具有研究价值的古水稻田，必须具备三个条件：水稻土周围有田塍包围，附近有水源以及遗迹周围能够发现灌溉和耕种工具。一九七六年，浙江余姚河姆渡遗址曾发现大约七千年前的水稻颗粒，但没有发现古水稻田。当时的人没有掌握灌溉技术，这些稻粒沿着河滩种植，是望天收。二零零三年，苏州考古人员在昆山绰墩山遗址进行土壤方面的考古挖掘，在距地面一百厘米的马家浜文化层土层发现了二十多块稻田。坐落于南京土壤研究所内的古水稻土和水稻田博物馆，馆内藏有六千二百九十年前旧石器时代的几粒被石化的米。肉眼看，仅有两粒芝麻大小，但通过放大镜，能清晰地看到米粒化石上的稻米纹理。而这些稻田，是迄今世界上最早的稻作遗址。

因为当时处在旧石器时代，人类的工具比较原始，耕作规模很小，马家浜文化层发现的稻田，最大的也只有二十平方米左右。研究人员在这些被埋藏的古稻田上部距地面四十厘米的剖面上，发现了一层距今约三千年的水稻土层，说明当地古代有过两次洪水泛滥或者海水倒灌，导致稻田被淹没了。研究发现，这些古水稻田里的有机质含量和现在差不多，说明了稻田在吸收二氧化碳上的优越性。水稻土种植时间越长，肥力越高，而且解毒能力和自净循环能力也越强。专家们还在古稻田里找到了多环芳烃。六千多年前连耕土都是靠手工和牛耕，古水稻土中的多环芳烃与水稻秸秆焚烧有关。古代先民把稻穗割下来后，会用焚烧的方式将秸秆还田，然后在春天的时候把水再灌溉到农田里滋润，长期下来，燃烧产生的多环芳烃随着燃烧灰烬被保留在土壤当中。