محراث

عندما بدأت الزراعة بالظهور ، كانت تُحرث التربة باستخدام أدوات يدوية بسيطة كالعصي والمعاول . ^{[ 4 ]} استُخدمت هذه الأدوات في المناطق الخصبة، مثل ضفاف النيل ، حيث يُجدد الفيضان السنوي التربة، لإنشاء أخاديد لزراعة البذور. لم تُخترع العصي والمعاول في مكان واحد، بل كان استخدام المعاول شائعًا في كل مكان تُمارس فيه الزراعة. تُعد الزراعة بالمعاول الطريقة التقليدية لحراثة الأرض في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية، التي تتميز بتربتها الحجرية، وانحداراتها الشديدة، وزراعة المحاصيل الجذرية بشكل رئيسي، والحبوب الخشنة المزروعة على مسافات متباعدة. ورغم أن الزراعة بالمعاول هي الأنسب لهذه المناطق، إلا أنها تُستخدم بشكل أو بآخر في كل مكان.

كانت بعض المعاول القديمة، مثل المِعْول المصري (mr )، مدببة وقوية بما يكفي لتطهير التربة الصخرية وحفر آبار البذور ، ولذلك سُميت بالمعاول اليدوية ( hand-ards) . مع ذلك، فإن تدجين الثيران في بلاد ما بين النهرين وحضارة وادي السند ، ربما في وقت مبكر من الألفية السادسة قبل الميلاد، وفّر للبشرية قوة الجر اللازمة لتطوير المحراث الحقيقي ( ard ) الأكبر حجمًا والذي تجره الحيوانات. كما تم اكتشاف حقل محروث، يعود تاريخه إلى حوالي 2800 قبل الميلاد، في كاليبانجان بالهند. ^{[ 16 ]} وعُثر على نموذج من الطين المحروق للمعاول القديمة في بانوالي بالهند، مما يُلقي الضوء على شكل الأداة المستخدمة. ^{[ 17 ]} وظل من السهل استبدال المِعْول في حال تلفه، كما كان من السهل استنساخه. ^{[ 18 ]}

كان أقدمها المحراث القوسي، الذي يتكون من عمود جر (أو عارضة) مثقوب بعصا رأسية مدببة أرق تُسمى الرأس (أو الجسم)، أحد طرفيه عبارة عن دعامة (مقبض) والآخر نصل قاطع يُجر عبر التربة السطحية لقطع أخدود ضحل مناسب لمعظم محاصيل الحبوب. لم يكن المحراث القوسي يُنظف الأرض الجديدة جيدًا، لذلك كان لا بد من استخدام المعاول أو الفؤوس لاقتلاع الأعشاب والشجيرات، وكان من الممكن صنع شعيرات يدوية تشبه المنجل لقطع أخاديد أعمق أمام النصل القاطع. ولأن المحراث القوسي كان يترك شريطًا من الأرض غير المضطربة بين الأخاديد، كانت الحقول تُحرث غالبًا بشكل متقاطع طوليًا وعرضيًا، مما كان يُشكل حقولًا مربعة الشكل على الطراز السلتي . ^{[ 19 ] : 42} كانت التربة الثقيلة في شمال أوروبا صعبة العمل بالمحراث الكاشط. ^{[ 19 ] :43} في الواقع، فإن الأرض هي الأنسب للتربة الطينية أو الرملية التي يتم تخصيبها بشكل طبيعي عن طريق الفيضانات السنوية، كما هو الحال في دلتا النيل والهلال الخصيب ، وبدرجة أقل أي منطقة أخرى لزراعة الحبوب ذات التربة الخفيفة أو الرقيقة.

لزراعة المحاصيل بانتظام في المناطق الأقل خصوبة، كان يُعتقد سابقًا أنه يجب تقليب التربة لجلب العناصر الغذائية إلى السطح. وكان المحراث الدوار، المعروف أيضًا باسم المحراث ذي اللوح القلاب (في المملكة المتحدة)، أو المحراث ذي اللوح القلاب (في الولايات المتحدة)، أو المحراث الإطاري، بمثابة تقدم كبير لهذا النوع من الزراعة. ^{[ 20 ]} ويمكن إضافة محراث ذي شفرة (أو سكيث) للقطع عموديًا في الأرض أمام النصل (أمام الضفدع)، وهو حافة قطع على شكل إسفين في الجزء السفلي الأمامي من اللوح القلاب، حيث يدعم الجانب الأرضي للإطار الجزء السفلي من النصل (المكون الموجود تحت الأرض). وقد تم اختراع المحراث الحديدي الثقيل ذي اللوح القلاب في إمبراطورية هان الصينية في القرنين الأول والثاني الميلاديين، ومن هناك انتشر إلى هولندا ، التي قادت الثورة الزراعية. ^{[ 21 ] : 20} وكان المحراث ذو اللوح القلاب الذي تم تقديمه في القرن الثامن عشر بمثابة تقدم كبير في التكنولوجيا. ^{[ 4 ]}

تُلبي المحاريث الصينية، منذ عهد أسرة هان، جميع شروط الكفاءة هذه على نحوٍ ممتاز، ولعل هذا هو السبب في أن فريق المحراث القياسي في عهد أسرة هان كان يتألف من حيوانين فقط، وفي الفرق اللاحقة كان يتألف عادةً من حيوان واحد، بدلاً من أربعة أو ستة أو ثمانية حيوانات جرّ شائعة في أوروبا قبل إدخال المحراث ذي اللوح المنحني وغيره من مبادئ التصميم الجديدة في القرن الثامن عشر. مع أن المحراث ذي اللوح المنحني ظهر لأول مرة في أوروبا في أوائل العصور الوسطى، إن لم يكن في أواخر العصر الروماني، إلا أن ألواح المحراث قبل القرن الثامن عشر كانت عادةً خشبية ومستقيمة (الشكل 59). تطلّب الجهد الهائل المبذول في جرّ مثل هذا البناء الضخم فرق محاريث كبيرة، وهذا يعني ضرورة تخصيص مساحات شاسعة من الأراضي كمراعٍ. في الصين، حيث كانت الحاجة إلى قوة حيوانية أقل بكثير، لم يكن من الضروري الحفاظ على نظام الزراعة المختلطة (الزراعة والمراعي) النموذجي في أوروبا: إذ أمكن تقليل مساحة الأراضي البور وتوسيع مساحة الأراضي الصالحة للزراعة، وإعالة عدد أكبر بكثير من السكان مقارنةً بنفس مساحة الأرض في أوروبا. ^{[ 22 ]}

تحمل الأجزاء العلوية من الهيكل (من الأمام) وصلة نقل الطاقة المحركة (الخيول)، ومحراث القطع، والإطار الجانبي. وبحسب حجم الآلة وعدد الأخاديد التي صُممت لحرثها في المرة الواحدة، يمكن إضافة عربة أمامية مزودة بعجلة أو عجلات (تُعرف بعجلة الأخدود وعجلة الدعم) لدعم الهيكل (المحراث ذو العجلات). في حالة المحراث ذي الأخدود الواحد، توجد عجلة واحدة في الأمام ومقابض في الخلف ليتمكن الحراث من تحريكه. ^{[ 23 ]}

عند جرّ المحراث في الحقل، يقطع النصل التربة، بينما يقطع النصل أفقيًا من الأخدود السابق إلى القطع الرأسي. يؤدي ذلك إلى تحرير شريط مستطيل من العشب، يرفعه النصل ويحمله لوح المحراث لأعلى وفوقه، بحيث يرتفع شريط العشب (شريحة من التربة السطحية ) المقطوع ويتدحرج مع تقدم المحراث، ثم يسقط مقلوبًا في الأخدود وعلى التربة المحروثة من المسار السابق في الحقل. يُطلق على كل فجوة في الأرض حيث رُفعت التربة ونُقلت (عادةً إلى اليمين) اسم أخدود. يستقر العشب المرفوع منه بزاوية 45 درجة تقريبًا في الأخدود المجاور، على الجزء الخلفي من العشب من المسار السابق. ^{[ 24 ]}

تُخلف سلسلة من عمليات الحراثة في الحقل صفًا من قطع العشب، جزء منها في الأخاديد وجزء آخر على الأرض التي رُفعت سابقًا. بصريًا، عبر الصفوف، تظهر الأرض على اليسار، وأخدود (نصف عرض شريط التربة المُزال)، وشريط التربة المُزال مقلوبًا تقريبًا على نصف شريط التربة المقلوب السابق، وهكذا عبر الحقل. تُشكل كل طبقة من التربة والمجرى الذي أتت منه أخدودًا كلاسيكيًا. قلل المحراث ذو اللوح القلاب بشكل كبير من الوقت اللازم لإعداد الحقل، مما سمح للمزارع بزراعة مساحة أكبر من الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يُشكل النمط الناتج من التلال المنخفضة (أسفل اللوح القلاب) والمرتفعة (بجانبه) في التربة قنوات مائية، مما يسمح بتصريف المياه. في المناطق التي يُسبب فيها تراكم الثلوج صعوبات، يُتيح ذلك للمزارعين زراعة التربة في وقت أبكر، حيث يتم تصريف مياه الذوبان بسرعة أكبر. ^{[ 25 ]}

أجزاء

يتكون المحراث ذو اللوح القلاب من خمسة أجزاء رئيسية:

1. سكة المحراث
2. يشارك
3. الجانب البري (قصير أو طويل)
4. الضفدع (يُسمى أحيانًا معيارًا)
5. ذيل

يتم تثبيت النصل والجانب الأرضي ولوحة القالب بمسامير إلى الضفدع، وهو قطعة غير منتظمة من الحديد الزهر في قاعدة جسم المحراث، والتي يتم تثبيت الأجزاء التي تتآكل التربة بها بمسامير . ^{[ 26 ]}

النصل هو الحافة التي تُحدث القطع الأفقي لفصل أخدود الحراثة عن التربة أسفله. تُصمَّم الأنصال التقليدية لاختراق التربة بكفاءة: حيث يكون طرفها مدببًا للأسفل لسحب النصل إلى عمق منتظم. يختلف الخلوص، الذي يُشار إليه عادةً بالشفط أو الشفط السفلي، باختلاف أنواع المحاريث. يرتبط شكل النصل بنوع التربة، وخاصةً في الشفط السفلي أو تقعر سطحه السفلي. عمومًا، تُعرف ثلاث درجات من الخلوص أو الشفط السفلي: عادي للتربة الخفيفة، وعميق للتربة الجافة العادية، وعميق جدًا للتربة الطينية والحصوية. ^{[ 27 ]}

مع تآكل نصل المحراث، يصبح غير حاد، مما يتطلب قوة أكبر لسحبه عبر التربة. لن يمتلك جسم المحراث ذو النصل المتآكل قوة سحب كافية لضمان حفر الأرض إلى عمق العمل الكامل.

بالإضافة إلى ذلك، يتميز النصل بقوة شفط أفقية تتناسب مع مقدار انحناء طرفه عن سطح الأرض. يؤدي الشفط السفلي إلى اختراق المحراث للعمق المطلوب عند سحبه للأمام، بينما يؤدي الشفط الأفقي إلى إنشاء عرض الأخدود المطلوب. النصل عبارة عن جزء مستوٍ ذي شكل شبه منحرف، يقطع التربة أفقيًا ويرفعها. من الأنواع الشائعة: النصل العادي، والنصل المجنح، والنصل ذو الطرف المدبب، والنصل ذو الطرف الملحوم أو المثبت. يحافظ النصل العادي على قطع جيد، ولكنه يُنصح باستخدامه في التربة الخالية من الحجارة. يُستخدم النصل المجنح في التربة الثقيلة ذات نسبة متوسطة من الحجارة. يمكن استخدام النصل ذو الطرف المدبب في الظروف القاسية (التربة الصلبة والحجرية). أما النصل ذو الطرف الملحوم فيقع بين النوعين الأخيرين. صمم المصنعون أنصالًا بأشكال مختلفة (شبه منحرف، ماسي، إلخ) ذات طرف وأجنحة مثبتة بمسامير، وغالبًا ما تكون قابلة للتجديد بشكل منفصل. في بعض الأحيان، توضع حافة القطع للنصل أمام لوح القالب لتقليل تفتيت التربة. ^{[ 29 ]}

لوح التقليب هو جزء المحراث الذي يستقبل رقعة الأخدود من النصل. ^{[ 4 ]} وهو مسؤول عن رفع رقعة الأخدود وتدويرها، وأحيانًا عن تفتيتها، وذلك بحسب نوع لوح التقليب وعمق الحراثة وظروف التربة. وتعتمد شدة هذه العملية على نوع لوح التقليب. ولملاءمة ظروف التربة المختلفة ومتطلبات المحاصيل، صُممت ألواح التقليب بأشكال متنوعة، يُنتج كل منها شكل أخدود وتشطيب سطح خاص به، ولكنها في جوهرها لا تزال تتوافق مع تصنيف جسم المحراث الأصلي. وقد صُنفت الأنواع المختلفة تقليديًا إلى محراث للأغراض العامة، وحراث للحفر، وحراث نصف للحفر، كما هو موضح أدناه. ^{[ 30 ]}

• تتميز المحراث ذو الاستخدام العام بجسم منخفض السحب ذي انحناء محدب لطيف في المقطع العرضي من الأعلى إلى الأسفل، مما يسمح بحفر أخدود بعرض ثلاثة أجزاء وعمق جزأين، على سبيل المثال 300 مم (12 بوصة) عرضًا و 200 مم (7.9 بوصة) عمقًا. يقوم المحراث بحفر الأخدود ببطء دون كسره تقريبًا، ويُستخدم عادةً للحرث الضحل (بحد أقصى 200 مم (7.9 بوصة) عمقًا). وهو مفيد لحرث المراعي، حيث يُهيئ الأرض لمقاومة الصقيع الشتوي، مما يقلل من الوقت اللازم لتحضير مهد البذور للمحاصيل الربيعية.      
• لوح المحراث قصير، منحني بشدة، ذو مقطع عرضي مقعر من الأعلى إلى الأسفل ومن الساق إلى الذيل. يُدير شق الأخدود بسرعة، مما يُنتج أقصى قدر من التفتيت، بعمق أكبر من عرضه. يُستخدم عادةً للحرث العميق جدًا ( 300 مم أو أكثر ) . يتطلب طاقة عالية ويترك سطحًا خشنًا للغاية. تُستخدم محاريث الحراثة بشكل أساسي في الأراضي المزروعة بالبطاطس والمحاصيل الجذرية الأخرى.  
• لوح الحراثة شبه الحفار أقصر قليلاً من لوح الحراثة متعدد الأغراض، ولكنه ذو مقطع عرضي مقعر وانحناء أكثر حدة. وباعتباره متوسط ​​الأداء بين لوحي الحراثة المذكورين أعلاه، فإنه يتميز بأداء متوسط ​​(عمقه حوالي 250 مم (9.8 بوصة) )، مع تكسر أقل من لوح الحراثة الحفار. وهو يُحدث أخدودًا شبه مربع المقطع ويترك سطحًا خشنًا. يمكن استخدام ألواح الحراثة شبه الحفارة بأعماق وسرعات مختلفة، مما يجعلها مناسبة لمعظم أعمال الحراثة العامة في المزرعة.  
• بالإضافة إلى ذلك، يفضل بعض المزارعين استخدام ألواح التقليب ذات الشرائح، على الرغم من أنها أقل شيوعًا. تتكون هذه الألواح من عدد من الشرائح الفولاذية المنحنية المثبتة بمسامير على قاعدة اللوح على طوله، مع وجود فجوات بين الشرائح. وهي تُفتت التربة بشكل أفضل من لوح التقليب الكامل، وتُحسّن حركة التربة على سطحه عند العمل في التربة اللزجة التي لا يُجدي فيها لوح التقليب الصلب نفعًا.

الجانب الأرضي هو الصفيحة المسطحة التي تضغط على جدار الأخدود وتنقل الدفع الجانبي لقاع المحراث إليه. يساعد هذا الجانب على مقاومة الضغط الجانبي الناتج عن شق الأخدود على لوح القالب، كما يساعد على تثبيت المحراث أثناء التشغيل. يُعرف الطرف السفلي الخلفي للجانب الأرضي، الذي يحتك بسطح الأخدود، باسم الكعب. يتم تثبيت قطعة حديدية للكعب في نهاية الجزء الخلفي من الجانب الأرضي، وتساعد على دعم الجزء الخلفي من المحراث. يُرتب الجانب الأرضي والنصل بحيث يُعطيان "تقدماً" نحو الأرض غير المحروثة، مما يساعد على الحفاظ على عرض الأخدود الصحيح. عادةً ما يُصنع الجانب الأرضي من فولاذ متوسط ​​الكربون صلب، وهو قصير جدًا باستثناء الجزء السفلي الخلفي من المحراث. قد يتعرض الكعب، أو الطرف الخلفي للجانب الأرضي الخلفي، لتآكل مفرط إذا كانت العجلة الخلفية غير مضبوطة، ولذلك يُستخدم غالبًا قطعة حديدية مُبردة للكعب. هذه القطعة غير مكلفة ويمكن استبدالها بسهولة. يُثبت الجانب الأرضي على قاعدة المحراث بواسطة مسامير المحراث.

الضفدع (القاعدة) هو الجزء المركزي من قاع المحراث الذي تُثبّت عليه باقي مكونات القاع. وهو قطعة معدنية غير منتظمة الشكل، قد تكون مصنوعة من الحديد الزهر للمحاريث المصنوعة من الحديد الزهر، أو من الفولاذ الملحوم للمحاريث المصنوعة من الفولاذ. يُشكّل الضفدع أساس قاع المحراث، فهو يمتص الصدمات الناتجة عن اصطدامه بالصخور، ولذلك يجب أن يكون متيناً وقوياً. يُثبّت الضفدع بدوره بإطار المحراث.

يتحكم عارض يمتد من خلف النصل إلى مؤخرة المحراث في اتجاهه، لأنه يُثبّت على الزاوية السفلية للأرض في الأخدود الجديد المتشكل. وتتمثل قوة التثبيت في وزن طبقة العشب، أثناء رفعها وتدويرها، على السطح المنحني للمحراث. وبسبب هذا العارض، يصعب تدوير المحراث ذي المحراث القلاب مقارنةً بالمحراث ذي المحراث السطحي، وقد أدى استخدامه إلى تغيير في شكل الحقول - من حقول مربعة في الغالب إلى "شرائط" مستطيلة أطول (ومن هنا جاء مفهوم الفيرلونغ ) . 

محراث حديدي

كان تطوير التصميم الأساسي يتمثل في نصل المحراث الحديدي، وهو سطح قطع أفقي قابل للاستبدال مثبت على طرف النصل. يعود تاريخ أقدم المحاريث ذات النصل القابل للفصل والاستبدال إلى حوالي عام 1000 قبل الميلاد في الشرق الأدنى القديم ، ^{[ 31 ]} بينما يعود تاريخ أقدم أنصال المحاريث الحديدية إلى حوالي عام 500 قبل الميلاد في الصين. ^{[ 32 ]} كانت ألواح التقليب المبكرة عبارة عن أسافين توضع داخل القطع الذي يُحدثه المحراث، فتقوم بتقليب التربة إلى الجانب. يعمل نصل المحراث على نشر القطع أفقيًا أسفل السطح، بحيث عندما يرفعه لوح التقليب، يتم تقليب مساحة أكبر من التربة. عُرفت ألواح التقليب في بريطانيا منذ أواخر القرن السادس الميلادي فصاعدًا. ^{[ 33 ]}

• عجلة القياس هي عجلة مساعدة للحفاظ على أعماق حرث موحدة في مختلف أنواع التربة. وعادة ما توضع في وضع معلق. ^{[ 35 ]}
• تدور عجلة المحراث على الأرض المحروثة. ^{[ 35 ]}
• تدور عجلة المحراث الأمامية أو الخلفية في الأخدود. ^{[ 35 ]}

عندما يصطدم المحراث بصخرة أو أي عائق صلب آخر، قد تحدث أضرار جسيمة ما لم يكن المحراث مزودًا بجهاز أمان. وقد تشمل هذه الأضرار انحناء أو كسر الشفرات، أو انحناء الدعامات أو العوارض أو الركائز.

تتضمن الأنواع الثلاثة الأساسية لأجهزة السلامة المستخدمة في المحاريث ذات الألواح القلابة جهاز تحرير زنبركي في قضيب سحب المحراث، وبنية عارضة إيقاف في كل قاع، وتصميم إعادة ضبط تلقائي في كل قاع. ^{[ 36 ]}

كان نظام التحرير الزنبركي يُستخدم في الماضي بشكل شبه حصري في المحاريث المقطورة ذات قاع واحد إلى ثلاثة أو أربعة. وهو غير عملي في المحاريث الأكبر حجمًا. عند مواجهة عائق، يسمح نظام التحرير الزنبركي في وصلة الجر للمحراث بالانفصال عن الجرار. وعند استخدام رافعة هيدروليكية في المحراث، تنفصل الخراطيم الهيدروليكية تلقائيًا عند انفصال المحراث. توفر معظم شركات تصنيع المحاريث نظام إعادة ضبط تلقائي للظروف الصعبة أو التربة الصخرية. تسمح آلية إعادة الضبط لكل جزء من المحراث بالتحرك للخلف وللأعلى لتجاوز العوائق، مثل الصخور المخفية تحت سطح التربة، دون إتلافها. يقوم نظام زنبركي قوي، سواء كان زنبركًا ورقيًا أو لولبيًا، يُبقي الجزء في وضع التشغيل في الظروف العادية، بإعادة ضبط المحراث بعد تجاوز العائق.

يستخدم نوع آخر من آليات إعادة الضبط التلقائي مُجمِّعًا للزيت (الهيدروليكي) والغاز. تتسبب أحمال الصدمات في ضغط الزيت للغاز. وعندما يتمدد الغاز مرة أخرى، تعود ساق المحراث إلى وضعية الحراثة بعد تجاوز العائق. أبسط هذه الآليات هو مسمار القص الذي يحتاج إلى استبدال. تُعد مسامير القص التي تنكسر عند اصطدام جسم المحراث بعائق وسيلة حماية أرخص من الحمل الزائد.

تُصنع المحاريث ذات العارضة القابلة للطي بنقطة ارتكاز في العارضة، تقع عادةً على مسافة معينة فوق الجزء العلوي من قاع المحراث. يُثبّت القاع في وضع الحراثة الطبيعي بواسطة مزلاج زنبركي. عند مواجهة عائق، يتحرر القاع بالكامل وينثني للخلف وللأعلى لتجاوز العائق. يلزم الرجوع بالجرار والمحراث لإعادة القاع إلى وضعه الطبيعي. يُستخدم هذا التصميم لحماية كل قاع على حدة. لم يُعتمد تصميم إعادة الضبط التلقائي إلا مؤخرًا في المحاريث الأمريكية، ولكنه يُستخدم على نطاق واسع في المحاريث الأوروبية والأسترالية. في هذا التصميم، تُثبّت العارضة بمفصل عند نقطة تقع تقريبًا فوق رأس النصل. يُثبّت القاع في الوضع الطبيعي بواسطة مجموعة من الزنبركات أو أسطوانة هيدروليكية في كل قاع.

عند مواجهة عائق، ينثني الجزء السفلي للمحراث للخلف وللأعلى بحيث يتجاوز العائق دون توقف الجرار والمحراث. ويعود الجزء السفلي تلقائيًا إلى وضع الحراثة الطبيعي بمجرد تجاوز العائق، دون أي انقطاع في الحركة الأمامية. يتيح تصميم إعادة الضبط التلقائي كفاءة أعلى في الحقل، إذ يُلغي عمليًا التوقف عند الحجارة. كما يقلل من تكاليف استبدال الشفرات والعوارض وغيرها من الأجزاء المكسورة. وتساعد عملية إعادة الضبط السريعة على تحسين عملية الحراثة، حيث لا تُترك مساحات كبيرة من الأرض غير محروثة، كما يحدث عند رفع المحراث فوق حجر.

كان حرث الأرض يدويًا باستخدام محراث الطين أسلوبًا شائعًا في المزارع الصغيرة في أيرلندا، حيث لم يكن بمقدور المزارعين تحمل تكاليف أكثر من ذلك، أو في الأراضي الجبلية التي لا تسمح باستخدام الخيول. ^{[ 37 ]} وقد استُخدم هذا الأسلوب حتى ستينيات القرن العشرين في الأراضي الأقل خصوبة. ^{[ 38 ]} وقد ناسب المناخ الأيرلندي الرطب، إذ وفرت الخنادق التي تشكلت بتقليب التربة تصريفًا للمياه. كما سمح بزراعة البطاطس في المستنقعات (الأراضي الخثية) وعلى سفوح الجبال غير المزروعة. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

في المحراث الأساسي ذي اللوح القلاب، كان يتم ضبط عمق القطع برفع اللوح القلاب في الأخدود، مما حدّ من وزن المحراث إلى ما يستطيع الفلاح رفعه بسهولة. هذا الأمر حصر استخدام الخشب في صناعته (مع إمكانية استخدام حواف معدنية). كانت هذه المحاريث هشة وغير مناسبة للتربة الثقيلة في شمال أوروبا. سمح إدخال العجلات بدلاً من اللوح القلاب بزيادة وزن المحراث، وبالتالي استخدام لوح قلاب أكبر مغطى بالمعدن. أدت هذه المحاريث الثقيلة إلى زيادة إنتاج الغذاء، وفي النهاية إلى زيادة ملحوظة في عدد السكان، بدءًا من حوالي عام 1000 ميلادي. ^{[ 41 ]}

قبل عهد أسرة هان (202 ق.م. - 220 م)، كانت المحاريث الصينية تُصنع بالكامل تقريبًا من الخشب باستثناء نصل المحراث الحديدي. وكانت هذه النصال عبارة عن قطع حديدية على شكل حرف V مثبتة على شفرات ومقابض خشبية. ^{[ 21 ] : 18} وبحلول عهد أسرة هان، أصبح نصل المحراث بأكمله مصنوعًا من الحديد الزهر . وتُعد هذه أقدم المحاريث الحديدية الثقيلة المعروفة ذات اللوح القلاب. ^{[ 32 ] [ 42 ]} وقد طُوّرت لاحقًا العديد من التحسينات، مثل المحراث ثلاثي الشفرات، وأداة الحراثة والتسوية، والمشط. وبحلول نهاية عهد أسرة سونغ عام 1279، وصلت المحاريث الصينية إلى مستوى من التطور لم تشهده هولندا حتى القرن السابع عشر. ^{[ 21 ] : 18} 

ابتكر الرومان محراثًا ثقيلًا ذو عجلات ولوح قلاب في أواخر القرنين الثالث والرابع الميلاديين، وتشير الأدلة الأثرية إلى وجوده، على سبيل المثال، في بريطانيا الرومانية . ^{[ 43 ]} كانت ألواح المحراث اليونانية والرومانية تُربط عادةً بأسفل المقبض بقطع من الحبال، مما جعلها أكثر هشاشة من نظيرتها الصينية، ولم تظهر ألواح المحراث الحديدية في أوروبا حتى القرن العاشر. ^{[ 21 ] : 17} أول ظهور مؤكد للمحراث بعد العصر الروماني كان في وثيقة من شمال إيطاليا تعود إلى عام 643. ^{[ 19 ] : 50} تظهر كلمات قديمة مرتبطة بالمحراث الثقيل واستخدامه في اللغة السلافية ، مما يشير إلى احتمال استخدامه مبكرًا في تلك المنطقة. ^{[ 19 ] : 49 وما بعدها.} يبدو أن الانتشار الواسع للمحراث الثقيل (كاروكا) في أوروبا قد تزامن مع اعتماد نظام الحقول الثلاثة في أواخر القرن الثامن وأوائل القرن التاسع، مما أدى إلى تحسين الإنتاجية الزراعية لكل وحدة أرض في شمال أوروبا. ^{[ 19 ] : 69–78} وقد رافق ذلك حقول أكبر، تُعرف بأسماء مختلفة مثل كاروكاتس ، وأراضي المحراث، وبوابات المحراث.

ظل المحراث الأساسي ذو النصل والشفرات واللوح القلاب مستخدمًا لألف عام. وقد أثبت المحراث الثقيل الأساسي كفاءته في تربة شمال أوروبا، إذ كان قويًا بما يكفي لتقليب التربة، ما أغنى عن الحراثة العرضية. ^{[ 44 ]} وبسبب ذلك، ولأن المحاريث الثقيلة كانت تحتاج إلى ما يصل إلى ثمانية ثيران لجرها، أصبحت الحقول طويلة وضيقة. ^{[ 45 ]} وكان من الصعب قلبها باستمرار مع كثرة الثيران. ^{[ 46 ]} كما أن المحراث الأضعف، المعروف باسم محراث الخدش، استلزم حقولًا قصيرة ومربعة الشكل. ^{[ 44 ]} وقد ساهمت طريقة عمل المحراث في تمكين الفلاحين من زراعة الأرض، ما أدى إلى إنتاج محاصيل أفضل وأكثر موثوقية من التربة الغنية بالعناصر الغذائية. ^{[ 47 ]}

شهدت تصاميم المحراث تغييرات جذرية واسعة الانتشار في عصر التنوير ، الذي شهد تقدماً سريعاً في هذا المجال. ففي عام 1730، استخدم جوزيف فولجامب في روثرهام بإنجلترا أشكالاً جديدة مستوحاة من محراث روثرهام، حيث غُطيت لوحة القالب بالحديد. ^{[ 48 ]} وعلى عكس المحراث الثقيل، كان محراث روثرهام، أو محراث روثرهام المتأرجح، يتألف بالكامل من القرص ولوحة القالب والمقابض. وكان أخف وزناً بكثير من التصاميم السابقة، ما جعله شائعاً في إنجلترا. وربما كان أول محراث يُصنع على نطاق واسع في المصانع ويحقق نجاحاً تجارياً هناك. ^{[ 49 ]}

في عام ١٧٨٩، بدأ روبرت رانسوم ، وهو صانع حديد في إيبسويتش ، بصنع شفرات المحاريث في مصنع شعير مهجور في سانت مارغريت ديتشز. تسبب قالب مكسور في مصنعه في ملامسة المعدن المنصهر للمعدن البارد، مما جعل سطح المعدن شديد الصلابة. نتج عن هذه العملية، المعروفة باسم الصب المبرد، ما روّج له رانسوم على أنه محاريث "ذاتية الشحذ". وقد حصل على براءات اختراع لاكتشافه. ^{[ ٥٠ ]}

قام جيمس سمول بتطوير التصميم بشكل أكبر. وباستخدام الأساليب الرياضية، توصل في النهاية إلى شكل مصبوب من قطعة حديد واحدة، وهو تحسين للمحراث الاسكتلندي الذي ابتكره جيمس أندرسون من هيرميستون . ^{[ 51 ]} كما طوّر تشارلز نيوبولد في الولايات المتحدة محراثًا من قطعة حديد مصبوبة واحدة وحصل على براءة اختراع له. ثم قام جيترو وود ، وهو حداد من سكيبيو، نيويورك ، بتحسينه مرة أخرى، حيث صنع محراثًا اسكتلنديًا من ثلاثة أجزاء يسمح باستبدال أي جزء مكسور. وفي عام 1833، اخترع جون لين محراثًا فولاذيًا. ^{[ 52 ]} ثم في عام 1837، طرحت شركة جون دير محراثًا فولاذيًا ؛ كان أقوى بكثير من التصاميم الحديدية لدرجة أنه استطاع حرث التربة في مناطق أمريكية كانت تُعتبر سابقًا غير صالحة للزراعة.

وقد طرأت تحسينات على هذا الأمر تبعاً للتطورات في علم المعادن: استخدام شفرات ومحراث فولاذية مع ألواح قوالب من الحديد المطاوع لمنع الكسر، والمحراث المبرد (وهو مثال مبكر على الفولاذ المقوى سطحياً )، ^{[ 53 ]} وفي النهاية ألواح قوالب ذات أسطح قوية بما يكفي للاستغناء عن الشفرة. ^{[ 54 ] [ 55 ]}

بحلول أوائل القرن العشرين، تعددت استخدامات وأشكال وأسماء المحراث الفولاذي. كان "محراث الحصانين" مزودًا برأس مدبب وجناح يُستخدمان لكسر سطح التربة وقلبها. ^{[ 56 ]} أما " محراث المجرفة" فكان يُستخدم لتسوية الصفوف. ^{[ 56 ]} بينما كان "محراث التمشيط" يُستخدم لتغطية البذور المزروعة. [56] وكان "المجرفة" أو "المجرفة الصغيرة" تُستخدم ^{لإزالة الأعشاب الضارة أو لتقليب المحصول. [ 56 ]} أما ^{" اللسان "} و"المجرفة الصغيرة" فكانتا تُستخدمان لحراثة منتصف الصفوف. ^{[ 56 ]} كانت جميع رؤوس المحاريث المعدنية هذه تتطلب إعادة شحذ كل عشرة أيام تقريبًا، نظرًا لاستخدامها على أرض وعرة وصخرية. ^{[ 56 ]}

كانت المحاريث القلابة الأولى قادرة على قلب التربة في اتجاه واحد فقط ( عادةً إلى اليمين)، وفقًا لشكل القلاب؛ لذا، كان لا بد من حرث الحقل على شكل شرائح طويلة . ^{[ 57 ]} وكان المحراث يُحرث عادةً باتجاه عقارب الساعة حول كل شريحة، فيحرث الجوانب الطويلة ويُجرّ عبر الجوانب القصيرة دون حرث. ^{[ 58 ]} وكان طول الشريحة محدودًا بالمسافة التي تستطيع الثيران (والخيول لاحقًا) العمل فيها براحة دون توقف، وعرضها بالمسافة التي يمكن جرّ المحراث فيها بسهولة. ^{[ 59 ]} وقد حددت هذه المسافات الحجم التقليدي للشريحة: الفرسخ (أو "طول الأخدود"، 220 ياردة (200 متر) ) في السلسلة ( 22 ياردة (20 مترًا) ) - وهي مساحة فدان واحد (حوالي 0.4 هكتار)؛ وهذا هو أصل الفدان . أدى هذا العمل أحادي الجانب إلى نقل التربة تدريجياً من الجوانب إلى خط المنتصف للشريط. وإذا كان الشريط في نفس المكان كل عام، فإن التربة تتراكم لتشكل سلسلة تلال، مما يخلق تضاريس التلال والأخاديد التي لا تزال تُرى في بعض الحقول القديمة. ^{[ 60 ]}   

يُتيح المحراث الدوار إمكانية الحراثة على كلا الجانبين. يمكن إزالة لوح الحراثة، حيث يدور إلى اليمين لحراثة أخدود واحد، ثم يُنقل إلى الجانب الآخر من المحراث للحراثة إلى اليسار. (يبقى كل من القرص والسنارة ثابتين). وبذلك، يُمكن حرث الأخاديد المتجاورة في اتجاهين متعاكسين، مما يسمح باستمرار عملية الحراثة على طول الحقل وتجنب تضاريس التلال والأخاديد.

المحراث القلاب (أو المحراث ذو اللوح القلاب) يتكون من محراثين قلابين مثبتين ظهرًا لظهر، أحدهما يدور يمينًا والآخر يسارًا. بينما يحرث أحدهما الأرض، يُحمل الآخر مقلوبًا في الهواء. في نهاية كل صف، يُقلب المحراثان بحيث يمكن استخدام الآخر على طول الأخدود التالي، مما يؤدي إلى حرث الحقل في اتجاه ثابت. ^{[ 61 ]}

يعود تاريخ هذه المحاريث إلى أيام المحرك البخاري والحصان. وهي شائعة الاستخدام في المزارع، وتتميز بألواح قلابة يمنى ويسرى، مما يُمكّنها من العمل صعودًا وهبوطًا في نفس الأخدود. قد تكون المحاريث العكسية مثبتة أو شبه مثبتة، وهي أثقل وأغلى من النماذج اليمنى، لكنها تتميز بميزة كبيرة تتمثل في ترك سطح مستوٍ يُسهّل تحضير مهد البذور والحصاد. لا يتطلب الأمر سوى القليل من التحديد قبل بدء الحراثة؛ كما أن وقت التشغيل على حافة الحقل ضئيل للغاية مقارنةً بالمحاريث التقليدية. ^{[ 62 ]}

تُوفر قيادة الجرار بعجلات جانبية في قاع الأخدود أفضل خط سحب بين الجرار والمحراث. كما تُسهّل هذه الطريقة توجيه الجرار؛ إذ تُحافظ القيادة مع توجيه العجلة الأمامية نحو جدار الأخدود على عرض الأخدود الأمامي بالشكل الصحيح. لكن هذه الطريقة أقل فعالية عند استخدام جرار بإطارات أمامية عريضة. فعلى الرغم من أنها تُحسّن استغلال قوة الجرار، إلا أن الإطارات قد تضغط جزءًا من آخر شريحة من الأخدود تم قلبها في الدورة السابقة. يُمكن التغلب على هذه المشكلة باستخدام موسّع للأخدود أو لوح قلاب أطول في الجزء الخلفي من الجرار. يُحرك هذا الأخير التربة باتجاه الأرض المحروثة، مما يُتيح مساحة أكبر لعجلات الجرار في الدورة التالية. ^{[ 63 ]}

يُعدّ استخدام العجلات الأربع في القيادة على أرض غير محروثة حلاً آخر لمشكلة الإطارات العريضة. ويمكن ربط المحاريث شبه المركبة بطريقة تسمح للجرار بالسير على أرض غير محروثة وسحب المحراث في محاذاة صحيحة دون أي حركة جانبية (انحراف). ^{[ 64 ]}

كانت المحاريث الفولاذية الأولى محاريث يدوية، يُوجهها فلاح يمسك بمقابض على جانبي المحراث. كانت المحاريث الفولاذية أسهل بكثير في جرها عبر التربة، ما أغنى عن التعديل المستمر للشفرة للتعامل مع الجذور أو الكتل الترابية، إذ كان المحراث يقطعها بسهولة. بعد ذلك بوقت قصير، ظهرت المحاريث الراكبة الأولى، التي تُبقي عجلاتها المحراث على مستوى قابل للتعديل فوق الأرض، بينما يجلس الفلاح على مقعد بدلًا من المشي. أصبح التوجيه يُتحكم به في الغالب من خلال فريق الجر، مع وجود أذرع تسمح بإجراء تعديلات دقيقة. أدى هذا سريعًا إلى ظهور المحاريث الراكبة ذات الألواح القلابة المتعددة، ما زاد بشكل كبير من كفاءة الحراثة.

يستطيع حصان جرّ واحد عادةً جرّ محراث ذي أخدود واحد في التربة الخفيفة النظيفة، ولكن في التربة الثقيلة يلزم حصانان، أحدهما يسير على الأرض والآخر في الأخدود. أما المحاريث ذات الأخدودين أو أكثر فتتطلب أكثر من حصانين، وعادةً ما يضطر واحد أو أكثر منها إلى السير على الأرض المحروثة، مما يُرهقها ويجعلها تدوس الأرض المحروثة حديثًا. ومن المعتاد إراحة هذه الخيول كل نصف ساعة لمدة عشر دقائق تقريبًا. ^{[ 65 ]}

لاحظ جون دير ، وهو حداد من إلينوي ، أن حرث العديد من أنواع التربة اللزجة غير الرملية قد يستفيد من تعديلات في تصميم قالب المحراث والمعادن المستخدمة. فالإبرة المصقولة تخترق الجلد والقماش بسهولة أكبر، كما أن المذراة المصقولة تتطلب جهدًا أقل. بحثًا عن سطح مصقول وأكثر انسيابية للمحراث، جرب أجزاءً من شفرات المنشار، وبحلول عام 1837 كان يصنع محاريث مصقولة من الفولاذ المصبوب. ^{[ 66 ]}

أتاح اختراع المحرك البخاري المتحرك استخدام الطاقة البخارية في الحراثة منذ حوالي عام 1850. في أوروبا، كانت التربة في كثير من الأحيان رخوة للغاية بحيث لا تتحمل وزن محرك الجر . ولذلك، كانت تُستخدم محاريث متوازنة ذات عجلات، تُعرف باسم محاريث التوازن ، تُجر بواسطة كابلات عبر الحقول بواسطة أزواج من محركات الحراثة على حافتي الحقل المتقابلتين، أو بواسطة محرك واحد يسحب باتجاهه مباشرة من أحد طرفيه ويبتعد عنه عبر بكرة من الطرف الآخر. كان للمحراث المتوازن مجموعتان من المحاريث المتقابلة، مرتبة بحيث عندما تكون إحداهما مغروسة في الأرض، ترتفع الأخرى في الهواء. عند سحبه في اتجاه واحد، تُخفض المحاريث الخلفية على الأرض بفعل شد الكابل. عندما يصل المحراث إلى حافة الحقل، يسحب المحرك الآخر الكابل المقابل، فيميل المحراث (يتوازن)، ويغرس المجموعة الأخرى من الشفرات في الأرض، ثم يعود المحراث إلى الحقل.

كان أحد المحاريث يمينًا والآخر يسارًا، مما يسمح بالحرث المتواصل على طول الحقل، كما هو الحال مع المحاريث الدوارة والمحاريث العكسية . يُنسب اختراع محرك الحراثة ومحراث التوازن المرتبط به في منتصف القرن التاسع عشر إلى جون فاولر ، وهو مهندس زراعي ومخترع إنجليزي. ^{[ 67 ]} ومع ذلك، فقد عرض الأخوان فيسكن (وسجلا براءة اختراع) محراث توازن قبل فاولر بنحو أربع سنوات. ^{[ 68 ]} ومن أبرز منتجي المحاريث التي تعمل بالبخار شركة جيه . كيمنا من بروسيا الشرقية، التي أصبحت "الشركة الرائدة في مجال المحاريث البخارية في القارة الأوروبية، وكسرت احتكار الشركات الإنجليزية في السوق العالمية" في بداية القرن العشرين. ^{[ 69 ]}

اخترع المحراث ذو القفزة فوق الجذوع عام 1876 الأسترالي ريتشارد بوير سميث بالتعاون مع شقيقه كلارنس هربرت سميث . صُمم هذا المحراث لتفتيت الأراضي الزراعية الجديدة التي تحتوي على جذوع أشجار وصخور يصعب إزالتها. ^{[ 70 ]} يستخدم المحراث ثقلاً متحركاً لتثبيت نصل المحراث في مكانه. عند مصادفة جذع شجرة أو صخرة، يُقذف نصل المحراث بعيدًا عن العائق لتجنب كسر أحزمته أو وصلاته. ^{[ 71 ]} ويمكن استئناف الحراثة عند إعادة الثقل إلى الأرض. ^{[ 72 ]}

يستخدم نظامٌ أحدث وأبسط قرصًا مقعرًا (أو قرصين) مثبتًا بزاوية واسعة بالنسبة لاتجاه الحركة، حيث يُستخدم شكله المقعر لتثبيت القرص في التربة - إلا إذا اصطدم جسم صلب بمحيط القرص، مما يؤدي إلى تدحرجه فوق العائق. عند سحبه للأمام، تقطع الحافة الحادة للقرص التربة، بينما يرفع السطح المقعر للقرص الدوار التربة ويدفعها جانبًا. لا يعمل هذا النظام بكفاءة المحراث القلاب (لكن هذا لا يُعتبر عيبًا، لأنه يساعد في مكافحة التعرية بفعل الرياح)، ولكنه يرفع التربة ويفتتها ( انظر: المحراث القرصي ). 

Modern ploughs are usually multiple reversible, mounted on a tractor with a three-point linkage.^[73] These commonly have from two to as many as seven mould boards –and semi-mounted ploughs (whose lifting is assisted by a wheel about halfway along their length) can have as many as 18. The tractor's hydraulics are used to lift and reverse the implement and to adjust furrow width and depth. The plougher still has to set the draughting linkage from the tractor, so that the plough keeps the proper angle in the soil. This angle and depth can be controlled automatically by modern tractors. As a complement to the rear plough a two or three mould-board plough can be mounted on the front of the tractor if it is equipped with front three-point linkage.

The chisel plough is a common tool for deep tillage (prepared land) with limited soil disruption. Its main function is to loosen and aerate the soils, while leaving crop residue on top. This plough can be used to reduce the effects of soil compaction and to help break up ploughpan and hardpan. Unlike many other ploughs, the chisel will not invert or turn the soil. This feature has made it a useful addition to no-till and low-till farming practices that attempt to maximise the erosion-preventing benefits of keeping organic matter and farming residues present on the soil surface throughout the year. Thus the chisel plough is considered by some to be more sustainable than other types of plough, such as the mould-board plough.

Chisel ploughs are becoming more popular as a primary tillage tool in row-crop farming areas. Basically the chisel plough is a heavy-duty field cultivator intended to operate at depths from 15 cm (5.9 in) to as much as 46 cm (18 in). However some models may run much deeper. Each individual plough or shank is typically set from 230 mm (9 in) to 360 mm (14 in) apart. Such a plough can meet significant soil drag: a tractor of sufficient power and traction is required. When ploughing with a chisel plough, 10–20 horsepower (7.5–14.9 kW) per shank is required, depending on depth.

تُصنع المحاريث الجرارة ذات النصل المدبب بعرض عمل يتراوح من حوالي 2.5 متر (8 أقدام وبوصتين ) إلى 13.7 متر (45 قدمًا) . وهي تُركّب على الجرارات، ويتم التحكم في عمق العمل هيدروليكيًا. أما المحاريث التي يزيد عرضها عن 4 أمتار (13 قدمًا) فقد تُجهّز بأجنحة قابلة للطي لتقليل عرض النقل. وقد تُدعّم الأجنحة في الآلات الأعرض بعجلات فردية ومفاصل مفصلية للسماح بثني الآلة على الأراضي غير المستوية. وعادةً ما تحتوي الطرازات الأعرض على عجلة في كل جانب للتحكم في عمق العمل. أما الوحدات المُركّبة على وصلة ثلاثية النقاط فتُصنع بعرض يتراوح من حوالي 1.5 متر إلى 9 أمتار (4 أقدام و11 بوصة إلى 29 قدمًا و6 بوصات) .        

تتشابه المحاريث في شكلها مع المحاريث الإزميلية، لكن أهدافها مختلفة. تعمل أسنان المحاريث بالقرب من السطح، عادةً لمكافحة الأعشاب الضارة، بينما تعمل سيقان المحاريث الإزميلية في أعماق التربة؛ لذلك، تتطلب المحاريث طاقة أقل بكثير لكل ساق مقارنةً بالحرث الإزميلي.

المحراث الريفي هو محراث مائل. ^{[ 74 ]} وهو المحراث الأكثر شيوعًا في الهند، ^{[ 75 ]} ويُنصح باستخدامه لمحاصيل مثل الفول السوداني بعد استخدام الجرار. ^{[ 76 ]}

يُستخدم المحراث المُخدّد لزراعة محاصيل مثل البطاطس والبصل الأخضر ، حيث تُزرع هذه المحاصيل في تلال من التربة، باستخدام تقنية تُعرف باسم التخديد أو التلال . يتكون هذا المحراث من لوحين متقابلين يقطعان أخدودًا عميقًا في كل مرة، مع وجود تلال مرتفعة على جانبيه. ويمكن استخدام المحراث نفسه لشق التلال لحصاد المحصول.

يتميز هذا النوع من المحاريث التلالية بشفرة موجهة نحو المشغل. ويُستخدم بالجهد البشري فقط، دون مساعدة الحيوانات أو الآلات، حيث يسحبه المشغل للخلف، مما يتطلب جهدًا بدنيًا كبيرًا. ويُستخدم بشكل خاص في حرث الأرض للمرة الثانية وزراعة البطاطس. ويتواجد في شتلاند، وبعض المزارع الصغيرة في غرب اسكتلندا، ونادرًا في وسط اسكتلندا، وعادةً ما يكون ذلك في مزارع صغيرة أو فقيرة لا تستحق استخدام الحيوانات.

تم ابتكار هذه الآلة في القرن التاسع عشر، وكانت تعمل وظيفيًا كمنشار، ولكن يتم جرها كمحراث، وكانت تستخدم بشكل رئيسي في الدول الاسكندنافية، كجزء من صناعة تصدير الجليد، حيث كانت تُستخدم في صنع قوالب الجليد لشحنها إلى بريطانيا العظمى. ^{[ 77 ]}

يُتيح المحراث العميق تركيب أنظمة الصرف تحت الأرض دون الحاجة إلى حفر خنادق، أو يعمل على تفتيت طبقات التربة العميقة غير المنفذة التي تعيق ذلك. وهو محراث عميق ذو طرف مدبب أو إسفيني الشكل وشفرة ضيقة تربطه بجسمه. عند جره على الأرض، يُحدث قناة عميقة تحته تعمل كمصرف. كما يمكن للمحاريث الحديثة أن تدفن أنبوب صرف بلاستيكي مرن مثقب أثناء عملها، مما يُنشئ مصرفًا أكثر ديمومة ، أو يمكن استخدامها لمدّ أنابيب لإمدادات المياه أو لأغراض أخرى. وتُستخدم آلات مماثلة، تُسمى محاريث مدّ الأنابيب والكابلات ، حتى تحت سطح البحر لمدّ الكابلات أو لتجهيز الأرض للمسح الجانبي بالسونار في عملية تُستخدم في استكشاف النفط . 

يُعدّ ضغط عينة بحجم كرة تنس من عمق الحفر يدويًا، ثم غرز قلم رصاص فيها، طريقةً بسيطةً للتحقق من ملاءمة التربة التحتية لعملية الحراثة. فإذا بقيت الحفرة سليمةً دون أن تنقسم الكرة، فإن التربة تكون في حالة مثالية للحراثة.

تتطلب الأراضي الثقيلة تجفيفها لتقليل محتواها المائي إلى مستوى مناسب لنمو النباتات. عادةً ما تحتوي هذه الأراضي على نظام تصريف دائم، باستخدام أنابيب بلاستيكية أو طينية مثقبة تصب في خندق. تقع الأنفاق الصغيرة (مصارف الخلد) التي تُشكلها محاريث الخلد على عمق يصل إلى 950 ملم (37 بوصة) بزاوية بالنسبة لمصارف الأنابيب. تتسرب المياه من مصارف الخلد إلى الأنابيب وتجري عبرها إلى الخندق.  

تُستخدم محاريث الحفر عادةً بواسطة جرار مجنزر، ولكن تُصنع أيضًا نماذج أخف وزنًا للاستخدام مع نظام التعليق ثلاثي النقاط للجرارات القوية ذات الدفع الرباعي. يتميز محراث الحفر بهيكل قوي ينزلق على الأرض أثناء العمل. تُثبّت ساق ثقيلة، تشبه ساق المحراث السفلي، على الهيكل، ويُربط بها قسم دائري مزود بموسع ذي قطر أكبر على وصلة مرنة. يُشكّل النصل المدبب نفقًا في التربة بقطر حوالي 75 ملم (3 بوصات) ، ويضغط الموسع التربة للخارج لتشكيل قناة تصريف متينة.  

يقوم المحراث الموازي بتفكيك طبقات التربة المتماسكة بعمق يتراوح بين 3 و 4 دسم ​​(12 إلى 16 بوصة) مع الحفاظ على مستويات عالية من بقايا المحاصيل على السطح. ^{[ 78 ]} وهو أداة الحراثة الأساسية للحراثة العميقة دون قلب التربة.

صُمم المحراث ذو المجرفة لقطع التربة وقلبها على جانبها، مما يقلل من الضرر الذي يلحق بديدان الأرض والكائنات الحية الدقيقة والفطريات في التربة. وهذا يزيد من استدامة التربة وخصوبتها على المدى الطويل.

باستخدام قضيب ذي شفرات مربعة مثبتة بشكل عمودي ونقطة ارتكاز لتغيير زاوية القضيب، يسمح المحراث القلاب بالحرث في كلا الاتجاهين. وهو الأنسب للأراضي المحروثة سابقًا، حيث صُممت شفراته لتقليب التربة أكثر من حرثها بعمق. عند نهاية الحقل، يُدير المشغل القضيب (وبالتالي شفرات المحراث) لتقليب التربة إلى الجانب المقابل لاتجاه الحركة. عادةً ما تكون المحاريث القلابة أخف وزنًا من المحاريث التقليدية، مما يتطلب قوة حصانية أقل لتشغيلها.

كان استخدام المحراث القلاب في أوروبا يتطلب عادةً تعاونًا بين عدة أسر، إذ كان يلزم من أربعة إلى ثمانية ثيران (ثم خيول لاحقًا) لجرّ هذه الأداة الثقيلة عبر التربة، وهو ما كان يفوق قدرة الأسرة الفلاحية العادية على توفيره بمفردها. ^{[ 79 ]} وهكذا، جعل إدخال المحراث القلاب الزراعة جهدًا جماعيًا، وساهم في ظهور نظام الإقطاع في شمال أوروبا. كما أدى إلى اعتبار الزراعة عملًا رجاليًا، نظرًا لثقل الأداة. ^{[ 80 ]} وأشار المؤرخ ويليام هـ. ماكنيل إلى أن تجربة التعاون مع غير أفراد الأسرة نتيجةً لحراثة الأرض بالمحراث القلاب ساهمت في انتشار نظام الشركات في أوروبا في العصور الوسطى؛ فقد اعتاد الفلاحون الذين انخرطوا في هذا النوع من العمل، بمن فيهم المهاجرون إلى المدن، على فكرة إبرام اتفاقيات مع أشخاص من خارج أسرهم، وكانوا أكثر استعدادًا لتشكيل الشركات. ^{[ 79 ]}