新型肥料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
世界化肥的生產(chǎn)和使用歷經(jīng)３次變革。２０世紀(jì)６０年代之前，生產(chǎn)的化肥多為單質(zhì)低濃度肥料；６０至８０年代，發(fā)達(dá)國家發(fā)展高濃度化肥和復(fù)合肥；最近２０年，發(fā)達(dá)國家開始重點研究緩／控釋肥料、生物肥料、有機復(fù)合肥料、功能性肥料，成為新型肥料研究與發(fā)展的熱點。
1、緩／控釋肥料
緩／控釋肥料最大的特點是養(yǎng)分釋放與作物吸收同步，簡化施肥技術(shù)，實現(xiàn)一次性施肥滿足作物整個生長期的需要，肥料損失少，利用率高，環(huán)境友好。世界各國都逐步認(rèn)識到提高肥料利用率的最有效措施之一是研究新型緩／控釋肥料。20世紀(jì)80年代以來，美國、日本、歐洲、以色列等發(fā)達(dá)國家都將研究重點有科學(xué)施肥技術(shù)轉(zhuǎn)向新型緩／控釋肥料的研制，力求從改變化肥自身的特性來大幅度提高肥料的利用率。緩／控釋肥料被譽為21世紀(jì)肥料產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。目前，緩／控釋肥料主要有以下４種類型。
（１）、包膜型緩／控釋肥料；包膜型緩／控釋肥料主要是在肥料顆粒表層包被上控制養(yǎng)分釋放的包膜材料，調(diào)節(jié)養(yǎng)分釋放。1957年，美國首先研究硫包尿素，1961年ＴＶＡ在１～7kg／h裝置上進(jìn)行了包硫尿素（ＳＣＵ）小試，1978年在美建成10t／h ＳＣＵ的示范生產(chǎn)廠。此間，又進(jìn)行了包硫氯化鉀（ＳＣＫ）、包硫磷酸二胺（ＳＣＰ）的研究。硫包尿素仍是當(dāng)前美國主導(dǎo)產(chǎn)品。
美國也是第一個商品化生產(chǎn)樹脂包膜肥料的國家。１９６７年在加利弗尼亞生產(chǎn)出醇酸樹脂包膜肥料Osmocote，成為當(dāng)今世界著名控釋肥料品牌。日本從20世紀(jì)60年代開始研究包膜控釋肥料，70年代后，以研究熱塑料型樹脂聚稀烴包膜肥料為重點，簡稱ＰＯＣＦ工藝，通過調(diào)節(jié)ＰＥ與ＥＶＡ的比例，并以無機填料為開孔劑，可制得40天至360天釋放期的薄膜控釋肥料。開發(fā)可降解的聚合物包膜材料及研究之具有不同養(yǎng)分釋放模式的肥料代表了包膜肥的研究方向。
２０世紀(jì)８０年代以來，以色列、德國、英國、加拿大、意大利、印度等國也相繼進(jìn)行了包膜型緩／控釋肥料的研究，嘗試用聚合物、草炭、木質(zhì)素、石蠟、無機營養(yǎng)材料等包裹尿素等，制成緩／控釋肥料。1991年7月在美國阿拉馬州的SHefferld召開了第一屆環(huán)／控釋肥料專題研討會；1993年在以色列還發(fā)市召開料緩／釋肥料國際研討會。目前，世界上年緩釋／控釋肥料消費總量１００萬噸（實物），以包膜型肥料為主，占到一半以上，有些國家達(dá)９０％以上。
合成型微榕態(tài)緩釋肥料，一類是微溶于水的合成有機氮化合物，如脲醛肥料（Ｕｒｅａｆｏｒｍ）、異丁叉二脲（ＩＤＢＵ）、丁稀叉二脲（ＣＤＵ）等；另一類是微水溶性或檸檬酸榮性合成無機肥料，如部分酸化磷礦（ＰＡＰＲ）、二價金屬磷酸銨鉀鹽等。
脲醛類和釋肥料是尿素與醛類的縮合，最常見的是脲甲醛（ＵＦ）。德國１９２４年ＢａｄｉｓｈｅＡｎｉｌｉｎ和Ｓｓｏｄａ～Ｆａｂｒｅｋ?yún)^(qū)得了第一個制造脲醛肥料的專利，１９５５年投入工業(yè)化生產(chǎn)。德國１９２４年發(fā)表廖永乙醛和尿素制備流程。日本三菱株式會社與１９６１—１９６２年提出了尿素和異丁醛反應(yīng)制備異丁叉二脲（ＩＢＤＵ）的專利，１９６４年開始，在日本市場有少量銷售。
２０世紀(jì)９０年代初期，世紀(jì)緩／控釋肥料仍以為溶性尿素反應(yīng)物為主，占到５０％以上。歐洲傳統(tǒng)使用微溶性寒尿素化合物緩釋肥料。其比例占到緩釋肥銷量的７０％以上。還累肥料因養(yǎng)分釋放速度受土壤水分、ＰＨ、微生物等因素的較大影響，且售價高，此類肥料的需求量有下降的趨勢。
化學(xué)抑制型緩效肥料通過添加脲酶抑制劑和硝化抑制劑等，調(diào)節(jié)土壤微生物的活性，減緩尿素的水解和對氨態(tài)氮的硝化作用，從而達(dá)到肥料氮素緩慢釋放；６０年代人們開始重視篩選土壤脲酶抑制劑的工作。ＨＱ（氫醌）、ＮＢ－ＰＴ（Ｎ－丁基硫代磷酰三胺）、ＰＰＤ（鄰－苯基磷酰二胺）、ＴＰＴＡ（硫代磷酰三胺）、ＣＨＰＴ（Ｔ－磷酸三環(huán)已胺）等是篩選研究的重要土壤脲酶抑制劑。
自２０世紀(jì)５０年代國外開始研制硝化抑制劑，研究的主要產(chǎn)品有吡啶、嘧啶、硫脲、噻唑、汞等的衍生物，以及爹氮化鉀、氯苯異硫氰酸鹽、六氯乙烷、五氯酚鈉等。雙氰胺（ＤＣＤ）是應(yīng)用較為廣泛用于已高氮肥利用率的硝化抑制劑。
基質(zhì)復(fù)合肥與膠粘緩釋控釋肥料，將肥料養(yǎng)分與可降低其溶解性的物質(zhì)混合，通過健合、膠結(jié)等作用，制成養(yǎng)分緩慢釋放的肥料。尤其是有機高分子聚合物、改性草炭和風(fēng)化煤類、有機只等于化肥健合、膠結(jié)，改變養(yǎng)分的釋放速率，制成緩釋肥料。目前該領(lǐng)域的研究工作開展緩釋肥料研究方向，前景看好。
另外，將不同類型、不同釋放速率的緩釋肥料通過“異粒變速”，使肥料的養(yǎng)分釋放節(jié)律最大限度與作物吸收同步，在緩釋肥料研究和應(yīng)用中受到普偏重視。
目前，世界緩／控釋肥料年消費總量約１００萬噸，其中美國、加拿大月６０萬噸（約占６０％），日本２０萬噸（月至２０％），西歐、以色列１５萬噸（約占１５），其他國家月５萬噸以上，明顯高于季節(jié)普通化肥增長率。當(dāng)前，影響緩／控釋肥料發(fā)展的最主要問題是價格問題。由于售價高，除日本外，美國、西歐９０—的控釋肥料用于草坪、苗圃等非農(nóng)業(yè)市場。降低生產(chǎn)成本、走向大田，是緩／控釋肥料研制和生產(chǎn)的重要方向。
我國對緩／控釋肥料的研究起步較晚，２０世紀(jì)７０年代中國科學(xué)院南京土壤研究所曾進(jìn)行過長效碳銨的研制。進(jìn)入８０年代，特別是近年來隨著化肥用量大、利用率低，化肥污染農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境問題的加劇，國內(nèi)緩／控釋肥料的研究步伐加快。１９８３年開始，鄭州工學(xué)院等在國內(nèi)率先系統(tǒng)展開料利用營養(yǎng)猜猜研制包裹型控釋肥料，先后研制出鈣鎂磷肥包裹尿素（１９８３）、磷礦粉部分酸化包裹尿素（１９９１）、二價金屬磷酸銨鉀鹽包國尿素（１９９５）３類不斷升級換代產(chǎn)品，養(yǎng)分控制釋放時間超過了９５天，突破了國內(nèi)外營養(yǎng)材料包膜養(yǎng)分釋放控制難度大的關(guān)鍵技術(shù)。研制出年產(chǎn)萬噸生產(chǎn)能力的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，產(chǎn)品注冊品牌為Ｌｕｘａｃｏｔｅ，以出口美國、澳大利亞、新加坡、日本等國家，與Ｏｓｍｏｃｏｔｅ、ＭＥＩＳＴＥＲ、Ｎｕｔｒｉ－ｃｏｔｅ齊名。目前在國家８６３計劃的資助下，正在研究進(jìn)一步降低成本，重點研制適用于大田作物的專用控釋肥料，產(chǎn)品在河南、山東等地的玉米天上大面積示范，增產(chǎn)幅度都在１０％以上，肥料利用率提高１０個百分點以上。
樹脂包膜控釋肥研制，我國主要借鑒日本經(jīng)驗。1992年開始，北京市農(nóng)林科學(xué)院率先系統(tǒng)開展料樹脂包膜尿素的研究。在借鑒日本技術(shù)的基礎(chǔ)上，在溶劑，包衣材料、設(shè)備等方面，均有較大的改進(jìn)和突破。研究篩選出低毒溶劑，回收率98%以上；研制出連續(xù)型生產(chǎn)設(shè)備，以申請國家發(fā)明專利。包衣材料選用廉價的聚丙烯酰胺，并進(jìn)行降解改性。目前已建成年生產(chǎn)能力3000噸以上的樹脂包以尿素生產(chǎn)線，生產(chǎn)出養(yǎng)分控釋30至200天或更長時間的系列包衣尿素，產(chǎn)品分為線型和S型釋放模型。并以包衣尿素為母料，通過異粒變速技術(shù)，配制N、P、K復(fù)合型控釋肥料，在北京、東北、山東、廣東等地的水稻、玉米等作物上進(jìn)行了大面積示范，收到良好效果。產(chǎn)品與2002年獲得國家重點新產(chǎn)品證書。
中國農(nóng)科院土壤肥料研究所，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等在基質(zhì)復(fù)合、膠結(jié)控釋、包膜材料研制，尤其是利用工農(nóng)業(yè)廢棄物研制包膜材料，以及在成膜工藝、機理，有機復(fù)合、保水、防病等多功能控釋肥研制方面做了大量工作。發(fā)明了反應(yīng)成膜技術(shù)，使用常溫設(shè)備生產(chǎn)包膜控釋材料，研制的基質(zhì)復(fù)合、保水型控釋肥料在山東的玉米，廣東、新疆的蔬菜與棉花等作物上大面積示范。沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所利用脲酶抑制劑、硝化抑制劑研制緩釋肥料方面也做了大量的工作，產(chǎn)品已經(jīng)在大田作物上示范。
另外，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在控釋肥料的控釋機理、評價等方面進(jìn)行了大量研究。中國農(nóng)科院土壤肥料研究所“國家褐潮土土壤肥力與肥料效益長期監(jiān)測基地”在國內(nèi)率先開展了緩釋肥料長期定位研究，這是繼普通化肥長期定位試驗，將對開展緩釋肥料肥效演化、環(huán)境評價等基礎(chǔ)研究具有重要價值。
我國的緩/控釋肥料研究雖然起步較晚，但研究特色明顯，樹脂包衣、營養(yǎng)材料包裹、基質(zhì)復(fù)合、膠結(jié)控釋、酶學(xué)抑制等產(chǎn)品和工藝百花齊放。特別是近幾年，國家和地方政府非常重視緩/控釋新型肥料的研究與產(chǎn)業(yè)化。中國農(nóng)科院土壤肥料研究所、中農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、北京農(nóng)林科學(xué)院等5家單位聯(lián)合承擔(dān)的國家“十五”863計劃“環(huán)境友好型肥料研制與產(chǎn)業(yè)化”課題（2001AA246023），以控釋肥料走向大田作物為目標(biāo)，目前已獲得和申報相關(guān)發(fā)明專利10余項，研制出產(chǎn)業(yè)化、中試、小試不同層面上的產(chǎn)品50多個，并建成可實現(xiàn)生產(chǎn)營養(yǎng)材料包裹、樹脂包衣、基質(zhì)復(fù)合登年生產(chǎn)能力超萬噸控釋肥料生產(chǎn)線3條。產(chǎn)品成本只有國外同類產(chǎn)品的1/4或更低，在東北、北京、山東、河南、新疆、廣東等地的水稻、玉米、蔬菜、棉花等作物上進(jìn)行了廣泛示范，部分產(chǎn)品已出口美國、日本、新加坡、澳大利亞等。
我國的控釋肥料技術(shù)總體不及發(fā)達(dá)國家水平，尤其在產(chǎn)業(yè)化方面差距較大。目前我國每年緩/控釋肥料的消費量2萬噸（實物）左右，市面上主要品牌為美國的Osmocote，Osmocoteplus,日本的MESTER、Nutricote，以色列的Multicote等包膜控釋肥料，市場售價都在每噸萬元以上。我國目前的緩/控釋肥料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力已經(jīng)超過10萬噸，但開工率較低。
生物肥料
生物肥料是異類亦微生物生命活動及其產(chǎn)物導(dǎo)致農(nóng)作物得到特定肥料效應(yīng)的微生物活體制品，具有生產(chǎn)成本低、效果好、不無讓環(huán)境，施后不僅增產(chǎn)，而且能提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和減少化肥用量，在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中占有重要地位。
世界上最早的微生物肥料是1895年德國推出的“Nitragin”根瘤菌接種劑。到20世紀(jì)30、40年代美國、澳大利亞、英國等國家都有了根瘤菌接種劑產(chǎn)業(yè)，之后發(fā)展很快。目前至少有70多個國家有自己的微生物肥料生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量監(jiān)督體系。
微生物肥料在過去較長時間里主要品種是根瘤菌肥料，直到現(xiàn)在，根瘤菌肥依然是重要的品種。歐、美等發(fā)達(dá)國家研究的重點主要主要是如何克服土壤中低效根瘤菌的強競爭，以及進(jìn)行高效固氮菌株和豆科寄主的選擇，目前已獲得改造了競爭結(jié)瘤性的基因工程菌，并大規(guī)模地應(yīng)用于田間。隨著化肥環(huán)境問題的出現(xiàn)，以及無公害農(nóng)業(yè)的發(fā)展，生物肥料在最近20多年里發(fā)展較快，，研究領(lǐng)域不斷拓寬，溶磷、解鉀等微生物肥料新產(chǎn)品不斷問世。尤其PGPR的促聲防病研究成為近10年研究熱點，其研究主要集中在假單胞菌類，該類群能夠抑制多種植物病害特別是土傳病害。研究范圍主要包括有效跟不定殖、抗生作用、根際營養(yǎng)競爭、有導(dǎo)致吳康星和分泌降解病原微生物的酶等。PGPR制劑和復(fù)合微生物制劑應(yīng)用方面，加拿大研制出“根瘤菌+PG-PR”復(fù)合菌肥，巴西的PGPR制劑以是小麥、玉米等作物的重要肥料。隨著分子生物學(xué)的滲入，對促聲防病遺傳性狀分析，采用遺傳工程手段加以改良，英、美等國家已經(jīng)成功構(gòu)建表達(dá)Prn基因的菌株，并成功導(dǎo)入HCN基因簇，獲得提高生防活性的菌株。另外，新型秸稈腐熟菌劑、土壤與環(huán)境污染修復(fù)菌劑等的研發(fā)業(yè)發(fā)展很快。估計，全世界目前微生物肥料產(chǎn)量超過1000萬噸，除了在豆科作物上被廣泛應(yīng)用外，在蔬菜、糧食作物上應(yīng)用面積也不斷擴大。
我國微生物肥料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用已有近50年的歷史，發(fā)展曾幾起幾落。20世紀(jì)60、70年代微生物肥料的研究與生產(chǎn)發(fā)展較快，60年代“5406”抗生菌肥是具有抗病、促聲、營養(yǎng)等復(fù)合功能的微生物肥料。1975年統(tǒng)計，全國使用“5406”抗生菌肥面積達(dá)上億畝，在糧豆、果蔬等作物上都有應(yīng)用。根瘤菌接種劑在70年代曾對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到過非常重要的作用，但之后發(fā)展不快。80年代前后，由于受夸大宣傳、認(rèn)識上誤導(dǎo)、技術(shù)原因以及市場混亂等不利因素的影響，我國的微生物肥料的研究與發(fā)展受到很大的影響，在群眾中造成了不良影響。最近10年來，我國微生物肥料的研究與發(fā)展出現(xiàn)了新局面（表3）。在利用生物技術(shù)構(gòu)建高效工程菌、PGPR制劑等方面的研究取得了重要進(jìn)展。國內(nèi)改良了一批固氮特性的工程根瘤菌；研制和篩選一批已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用或經(jīng)改良可應(yīng)用于豆科作物的高效根瘤菌和促生、促結(jié)瘤PGPR菌株，在大豆、花生等豆科作物取得良好示范效果；PGPR制劑應(yīng)用在小麥、玉米等作物上也取得了增產(chǎn)和抗病效果。我國微生物肥料研究與應(yīng)用的總體現(xiàn)狀：1）基本形成廖微生物肥料產(chǎn)業(yè)，在國家農(nóng)業(yè)部登記的產(chǎn)品種類有11個。全國目前約有450個微生物肥料企業(yè)，年產(chǎn)量超過200萬噸，已逐漸成為肥料家族中的重要成員。2）微生物肥料食用菌種種類不斷擴大，所用菌種已不限于根瘤菌，目前是用菌種達(dá)到80多種。3）微生物肥料的應(yīng)用效果再增產(chǎn)、改善品質(zhì)、減少化肥用量、防病等廢料效果逐漸被農(nóng)民認(rèn)識，應(yīng)用面積不斷擴大，累計近500多萬公頃。4）質(zhì)量意識提高，質(zhì)檢體系初步形成。國家農(nóng)業(yè)部在1996年將微生物肥料納入國家檢驗登記管理范疇，對微生物肥料的生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用、宣傳等方面進(jìn)行監(jiān)管。5）少數(shù)產(chǎn)品開始進(jìn)入國際市場。
我國微生物肥料研究除了在工程菌構(gòu)建技術(shù)，關(guān)鍵發(fā)酵設(shè)備與技術(shù)等方面不及發(fā)達(dá)國家外，總體水平并不低。國家目前在產(chǎn)業(yè)政策對微生物肥料行業(yè)的發(fā)展給予了一定的支持，科研投資力度和產(chǎn)業(yè)化示范項目建設(shè)不斷加強。我國微生物肥料產(chǎn)業(yè)正在步入良性循環(huán)，并向健康、有序方向發(fā)展。
工廠化商品有機肥
有機肥料在培肥地力與改善作物品質(zhì)，特別是改善風(fēng)味食品品質(zhì)上具有化學(xué)肥料不可比擬的作用。國內(nèi)外發(fā)展有機農(nóng)業(yè)和無公害農(nóng)業(yè)，十分強調(diào)有機肥的應(yīng)用，國內(nèi)在制定綠色食品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定AA及綠色食品只準(zhǔn)施用有機肥料和微生物肥料。然而，傳統(tǒng)有機肥料因體積大、養(yǎng)分濃度低、臟臭等缺點，隨著化肥的出現(xiàn)，在肥料中地位逐漸下降。我國有機肥提供養(yǎng)分量的比例由1949年的99.9%下降到1980年的49.0%，直到目前的30%。但是，由及廢棄物資源良費和污染環(huán)境的問題卻與愈來愈越突出，秸稈焚燒、規(guī)?；笄輬黾S污大量進(jìn)入水體等造成環(huán)境嚴(yán)重污染。對傳統(tǒng)有機肥料產(chǎn)品進(jìn)行升級改造，開發(fā)替代產(chǎn)品，提高有機物廢棄物資源化利用水平，是國內(nèi)外新型肥料研究的重要方向。
國外相對人少地多，作物多為一年一熟，生產(chǎn)規(guī)模大，大型機械化操作，作物秸稈的處理除作為飼草外，主要是直接換田，田間焚燒現(xiàn)象較少。
發(fā)達(dá)國家十分重視研究工廠化處理畜禽糞便技術(shù)，包括快速發(fā)酵技術(shù)、除臭技術(shù)、發(fā)酵養(yǎng)分保全技術(shù)、發(fā)酵設(shè)備、有機肥制作工藝設(shè)備與技術(shù)等。在日本畜禽糞編堆肥化已實現(xiàn)工廠化，研制的臥式磚筒式和立式多層式快速堆肥裝置，發(fā)酵時間1~2周，具有占地少發(fā)酵快、質(zhì)地優(yōu)等特點。俄羅斯研制的有機肥發(fā)酵裝置，生產(chǎn)率達(dá)到每天生產(chǎn)100噸有機肥。美國BIOTEC2120高溫堆肥系統(tǒng)，由10個大型旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器組成，通過微生物飛腳在72小時內(nèi)可以處理1000噸畜禽糞便或垃圾，使之成為優(yōu)質(zhì)有機肥料，這種方法對高濕物料具有特殊的作用，該系統(tǒng)1993年獲得專利，受到聯(lián)合國國際環(huán)保組織的認(rèn)可。美國BEARD——ABT動態(tài)高溫堆肥是在密閉大型發(fā)酵塔中進(jìn)行，并且具有組裝功能，分布在發(fā)酵塔的空氣噴槍可根據(jù)堆肥進(jìn)程的需要自動進(jìn)行通氣和引風(fēng)轉(zhuǎn)換，達(dá)到整體最佳的生物反應(yīng)效果。韓國研制的槽式螺旋攪拌發(fā)酵系統(tǒng)，具有造價低少、運行成本低、連續(xù)性發(fā)酵等特點，屬于較先進(jìn)的實用性有機物料發(fā)膠系統(tǒng)。另外，國外微生物除臭技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，但還是以水洗，酸吸收，堿中和等傳統(tǒng)控制方法居多。發(fā)酵過程中養(yǎng)分的揮發(fā)損失較大，發(fā)達(dá)國家在控制氮素?fù)p失減少氮氣揮發(fā)方面采用多種方法，但這些方法主要用于畜禽糞便儲存和運輸過程中，而在堆肥過程中較少采用控制氮素?fù)p失的工藝和技術(shù)。
總的來說，國外在有機肥發(fā)酵工藝、技術(shù)和設(shè)備上已日趨完善，基本上達(dá)到了規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化水平，但是設(shè)備造價昂貴，運行成本高，難以在國內(nèi)直接推廣應(yīng)用。必須在引進(jìn)、消化吸收基礎(chǔ)上，形成適合我國特點的商品化有機肥生產(chǎn)工藝、設(shè)備和成套技術(shù)。
中國是傳統(tǒng)有機肥生產(chǎn)和使用大國。但真正對有機肥進(jìn)行系統(tǒng)研究始于20世紀(jì)30年代。50、60年代，技術(shù)特點是總結(jié)農(nóng)民傳統(tǒng)經(jīng)驗，完善有機肥積、制、保、用技術(shù)。研究重點，一是高溫堆肥的發(fā)酵條件，二是廄肥的積制方法，三是漚制和草塘泥制有機肥。70、80年代，研究重點一是沼氣發(fā)酵，二是對有機肥與無機肥相結(jié)合施用的肥料效應(yīng)進(jìn)行了大量應(yīng)用基礎(chǔ)研究，肯定了有機肥配合是我國施肥技術(shù)的基本方針。80年代末以來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢和方式發(fā)生料很大的變化。每年有2億噸作物秸稈剩余難以處理，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖發(fā)展異常迅猛，有機肥研究開始探索走規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、商品化的道路。研究的重點，一是秸稈直接還田技術(shù)；二是工廠化處理畜禽糞便生產(chǎn)商品化有機無機復(fù)合肥技術(shù)。
目前我國部分復(fù)混肥廠家開始生產(chǎn)有機復(fù)肥，原料主要是草炭和風(fēng)化煤類，真正實行的工廠化處理秸稈畜禽糞便廢棄物生產(chǎn)商品化有機肥的廠家還較少，生產(chǎn)規(guī)模小，效率低，污染較嚴(yán)重。我國商品有機肥生產(chǎn)技術(shù)還處于起步階段，發(fā)酵技術(shù)、出丑技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備等還有待完善。
多功能肥料
21世紀(jì)新型肥料的重要方向之一是研究開發(fā)將作物營養(yǎng)與其他限制作物高產(chǎn)的因素相結(jié)合的多功能性肥料，他們的生產(chǎn)符合生態(tài)肥料工藝學(xué)的要求，其施肥技術(shù)將凝聚農(nóng)學(xué)、土壤學(xué)、信息學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)。這些功能性肥料主要包括：具有改善水分利用率的肥料，高利用率的肥料，改善土壤結(jié)構(gòu)的肥料，適應(yīng)優(yōu)良品種特性的肥料，改善作物抗倒伏性的肥料，具有防治雜草的肥料，以及具有抗病蟲害功能的肥料等。
有關(guān)功能性肥料的研究與開發(fā)，國內(nèi)外做的工作還不多。。隨著保水劑研究和應(yīng)用的不斷發(fā)展，人們開始研究保水型功能肥料。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等率先開展了保水型控釋肥研究，利用高吸水樹脂（HWAR）包被尿素和包膜性控釋肥料，制成保水型控釋肥料，產(chǎn)品在新疆干旱地區(qū)試驗，取得良好效果。目前研究產(chǎn)品進(jìn)入中試階段。其他方面的功能肥料研究，只有零星報道，離產(chǎn)業(yè)化要求相差還甚遠(yuǎn)。
世界化肥的生產(chǎn)和使用歷經(jīng)３次變革。２０世紀(jì)６０年代之前，生產(chǎn)的化肥多為單質(zhì)低濃度肥料；６０至８０年代，發(fā)達(dá)國家發(fā)展高濃度化肥和復(fù)合肥；最近２０年，發(fā)達(dá)國家開始重點研究緩／控釋肥料、生物肥料、有機復(fù)合肥料、功能性肥料，成為新型肥料研究與發(fā)展的熱點。
1、緩／控釋肥料
緩／控釋肥料最大的特點是養(yǎng)分釋放與作物吸收同步，簡化施肥技術(shù)，實現(xiàn)一次性施肥滿足作物整個生長期的需要，肥料損失少，利用率高，環(huán)境友好。世界各國都逐步認(rèn)識到提高肥料利用率的最有效措施之一是研究新型緩／控釋肥料。20世紀(jì)80年代以來，美國、日本、歐洲、以色列等發(fā)達(dá)國家都將研究重點有科學(xué)施肥技術(shù)轉(zhuǎn)向新型緩／控釋肥料的研制，力求從改變化肥自身的特性來大幅度提高肥料的利用率。緩／控釋肥料被譽為21世紀(jì)肥料產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向。目前，緩／控釋肥料主要有以下４種類型。
（１）、包膜型緩／控釋肥料；包膜型緩／控釋肥料主要是在肥料顆粒表層包被上控制養(yǎng)分釋放的包膜材料，調(diào)節(jié)養(yǎng)分釋放。1957年，美國首先研究硫包尿素，1961年ＴＶＡ在１～7kg／h裝置上進(jìn)行了包硫尿素（ＳＣＵ）小試，1978年在美建成10t／h ＳＣＵ的示范生產(chǎn)廠。此間，又進(jìn)行了包硫氯化鉀（ＳＣＫ）、包硫磷酸二胺（ＳＣＰ）的研究。硫包尿素仍是當(dāng)前美國主導(dǎo)產(chǎn)品。
美國也是第一個商品化生產(chǎn)樹脂包膜肥料的國家。１９６７年在加利弗尼亞生產(chǎn)出醇酸樹脂包膜肥料Osmocote，成為當(dāng)今世界著名控釋肥料品牌。日本從20世紀(jì)60年代開始研究包膜控釋肥料，70年代后，以研究熱塑料型樹脂聚稀烴包膜肥料為重點，簡稱ＰＯＣＦ工藝，通過調(diào)節(jié)ＰＥ與ＥＶＡ的比例，并以無機填料為開孔劑，可制得40天至360天釋放期的薄膜控釋肥料。開發(fā)可降解的聚合物包膜材料及研究之具有不同養(yǎng)分釋放模式的肥料代表了包膜肥的研究方向。
２０世紀(jì)８０年代以來，以色列、德國、英國、加拿大、意大利、印度等國也相繼進(jìn)行了包膜型緩／控釋肥料的研究，嘗試用聚合物、草炭、木質(zhì)素、石蠟、無機營養(yǎng)材料等包裹尿素等，制成緩／控釋肥料。1991年7月在美國阿拉馬州的SHefferld召開了第一屆環(huán)／控釋肥料專題研討會；1993年在以色列還發(fā)市召開料緩／釋肥料國際研討會。目前，世界上年緩釋／控釋肥料消費總量１００萬噸（實物），以包膜型肥料為主，占到一半以上，有些國家達(dá)９０％以上。
合成型微榕態(tài)緩釋肥料，一類是微溶于水的合成有機氮化合物，如脲醛肥料（Ｕｒｅａｆｏｒｍ）、異丁叉二脲（ＩＤＢＵ）、丁稀叉二脲（ＣＤＵ）等；另一類是微水溶性或檸檬酸榮性合成無機肥料，如部分酸化磷礦（ＰＡＰＲ）、二價金屬磷酸銨鉀鹽等。
脲醛類和釋肥料是尿素與醛類的縮合，最常見的是脲甲醛（ＵＦ）。德國１９２４年ＢａｄｉｓｈｅＡｎｉｌｉｎ和Ｓｓｏｄａ～Ｆａｂｒｅｋ?yún)^(qū)得了第一個制造脲醛肥料的專利，１９５５年投入工業(yè)化生產(chǎn)。德國１９２４年發(fā)表廖永乙醛和尿素制備流程。日本三菱株式會社與１９６１—１９６２年提出了尿素和異丁醛反應(yīng)制備異丁叉二脲（ＩＢＤＵ）的專利，１９６４年開始，在日本市場有少量銷售。
２０世紀(jì)９０年代初期，世紀(jì)緩／控釋肥料仍以為溶性尿素反應(yīng)物為主，占到５０％以上。歐洲傳統(tǒng)使用微溶性寒尿素化合物緩釋肥料。其比例占到緩釋肥銷量的７０％以上。還累肥料因養(yǎng)分釋放速度受土壤水分、ＰＨ、微生物等因素的較大影響，且售價高，此類肥料的需求量有下降的趨勢。
化學(xué)抑制型緩效肥料通過添加脲酶抑制劑和硝化抑制劑等，調(diào)節(jié)土壤微生物的活性，減緩尿素的水解和對氨態(tài)氮的硝化作用，從而達(dá)到肥料氮素緩慢釋放；６０年代人們開始重視篩選土壤脲酶抑制劑的工作。ＨＱ（氫醌）、ＮＢ－ＰＴ（Ｎ－丁基硫代磷酰三胺）、ＰＰＤ（鄰－苯基磷酰二胺）、ＴＰＴＡ（硫代磷酰三胺）、ＣＨＰＴ（Ｔ－磷酸三環(huán)已胺）等是篩選研究的重要土壤脲酶抑制劑。
自２０世紀(jì)５０年代國外開始研制硝化抑制劑，研究的主要產(chǎn)品有吡啶、嘧啶、硫脲、噻唑、汞等的衍生物，以及爹氮化鉀、氯苯異硫氰酸鹽、六氯乙烷、五氯酚鈉等。雙氰胺（ＤＣＤ）是應(yīng)用較為廣泛用于已高氮肥利用率的硝化抑制劑。
基質(zhì)復(fù)合肥與膠粘緩釋控釋肥料，將肥料養(yǎng)分與可降低其溶解性的物質(zhì)混合，通過健合、膠結(jié)等作用，制成養(yǎng)分緩慢釋放的肥料。尤其是有機高分子聚合物、改性草炭和風(fēng)化煤類、有機只等于化肥健合、膠結(jié)，改變養(yǎng)分的釋放速率，制成緩釋肥料。目前該領(lǐng)域的研究工作開展緩釋肥料研究方向，前景看好。
另外，將不同類型、不同釋放速率的緩釋肥料通過“異粒變速”，使肥料的養(yǎng)分釋放節(jié)律最大限度與作物吸收同步，在緩釋肥料研究和應(yīng)用中受到普偏重視。
目前，世界緩／控釋肥料年消費總量約１００萬噸，其中美國、加拿大月６０萬噸（約占６０％），日本２０萬噸（月至２０％），西歐、以色列１５萬噸（約占１５），其他國家月５萬噸以上，明顯高于季節(jié)普通化肥增長率。當(dāng)前，影響緩／控釋肥料發(fā)展的最主要問題是價格問題。由于售價高，除日本外，美國、西歐９０—的控釋肥料用于草坪、苗圃等非農(nóng)業(yè)市場。降低生產(chǎn)成本、走向大田，是緩／控釋肥料研制和生產(chǎn)的重要方向。
我國對緩／控釋肥料的研究起步較晚，２０世紀(jì)７０年代中國科學(xué)院南京土壤研究所曾進(jìn)行過長效碳銨的研制。進(jìn)入８０年代，特別是近年來隨著化肥用量大、利用率低，化肥污染農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境問題的加劇，國內(nèi)緩／控釋肥料的研究步伐加快。１９８３年開始，鄭州工學(xué)院等在國內(nèi)率先系統(tǒng)展開料利用營養(yǎng)猜猜研制包裹型控釋肥料，先后研制出鈣鎂磷肥包裹尿素（１９８３）、磷礦粉部分酸化包裹尿素（１９９１）、二價金屬磷酸銨鉀鹽包國尿素（１９９５）３類不斷升級換代產(chǎn)品，養(yǎng)分控制釋放時間超過了９５天，突破了國內(nèi)外營養(yǎng)材料包膜養(yǎng)分釋放控制難度大的關(guān)鍵技術(shù)。研制出年產(chǎn)萬噸生產(chǎn)能力的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線，產(chǎn)品注冊品牌為Ｌｕｘａｃｏｔｅ，以出口美國、澳大利亞、新加坡、日本等國家，與Ｏｓｍｏｃｏｔｅ、ＭＥＩＳＴＥＲ、Ｎｕｔｒｉ－ｃｏｔｅ齊名。目前在國家８６３計劃的資助下，正在研究進(jìn)一步降低成本，重點研制適用于大田作物的專用控釋肥料，產(chǎn)品在河南、山東等地的玉米天上大面積示范，增產(chǎn)幅度都在１０％以上，肥料利用率提高１０個百分點以上。
樹脂包膜控釋肥研制，我國主要借鑒日本經(jīng)驗。1992年開始，北京市農(nóng)林科學(xué)院率先系統(tǒng)開展料樹脂包膜尿素的研究。在借鑒日本技術(shù)的基礎(chǔ)上，在溶劑，包衣材料、設(shè)備等方面，均有較大的改進(jìn)和突破。研究篩選出低毒溶劑，回收率98%以上；研制出連續(xù)型生產(chǎn)設(shè)備，以申請國家發(fā)明專利。包衣材料選用廉價的聚丙烯酰胺，并進(jìn)行降解改性。目前已建成年生產(chǎn)能力3000噸以上的樹脂包以尿素生產(chǎn)線，生產(chǎn)出養(yǎng)分控釋30至200天或更長時間的系列包衣尿素，產(chǎn)品分為線型和S型釋放模型。并以包衣尿素為母料，通過異粒變速技術(shù)，配制N、P、K復(fù)合型控釋肥料，在北京、東北、山東、廣東等地的水稻、玉米等作物上進(jìn)行了大面積示范，收到良好效果。產(chǎn)品與2002年獲得國家重點新產(chǎn)品證書。
中國農(nóng)科院土壤肥料研究所，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等在基質(zhì)復(fù)合、膠結(jié)控釋、包膜材料研制，尤其是利用工農(nóng)業(yè)廢棄物研制包膜材料，以及在成膜工藝、機理，有機復(fù)合、保水、防病等多功能控釋肥研制方面做了大量工作。發(fā)明了反應(yīng)成膜技術(shù)，使用常溫設(shè)備生產(chǎn)包膜控釋材料，研制的基質(zhì)復(fù)合、保水型控釋肥料在山東的玉米，廣東、新疆的蔬菜與棉花等作物上大面積示范。沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所利用脲酶抑制劑、硝化抑制劑研制緩釋肥料方面也做了大量的工作，產(chǎn)品已經(jīng)在大田作物上示范。
另外，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在控釋肥料的控釋機理、評價等方面進(jìn)行了大量研究。中國農(nóng)科院土壤肥料研究所“國家褐潮土土壤肥力與肥料效益長期監(jiān)測基地”在國內(nèi)率先開展了緩釋肥料長期定位研究，這是繼普通化肥長期定位試驗，將對開展緩釋肥料肥效演化、環(huán)境評價等基礎(chǔ)研究具有重要價值。
我國的緩/控釋肥料研究雖然起步較晚，但研究特色明顯，樹脂包衣、營養(yǎng)材料包裹、基質(zhì)復(fù)合、膠結(jié)控釋、酶學(xué)抑制等產(chǎn)品和工藝百花齊放。特別是近幾年，國家和地方政府非常重視緩/控釋新型肥料的研究與產(chǎn)業(yè)化。中國農(nóng)科院土壤肥料研究所、中農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、北京農(nóng)林科學(xué)院等5家單位聯(lián)合承擔(dān)的國家“十五”863計劃“環(huán)境友好型肥料研制與產(chǎn)業(yè)化”課題（2001AA246023），以控釋肥料走向大田作物為目標(biāo)，目前已獲得和申報相關(guān)發(fā)明專利10余項，研制出產(chǎn)業(yè)化、中試、小試不同層面上的產(chǎn)品50多個，并建成可實現(xiàn)生產(chǎn)營養(yǎng)材料包裹、樹脂包衣、基質(zhì)復(fù)合登年生產(chǎn)能力超萬噸控釋肥料生產(chǎn)線3條。產(chǎn)品成本只有國外同類產(chǎn)品的1/4或更低，在東北、北京、山東、河南、新疆、廣東等地的水稻、玉米、蔬菜、棉花等作物上進(jìn)行了廣泛示范，部分產(chǎn)品已出口美國、日本、新加坡、澳大利亞等。
我國的控釋肥料技術(shù)總體不及發(fā)達(dá)國家水平，尤其在產(chǎn)業(yè)化方面差距較大。目前我國每年緩/控釋肥料的消費量2萬噸（實物）左右，市面上主要品牌為美國的Osmocote，Osmocoteplus,日本的MESTER、Nutricote，以色列的Multicote等包膜控釋肥料，市場售價都在每噸萬元以上。我國目前的緩/控釋肥料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力已經(jīng)超過10萬噸，但開工率較低。
生物肥料
生物肥料是異類亦微生物生命活動及其產(chǎn)物導(dǎo)致農(nóng)作物得到特定肥料效應(yīng)的微生物活體制品，具有生產(chǎn)成本低、效果好、不無讓環(huán)境，施后不僅增產(chǎn)，而且能提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和減少化肥用量，在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中占有重要地位。
世界上最早的微生物肥料是1895年德國推出的“Nitragin”根瘤菌接種劑。到20世紀(jì)30、40年代美國、澳大利亞、英國等國家都有了根瘤菌接種劑產(chǎn)業(yè)，之后發(fā)展很快。目前至少有70多個國家有自己的微生物肥料生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量監(jiān)督體系。
微生物肥料在過去較長時間里主要品種是根瘤菌肥料，直到現(xiàn)在，根瘤菌肥依然是重要的品種。歐、美等發(fā)達(dá)國家研究的重點主要主要是如何克服土壤中低效根瘤菌的強競爭，以及進(jìn)行高效固氮菌株和豆科寄主的選擇，目前已獲得改造了競爭結(jié)瘤性的基因工程菌，并大規(guī)模地應(yīng)用于田間。隨著化肥環(huán)境問題的出現(xiàn)，以及無公害農(nóng)業(yè)的發(fā)展，生物肥料在最近20多年里發(fā)展較快，，研究領(lǐng)域不斷拓寬，溶磷、解鉀等微生物肥料新產(chǎn)品不斷問世。尤其PGPR的促聲防病研究成為近10年研究熱點，其研究主要集中在假單胞菌類，該類群能夠抑制多種植物病害特別是土傳病害。研究范圍主要包括有效跟不定殖、抗生作用、根際營養(yǎng)競爭、有導(dǎo)致吳康星和分泌降解病原微生物的酶等。PGPR制劑和復(fù)合微生物制劑應(yīng)用方面，加拿大研制出“根瘤菌+PG-PR”復(fù)合菌肥，巴西的PGPR制劑以是小麥、玉米等作物的重要肥料。隨著分子生物學(xué)的滲入，對促聲防病遺傳性狀分析，采用遺傳工程手段加以改良，英、美等國家已經(jīng)成功構(gòu)建表達(dá)Prn基因的菌株，并成功導(dǎo)入HCN基因簇，獲得提高生防活性的菌株。另外，新型秸稈腐熟菌劑、土壤與環(huán)境污染修復(fù)菌劑等的研發(fā)業(yè)發(fā)展很快。估計，全世界目前微生物肥料產(chǎn)量超過1000萬噸，除了在豆科作物上被廣泛應(yīng)用外，在蔬菜、糧食作物上應(yīng)用面積也不斷擴大。
我國微生物肥料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用已有近50年的歷史，發(fā)展曾幾起幾落。20世紀(jì)60、70年代微生物肥料的研究與生產(chǎn)發(fā)展較快，60年代“5406”抗生菌肥是具有抗病、促聲、營養(yǎng)等復(fù)合功能的微生物肥料。1975年統(tǒng)計，全國使用“5406”抗生菌肥面積達(dá)上億畝，在糧豆、果蔬等作物上都有應(yīng)用。根瘤菌接種劑在70年代曾對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到過非常重要的作用，但之后發(fā)展不快。80年代前后，由于受夸大宣傳、認(rèn)識上誤導(dǎo)、技術(shù)原因以及市場混亂等不利因素的影響，我國的微生物肥料的研究與發(fā)展受到很大的影響，在群眾中造成了不良影響。最近10年來，我國微生物肥料的研究與發(fā)展出現(xiàn)了新局面（表3）。在利用生物技術(shù)構(gòu)建高效工程菌、PGPR制劑等方面的研究取得了重要進(jìn)展。國內(nèi)改良了一批固氮特性的工程根瘤菌；研制和篩選一批已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用或經(jīng)改良可應(yīng)用于豆科作物的高效根瘤菌和促生、促結(jié)瘤PGPR菌株，在大豆、花生等豆科作物取得良好示范效果；PGPR制劑應(yīng)用在小麥、玉米等作物上也取得了增產(chǎn)和抗病效果。我國微生物肥料研究與應(yīng)用的總體現(xiàn)狀：1）基本形成廖微生物肥料產(chǎn)業(yè)，在國家農(nóng)業(yè)部登記的產(chǎn)品種類有11個。全國目前約有450個微生物肥料企業(yè)，年產(chǎn)量超過200萬噸，已逐漸成為肥料家族中的重要成員。2）微生物肥料食用菌種種類不斷擴大，所用菌種已不限于根瘤菌，目前是用菌種達(dá)到80多種。3）微生物肥料的應(yīng)用效果再增產(chǎn)、改善品質(zhì)、減少化肥用量、防病等廢料效果逐漸被農(nóng)民認(rèn)識，應(yīng)用面積不斷擴大，累計近500多萬公頃。4）質(zhì)量意識提高，質(zhì)檢體系初步形成。國家農(nóng)業(yè)部在1996年將微生物肥料納入國家檢驗登記管理范疇，對微生物肥料的生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用、宣傳等方面進(jìn)行監(jiān)管。5）少數(shù)產(chǎn)品開始進(jìn)入國際市場。
我國微生物肥料研究除了在工程菌構(gòu)建技術(shù)，關(guān)鍵發(fā)酵設(shè)備與技術(shù)等方面不及發(fā)達(dá)國家外，總體水平并不低。國家目前在產(chǎn)業(yè)政策對微生物肥料行業(yè)的發(fā)展給予了一定的支持，科研投資力度和產(chǎn)業(yè)化示范項目建設(shè)不斷加強。我國微生物肥料產(chǎn)業(yè)正在步入良性循環(huán)，并向健康、有序方向發(fā)展。
工廠化商品有機肥
有機肥料在培肥地力與改善作物品質(zhì)，特別是改善風(fēng)味食品品質(zhì)上具有化學(xué)肥料不可比擬的作用。國內(nèi)外發(fā)展有機農(nóng)業(yè)和無公害農(nóng)業(yè)，十分強調(diào)有機肥的應(yīng)用，國內(nèi)在制定綠色食品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定AA及綠色食品只準(zhǔn)施用有機肥料和微生物肥料。然而，傳統(tǒng)有機肥料因體積大、養(yǎng)分濃度低、臟臭等缺點，隨著化肥的出現(xiàn)，在肥料中地位逐漸下降。我國有機肥提供養(yǎng)分量的比例由1949年的99.9%下降到1980年的49.0%，直到目前的30%。但是，由及廢棄物資源良費和污染環(huán)境的問題卻與愈來愈越突出，秸稈焚燒、規(guī)?；笄輬黾S污大量進(jìn)入水體等造成環(huán)境嚴(yán)重污染。對傳統(tǒng)有機肥料產(chǎn)品進(jìn)行升級改造，開發(fā)替代產(chǎn)品，提高有機物廢棄物資源化利用水平，是國內(nèi)外新型肥料研究的重要方向。
國外相對人少地多，作物多為一年一熟，生產(chǎn)規(guī)模大，大型機械化操作，作物秸稈的處理除作為飼草外，主要是直接換田，田間焚燒現(xiàn)象較少。
發(fā)達(dá)國家十分重視研究工廠化處理畜禽糞便技術(shù)，包括快速發(fā)酵技術(shù)、除臭技術(shù)、發(fā)酵養(yǎng)分保全技術(shù)、發(fā)酵設(shè)備、有機肥制作工藝設(shè)備與技術(shù)等。在日本畜禽糞編堆肥化已實現(xiàn)工廠化，研制的臥式磚筒式和立式多層式快速堆肥裝置，發(fā)酵時間1~2周，具有占地少發(fā)酵快、質(zhì)地優(yōu)等特點。俄羅斯研制的有機肥發(fā)酵裝置，生產(chǎn)率達(dá)到每天生產(chǎn)100噸有機肥。美國BIOTEC2120高溫堆肥系統(tǒng)，由10個大型旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器組成，通過微生物飛腳在72小時內(nèi)可以處理1000噸畜禽糞便或垃圾，使之成為優(yōu)質(zhì)有機肥料，這種方法對高濕物料具有特殊的作用，該系統(tǒng)1993年獲得專利，受到聯(lián)合國國際環(huán)保組織的認(rèn)可。美國BEARD——ABT動態(tài)高溫堆肥是在密閉大型發(fā)酵塔中進(jìn)行，并且具有組裝功能，分布在發(fā)酵塔的空氣噴槍可根據(jù)堆肥進(jìn)程的需要自動進(jìn)行通氣和引風(fēng)轉(zhuǎn)換，達(dá)到整體最佳的生物反應(yīng)效果。韓國研制的槽式螺旋攪拌發(fā)酵系統(tǒng)，具有造價低少、運行成本低、連續(xù)性發(fā)酵等特點，屬于較先進(jìn)的實用性有機物料發(fā)膠系統(tǒng)。另外，國外微生物除臭技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，但還是以水洗，酸吸收，堿中和等傳統(tǒng)控制方法居多。發(fā)酵過程中養(yǎng)分的揮發(fā)損失較大，發(fā)達(dá)國家在控制氮素?fù)p失減少氮氣揮發(fā)方面采用多種方法，但這些方法主要用于畜禽糞便儲存和運輸過程中，而在堆肥過程中較少采用控制氮素?fù)p失的工藝和技術(shù)。
總的來說，國外在有機肥發(fā)酵工藝、技術(shù)和設(shè)備上已日趨完善，基本上達(dá)到了規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化水平，但是設(shè)備造價昂貴，運行成本高，難以在國內(nèi)直接推廣應(yīng)用。必須在引進(jìn)、消化吸收基礎(chǔ)上，形成適合我國特點的商品化有機肥生產(chǎn)工藝、設(shè)備和成套技術(shù)。
中國是傳統(tǒng)有機肥生產(chǎn)和使用大國。但真正對有機肥進(jìn)行系統(tǒng)研究始于20世紀(jì)30年代。50、60年代，技術(shù)特點是總結(jié)農(nóng)民傳統(tǒng)經(jīng)驗，完善有機肥積、制、保、用技術(shù)。研究重點，一是高溫堆肥的發(fā)酵條件，二是廄肥的積制方法，三是漚制和草塘泥制有機肥。70、80年代，研究重點一是沼氣發(fā)酵，二是對有機肥與無機肥相結(jié)合施用的肥料效應(yīng)進(jìn)行了大量應(yīng)用基礎(chǔ)研究，肯定了有機肥配合是我國施肥技術(shù)的基本方針。80年代末以來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢和方式發(fā)生料很大的變化。每年有2億噸作物秸稈剩余難以處理，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖發(fā)展異常迅猛，有機肥研究開始探索走規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、商品化的道路。研究的重點，一是秸稈直接還田技術(shù)；二是工廠化處理畜禽糞便生產(chǎn)商品化有機無機復(fù)合肥技術(shù)。
目前我國部分復(fù)混肥廠家開始生產(chǎn)有機復(fù)肥，原料主要是草炭和風(fēng)化煤類，真正實行的工廠化處理秸稈畜禽糞便廢棄物生產(chǎn)商品化有機肥的廠家還較少，生產(chǎn)規(guī)模小，效率低，污染較嚴(yán)重。我國商品有機肥生產(chǎn)技術(shù)還處于起步階段，發(fā)酵技術(shù)、出丑技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備等還有待完善。
多功能肥料
21世紀(jì)新型肥料的重要方向之一是研究開發(fā)將作物營養(yǎng)與其他限制作物高產(chǎn)的因素相結(jié)合的多功能性肥料，他們的生產(chǎn)符合生態(tài)肥料工藝學(xué)的要求，其施肥技術(shù)將凝聚農(nóng)學(xué)、土壤學(xué)、信息學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)。這些功能性肥料主要包括：具有改善水分利用率的肥料，高利用率的肥料，改善土壤結(jié)構(gòu)的肥料，適應(yīng)優(yōu)良品種特性的肥料，改善作物抗倒伏性的肥料，具有防治雜草的肥料，以及具有抗病蟲害功能的肥料等。
有關(guān)功能性肥料的研究與開發(fā)，國內(nèi)外做的工作還不多。。隨著保水劑研究和應(yīng)用的不斷發(fā)展，人們開始研究保水型功能肥料。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等率先開展了保水型控釋肥研究，利用高吸水樹脂（HWAR）包被尿素和包膜性控釋肥料，制成保水型控釋肥料，產(chǎn)品在新疆干旱地區(qū)試驗，取得良好效果。目前研究產(chǎn)品進(jìn)入中試階段。其他方面的功能肥料研究，只有零星報道，離產(chǎn)業(yè)化要求相差還甚遠(yuǎn)。
