại hạt đậu hạt có thể cải tạo nitơ hạn chế vì chúng được thu hoạch phục vụ chăn nuôi). Trang trại trồng trọt trái cây và rau quả trong điều kiện được bảo vệ thường xuyên thay thế nhiều hơn từ các đầu vào bên ngoài.
Nghiên cứu đặc điểm sinh học các sinh vật đất và đất đã được chứng minh có lợi cho nông nghiệp hữu cơ. Giống vi khuẩn và nấm phân hủy hóa chất, vật chất thực vật và chất thải động vật thành các chất dinh dưỡng trong đất sản xuất, chúng đem lại chất lượng và sản lượng tốt hơn cho cây trồng trong tương lai. Năng suất thấp hơn đáng kể ít hoặc không có bổ sung chất dinh dưỡng do giảm tập đoàn vi khuẩn đất. Tăng phân cải thiện hoạt động sinh học, cung cấp một hệ thống đất lành mạnh, giúp hiệu quả canh tác và năng suất cao hơn.