Безотвальная обработка почвы, способ рыхления почвы орудиями, не переворачивающими борозды; применяется при первичной глубокой и мелкой осенней обработке почвы, при обработке залежей, при предпосадочной подготовке почвы весной.
В Советском Союзе глубокая безотвальная обработка почвы производится глубокорыхлителями-глубокорыхлителями, а поверхностная — безотвальными и стержневыми культиваторами. Эти орудия в меньшей степени разрыхляют верхний слой почвы, сохраняя стерню и другие растительные остатки на поверхности поля. Это весьма существенно в условиях степных районов (Южный Урал, Западная и Восточная Сибирь, Алтайский край, Казахская ССР). Стеня защищает почву от ветровой эрозии и способствует лучшему удержанию снега на полях, тем самым способствуя накоплению влаги в почве.
Во многих странах уже давно существует интерес к обработке почвы без отвала. В 80-х гг. 19 в. русские учёные Д. И. Менделеев и П. А. Костычев не считали обязательной и нужной во всех случаях обработку почвы переворачиванием борозд. В конце 19 в. И. Е. Овсинский предложил «Новую систему земледелия». Он предусматривал замену многократных культиваций на глубину 5–6 см глубокой отвальной вспашкой. В начале 20 века в южных районах Франции вместо вспашки была предложена мелкая обработка почвы без отвала с помощью пружинных культиваторов. Обработка почвы без отвала изучалась в Германии (Ф. Ахенбах и др., 1921). Методы безотвальной обработки почвы исследовались в Англии (1933—36), но так же, как и в Германии, не получили широкого распространения. В Канаде широко практикуется безотвальная обработка почвы с целью защиты почвы от ветровой эрозии. В 1943 американский фермер Э. Фоулкнер предложил заменить обычную вспашку поверхностной культивацией без отвала; он высказал мнение, что глубокая отвальная вспашка нарушает нормальные биохимические процессы в почве и способствует ее эрозии.
В СССР идею безотвальной обработки почвы развил ученый колхозник и экспериментатор Т. С. Мальцев. В 40-е годы на основе многолетних опытов он пришел к выводу о необходимости отказа от применения отвальной вспашки на черноземных почвах Зауралья. Мальцев рекомендовал чередовать глубокую безотвальную обработку почвы плугами со снятыми отвалами и поверхностную многократную обработку дисковыми культиваторами. Такая система обработки почвы уже много лет обеспечивает урожайность яровой пшеницы до 20 ц и более с гектара в колхозе «Заветы Ленина» Шадринского района Курганской области. Однако опыты, проведенные в степной и лесостепной зонах Западной Сибири и Казахстана, показали, что недостатком этой системы обработки почвы является то, что дисковые культиваторы разрушают стерню и сильно распыляют почву. Поэтому эта система не получила широкого распространения в районах ветровой эрозии.
Исследования по безотвальной обработке почвы, применимые к степным районам Советского Союза, продолжаются во Всесоюзном научно-исследовательском институте зерна, работающем над внедрением безотвальной обработки почвы с применением новых орудий типа безотвальной обработки почвы, обеспечивающих сохранение стерни на поверхности почвы. Лучшее увлажнение почвы при ее обработке без отвала позволяет получать более высокие урожаи яровой пшеницы и других культур в засушливых степных районах. Например, в опытном хозяйстве Всесоюзного научно-исследовательского института зерна средняя урожайность за семилетний период (1961-67) составила 11,5 ц/га яровой пшеницы из производственных насаждений, возделываемых без отвала. , а земля, перепаханная отвалом осенью, дала 9,0 ц. В институте проводится комплексное изучение безотвальной обработки почвы в составе разработанного им общего комплекса противоэрозионных (защитных) мероприятий.