肥料缓控释材料研究与应用是推动新型肥料的重要基础，受到各国普遍重视，美、日、德、英等国发展较快，中国起步较晚但发展较快。自20世纪70年代以来，中国肥料缓控材料主要在生化脲酶抑制剂、物理性包膜缓释材料、高分子吸水材料和腐殖酸等化学控释材料等方面取得一定成效，推动了新型缓控释肥料发展。欧洲标准化委员会规定缓控释肥在25℃下肥料中的养分在24小时内的释放率不超过15%，在28天之内的养分释放率不超过75%。中国2007年制定并发布缓控释肥料行业标准。肥料缓控释材料研究主要围绕控氮释磷促钾的新型肥料缓控释材料，且环保要求不断加强。

肥料缓控释材料可分为物理型肥料缓控释材料和生化型肥料缓控释材料。

主要指包膜材料，能控制水分进入肥料核心以及养分溶液从膜内向外部扩散的速度，进而延缓肥料中养分的释放速度。包膜材料有无机和有机两类，其中无机包膜材料主要有硫黄等，来源广泛，对土壤不构成危害，但无机包膜对肥料的封闭性不好、韧性较差，使缓释效果不佳。有机包膜材料主要指有机聚合物包膜材料，分为天然聚合物、半合成聚合物和合成聚合物三大类。其中，天然聚合物主要有淀粉、纤维素等，来源广泛，无毒害且价格低廉，易被土壤微生物分解；半合成聚合物是天然聚合物经改性后形成的，如改性淀粉（羧甲基淀粉、醋酸淀粉等）、改性纤维素（羧甲基纤维素等）等，材料来源广泛，有一定生物降解性能；合成聚合物主要有三类，第一类是溶剂型热塑性包膜材料（聚烯烃类），在包膜过程需要大量有毒有机溶剂，溶剂损失较大、回收困难；第二类是水乳液包膜材料，如丙烯酸酯类聚合物，该类材料以水为载体，生产过程较为环保，需要解决肥料在乳液中溶解问题及其中水快速除去问题；第三类是热固性树脂包膜，如醇酸树脂等，无溶剂回收过程，可连续生产，缓控释性能优于聚烯烃类热塑性树脂，但价格较高。合成聚合物包膜在土壤中分解周期较长，长期施用存在对土壤结构造成破坏的风险。

主要包括两类：一类是不与目标肥料结合的材料，例如尿素添加含铜、锌、锰化合物及植物所需其他微量元素无机盐、有机物等，降低尿素溶解速度，减缓养分释放速度，或尿素中添加脲酶活性抑制剂、硝化抑制剂，降低尿素分解速度及减少氮肥硝化和脱氮作用，或者肥料养分随功能性材料对养分解吸、功能性材料的溶蚀或降解释放出来，如腐殖酸缓释氮肥。另一类是与目标肥料结合形成新物质材料，如在尿素中添加甲醛，在特定条件下两者可缩合生成脲甲醛，作用机理是新生成物质在外界条件的影响下（如生物作用、土壤pH值、水分含量等），新物质中与尿素相连的化学键断开，重新生成特定化合物和尿素，然后尿素再释放出植物需要的氮源，从而间接地减缓了肥料养分的释放速度。

肥料缓控释材料发展的重点：①氮磷钾复合肥料的新型高效抑制材料研发，主要包括包膜材料、亲水性高分子材料、有机缓释材料，以及不同材料功能互补的复合材料研发，如腐殖酸和吸水材料及吸附材料复合添加到复合肥料中，提高复合肥料的缓释效能和生产效果；②能在自然条件下的土壤中自行降解，且不污染土壤；③材料要成本低廉，宜于生产和推广。