قبل از این که انسان وارد چرخه کشاورزی و تکثیر گیاهان در طبیعت شود، برای میلیون‌ها سال انواع درختان و گیاهان در طبیعت به طور خودرو و با استفاده از عوامل محیطی بدون نیاز به کود یا شخم یا آزمایش خاک، به طور پیوسته به تکثیر و رشد خود مشغول بوده و انواع دانه‌ها و میوه‌ها بر روی گیاهان و مزارع دشت‌ها همه ساله بارور و مصرف می‌شده‌اند؛ اما با ورود و دخالت فراگیر انسان در این چرخه طبیعی، همه ساله میوه و محصولات همین گیاهان از مزارع و باغات برداشت شده و جهت مصرف به مناطق دیگر جهان منتقل می‌گردند. به همین علت هر ساله خاک باغات و مزارع به تدریج از نظر قدرت باروری فقیرتر شده و نیاز به تقویت و اصلاح خاک جهت افزایش محصول و تنظیم اسیدیته یا PH خاک جهت کاشت محصولات در سال بعد را دارد.
در گذشته کشاورزان و باغداران سنتی، به منظور جبران مواد معدنی و رفع ضعف خاک کشاورزی، همه ساله مقادیر دلخواهی از کود حیوانی یا گیاهی را به صورت تجربی به محل کاشت محصول خود اضافه می‌کردند و بدون اطلاع علمی و دقیق از شرایط خاک، امید داشتند تا محصولشان به ثمردهی و باروری مورد نظر برسد که البته باعث ایجاد هزینه‌های اضافه، اتلاف وقت و در بعضی مواقع بروز مشکلات جدید و عدم موفقیت در کاشت محصول می‌گردید.
امروزه در کشاورزی مدرن و علمی به راحتی می‌توان با انجام چند آزمایش ساده بر روی خاک محل کاشت محصول، به صورت دقیق از شرایط فیزیکی و شیمیایی آن مطلع شد و پس از بررسی نتایج این آزمایش به تقویت و اصلاح خاک و تنظیم PH آن جهت افزایش محصول و رسیدن به بالاترین راندمان در کشاورزی نائل شد.
بهترین زمان جهت انجام آزمایش خاک در انتهای فصل پاییز و ابتدای فصل بهار است. علت انتخاب این دو زمان آن است که در صورت نیاز به تقویت و اصلاح خاک، می‌توان در کوددهی پاییزی و بهاری مواد آلی و معدنی مورد لزوم را به خاک تزریق نمود. در آزمایش خاک مواردی مانند اسیدیته PH ، بافت خاک، هدایت الکتریکی EC ، شوری و درصد مواد آلی آن مانند نیترات، فسفر، پتاسیم، بُر، آهن، منگنز، روی و مس موجود در خاک به طور دقیق اندازه گیری می‌گردند. البته باید توجه داشت که هیچ استاندارد ثابتی برای تعیین مقدار دقیق عناصر فوق برای خاک وجود ندارد. علت آن است که مقادیر این عناصر به نوع خاک و به نوع محصول کاشته شده و حتی مواد درون آب سطحی یا بارشی محل بستگی دارد و شرایط گیاه و آب، تعیین کننده مقادیر دقیق این عناصر می‌باشد.
شاخص PH مشخص می‌کند که خاک مورد آزمایش تا چه اندازه از شرایط اسیدی یا قلیایی برخوردار است. مقادیر کمتر از 7 به معنی اسیدی بودن خاک و بیشتر از 7 نشانگر قلیایی بودن آن می‌باشد. اهمیت تنظیم این شاخص در آن است که بیشتر گیاهان در بازه بین 6.5 تا 7.5 به رشد و نمو مناسب می‌رسند و در این محدوده می‌توانند مواد غذایی مورد نیاز را به راحتی از خاک جذب نمایند.
باید توجه داشت که در خاک دو نوع میکروارگانیسم یا در واقع باکتری‌ها و قارچ‌ها در حال فعالیت می‌باشند که به آنها میکروارگانیسم‌های هوازی و بی‌هوازی می‌گویند. میکروارگانیسم‌های هوازی باعث تجزیه عناصر شیمیایی خاک می‌شوند و این عناصر را با کمک فتوسنتز به گیاهان منتقل می‌کنند و در نتیجه باعث رشد مفید گیاهان می‌گردند. محدوده فعالیت میکروارگانیسم‌های هوازی مفید در خاک‌های اسیدی است و هر چه جمعیت این میکروارگانیسم‌ها با تنظیم PH خاک در محدوده مورد نیاز آنها بیشتر شود، شاهد رشد مناسب گیاه و ثمردهی مطلوب آن خواهیم بود.
دسته دوم میکروارگانیسم‌ها از نوع بی‌هوازی هستند که وظیفه اصلی آنها پاکسازی طبیعت و تخریب عوامل درون خاک است که اگرچه موجب پایداری محیط زیست می‌باشند، ولی از نظر انسانی عاملی مخرب و پاتوژن محسوب می‌گردند. دامنه رشد این میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی در محدوده قلیایی خاک است و تنظیم PH خاک بر روی مقادیر اسیدی، باعث حذف و نابودی این میکروارگانیسم‌ها می‌گردد.
بعضی کشاورزان و یا کارشناسان ناآگاه تصور می‌کنند که جهت کم کردن PH خاک و اسیدی کردن آن می‌توانند تنها با تزریق اسیدهای معدنی مثل اسید سولفوریک، اسید کلریک، اسید نیتریک یا اسید فسفریک به هدف مورد نظر یعنی تقویت و اصلاح خاک رسیده و باعث افزایش باروری گیاهان گردند. این یک پیش‌فرض اشتباه است و اضافه کردن اسیدهای معدنی به خاک تنها به صورت موقتی باعث کاهش PH خاک خواهد شد ولی این عمل باعث مرگ میکروارگانیسم‌های مفید خاک و کاهش مواد آلی و پروتئینی و کاهش فعالیت قسمت زنده خاک و نابودی حالت تامپونی آن می‌شود. این راهکار ممکن است به طور موقتی برای مدتی جواب دهد اما در نهایت باعث تبدیل خاک به یک ماده بدون ساختمان و کویری می‌گردد و قدرت کشاورزی خود را از دست می‌دهد.
در کشور ما ایران اکثر خاک‌ها دارای حالت قلیایی هستند و PH بالایی دارند. بعضی تصور می‌کنند که در شمال ایران به علت بارندگی و رطوبت فراوان، خاک این مناطق دارای حالت اسیدی است در حالی که باید توجه داشت که تنها وجود میکروارگانیسم‌های مورد نظر به حلالیت و افزایش راندمان خاک منجر می‌گردد و تنها مقدار PH برای داشتن کیفیت خاک ملاک نیست.
در کشاورزی علمی امروز ثابت شده است که بهترین عامل جهت تقویت و اصلاح خاک و تنظیم اسیدی شدن PH خاک، افزایش گوگرد است. اضافه کردن گوگرد به صورت خارجی به خاک، هم به مصرف گیاه می‌رسد و هم باعث تولید اسید سولفوریک به صورت مول به مول در خاک می‌گردد که تولید این اسید سولفوریک به صورت بیولوژیک است و باعث افزایش فعالیت میکروارگانیسم‌های هوازی خاک و در نهایت افزایش حلالیت و قدرت جذب عناصر غذایی خاک می‌گردد. البته جهت اکسیداسیون گوگرد باید یک عامل اکسید کننده دیگر نیز به خاک اضافه شود که باکتری‌های اکسید کننده گوگرد هستند و باعث کامل شدن چرخه ایجاد بیولوژیک اسید سولفوریک در خاک و تقویت و اصلاح آن خواهند شد.
برخی موارد جهت اسیدی شدن خاک از سولفات آلومینیوم استفاده می‌گردد. این ماده به سرعت با خاک واکنش نشان داده و خاک را اسیدی می‌نماید ولی چون یک واکنش بیولوژیک نیست، مانند استفاده از اسیدها مخرب بوده و پیشنهاد نمی‌گردد.
بعض مواقع خاک بیش از حد اسیدی شده و PH آن به مقادیر کمتر از 5 می‌رسد که باید به سمت قلیایی شدن تنظیم شود. در این حالت از سنگ آهک که یک ماده طبیعی قلیایی است و به صورت آسیاب شده یا همان آهک استفاده می‌شود. بهترین زمان جهت افزودن آهک به خاک، فصل پاییز است و چند ماه زمان نیاز است تا تأثیر آن مشخص گردد. میزان مورد نیاز آهک به نوع خاک و گیاه کاشته شده در آن نیز بسیار بستگی دارد. تزریق آهک باید همراه با شخم زدن خاک انجام گردد و طی چند مرحله آزمایش مجدد خاک باید PH مورد نظر را دریافت نمود. از خاکستر چوب سوخته شده نیز می‌توان جهت قلیایی نمودن خاک استفاده نمود که تأثیر خیلی کمتری نسبت به آهک دارد.
باید توجه داشت که استفاده از هر گونه مواد شیمیایی و طبیعی جهت تقویت و اصلاح خاک ممکن است باعث تجمع این مواد بر روی سطح درختان و گیاهان شده و باعث ایجاد مشکل برای برگ و شاخه آنها بشود. لذا حتماً پس از استفاده از این مواد باید کلیه درختان و گیاهان مورد شستشوی سطحی قرار گرفته و از صدمه این مواد توسط شستشو حفاظت گردند.
در آزمایش خاک علاوه بر تعیین PH و تنظیم آن، موارد دیگری نیز باید مورد توجه قرار گیرند. از جمله این موارد درصد مواد آلی موجود در خاک است که از بقایای بازمانده گیاهان و جانوران تشکیل شده است. به این پارامتر درصد کربن خاک نیز گفته می‌شود. مقادیر این مواد آلی نقش مهمی در جلوگیری از فرسایش خاک و حاصل‌خیز بودن آن دارد و میزان استاندارد جهانی آن حدود 2 درصد به بالاست. اکثر خاک‌های کشور ما از نظر مواد آلی دارای کمبود و فقر بوده که میزان این مواد در آنها به حدود نیم درصد می‌رسد و باید با توجه به محصول مورد کشت، درصد این مواد آلی هنگام کوددهی به تنظیم مورد نظر رسانده شود.
از خصوصیات دیگر خاک میزان هدایت الکتریکی آن است. هدایت الکتریکی هر خاک به میزان یونهای نمک موجود در آن بستگی دارد و مستقیماً بر رشد و نمو محصولات تأثیر می گذارد. میزان هدایت الکتریکی یا شوری خاک با واحدی به نام دسی‌زیمنس بر متر سنجیده می‌شود. مقدار مناسب آن کمتر از دو واحد می‌باشد و در مقادیر بین دو تا چهار باعث اختلال رشد گیاهان حساس به شوری، مقادیر بین چهار تا هشت تنها مناسب گیاهان مقاوم به شوری و بازه بیش از هشت تنها جهت رشد تعداد بسیار معدودی از گیاهان در نظر گرفته می‌شود.
بافت خاک نیز که به آن طبقه یا کلاس خاک گفته می‌شود در آزمایش خاک تعیین می‌گردد. خاک‌ها به انواع مختلفی از جمله خاک شنی، خاک رس، خاک سیلت و خاک لومی طبقه بندی می‌شوند. خاک شنی ذرات ریزی دارد و ظرفیت نگهداری کمی برای آب دارد. خاک رس ذرات بسیار ریزی دارد و آب نمی‌تواند از آن عبور کند. خاک سیلت بین این دو نوع قرار دارد. خاک لومی نیز بهترین خاک برای کشاورزی می‌باشد. در کشور ما اکثر خاک‌ها از نوع رسی بوده و جزو خاک‌های سنگین به حساب می‌آیند.