稻米是当今世界最重要的粮食作物之一,我国是世界上最大的水稻生产国,稻谷常年产量占全国粮食总产量的40%以上。近年研究发现,稻米具有很强的甲基汞富集能力,稻田土壤是水稻体内甲基汞的主要来源,稻米食用已成为汞污染区人群甲基汞暴露的主要来源。因此,如何降低稻田系统汞的甲基化,抑制甲基汞向水稻植株特别是籽粒的迁移和积累,是重要的课题。长期不同耕作方式对稻田土壤理化性质及微生物区系有较大影响,这势必会影响到土壤中汞的转化、迁移、累积等环境化学行为。但目前对不同耕作方式下稻田系统中甲基汞的产生、富集过程和作用机制尚不清楚。为此,本研究以长期定位试验的垄作免耕冬水田(T1)、垄作免耕水旱轮作田(T2)、厢作免耕水旱轮作田(T3)、垄作免耕水旱轮作绿肥田(T4)、垄作翻耕水旱轮作田(T5)、厢作翻耕水旱轮作田(T6)、常规平作冬水田(CK1)和常规平作水旱轮作田(CK2)等8种试验田为研究对象,研究不同耕作方式下稻田系统中甲基汞的动态变化规律,探寻不同耕作方式条件下稻田土壤甲基汞的分布特征,寻求合理的耕作方式,为降低通过稻米消费的甲基汞暴露风险提供科学耕作管理依据。结果表明:1、试验期间(11月至次年6月)每月一次采集不同耕作稻田土壤样品中,0-10 cm土样,T5处理总汞含量最高,T6处理最低;在土层深度10-20 cm范围内,T3处理的土壤总汞含量最高,CK1处理最低;在土层深度20-30 cm范围内,CK2处理的土壤总汞含量最高,T1处理最低。从整个土壤剖面来看,土层深度0-10 cm范围内土壤总汞浓度最高,土层深度20-30cm范围内土壤总汞浓度最低。在试验选择的土层深度0-30 cm范围内,不同试验田间无显著差异。2、不同耕作稻田土壤甲基汞含量,在土层深度0-10 cm范围内,T1处理最高,CK2处理最低;在土层深度10-20 cm范围内,T1处理最高,T3处理最低;在土层深度20-30cm范围内,T3处理最高,T4处理最低。从整个土壤剖面来看,在试验选择的土层深度0-30 cm范围内,各种耕作方式处理的稻田土壤甲基汞含量高低规律为:T1>T2>T3≈T6>T5>T4>CK1>CK2,这表明垄作免耕特别是冬水田的垄作免耕更能导致稻田土壤甲基汞含量的增加,而常规平作特别是水旱轮作田的常规平作更有利于减少稻田土壤甲基汞含量。建议采用常规水旱轮作的耕作方式,能有效减少稻田土壤甲基汞含量。3、种植水稻后,稻田内的汞及甲基汞不断发生由土壤向水体中的迁移过程。在种植水稻期间,水旱轮作的耕作方式比冬水田更能增加稻田土壤和水体的总汞含量,但冬水田的耕作方式更能促进土壤汞的甲基化过程。4、在水稻苗期,对于免耕水旱轮作田,垄作处理比厢作处理更有利于稻田土壤汞向间隙水的迁移,而翻耕水旱轮作田的规律则相反;对于垄作水旱轮作田,免耕处理比翻耕处理更有利于稻田汞甲基化过程的进行,而厢作水旱轮作田的规律则相反。在水稻幼穗发育期和开花结实期,对于免耕水旱轮作田,厢作处理比垄作处理更利于稻田汞的积累,而翻耕水旱轮作田的规律则相反;翻耕处理比免耕处理更有利于促进稻田汞甲基化过程的进行。5、在水稻苗期和水稻开花结实期,水旱轮作绿肥稻田的总汞含量高于水旱轮作油菜稻田;在水稻幼穗发育期,水旱轮作绿肥的耕作方式更能促进土壤汞向水体的释放过程。