خاک ورزی به عنوان مرحله مقدماتی برای تولید محصولات کشاورزی، حجم بالایی از انرژی را مصرف می کند. با توجه به بحران انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از مصرف بی رویه سوخت های فسیلی تمام تلاش ها بر آن است که مصرف انرژی تا حد ممکن کاهش یابد. هدف از این تحقیق تعیین سطوح بهینه سرعت پیشروی، عمق شخم و عرض تیغه کولتیواتور مزرعه در فرایند خاک ورزی ثانویه و تخمین نقطه عملکرد بهینه انرژی مصرفی کولتیواتور با روش سطح پاسخ بوده و به این منظور از یک دستگاه کولتیواتور 9 شاخه ای استفاده شد. بررسی تأثیر عرض تیغه، عمق خاک ورزی و سرعت پیشروی بر مصرف سوخت و مقاومت کششی در مزرعه دوشان دانشگاه کردستان واقع در شهر سنندج انجام شد. در این تحقیق از تراکتور مسی فرگوسن 285 و تراکتور اونیورسال U650 در حین عملیات خاک ورزی استفاده شد.آزمایش ها با استفاده از روش سطح پاسخ مطابق با طرح مرکب مرکزی (CCD) با در نظر گرفتن سه سطح برای سرعت پیشروی تراکتور ( 3، 5 و 7 کیلومتر بر ساعت)، سه سطح عرض تیغه ( 5، 10 و 15 سانتی متر ) و سه نوع عمق خاک ورزی ( 6، 12 و 18 سانتی متر ) انجام گردید. از نرم افزار Design Expert 8.0.6 برای تجزیه و تحلیل داده های آزمایش استفاده شد. نتایج نشان داد که پارامترهای عرض تیغه، سرعت پیشروی، عمق خاک ورزی اثر معنی داری در سطح یک درصد بر مصرف سوخت و مقاومت کششی داشتند. تأثیر متقابل عمق×سرعت و عمق×عرض تیغه بر روی نیروی کششی در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد. با استفاده از روش سطح پاسخ، متغیرهای مستقل به صورت یک معادله رگرسیونی مرتبه دوم مدل-سازی شد و نقاط بهینه این متغیرهای مستقل به دست آمد. در تعیین نقطه بهینه با مطلوبیت 98/0 درصد، در سرعت 7 کیلومتر بر ساعت، عمق خاک ورزی 6 سانتی متر و عرض تیغه 5 سانتی متر، اندازه گیری شد.