据联合国粮农组织( FAO) 统计，化肥在提高作物产量中起到 40%～60%的作用。化肥大多是可溶性盐，施入土壤后，大部分营养物质容易随水流失，不仅造成资源浪费和经济损失，更会给生态环境造成危害。一方面，化肥中未被吸收的氮、磷等养分，经淋溶、渗透流入江河湖泊，导致水质恶化、水体富营养化，饮用后造成人体内亚硝酸盐含量超标，严重威胁人体健康；另一方面，流失的一部分氮素以 NO3-、NO2-等形式经硝化和反硝化作用被还原为 NO、N2O等温室气体，造成空气污染。
我国是农业大国，化肥在农业生产中占有重要的地位。在化肥减量、农业增产、绿色发展的大环境下，优化化肥养分释放与供应模式的肥料产品层出不穷。高利用率肥料是化肥行业发展的必经之路，其中缓控释肥料是提高肥料利用率的典范，逐渐成为常规肥料。
缓控释肥料的主要类别
目前国内常见的具有缓释/控释作用的肥料产品类别有缓释肥料、控释肥料、硫包衣尿素、脲醛缓释肥料和稳定性肥料。
缓释肥料和控释肥料
缓释肥料（标准号：GB/T 23348-2009）是通过养分的化学复合或物理作用，使有效态养分随时间缓慢释放的化学肥料。缓释肥料标准适用于氮肥、钾肥、复混肥料、掺混肥料(BB肥)等产品的所有颗粒或部分颗粒经特定工艺加工而成的缓释肥料。控释肥料（标准号：HG/T 4215-2011）是指能按设定的释放率(%)和释放期(d)来控制养分释放的肥料。控释肥料标准适用于由各种工艺加工而成的单一、复混(合)、掺混(BB)控释肥料。缓/控释肥料主要通过包裹技术进行生产，即在特定的设备中通过粘结剂将具有很大比表面积的无机矿物质包裹起来形成包膜型肥料。在包膜的过程中，膜层形成了许多多孔网络结构，这些蜿蜒曲折的通道可以让养分在有水分存在的情况下释放出来。化学肥料自身的性质、包膜材料、土壤中水分和温度等因素共同控制肥料的释放速率，达到控制养分释放的效果。
控释肥主要用树脂包裹。此类聚合物材料熔点较低、易于包膜成型，对水阻隔性强，且不受土壤环境的影响，通过聚合物结构设计和包膜层厚度可对肥料颗粒中养分的释放速率进行调控，从而使肥料养分在土壤中具有较好的控释效果。按照包膜方式的不同，可分为热塑性高分子材料包膜、热固性树脂材料包膜、水性聚合物材料包膜。热塑性高分子材料包膜技术是将包膜材料溶解在一定温度的溶剂中，通过特定装置将包膜溶液雾化后喷涂在流动的肥料颗粒上，冷却回收溶剂。该技术优点是工艺简单、包膜效果稳定，可控制释放精确；不足之处是大量溶剂需要回收、生产间歇、不连续。热固性树脂材料包膜技术属于无溶剂反应成膜，包膜原理是在肥料核心表面用二苯基甲烷二异氰酸酯和多元醇聚合反应成膜，形成聚氨基甲酸乙酯。
硫包衣尿素
硫包衣尿素（标准号：GB 29401-2012）是一种由硫磺包裹尿素颗粒制成的包衣缓释肥料。标准适用于使用硫磺为主要包裹材料对颗粒尿素进行包裹、实现对氮的缓慢释放、冠以各种名称的硫包衣尿素缓释肥料，包括但不限于硫包衣尿素、硫衣尿素、硫包尿素、涂硫尿素、包硫尿素等，也适用于硫包衣缓释氮肥、硫包衣缓释复混肥料和含有部分硫包衣尿素的缓释掺混肥料。硫衣尿素生产的关键技术是将预热处理的尿素用熔融后的硫磺喷涂，通过聚合物密封硫磺包裹尿素时产生的空隙。硫是植物生长不可缺少的营养元素，用硫包裹肥料可以起到一举两得的效果。同时，此加工工艺相对简单，生产成本较树脂包裹肥料低。
脲醛缓释肥料
脲醛缓释肥料（标准号：GB/T 34763-2017）是尿素和醛类在一定条件下反应制得的含有有机微溶性氮的缓释肥料。标准适用于脲醛缓释氮肥、脲醛缓释复合肥料、脲醛缓释掺混肥料。脲醛缓释肥料总氮含量一般在38%左右，产品并不是单一的化合物，而是由包含少量未反应的尿素、羟甲基脲、亚甲基二脲、二亚甲基三脲、三亚甲基四脲、四亚甲基五脲、五亚甲基六脲等缩合物所组成的混合物。此肥料施入土壤后，经土壤微生物分解，释放氮素，通过分子链长短决定肥效起作用的时间。其优点是工艺生产简单，生产成本低；缺点是生产过程中反应工艺条件较难控制，导致产品缓释效果不够稳定。
稳定性肥料
稳定性肥料（标准号：GB/T 35113-2017）是经过一定工艺加入脲酶抑制剂和(或)硝化抑制剂，施入土壤后通过脲酶抑制剂抑制尿素的水解，和(或)通过硝化抑制剂抑制铵态氮的硝化，使肥效期得到延长的一类含氮肥料(包括含氮的二元或三元肥料和单质氮肥)。该标准适用于添加脲酶抑制剂和(或)硝化抑制剂的含氮(含酞胺态氮/铰态氮)稳定性肥料。稳定性肥料的优点是生产工艺相对简单，通过在化肥中添加一定量的抑制剂，延缓肥料养分水解，有效延长肥料肥效。缺点是过多的水会降低抑制剂的浓度，使得缓释效果下降，因此不适合施入到水分多的土壤中。
做好农化服务是推广关键
从现有技术看，包膜肥料（缓释肥料、控释肥料、硫包衣尿素）潜力较大，应用面广，其中聚氨酯包膜技术应用比较多，国内多家企业都在实施转化。聚氨酯包膜膜薄，材料价格相对便宜。在生产工艺方面，需要关注肥料核心表面处理技术、包膜设备、膜材料3个关键点。在产品方面，需要提高肥料核心的功能性、营养全面性、释放的精准性，减小释放时间误差。
在实际应用中，缓控释肥料大多采用种肥同播的方式，在大田上的普及率在增加。产品在向功能化（保水、促生、抗逆）、作物专用化（大蒜专用肥、玉米专用肥、大姜专用肥、水稻专用肥、马铃薯专用肥）、安全环保方向（生物基、可降解）发展，更具针对性、适应性、实用性，能实现与作物-土壤-气候的精准匹配。目前缓控释肥在我国玉米种植上已基本普及，在水稻、小麦上的应用也显示出巨大的潜力。
在高质量绿色发展的背景下，缓控释肥料应向成本更低、应用面更广的方向发展。好的产品在应用过程中需要考虑对作物合适、区域合适、时间合适、用法合适、用量合适。在具体操作中，产品竞争的关键是服务。要做好示范试验，让示范用户看到真实的效果，凭示范效果开现场会，带动示范户以外的农户使用；以示范田和基地为切入点，广泛开展农民及经销商培训，搞好示范带动；通过点燃示范户这盏灯，实现照亮一大片的目的。