為了提高化肥利用率，減少施肥不當造成肥料對環境的污染，便于農民施肥，從２０世紀初人們就提出了緩釋化肥的設想，所謂緩釋肥料，指的是養分釋放速率遠小于速溶性肥料釋放速率的肥料。控釋肥料是指，能夠根據作物的需肥特性，減緩或促進養分釋放，做到緩、促結合，雙向調節，使其養分釋放規律與作物養分需求特性相匹配的緩釋肥料，是緩釋肥料的高級階段。國內外大多數學者，往往同時使用這兩個概念，或直接稱為緩／控釋肥料。緩／控釋肥料具有肥料利用率高、環境友好，可減少施肥次數，實現一次性大量施肥等優點，近年來在各類肥料中發展速度較快。
緩／控釋肥料的類型及其發展趨勢
目前，國際肥料精品市場上所出現的緩／控釋肥料主要有以下三種類型：
一是有機合成微溶型緩釋氮肥。早在２０世紀４０年代就開始研究、生產的一類緩釋或長效型肥料，包括醛縮脲素、草酰胺、異丁叉二脲（ＩＢＤＵ）和丁烯叉二脲（ＣＤＵ）等一類常見的有機態氮肥。該類肥料的養分釋放緩慢，可以有效地提高肥料利用率，其養分的釋放速率受到土壤水分、ｐＨ、微生物等各種因素的影響，人為調控的可能性小，其商品售價也很高，市場發展速度慢，近十年來世界范圍內此類肥料的需求量有下降的趨勢。
二是包膜（包裹）類緩／控釋肥料。硫衣尿素（ＳＣＵ）是最早誕生的無機包裹類緩釋肥，具有以肥包肥的特點。該類肥料的發展在２０世紀８０年代達到鼎盛時期，目前已進入緩慢發展階段。
高分子聚合物包膜緩／控釋肥料：１９６７年美國加利福尼亞州率先研制出高分子聚合物包膜肥料，同期，在日本也進行了以聚烯烴類材料包膜尿素的研制。高分子聚合物包膜肥的膜耐磨損，緩釋性能良好，入土后肥料的養分釋放主要受溫度的影響，其它的因素影響較小，能夠實現作物生育期內一次性施肥（接觸施肥），明顯減少了農業勞動量，提高生產率。近年來在同類產品中發展較快，是國際緩／控釋肥發展的主流方向。
三是膠結型有機——無機緩釋肥料。用各種具有減緩養分釋放速率的有機、無機膠結劑，通過不同的化學鍵力與速效化肥結合，所產生的釋放速率不同與緩效化的一類肥料。膠結型緩釋肥料的材料與工藝研究在國內外都有，但尚未推廣應用。
我國緩／控釋肥料的研發與使用
早在２０世紀７０年代，在李慶逵院士主持下由中國科學院南京土壤研究所和南京化工研究所合作研究開發的包裹型長效碳酸氫銨，開創了我國研制緩釋肥料的先河，但是未形成規模化生產。９０年代以后，緩／控釋肥料的研制逐步加強，個別單位建立了中試工廠。進入２１世紀，我國緩／控釋肥料的研制進入快速發展時期，至２００２年，我國申請的關于緩／控釋肥料已公開的專利達３０項左右，初具規模。但目前還沒有形成知名國產品牌，只有很少的幾個產品尚處在市場開拓的初期階段。
我國緩／控釋肥料研究存在的問題
雖然，目前國內從事緩／控釋肥料研究的單位與科技人員眾多，申請的相關專利與鑒定成果也為數不少，但技術的水平尚不高，技術難題尚未全面突破，只有個別單位實現了小批量生產，大部分技術沒有進入工業化階段。問題主要現在以下幾個方面。緩釋材料創新滯后。從我國的發明專利來看，緩釋性能較好的緩／控釋材料主要是模仿國外的材料，例如聚乙烯類膜材料是日本ＭＥＩＳＴＥＲ的主要包膜材料，國內也采用一些惰性物質，如粘土類礦物、硅酸鹽、枸溶性磷肥等包覆在肥料顆粒表面制造緩釋肥料，由于這些原料本身很難形成較好的緩釋膜、變異性大，生產出的肥料緩釋期較短。與國際相比我國材料創新明顯滯后。
關鍵設備和工藝配套的研究薄弱，難以形成產業化。國內還沒有生產合成有機氮緩釋肥料的成套生產線。緩／控釋性能較好包膜肥料的生產設備主要利用工業上的噴動硫化床改進設備，但沒有有效解決設備的密閉性與連續生產難題。由于生產工藝不配套、不完善，緩／控釋材料研究滯后，所使用的緩／控釋材料變異性大等原因，造成產品性能不穩定。
評價體系的研究滯后。國內某些緩／控肥料研制單位，還處在起步階段，主要致力于產品的研制過程，對產品的農業評價與環境評價的研究明顯滯后于產品開發的步伐，缺少系統的研究。
測試方法未規范，質量標準是空白。目前國內還沒有一個相對統一的測定肥料養分釋放參數的方法體系，不同的單位往往根據自身的條件，采用不同測定緩釋期的方法，造成不同方法測出的養分釋放參數難以比較。國內沒有一個統一的標準來規范市場，造成偽劣產品橫行，擾亂市場，坑農、害農事件時有發生。
肥料的成本相對較高。這是一個世界性難題，與國外同類產品相比，我國研制出的緩／控釋肥料產品絕對成本并不高，但傳統農業效益低，高價格仍然是制約緩／控釋肥料推廣與使用的主要原因，如何克服高成本的障礙，是實現規模化生產的關鍵，是致力于緩／控釋肥事業的科技工作者所面臨的共同難題。
我國緩／控釋肥料發展對策與建議
針對我國目前研究與開發現狀，為了加速我國緩／控釋肥料的產業化步伐，提高產品的競爭力，提出如下對策與建議：
優先發展緩／控釋氮肥。從累積利用率來看，氮肥的利用率最低，我國每年約有１５００萬噸氮素遭到損失，其直接的經濟損失約３００多億元，造成環境污染，威脅農產品安全生產的首要因素也是不合理施氮造成的，而磷肥與鉀肥的影響較小。因此，我國應優先發展緩／控釋氮肥。
建立行業或國家標準與相配套的測試方法。由于缺乏行業標準，造成許多劣質產品充斥市場，影響了緩／控釋行業的聲譽。建立一套好的行業標準或者國家標準不僅可以起到規范市場，促進企業的技術進步，而且可以引導科研單位的研究方向，減少不必要的浪費。我國已經有了較好的研究基礎，緩／控釋肥料市場也有一定的發育，具備了制定行業標準（或國家標準）以及相配套的測試方法的條件，建議國家有關部門與研究單位盡快落實緩／控釋肥料標準的制定。
加大科研力度。重點攻關緩／控釋肥料的加工設備。設備與工藝滯后是制約國產包膜肥料的瓶頸，目前我國最大的包膜設備每小時的生產能力只有４００－５００千克。目前，應當重點攻關擴大生產規模、工藝的穩定性、提高溶劑回收率與連續生產等難題。
加快緩釋材料的創新。我國在材料創新方面明顯落后于美國、日本等國，當前應當重點篩選或研制緩釋性能優良、價格低廉的材料。
篩選或研制成本低廉、無毒或低毒溶劑。目前，一些緩釋肥料采用有機溶劑溶解緩釋材料的技術路線制作緩／控釋肥，有機溶解往往易燃、有毒，威脅安全生產，而且溶解的損失是構成成本的重要部分，甚至超過材料的成本。因此，建議加速研制低毒、成本低廉溶劑的步伐，大膽探索與開發無溶劑或以水為溶劑的技術路線。
多渠道融資促進成果轉化，加快產業化步伐。首先，吸納企業參與或將技術轉讓給企業，借助企業的資金與運行機制、推動產品化與市場化。其次，建議政府加大投資力度，扶植科技緩／控釋肥料企業發展。
緩／控釋肥料的類型及其發展趨勢
目前，國際肥料精品市場上所出現的緩／控釋肥料主要有以下三種類型：
一是有機合成微溶型緩釋氮肥。早在２０世紀４０年代就開始研究、生產的一類緩釋或長效型肥料，包括醛縮脲素、草酰胺、異丁叉二脲（ＩＢＤＵ）和丁烯叉二脲（ＣＤＵ）等一類常見的有機態氮肥。該類肥料的養分釋放緩慢，可以有效地提高肥料利用率，其養分的釋放速率受到土壤水分、ｐＨ、微生物等各種因素的影響，人為調控的可能性小，其商品售價也很高，市場發展速度慢，近十年來世界范圍內此類肥料的需求量有下降的趨勢。
二是包膜（包裹）類緩／控釋肥料。硫衣尿素（ＳＣＵ）是最早誕生的無機包裹類緩釋肥，具有以肥包肥的特點。該類肥料的發展在２０世紀８０年代達到鼎盛時期，目前已進入緩慢發展階段。
高分子聚合物包膜緩／控釋肥料：１９６７年美國加利福尼亞州率先研制出高分子聚合物包膜肥料，同期，在日本也進行了以聚烯烴類材料包膜尿素的研制。高分子聚合物包膜肥的膜耐磨損，緩釋性能良好，入土后肥料的養分釋放主要受溫度的影響，其它的因素影響較小，能夠實現作物生育期內一次性施肥（接觸施肥），明顯減少了農業勞動量，提高生產率。近年來在同類產品中發展較快，是國際緩／控釋肥發展的主流方向。
三是膠結型有機——無機緩釋肥料。用各種具有減緩養分釋放速率的有機、無機膠結劑，通過不同的化學鍵力與速效化肥結合，所產生的釋放速率不同與緩效化的一類肥料。膠結型緩釋肥料的材料與工藝研究在國內外都有，但尚未推廣應用。
我國緩／控釋肥料的研發與使用
早在２０世紀７０年代，在李慶逵院士主持下由中國科學院南京土壤研究所和南京化工研究所合作研究開發的包裹型長效碳酸氫銨，開創了我國研制緩釋肥料的先河，但是未形成規模化生產。９０年代以后，緩／控釋肥料的研制逐步加強，個別單位建立了中試工廠。進入２１世紀，我國緩／控釋肥料的研制進入快速發展時期，至２００２年，我國申請的關于緩／控釋肥料已公開的專利達３０項左右，初具規模。但目前還沒有形成知名國產品牌，只有很少的幾個產品尚處在市場開拓的初期階段。
我國緩／控釋肥料研究存在的問題
雖然，目前國內從事緩／控釋肥料研究的單位與科技人員眾多，申請的相關專利與鑒定成果也為數不少，但技術的水平尚不高，技術難題尚未全面突破，只有個別單位實現了小批量生產，大部分技術沒有進入工業化階段。問題主要現在以下幾個方面。緩釋材料創新滯后。從我國的發明專利來看，緩釋性能較好的緩／控釋材料主要是模仿國外的材料，例如聚乙烯類膜材料是日本ＭＥＩＳＴＥＲ的主要包膜材料，國內也采用一些惰性物質，如粘土類礦物、硅酸鹽、枸溶性磷肥等包覆在肥料顆粒表面制造緩釋肥料，由于這些原料本身很難形成較好的緩釋膜、變異性大，生產出的肥料緩釋期較短。與國際相比我國材料創新明顯滯后。
關鍵設備和工藝配套的研究薄弱，難以形成產業化。國內還沒有生產合成有機氮緩釋肥料的成套生產線。緩／控釋性能較好包膜肥料的生產設備主要利用工業上的噴動硫化床改進設備，但沒有有效解決設備的密閉性與連續生產難題。由于生產工藝不配套、不完善，緩／控釋材料研究滯后，所使用的緩／控釋材料變異性大等原因，造成產品性能不穩定。
評價體系的研究滯后。國內某些緩／控肥料研制單位，還處在起步階段，主要致力于產品的研制過程，對產品的農業評價與環境評價的研究明顯滯后于產品開發的步伐，缺少系統的研究。
測試方法未規范，質量標準是空白。目前國內還沒有一個相對統一的測定肥料養分釋放參數的方法體系，不同的單位往往根據自身的條件，采用不同測定緩釋期的方法，造成不同方法測出的養分釋放參數難以比較。國內沒有一個統一的標準來規范市場，造成偽劣產品橫行，擾亂市場，坑農、害農事件時有發生。
肥料的成本相對較高。這是一個世界性難題，與國外同類產品相比，我國研制出的緩／控釋肥料產品絕對成本并不高，但傳統農業效益低，高價格仍然是制約緩／控釋肥料推廣與使用的主要原因，如何克服高成本的障礙，是實現規模化生產的關鍵，是致力于緩／控釋肥事業的科技工作者所面臨的共同難題。
我國緩／控釋肥料發展對策與建議
針對我國目前研究與開發現狀，為了加速我國緩／控釋肥料的產業化步伐，提高產品的競爭力，提出如下對策與建議：
優先發展緩／控釋氮肥。從累積利用率來看，氮肥的利用率最低，我國每年約有１５００萬噸氮素遭到損失，其直接的經濟損失約３００多億元，造成環境污染，威脅農產品安全生產的首要因素也是不合理施氮造成的，而磷肥與鉀肥的影響較小。因此，我國應優先發展緩／控釋氮肥。
建立行業或國家標準與相配套的測試方法。由于缺乏行業標準，造成許多劣質產品充斥市場，影響了緩／控釋行業的聲譽。建立一套好的行業標準或者國家標準不僅可以起到規范市場，促進企業的技術進步，而且可以引導科研單位的研究方向，減少不必要的浪費。我國已經有了較好的研究基礎，緩／控釋肥料市場也有一定的發育，具備了制定行業標準（或國家標準）以及相配套的測試方法的條件，建議國家有關部門與研究單位盡快落實緩／控釋肥料標準的制定。
加大科研力度。重點攻關緩／控釋肥料的加工設備。設備與工藝滯后是制約國產包膜肥料的瓶頸，目前我國最大的包膜設備每小時的生產能力只有４００－５００千克。目前，應當重點攻關擴大生產規模、工藝的穩定性、提高溶劑回收率與連續生產等難題。
加快緩釋材料的創新。我國在材料創新方面明顯落后于美國、日本等國，當前應當重點篩選或研制緩釋性能優良、價格低廉的材料。
篩選或研制成本低廉、無毒或低毒溶劑。目前，一些緩釋肥料采用有機溶劑溶解緩釋材料的技術路線制作緩／控釋肥，有機溶解往往易燃、有毒，威脅安全生產，而且溶解的損失是構成成本的重要部分，甚至超過材料的成本。因此，建議加速研制低毒、成本低廉溶劑的步伐，大膽探索與開發無溶劑或以水為溶劑的技術路線。
多渠道融資促進成果轉化，加快產業化步伐。首先，吸納企業參與或將技術轉讓給企業，借助企業的資金與運行機制、推動產品化與市場化。其次，建議政府加大投資力度，扶植科技緩／控釋肥料企業發展。
