為了養活世界不斷增長的人口，農民需要提高作物產量。施用更多肥料可能會有所幫助。但是標準肥料的效率低下，並且常常危害環境。幸運的是，更符合生態的產品——控釋肥料已經上市，並且正變得越來越智慧。
農民通常透過兩種方式給農作物施肥。他們向田地噴灑氨、尿素或其他與水反應時產生養分氮的物質。他們還施用鉀肥或其他礦物質顆粒，以產生磷，這也是與水反應的結果。但是，相對而言，只有少量這些養分進入植物。相反，大部分氮以溫室氣體的形式進入大氣，而磷最終進入流域，經常引發藻類和其他生物的過度生長。相比之下，控釋配方可以確保更高水平的養分到達作物，從而以更少的肥料獲得更高的產量。
一種稱為緩釋肥料的產品已經銷售了一段時間。這些配方通常由裝有含有氮、磷和其他所需養分的物質的微小膠囊組成。外殼減緩了水進入內部物質以釋放養分的速度，也減緩了最終產品從膠囊中逸出的速度。因此，養分是逐漸釋放出來的，而不是以浪費性的快速爆發方式釋放，後者無法被有效吸收。較新的配方包括進一步減緩養分輸送的物質，透過延緩尿素等起始物質向養分的轉化。
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最近，透過先進的材料和製造技術，開發出了更符合“控釋”描述的肥料，這些技術可以調整外殼，使其在土壤的溫度、酸度或溼度變化時，以所需的方式改變養分釋放速率。透過結合不同型別的調諧膠囊，製造商可以生產出肥料，其特性可以根據特定作物或生長條件的需求進行定製。海法集團和以色列化工特種肥料等公司都在提供更精確的控制。例如，海法將養分釋放速率完全與溫度掛鉤；隨著溫度升高，作物生長和養分排放速率也隨之同步增加。
儘管控釋技術提高了肥料的效率，但它們並沒有消除肥料使用的所有缺點。例如，這些產品仍然包含氨、尿素和鉀肥；生產這些物質是能源密集型的，這意味著它們的生產可能會導致溫室氣體排放和氣候變化。然而，透過使用更環保的氮源和摻入提高植物對氮和磷吸收效率的微生物，可以減輕這種影響。沒有證據表明構成外殼的材料會危害環境，但是，每當大量引入任何新物質時，都必須監測這種風險。
控釋肥料是可持續農業方法（稱為精準農業）的一部分。這種方法透過結合資料分析、人工智慧和各種感測器系統來確定植物在任何給定時間需要多少肥料和水，並透過部署自動駕駛車輛以規定的數量和位置輸送養分，從而提高作物產量並最大限度地減少過度的養分釋放。但是，安裝精密系統成本高昂，因此只有大規模運營才傾向於使用它們。相比之下，先進的控釋肥料相對便宜，並且可能成為幫助農民可持續地提高作物產量的第一線技術。