1、推進(jìn)緩/控釋肥料配施使用以降低成本
  單一的化肥施用無法完全滿足農(nóng)作物的生長全過程，且由于我國地域遼闊，土壤內(nèi)環(huán)境更是復(fù)雜，為了實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)降本，可以合理采用肥料配施。如緩/控釋肥料，尤其是化學(xué)合成緩/控釋肥料穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良，但價格相對較高，且過長的釋放周期并不適用于短生長周期作物；傳統(tǒng)有機(jī)肥價格低廉，來源廣泛，秸稈、沼液渣、細(xì)菌渣等都可以作為有機(jī)肥料，提供化學(xué)合成緩/控釋肥料降解所需的微生物，因此可以考慮將化學(xué)合成緩/控釋肥料與有機(jī)肥配施。孫會峰[28]等以花優(yōu)14為材料，研究了秸稈與緩釋尿素配施對水稻產(chǎn)量及氮素吸收利用率的影響，結(jié)果表明：經(jīng)配施處理后水稻的有效穗數(shù)和干粒重明顯增加，產(chǎn)量增幅達(dá)12.3%~17.8%，氮素吸收利用率從28.7%~40.%提高到71.6%~77.6%。張富鑫[29]等研究了緩釋肥配施生物有機(jī)肥對結(jié)球甘藍(lán)生長生理、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：配施處理后甘藍(lán)的緊實(shí)度、單球質(zhì)量、產(chǎn)量、葉綠素總量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、維生素C含量、經(jīng)濟(jì)效益、肥料貢獻(xiàn)率都有不同程度的增加或改善，同時其硝酸鹽含量降低34.6%，粗纖維含量降低2.21%，效果良好。
  除此之外，針對不同的地域環(huán)境，緩釋肥還可與其他肥料配施作用。胡迎春等研究了緩釋肥配施對黃土高原春玉米產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：與常規(guī)全尿素施肥相比，氮肥減量20%下的緩釋肥和尿素7：3配施處理后，春玉米干物質(zhì)質(zhì)量、地上部分氮素累積量、土壤銨態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)、籽粒品質(zhì)雖無明顯差異，但土壤中的硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，因節(jié)肥而產(chǎn)生的平均利潤為11122元/hm2，同比增加189元/hm2，基本實(shí)現(xiàn)減氮增效目標(biāo)。董曉亮針對濱海鹽堿地土壤鹽分較高的情況，對水稻采用緩釋肥與無機(jī)肥配施試驗(yàn)，結(jié)果表明，配施可以減少20%的氮素用量，且穗肥不追施任何氮素處理時，水稻的生長指標(biāo)、稻米的食味值顯著提高，并且成本顯著降低。
  2、大力發(fā)展環(huán)境友好型生物基包膜材料降低環(huán)境污染
  雖然采用緩/控釋肥料可以提高氮素利用率，在達(dá)到相同產(chǎn)量條件下減少肥料的用量，進(jìn)而減少其對土壤和環(huán)境的污染，但要想徹底解決污染問題，其根本在于使用的原料是否為環(huán)境友好型的可降解材料。Amazm研究了海藻酸鈉對土壤的保水作用，以海藻酸鈉、丙烯酸、丙烯酰胺和蒙脫土為原料，通過原位自由基聚合制備了高吸水性的納米復(fù)合材料，可用于N、P、K復(fù)合緩釋肥，而海藻酸鈉本身可作為土壤調(diào)理劑使用，未接枝完全的原料進(jìn)入土壤也不會破環(huán)土壤內(nèi)環(huán)境，是一種環(huán)境友好型包膜材料。鄒洪濤等采用檸檬酸、聚乙烯醇、硅藻土為原料，制備改性聚乙烯醇膜材料，自然暴露和田間埋土試驗(yàn)結(jié)果表明：膜材料的降解率隨時間增加呈上升趨勢，15d最高降解率可達(dá)到30%以上。
  除此之外，針對已經(jīng)造成污染的土壤，在施用緩釋肥保證作物生長的同時，可以采用微生物修復(fù)環(huán)境。胡可[35]等在盆栽復(fù)墾的條件下，利用傳統(tǒng)平板計(jì)數(shù)法與BIOLOG方法相結(jié)合研究菌劑與緩釋肥配施對土壤微生物生態(tài)的影響，結(jié)果表明，菌劑與緩釋肥配施能顯著增加土壤細(xì)菌/真菌和放線菌的數(shù)量，提高土壤酶活性，改善土壤微生物群落均勻度，進(jìn)而促進(jìn)土壤微生物功能多樣性。
  3、突破現(xiàn)有技術(shù)壁壘拓展新的緩/控釋技術(shù)用于肥料應(yīng)用
  現(xiàn)有包膜肥料的制備工藝主要有造粒塔噴霧法、流化床涂布法、轉(zhuǎn)鼓或圓盤包覆法、浸潤離心法等。大多數(shù)聚合物包膜肥料可采用造粒塔噴霧法和流化床涂布法，包容性強(qiáng)；而轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)鼓噴涂包膜則工藝簡單，用途廣泛，是制備緩/控釋型肥料最常用的工藝。
  近年來，學(xué)者們充分利用學(xué)科交叉優(yōu)勢，也開拓了一些新型制備工藝。例如，同軸靜電紡絲技術(shù)一直以來在醫(yī)藥尤其是藥物緩釋方面發(fā)揮著重要作用，但用于農(nóng)業(yè)的研究和報道卻少見。Javazmi]等采用同軸靜電紡絲技術(shù)制備了以去羥基丁酸酯（PHB）為殼、單層聚L-乳酸（PLLA）與化肥共混為芯的核/殼纖維，用于肥料緩/控釋中，藥效周期可達(dá)一個月。江東教授[37]的團(tuán)隊(duì)將尿素包埋在聚乳酸纖維內(nèi)，采用同軸靜電紡織技術(shù)制備納米級緩釋尿素纖維，結(jié)果表明，該包膜尿素28d內(nèi)釋放速率符合國家標(biāo)準(zhǔn)，80d內(nèi)釋放速率可保持80%，有助于在生長階段持續(xù)飼喂，且該體系在126oC下熱穩(wěn)定性良好，為無土栽培提供了一條可行的肥料選擇途徑。
  另外，超疏水材料由于能使膜材表面與水的接觸角大于150o，近年來在紡織、藥物、防水涂料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展，但用于控釋肥料領(lǐng)域的研究卻不深入。鑒于超疏水技術(shù)可以降低材料的表面能，解決生物大分子的親水性，使包膜材料不容易破裂，為緩/控釋肥料的應(yīng)用提供了一種可能。Xie]等采用自組裝技術(shù)，用均勻分散的Fe3O4超疏水磁敏納米粒子制備了超疏水生物聚合物包膜緩釋肥料，緩釋壽命超過100天。Zhang對液化小麥秸稈、玉米芯基多元醇及蓖麻油基多元醇進(jìn)行超疏水改性，制備新型生物基聚氨酯，以提高其對養(yǎng)分的控釋性能，肥料的釋放周期最大能增加460%。另外，利用自組裝自修復(fù)技術(shù)對蓖麻油基多元醇進(jìn)行修飾，能進(jìn)一步減少生物膜材空隙和提高其疏水性能。連續(xù)3年的水稻田間試驗(yàn)結(jié)果表明：相較于傳統(tǒng)控釋尿素，超疏水包膜尿素的平均氮利用率可增加70-80%，產(chǎn)量增加15~30%。(作者：陳家鋒)