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水稻在粮食生产中占有极其重要的地位。近些年来由于大量农村劳动力向城市转移，劳动力短缺；同时传统水稻栽培耗工费时，强度大，成本高等问题，稻田免耕在我国南方地区得到大面积推广，在2008年我国推广应用面积达到1.33万公顷。然而我国水稻生产严重依赖氮肥施用，并且中国稻田生产普遍存在施氮过量的问题。2012年我国氮肥总消耗量达4950万吨，仅有4.1％被水稻生长吸收。在免耕稻田仍然采用传统的肥料撒施技术会造成肥料利用率的显著下降，尤其造成氮肥利用率的下降，氮肥利用率仅为30％～40％，相对于翻耕稻田，免耕稻田氮肥的损失增加17％～31％，这加剧了氮肥流失污染，提高了生产成本。改良免耕稻田传统的施肥技术是进一步提高我国水稻生产的途径。因此如何改良免耕稻田肥料施用技术，提高免耕稻田氮肥利用率，减少氮肥流失污染已成为保障国家粮食安全，实现水稻生产可持续发展的重要问题。
自2004年以来，专利开发组成员开展了对免耕稻田高产低消耗栽培技术的研究工作。研究发现相对于传统水稻栽培，稻田免耕一定程度降低了水稻产量，平均下降8.1％～12.8％，其免耕稻田产量下降主要受氮肥利用率下降的影响。在湖北省鄂东南地区定点试验显示免耕稻田氮肥气态流失途径为氮肥流失主要途径，氨挥发损失约占施氮量的9％～40％；与常规翻耕相比，免耕提高氨挥发29％～52％，不但显著降低氮肥利用率，并且加剧雾霾、大气氮素沉降以及水体氮素污染。因此必须改善优化免耕稻田施肥技术措施，制定免耕稻田肥料施用技术，提高氮肥利用率，从而达到轻简化、高产、低消耗、低投入、低污染的湖北省稻田生产要求。根据免耕稻田肥料与土壤混合不均匀，肥料留存于土壤表层的特点，为减少氮肥的气态流失，结合肥料深施器的开发研制，专利开发组成员所在的课题组已在2014～2015年在湖北省鄂东南地区开展免耕中稻肥料深施栽培技术研究，在田块前期整地、肥料施用比例、施用时期、施用密度以及肥料深施后期田块管理等主体技术上获得了突破。并且2016～2017年在武穴市开展深施肥料技术示范，进一步推广该专利的技术体系。
