华中农业大学易宝军副教授课题组联合高丽大学Yong Sik Ok教授课题组:生物炭基缓释肥料的生产技术及其应用进展

近日，华中农业大学工学院易宝军副教授课题组联合高丽大学Yong Sik Ok教授在环境科学与工程领域期刊ACS ES&T Engineering上发表了题为“Advances in Biochar-Based Slow-Release Fertilizers: Production Techniques and Their Applications”的综述论文。该研究系统探讨了BSRFs的制备方法（包括原位热解、共热解、浸渍、包膜和造粒等），深入剖析了养分保留与释放机制，旨在整合现有研究，确定最佳制备途径，并弥合实验室研究与大规模田间应用之间的差距。研究表明，BSRFs的应用能有效改善土壤的理化和微生物特性，将肥料利用效率提升高达45%，并使作物增产26%至67%。

近年来，全球粮食需求增长导致农业生产中化肥的过度依赖，这不仅引发了土壤退化，还加剧了环境污染问题。生物炭基缓释肥料（BSRFs）因其在提高作物产量、促进土壤健康以及减轻环境负面影响方面的巨大潜力，在可持续农业中的实际应用正在稳步增加。

本综述系统阐述了生物炭基缓释肥料（BSRFs）的制备方法（包括原位热解、共热解、浸渍、包膜和造粒等）、养分加载与释放机制以及其在农业系统中的实际应用情况。研究表明，通过结合多种工艺的综合制备法能够最有效地生产出高性能的BSRFs。在实际应用中，BSRFs不仅能有效改善土壤的物理、化学及微生物特性，还能通过其特殊的扩散与屏障机制延缓养分释放，从而将肥料利用率最高提升45%，并使作物增产26%至67%。此外，该肥料还能显著减少养分流失（如将氮浸出减少高达71%），使其缓释曲线与作物生长的动态营养需求高度契合。尽管在大规模标准化制造和多种农业生态条件下的长期田间试验评估方面仍面临挑战，BSRFs的广泛应用前景已为减少农业污染和实现绿色、可持续的作物生产奠定了坚实的基础。

图1BSRFs制备方法概览

图2BSRFs养分加载与释放机制

图3BSRFs的农业与环境应用场景

华中农业大学工学院易宝军副教授为论文第一作者，华中农业大学工学院易宝军副教授和高丽大学Yong Sik Ok教授为共同通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、湖北省重点研发计划以及湖北省企业技术创新与发展项目（2021BAB115）的资助，得到了韩国政府（MSIT）资助的韩国国家研究基金会（NRF）资助项目（RS-2025-00555967）的支持，以及韩国教育部资助的韩国国家研究基金会（NRF）基础科学研究项目（RS-2021-NR060142）等的支持。

论文链接：10.1021/acsestengg.5c00894