李 娟，王亚静，陈月波，顾典润，林 茹，杨相东

    (中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081)

    缓/控释肥料能精准的控制养分释放，具有优化肥料养分供应、减少养分损失、降低环境风险及实现一次性施肥等诸多优点[1–2]，能够达到经济、环境及社会效益于一体。包膜控释肥料是目前缓/控释肥料产品的核心，根据其包膜材料的不同可分无机包膜和有机包膜控释肥料[3]。其中以合成高分子材料(热塑性聚烯烃类和热固性树脂)为主的有机聚合物包膜材料由于其突出的机械性能与控释性能，是肥料行业研究和发展的主要方向之一[4]。Meta分析综合了所有作物体系的情况，表明施用聚合物包膜控释氮肥平均使作物产量增加2.8%，氮肥利用率增加8.7%，活性氮排放减少可达64%[5]。近期本课题组在中国西南稻田的研究表明，与常规施尿素相比，施用聚合物包膜控释氮肥可分别使环境可持续性提高2.82%～4.61%，氮素利用效率提高30.65%～43.96%，经济效益提高5.21%～11.44%[6]，因此，聚合物包膜控释肥料的创制、开发及施用是化肥提质增效的重要研究方向。

    近年来随着化肥减量增效行动的实施，2019年我国农用化肥施用量较2015年相比降低了10.28%(中国产业信息网)，而控释肥料用量却以每年10%～15%的速度增加，据保守估计，到2025年，中国缓/控释肥产量将达到 755×104～1126×104t [《中国缓控释肥产业发展报告》(2006—2015)]，按照平均5%的包膜率，控释肥料膜壳可达到38.0×104～56.3×104t[7]。每一粒控释肥料养分释放完后都会留下一个塑料膜壳(microcapsule)，塑料膜壳长期累积可能对土壤生态功能和环境安全造成潜在危害。控释肥料残留膜壳直径通常为2～5 mm[8]，属于微塑料的范畴，不能像塑料薄膜那样进行人工回收，最终将长期残存于土壤中。国外研究表明，控释肥料膜壳每年在土壤中的残留量为50 kg/hm2，占整个欧盟每年养分(NPK)总投入量的1/2[9]，连续施用聚合物包膜控释肥10年后，膜壳残留量可达到500 kg/hm2，是长期覆膜(超过10年)耕地土壤中地膜残留量(50～260 kg/hm2)的2～10倍[10]，在土壤质量被高度重视的今天，膜壳残留成为控释肥料农田长期施用的一个潜在安全问题。

    陆地是微塑料的“源”，同时也是重要的“汇”，每年释放到土壤的微塑料是海洋的4～23倍，到2050年，农业土壤可能比海洋储存更多的微塑料[11]，微塑料作为一种新型污染物已经成为全球性问题[12] ......