为了养活世界不断增长的人口，农民需要提高作物产量。施用更多肥料可能会有所帮助。但是标准肥料的效率低下，并且常常危害环境。幸运的是，更符合生态的产品——控释肥料已经上市，并且正变得越来越智能。
农民通常通过两种方式给农作物施肥。他们向田地喷洒氨、尿素或其他与水反应时产生养分氮的物质。他们还施用钾肥或其他矿物质颗粒，以产生磷，这也是与水反应的结果。但是，相对而言，只有少量这些养分进入植物。相反，大部分氮以温室气体的形式进入大气，而磷最终进入流域，经常引发藻类和其他生物的过度生长。相比之下，控释配方可以确保更高水平的养分到达作物，从而以更少的肥料获得更高的产量。
一种称为缓释肥料的产品已经销售了一段时间。这些配方通常由装有含有氮、磷和其他所需养分的物质的微小胶囊组成。外壳减缓了水进入内部物质以释放养分的速度，也减缓了最终产品从胶囊中逸出的速度。因此，养分是逐渐释放出来的，而不是以浪费性的快速爆发方式释放，后者无法被有效吸收。较新的配方包括进一步减缓养分输送的物质，通过延缓尿素等起始物质向养分的转化。
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最近，通过先进的材料和制造技术，开发出了更符合“控释”描述的肥料，这些技术可以调整外壳，使其在土壤的温度、酸度或湿度变化时，以所需的方式改变养分释放速率。通过结合不同类型的调谐胶囊，制造商可以生产出肥料，其特性可以根据特定作物或生长条件的需求进行定制。海法集团和以色列化工特种肥料等公司都在提供更精确的控制。例如，海法将养分释放速率完全与温度挂钩；随着温度升高，作物生长和养分排放速率也随之同步增加。
尽管控释技术提高了肥料的效率，但它们并没有消除肥料使用的所有缺点。例如，这些产品仍然包含氨、尿素和钾肥；生产这些物质是能源密集型的，这意味着它们的生产可能会导致温室气体排放和气候变化。然而，通过使用更环保的氮源和掺入提高植物对氮和磷吸收效率的微生物，可以减轻这种影响。没有证据表明构成外壳的材料会危害环境，但是，每当大量引入任何新物质时，都必须监测这种风险。
控释肥料是可持续农业方法（称为精准农业）的一部分。这种方法通过结合数据分析、人工智能和各种传感器系统来确定植物在任何给定时间需要多少肥料和水，并通过部署自动驾驶车辆以规定的数量和位置输送养分，从而提高作物产量并最大限度地减少过度的养分释放。但是，安装精密系统成本高昂，因此只有大规模运营才倾向于使用它们。相比之下，先进的控释肥料相对便宜，并且可能成为帮助农民可持续地提高作物产量的第一线技术。