广东是我国重要的农业生产基地,近年来农业面源污染加重,稻田土壤质量退严重,影响农业可持续发展。本文以台山为试验点,以多年未耕作稻田为对照,通过田间试验研究传统耕作、控肥控药耕作、少耕秸秆还田、免耕秸秆还田等耕作方式下稻田土壤质量差异(包括土壤养分元素、土壤有机质含量、土壤微生物等),并检测水稻常用农药在不同稻田土壤中的消解情况,探讨稻田土壤质量与农药降解、农药吸收之间的关系,为科学精准施药技术提供依据,探索通过改善耕作方式提高稻田生产力、减轻农药面源污染的可行性。主要结果如下:1.不同耕作方式下稻田质量差异显著。(1)养分元素:少耕秸秆还田、免耕秸秆还田、控肥控药耕作与传统耕作全氮含量分别为243.72 mg/kg、233.64 mg/kg、225.57 mg/kg、222.67 mg/kg,分别较对照高12.69%、8.03%、4.30%、2.96%;全钾含量分别为20.09 mg/kg、19.89 mg/kg、20.42mg/kg、20.08 mg/kg,分别较对照高3.93%、2.9%、5.64%、14.23%;传统耕作下全磷与有效磷含量分别为2399.06 mg/kg、174.28 mg/kg,均显著高于其他耕作,各耕作模式间土壤养分差异显著。(2)土壤生物量:少耕秸秆还田、免耕秸秆还田、控肥控药耕作下土壤生物量碳含量分别为106.38 mg/kg、47.39 mg/kg、73.13 mg/kg,较对照高246.7%、54.5%、138.4%,而传统耕作土壤生物量碳含量为20.05 mg/kg,较对照低34.6%;少耕秸秆还田、免耕秸秆还田、控肥控药耕作模式下土壤生物量氮含量分别为42.29 mg/kg、15.82mg/kg、15.54 mg/kg,较对照高347.5%、67.4%、64.4%,而传统耕作下土壤生物量氮含量为7.44 mg/kg较对照低21.3%。结果表明不同耕作方式下土壤生物量差异显著,其中少耕秸秆还田耕作土壤生物量含量最高,传统耕作土壤生物量含量最低。(3)土壤有机质:少耕秸秆还田、免耕秸秆还田、控肥控药耕作与传统耕作下土壤有机质含量分别为49.58 mg/kg、48.15 mg/kg、46.53 mg/kg、43.13 mg/kg,试验结果表明少耕秸秆还田下土壤有机质含量与传统耕作有显著差异,与免耕移秸秆还田、控肥控药耕作无显著差异。(4)土壤微生物种群多样性:少耕秸秆还田与控肥控药耕作方式间土壤微生物种群差异较小,亲缘性较好,物种丰度与均匀度较高。2.不同耕作方式下稻田土壤农药的消解速率不同。(1)土壤休闲期:四种耕种模式下,60%丁草胺乳油在土壤中消解半衰期分别为7.07 d、6.30 d、7.62 d及6.73 d,施药后28天,降解率均达到94%以上;20%噻虫胺悬浮剂消解半衰期分别为10.04 d、9.63 d、12.60 d及8.45 d,施药后35天,除控肥控药耕作模式外,其余耕作模式下噻虫胺降解率均94%以上;75%三环唑可湿性粉剂消解半衰期分别为20.39 d、16.50 d、18.24 d及12.84 d。在土壤休闲期,传统耕作下农药降解较快,控肥控药耕作下农药降解慢。(2)水稻生育期:免耕秸秆还田耕作模式下植株上60%丁草胺乳油、20%噻虫胺悬浮剂、75%三环唑可湿性粉剂降解半衰期分别为1.30 d、0.98 d、2.06 d,少耕秸秆还田模式下分别为1.27 d、1.21 d、2.56 d,较传统耕作与控肥控药耕作方式快。三种农药在土壤中降解半衰期分别为1.28 d、1.23 d、1.00 d,与传统耕作与控肥控药耕作方式相比,采用免耕秸秆还田、少耕秸秆还田的耕作方式有效提高农药消解速率。综上所述,采用免耕秸秆还田与少耕秸秆还田的耕作方式,能显著改善土壤质量,保护土壤生物多样性,并在水稻生育期,加快农药在植株与土壤中消解速率。因此,免耕秸秆还田与少耕秸秆还田的耕作方式具有提高稻田质量、减轻农业面源污染的潜力与可行性。