現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要新型肥料

辛妍

化肥行業(yè)正面臨著一個(gè)持續(xù)性的挑戰(zhàn)，需要改進(jìn)產(chǎn)品、提高使用效率，并盡量減少任何可能對(duì)環(huán)境造成的不利影響

一百年前，德國(guó)化學(xué)家Fritz Haber（他獲得了1918年諾貝爾獎(jiǎng)）發(fā)現(xiàn)了合成氮肥的可行工藝。而如今，全世界有數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的農(nóng)民依賴(lài)于尿素肥料滿(mǎn)足大陸上主要作物的氮需求。好的肥料不僅可以增加作物的產(chǎn)量，而且能夠改善土壤的長(zhǎng)期質(zhì)量，重新平衡土壤。但是，使用傳統(tǒng)化肥，可能會(huì)造成氮和磷的過(guò)度使用，從而影響環(huán)境。而在過(guò)去幾年，過(guò)度使用酸性肥料和氮過(guò)剩很明顯已經(jīng)危害了我們的環(huán)境。加之面對(duì)著農(nóng)產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求，解決的方法只有高效肥料和高效施肥方法。例如目前已經(jīng)被廣泛使用的尿素深施（Urea deep placement，UDP）法，就是一種更高效、更環(huán)保的施肥方法。使用尿素深施法的農(nóng)民將尿素球放入水稻附近的土壤中，位于地表幾英寸之下，從而讓大部分的尿素氮留在植物根系附近的土壤中，能夠被更有效地吸收。該方法能增加氮利用率，其結(jié)果是作物產(chǎn)量的增加和污染的減少。使用尿素深施法的土地產(chǎn)量增加超過(guò)20%，而使用的尿素量減少了40%。

目前，化肥行業(yè)正面臨著一個(gè)持續(xù)性的挑戰(zhàn)，需要改進(jìn)產(chǎn)品、提高使用效率（特別是氮肥），并盡量減少任何可能對(duì)環(huán)境造成的不利影響。這需要通過(guò)改進(jìn)已經(jīng)在使用的肥料，或是開(kāi)發(fā)新的專(zhuān)用肥料各類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另一方面，國(guó)際上對(duì)“綠色化”的期望和城市居民的需求都意味農(nóng)民再次需要調(diào)整以適應(yīng)市場(chǎng)。消費(fèi)者希望對(duì)他們所吃的東西感覺(jué)良好，同時(shí)也想要確保環(huán)境被保護(hù)得很好，換言之，減少對(duì)化學(xué)品的依賴(lài)就是消費(fèi)者想要的。例如從2013年10月1日開(kāi)始，在美國(guó)馬里蘭州出售的草坪肥料要包括標(biāo)簽指示，以確保每千平方英尺的總氮用量不超過(guò)0.9磅，并且其中必須至少有20%的氮是緩釋氮。另外，每千平方英尺使用的水溶性氮肥不能超過(guò)0.7磅。

肥料在環(huán)境和安全方面的負(fù)面作用

環(huán)境 全世界對(duì)化肥的需求不斷增長(zhǎng)，為滿(mǎn)足需求，供給也正在增加。合成氨廠消耗了全球能源的1%。產(chǎn)生的碳排放量占全球總碳排放量的3%～5%，而這還不包括天然氣生產(chǎn)供應(yīng)鏈、與生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的排放、施肥（和誤用）、工業(yè)使用尿素和其他氨產(chǎn)品所產(chǎn)生的排放。隨著行業(yè)的擴(kuò)張，這些碳足跡必須要被關(guān)注。比如，考慮一個(gè)果汁生產(chǎn)廠的碳足跡，運(yùn)輸其實(shí)只占一小部分，而30%～33%的碳排放量是完全與氮肥相關(guān)聯(lián)的。

當(dāng)以煤和天然氣為原料的工廠生產(chǎn)氨時(shí)，會(huì)生成兩種主要副產(chǎn)品：熱和二氧化碳。熱的釋放量取決于使用的工藝流程，而且大多數(shù)熱量會(huì)被捕獲并重新在轉(zhuǎn)換過(guò)程中使用，從而減少工廠所需的燃料數(shù)量。但即使是高效的合成氨工廠，也會(huì)有相當(dāng)多的二氧化碳產(chǎn)生：每生產(chǎn)一噸合成氨，就會(huì)排放兩噸二氧化碳。部分二氧化碳會(huì)被捕獲用于生產(chǎn)全世界最廣泛使用的氮肥——尿素。但合成氨廠還生產(chǎn)無(wú)水氨、硝銨（導(dǎo)致德克薩斯州爆炸的化合物）、硫酸銨、尿素硝銨溶液和其他形式的在農(nóng)業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中使用的氨，而這些全部都不能使用剩余的二氧化碳，因此，剩余部分只能排入到大氣中。

除了碳排放，過(guò)多的肥料會(huì)滲入河流和湖泊。這不僅影響水體質(zhì)量，還可能進(jìn)入食物鏈影響人類(lèi)健康。2013年初，新西蘭的牛奶中被發(fā)現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)雙氰胺（DCD，也叫二聚二胺）的痕跡，由于這一污染，相關(guān)牛奶出口暫停。雙氰胺在世界范圍內(nèi)的使用已經(jīng)有30的歷史，它是一種復(fù)合含氮化肥中的成分。在中國(guó)的三聚氰胺事件之后，F(xiàn)DA將雙氰胺列入“牛奶必檢項(xiàng)”。在新西蘭，有兩家企業(yè)生產(chǎn)雙氰胺，其產(chǎn)品被用于大約500個(gè)牧場(chǎng)，占新西蘭總牧場(chǎng)數(shù)的4%～5%。奶粉事件之后，這兩家企業(yè)已停止生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

安全 2013年4月17日，德克薩斯州的肥料混合設(shè)施發(fā)生破壞性爆炸，這無(wú)疑呼吁人們重視基于氨的肥料的生產(chǎn)和存儲(chǔ)風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局的報(bào)告，在1984到2006年間，美國(guó)各地的氨工廠共發(fā)生224起意外事故，造成50人死亡。根據(jù)美國(guó)國(guó)防部（Department of Defense，DOD）的數(shù)據(jù)，全球簡(jiǎn)易爆炸裝置（improvised explosive device，IED）事件在過(guò)去兩年增加了超過(guò)42%，而它的主要成分就是看上去貌似良性的肥料。肥料中可以包含硝酸銨鈣，從中能派生出硝酸銨。當(dāng)與燃料混合時(shí)，硝酸銨極具爆炸性。1995年造成168人喪生的俄克拉荷馬城爆炸事件的主要成分就是氮基化肥。2012年，有大約2000美國(guó)人在阿富汗被簡(jiǎn)易爆炸裝置殺害或殺傷，而其中70%的裝置使用了硝酸銨基化肥。

緩釋肥料和控釋肥料

傳統(tǒng)肥料溶于水，當(dāng)肥料溶解時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)迅速分散。比如在北美，氮肥主要是無(wú)水氨、尿素硝銨（UAN）溶液或尿素。但是，如果在作物攝取之前遇到了不良（主要是濕）氣候條件，這些形式的氮就可能會(huì)丟失。因此，出現(xiàn)了緩釋肥料（slow release fertilizer，SRF）和控釋肥料（controlled release fertilizer，CRF）。

顧名思義，緩釋肥料是相對(duì)于傳統(tǒng)肥料而言，能夠?qū)B(yǎng)分緩慢釋放出去的肥料。最常見(jiàn)的緩釋肥料一種是尿素甲醛或亞甲基尿素肥料，即主要由尿素和甲醛結(jié)合制成的肥料，是許多草坪和花園肥料的主要成分，例如淡藍(lán)三硝基甲烷。另一種是異丁基縮二脲（IBDU），也是許多草坪肥料的成分，其養(yǎng)分釋放取決于水分、ph值和肥料顆粒大?。ㄝ^小的釋放養(yǎng)分更快）。

緩釋肥料的優(yōu)點(diǎn)之一是營(yíng)養(yǎng)物可隨著時(shí)間的推移逐漸釋放，因此能在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)緩慢而穩(wěn)定地向植物提供養(yǎng)分，而這正是更適合大多數(shù)植物的施肥方式，因?yàn)檫@樣它們可以長(zhǎng)得更好。雖然這意味著施肥后植物可能不會(huì)馬上有反應(yīng)，但這也同時(shí)減少了過(guò)度施肥造成的燒死植物的情況發(fā)生。同時(shí)，大多數(shù)緩釋肥料在特定的（溫暖的）土壤溫度下才會(huì)釋放養(yǎng)分。植物根系通常是在溫暖的土壤中才最活躍，因此緩釋肥料可以在植物確實(shí)需要的時(shí)候向它們提供養(yǎng)分。而由于植物根系在溫暖的土壤中更積極，因此更多的肥料就會(huì)自動(dòng)地被釋放。另外，使用緩釋肥料可以節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)。這一方面是由于更長(zhǎng)期的可用性意味使用次數(shù)更少，從而節(jié)省了人工成本和時(shí)間成本，另一方面是由于緩釋肥料受到雨淋或澆水等浸出過(guò)程而損失的肥料較少。但是緩釋肥料也有其缺點(diǎn)，比如釋放養(yǎng)分的速度較難預(yù)測(cè)，因?yàn)檫@主要取決于土壤中微生物的活性。

控釋肥料是不溶于水的顆粒狀肥料，它會(huì)讓養(yǎng)分在可控的釋放期內(nèi)逐漸進(jìn)入土壤中。而控釋肥料不是水溶性的，其營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)更緩慢地分散到土壤中。肥料或是追施到土壤中，或是在播種前混合到土壤中施用。使用控釋肥料可以減少養(yǎng)分損失，提高養(yǎng)分利用效率（NUE）。使用控釋肥料，在比常規(guī)肥料減少20%～30%（或更多）的用量的情況下，仍能保持相同的產(chǎn)量。在1999年，日本外務(wù)省的農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)部（Ministry of Agriculture， Forestry and Fishery，MAFF）就建議將常規(guī)肥料更換為較小數(shù)額的控釋肥料（Tachibana， 2007）。另外，使用控釋肥料能降低肥料燃燒事故的發(fā)生。

在美國(guó)，作為肥料的化學(xué)控釋產(chǎn)品出現(xiàn)于50多年前。一開(kāi)始，由于相對(duì)于其他氮肥成本較高，限制了它們規(guī)?；虡I(yè)作物，如玉米、高粱、小麥和油菜籽等生產(chǎn)中的使用，當(dāng)傳統(tǒng)氮肥可以同樣有效時(shí)，就不會(huì)使用控釋肥料。相反，它們被更多地用于專(zhuān)業(yè)、高價(jià)值作物種植，如蔬菜、果園、苗圃、種子生產(chǎn)等?，F(xiàn)在，由于糧食價(jià)格上漲、環(huán)境問(wèn)題和一些法規(guī)，以及一些特定施肥法，比如葉面施肥，雖然控釋肥料的使用仍然有限，但它們?cè)谥懈魑镏械氖褂靡呀?jīng)越來(lái)越多。大多數(shù)商用中耕作物種植者使用傳統(tǒng)氮肥來(lái)滿(mǎn)足作物的氮需求，而將控釋產(chǎn)品作為補(bǔ)充。與快速釋放肥料相比，控釋肥料都相對(duì)昂貴。然而，考慮到所占用的時(shí)間和施肥次數(shù)的減少，它們的成本實(shí)際上與快速釋放肥料相當(dāng)。

水溶性肥料

水溶性肥料是可溶于水、很容易被添加或浸入到土壤中的肥料。使用水溶性肥料，很容易精確地控制可提供給植物的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量。由于它可以迅速、完全地被植物根系吸收，因此通常可以被植物完全用光，用過(guò)的土壤中很少留下過(guò)量的未使用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或毒素，從而減少了對(duì)環(huán)境的污染。除含有其他成分外，所有的化學(xué)制造肥料中都含有不同數(shù)量的氮、磷和鉀，而水溶性肥料還可能含有鎂、鈣、鉬、硫和銅等。由于其獨(dú)特的完全溶于水的能力，水溶性肥料可以通過(guò)各種方法施用，但常用于灌溉施肥和葉面噴施。尤其是當(dāng)水溶性肥料進(jìn)行葉面噴施時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生立竿見(jiàn)影的效果。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，產(chǎn)量、食品質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品需求都在增加，關(guān)于質(zhì)量、效率、健康、環(huán)境保護(hù)和新農(nóng)業(yè)興起的新的生態(tài)農(nóng)業(yè)革命正在蓬勃發(fā)展。在這場(chǎng)生態(tài)革命中，激增的水溶性肥料發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。肥料成本增加、使用方便、創(chuàng)新的生產(chǎn)方法、新產(chǎn)品、可用性的提高，以及微灌和機(jī)械化的灌溉系統(tǒng)的出現(xiàn)，都推動(dòng)著全球水溶性肥料市場(chǎng)發(fā)展。而其他的一些因素還包括政府補(bǔ)貼、溫室效應(yīng)應(yīng)用的增加和高效等。在過(guò)去的幾年中，全球水溶性肥料市場(chǎng)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，而預(yù)計(jì)這種增長(zhǎng)仍將繼續(xù)。Markets and Markets公司2013年12月發(fā)布的報(bào)告顯示，以銷(xiāo)售量計(jì)算，預(yù)計(jì)在2013到2018年，水溶性肥料市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率約為5.3%，到2018年達(dá)到925.12萬(wàn)噸，銷(xiāo)售額達(dá)14.71億美元。歐洲是全球最大的水溶性肥料市場(chǎng)，其次是北美。含氮水溶性肥料占據(jù)了全球主要市場(chǎng)份額，其次是含磷和含鉀的水溶性肥料。對(duì)其他水溶性肥料，如含微量元素、生物刺激和生物肥料的水溶性肥料的接受度也在不斷增長(zhǎng)。但相比于普通土壤施加肥料，水溶性肥料的季節(jié)性需求在一定程度上限制了市場(chǎng)增長(zhǎng)。

相比于化學(xué)肥料，水溶性肥料在增加產(chǎn)量、降低勞動(dòng)成本以及應(yīng)用簡(jiǎn)單等方面都被證明有顯著優(yōu)勢(shì)。此外，它們比固體化學(xué)肥料的需要量更少。因此，水溶性肥料的概念被認(rèn)為是緩慢增長(zhǎng)的化肥市場(chǎng)中的一大商機(jī)。而其結(jié)果就是許多跨國(guó)肥料公司都參與到這類(lèi)肥料的生產(chǎn)和銷(xiāo)售中。目前全球最活躍的水溶性肥料生產(chǎn)者包括加拿大的Agrium公司、以色列化工有限公司、埃及的Iowa肥料公司、卡塔爾肥料公司、挪威的Yara International ASA公司等。由于農(nóng)民意識(shí)的提高和微灌溉面積的增加引發(fā)了對(duì)水溶性肥料的需求，因此許多主要公司都集中在亞太地區(qū)的業(yè)務(wù)擴(kuò)張上。

微量元素肥料

微量元素雖然需求量小，但對(duì)植物的生長(zhǎng)和健康相當(dāng)重要，包括錳、硼、銅、鐵、氯、鉬、鋅、硒、碘和鈷等。微量元素肥料就是含有這些微量元素的肥料。作物對(duì)微量元素肥料的需求取決于它們的生物學(xué)特性和現(xiàn)有的可用微量元素?cái)?shù)量。微量元素鹽、工業(yè)廢物（渣或泥漿）、玻璃肥料（鹽與玻璃的合金）和螯合物（有機(jī)物質(zhì)與鋅和銅等金屬的化合物）等均可被用作微量元素肥料。目前，微量元素肥料在美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、瑞典、德國(guó)、波蘭、保加利亞、意大利和日本等國(guó)被廣泛使用。

高生產(chǎn)技術(shù)和高產(chǎn)栽培品種的采用對(duì)土壤養(yǎng)分儲(chǔ)備造成了巨大的壓力，導(dǎo)致土壤中的養(yǎng)分狀況極不平衡。土壤和植物中的微量元素缺乏是一個(gè)全球性的營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題，許多國(guó)家都普遍存在，只是嚴(yán)重程度不同。缺乏微量元素會(huì)損害植物的生長(zhǎng)，即使是沒(méi)有可見(jiàn)癥狀的隱性缺陷，也會(huì)給作物產(chǎn)量和質(zhì)量造成風(fēng)險(xiǎn)。例如有研究表明，印度有40%～55%的土壤中度缺鋅，25%～30%的土壤缺硼，15%的土壤缺乏其他微量元素，而這些缺失極大地降低了作物產(chǎn)量。在缺乏營(yíng)養(yǎng)的土壤中進(jìn)行微量元素強(qiáng)化，有助于提高作物產(chǎn)量。例如在印度的卡納塔克邦（Karnataka State），肥料用鋅、硼和硫進(jìn)行生物強(qiáng)化，其結(jié)果是旱地農(nóng)作物的產(chǎn)量急劇增加：向日葵增加了345%，龍爪稷增加了230%，花生增加了240%，玉米增加了150%，大豆增加了116%，高粱增加了27%。

我們所吃的，本質(zhì)上都是由土壤提供的。雖然氮對(duì)植物生長(zhǎng)很重要，但如果過(guò)度使用，將會(huì)降低食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。美國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)身體健康所需的微量元素在目前我們所消耗的水果和蔬菜中的含量急劇下降。相比于其他肥料，微量元素肥料有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：首先，整個(gè)微量元素的內(nèi)容以螯合的形式存在，可以最大限度地提高穩(wěn)定性和效率；其次，微量元素肥料可以與多種農(nóng)藥兼容，從而實(shí)現(xiàn)罐混合，通過(guò)最小化施用數(shù)量減少?lài)娛┳鳂I(yè)成本；再次，它可以完全溶于水，迅速、有效地被植物吸收。更重要的是，微量元素肥料不僅能促進(jìn)植物代謝活動(dòng)和生長(zhǎng)，還在提高質(zhì)量、大小、顏色、味道、肥料投入的利用效率、用水和抗病性等方面發(fā)揮著重要作用。比如鐵在葉綠素的形成中發(fā)揮重要作用；光合作用和呼吸作用都需要錳；鋅參與蛋白質(zhì)的合成和種子的形成，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，使植物更有活力；銅在葉綠素形成、細(xì)胞壁構(gòu)建和許多其他酶機(jī)制中必不可少，它支持種子的形成和繁殖、提高含糖量，并改善蔬菜和水果的品味；鎂是促進(jìn)植物快速生長(zhǎng)的重要元素，對(duì)光合作用很重要，因?yàn)樗切纬扇~綠素的中心原子。最后，微量元素施肥可以有效地治療植物疾病。例如，在肥料中加入銅對(duì)易發(fā)生麥角的土壤很有效。麥角是一種生長(zhǎng)在谷類(lèi)作物上真菌疾病，當(dāng)攝入時(shí)，人會(huì)發(fā)生幻覺(jué)或其他疾病。

全球最新的肥料發(fā)展案例

全球各地的研究人員和肥料生產(chǎn)廠商都一直致力于開(kāi)發(fā)新型肥料，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的肥料需求，同時(shí)盡可能地保護(hù)環(huán)境，增加安全性。

新型鉀硫肥 2014年3月，Agro-Culture液體肥料公司發(fā)布了Kalibrate，一種向土壤中施加的含硫量6%的鉀肥。Kalibrate向種植者提供了一個(gè)可以及時(shí)解決大部分營(yíng)養(yǎng)需要的選項(xiàng)，它能在條耕、使用播種機(jī)，或者側(cè)面施肥時(shí)提供可用的鉀和硫。通過(guò)灌溉傳播或注入時(shí)，Kalibrate也非常有效，這使它成為基于所有土壤耕作系統(tǒng)的優(yōu)秀鉀源。在大多數(shù)土壤環(huán)境中，施用Kalibrate將不再需要添加其他鉀肥。而它較低的凝固點(diǎn)和解凍后恢復(fù)使用的能力使它非常適合在北方秋季和旱季使用。

最新基肥 2014年1月，北美生產(chǎn)低鹽、高正磷酸鹽基肥的Nutra Flo公司推出了其最新基肥PureGradeT。PureGradeT能通過(guò)增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)功能，推動(dòng)植物的自然生長(zhǎng)過(guò)程，增強(qiáng)早期幼苗發(fā)育，增強(qiáng)根和莖的發(fā)展以改善營(yíng)養(yǎng)和水的吸收，改善植物健康使植物能更好應(yīng)對(duì)環(huán)境壓力，從而實(shí)現(xiàn)植物健康最大化，使作物達(dá)到最大產(chǎn)能。在愛(ài)荷華州、印第安納州、俄亥俄州、密歇根州和北達(dá)科他州的超過(guò)一百個(gè)田間試驗(yàn)的結(jié)果都表明，PureGradeT能始終如一地提供顯著優(yōu)勢(shì)。

廢水變肥料 2013年10月，在水環(huán)境聯(lián)合會(huì)第86次年度技術(shù)展覽和會(huì)議上，大都會(huì)廢水回收區(qū)（Metropolitan Water Reclamation District）的代表稱(chēng)，Stickney廢水回收廠計(jì)劃使用的一項(xiàng)由加拿大Ostara養(yǎng)分恢復(fù)技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的新技術(shù)，將廢水中的磷和氮結(jié)晶，將這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小顆粒，作為作物和草坪的肥料出售。水中所含的磷和以氨的形式存在的氮進(jìn)入反應(yīng)器中，與鎂混合，驅(qū)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)結(jié)晶的化學(xué)反應(yīng)。結(jié)晶時(shí)間在5到10天之間，這一過(guò)程可以去除90%的磷和40%氨。該技術(shù)將于2015年安裝運(yùn)行，估計(jì)投資成本達(dá)3000萬(wàn)美金，而投資回收期最短只需要三年。大都會(huì)廢水回收區(qū)稱(chēng)，這一新技術(shù)每年大約能生產(chǎn)1萬(wàn)～1.5萬(wàn)噸的化肥，以供應(yīng)庫(kù)克縣（Cook County）。晶體形式的肥料有助于遏制營(yíng)養(yǎng)物污染。營(yíng)養(yǎng)物污染會(huì)導(dǎo)致湖泊和河流的藻類(lèi)大量繁殖，扼殺魚(yú)類(lèi)和其他水生野生動(dòng)物，破壞生態(tài)系統(tǒng)。保護(hù)水道是一個(gè)全球性的問(wèn)題，而Ostara公司的技術(shù)正是解決這一問(wèn)題的武器。它不僅能降低營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷，而且能保護(hù)珍貴的水道，而這是密西西比河流域的一部分。同時(shí)，隨著植物的生長(zhǎng)，肥料緩慢分解，而不是快速溶解在水中。這將減少向地下水的滲入，也減少剩余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流出，意味著更少的肥料使用需求。

ESN智能氮 每年，玉米種植者都要面臨的挑戰(zhàn)是如何在最佳時(shí)間、最佳用量使用氮，以最大限度地提高玉米產(chǎn)量，并盡量減少養(yǎng)分流失。2013年3月，位于美國(guó)丹佛的Agrium Advanced Technology（AAT）公司設(shè)計(jì)了ESN智能氮，這是一種有聚合物包衣的控釋尿素肥料，能保護(hù)氮免受浸出，并根據(jù)需要提供給作物。如果農(nóng)民種植前的一至兩個(gè)月在冷的土壤中使用ESN，那么氨會(huì)得到保護(hù)。當(dāng)種植之后，它會(huì)釋放出來(lái)，并可作為早期追肥。因?yàn)榈谋槐Ｗo(hù)，所以播種時(shí)機(jī)就靈活得多。盡管ESN可能成本比較高，但它能提高產(chǎn)量，施肥時(shí)間靈活，因此總體來(lái)說(shuō)有一個(gè)很好的投資回報(bào)。同時(shí)，ESN可能會(huì)降低向地上水的浸入，減少揮發(fā)到空氣中的氨。

不會(huì)發(fā)生爆炸的氮肥 2013年5月，桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Sandia National Laboratories）的工程師開(kāi)發(fā)出了一種使用硫酸銨和硝酸鐵的新配方肥料。與通常在簡(jiǎn)易爆炸裝置中使用的肥料不同，在與燃料混合時(shí)它不會(huì)被引爆，因此無(wú)法被用于制造炸彈。該肥料通過(guò)從銨離子中分離出硝酸根離子，而讓化學(xué)化合物中的爆炸性物質(zhì)被中和。雖然不可能全世界都立即換成使用這種新肥料，但至少它可以作為現(xiàn)有的硝酸銨的補(bǔ)充，從而通過(guò)增加制造難度來(lái)限制簡(jiǎn)易爆炸裝置的制造。而且，這種新型肥料配方中的鐵組分可以酸化土壤，使堿性土壤更接近中性PH值，從而大大提高作物產(chǎn)量，因此非常適合種植農(nóng)作物。肥沃且PH值接近中性的土壤才是最好的土壤，這種新配方肥料可以通過(guò)少使用肥料來(lái)做到這一點(diǎn)，而且作物會(huì)長(zhǎng)得更好。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須在作物整個(gè)生長(zhǎng)周期用最有效的方法提供最優(yōu)量的營(yíng)養(yǎng)，并且不會(huì)讓土壤和水資源退化。因此，我們必須選擇更平衡的施肥方案，不僅要改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)植物生長(zhǎng)，同時(shí)要提高人類(lèi)健康水平，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，讓小溪、河流和湖泊重回原始的美麗。在農(nóng)業(yè)種植中，要盡量減少使用化學(xué)物質(zhì)，而增加天然的微量元素和礦物質(zhì)的使用。應(yīng)該鼓勵(lì)在土壤中保持更多的生物，包括蚯蚓。應(yīng)該定期測(cè)試農(nóng)場(chǎng)中的土壤和牧草，以確保人類(lèi)健康所需的要素都適量存在。