庞敏晖，李丽霞*，董淑祺，刘东生，李鸿雁，梁丽娜

    (1 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所，北京 100097；2 北京市缓控释肥料工程技术研究中心，北京 100097)

    施用化肥是现代农业生产中实现农产品增产增收的主要途径[1–2]。据统计，20世纪世界粮食增产的40%～60%来自于肥料的贡献[3]。然而，传统化学肥料养分利用率低，且大量不合理施用造成严重的资源浪费和环境污染等问题[4–6]。缓控释肥是一类采用物理、化学或物理化学的方法对速效性化肥进行改性，从而实现养分缓慢释放，可满足作物整个生长期养分需求的一种新型肥料，为解决肥料损失、农业面源污染等问题提供了有效途径，对促进农业绿色发展具有重大意义[7–10]。

    纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100 nm)的材料或由它们作为基本单元构成的材料[11]。纳米材料种类繁多，按照成分可分为纳米碳、纳米氧化物、纳米粘土、纳米纤维素以及纳米聚合物等[12–13]。纳米材料具有尺寸小、表面积大与界面效应显著等共性特点，但不同材质的纳米材料又各有性能特点，如纳米氧化物材料拥有优异的机械性和热稳定性，而纳米碳材料则具有较好的吸附性和传输性[14]。这样，纳米材料既可以单独应用于缓控释肥中，又可以制成复合物应用于缓控释肥中，为微观结构优化及宏观性能改善提供了新思路，成为当前的研究热点。图1为应用于缓控释肥中的纳米材料及特性。本文分别综述了采用不同纳米材料制备的缓控释肥的性能和应用研究现状，为指导和拓宽纳米材料在该领域中的应用提供参考。

    图1 应用于缓控释肥中的纳米材料及特性Fig.1 Nano-materials applied in slow/controlled-release fertilizers and their properties

    1 采用不同纳米材料制备的缓控释肥的性能和应用研究现状

    1.1 纳米氧化物

    粒径达到纳米级的氧化物易分布到高分子链间隙中，并与聚合物极性键发生键合，进而提高复合材料的性能[15–17]，常作为控释肥的包膜改性剂使用。纳米氧化物中，纳米SiO2因价廉易得、无毒无污染应用最为广泛[18–19]。纳米SiO2与具有低表面能的有机硅等物质，通过无机/有机复合技术可对聚合物包膜材料进行疏水改性[20] ......