目前我国的化肥使用仍处于高投入量、低利用率的初级阶段。在我国每年化学肥料投资约占全部农业生产性支出的50%,然而化肥氮素的利用率却只有20%-40%,自20世纪80年代以来,缓/控释肥为解决这个问题开辟了新的思路和有效的途径。缓控释肥能有效控制养分释放速度,延长肥效期,满足作物整个生育期对养分的需要,最大限度地提高肥料利用率,增加施肥的经济效益。缓控释肥广泛的可分为温度依赖型和水分依赖型两种,我国现阶段所研制成功的缓控释肥品种主要以温度依赖型为主,水分依赖型的尚属少数,而对于我国广阔的北方半干旱气候农业区,其农业主要以雨养为主,所以急需一种能够适用于于半干旱地区的肥料品种,鉴于此,本试验便模拟干旱区缺水条件下,以北京市农林科学院研制的一种低成本、低残留、易降解的微水溶性胶结包膜肥料为材料,与现代农业生产中最常用的一些肥料品种进行肥效及生物效果对比,研究该肥料的氮素溶出转化机制及对植株和土壤养分吸收的影响,从而为今后适用于干旱半干旱地区适用的微水溶性缓释肥方面的开发提供科学依据,结果表明：(1)本研究采用“室内土肥混合培养试验”通过恒温及控制不同的土壤含水量,探索温度及土壤水分对微水溶性胶结包膜肥料氮素释放的影响。结果表明,普通尿素的峰期基本处于第7天左右,微水溶性胶结包膜肥料的峰期基本处于第42天左右,比尿素峰期要晚35天左右,由此可见与尿素相比,微水溶性胶结包膜肥料已具有一定的缓释效果。无论土壤含水量多少,尿素处理都是在达到峰值后急剧下降,在峰值之后特别是55d之后所能提供的养分含量已经很低,不能够持续为作物提供养分,此时便需要采用追肥措施再次施入尿素,但微水溶性胶结包膜肥料的氮素溶出在峰值出现先下降率较低,由于土壤含水量的不同,可保持在1000-4000mg/kg的水平,也就是说仍可持续为作物提供生长所需养分,不需再次追肥,省时省力；其次,对于肥料氮素溶出总量来说,除在6%含水量条件下微水溶性胶结包膜肥料的累计总量稍低于尿素处理外,在14%与22%含水量条件下均明显高于尿素处理,其数值范围为；6961~12473mg/kg之间,说明在肥料利用率方面,与尿素相比微水溶性胶结包膜肥料也有了一定的改进,能够提高肥料利用率,从而降低肥料养分流失与对土壤环境的污染。由于于在第70d取样后,测的肥料的氮素溶出率已达到肥料氮素含量的80%,所以,可以认定该肥料的释放期为70天,可以为营养生长期在70天左右的作物稳定提供所需养分。微水溶性胶结包膜肥料的峰值基本出现在第42天,并且无论含水量高低,该肥料已具有明显的缓释效果；在低温条件下,土壤含水量对肥料的养分释放起主导作用,土壤含水量越高,肥料氮素溶出率也就越高,肥效越优越,在常温与高温时,温度与水分共同影响肥料的养分释放速率,但较高的土壤含水量仍有助于肥料养分的释放。在相同水分处理条件下,温度对肥料的氮素释放存在较大影响,当含水量条件较低时,肥料养分释放基本与温度成正相关关系,当土壤含水量条件适中时此时肥料养分释放受到温度与水分的综合影响,在前期与土壤环境温度成正相关关系,在25d之后高温会抑制养分释放,在较高土壤含水量条件下,土壤温度在25℃左右时肥料养分释放可以达到最优效果,但峰期会提前,由此可见,微水溶性胶结包膜肥料的最优养分释放环境为：25℃土壤环境温度+14%左右的土壤含水量。(2)本研究采用“土柱淋洗试验”通过模拟自然降水条件,探索了微水溶性胶结包膜肥料在半干旱气候条件下在不同质地的土壤中的氮素释放随降雨而释放的影响机制。试验结果表明,与普通尿素相比,在砂壤土中,微水溶性胶结包膜肥料氮累积溶出率高出0.5-1个百分点,在中壤土中微水溶性胶结包膜肥料氮累积溶出率低出16.5个百分点左右,溶出起始时间比普通尿素延迟了2-5天,峰值的出现时间推迟了15-20天,在峰值出现后微水溶性缓释肥仍有氮素缓慢持续溶出,比尿素可高出1-6个百分点,说明了微水溶性胶结包膜肥料氮素释放已经具有一定的缓释性。中壤十与砂壤土处理相比,每次中壤土中氮素溶出率均明显低于砂壤土,且两处理氮素溶出峰值出现时间均是砂壤土早.于中壤十,该现象的出现可能是由于土壤质地和土壤粘粒含量的不同导致土壤的保水持肥性差异所致。(3)氨挥发是肥料氮素损失的主要途径之一。本研究采用“密闭环境硼酸吸收法”,探索了微水溶性胶结包膜肥料在不同的土壤含水量条件下的氨挥发情况。试验结果表明,相同土壤含水量下,微水溶性胶结包膜肥料与尿素处理氨挥发量均呈现先增加后降低的趋势。两肥料处理相比,微水溶性胶结包膜肥料比尿素出现氨挥发现象的时间要滞后1-3天,挥发量达到峰值的时间要滞后4-8天。微水溶性胶结包膜肥料氨挥发累积总量也显著低于尿素氨挥发累积量31-70mg.瓶-1,即微水溶性胶结包膜肥料的氨挥发累积量要低2.4-5.7个百分点。由此可见与尿素处理相比,微水溶性胶结包膜肥料处理在很大程度上降低了肥料氮素损失。3个不同含水量.下,微水溶性缓释肥氨挥发累积总量与土壤含水量表现出反相关关系,含水量越高氨挥发累积总量越低。(4)水蒸气进入包膜内后会导致肥料内部压力上升与包膜膨胀,使氮素释放,本研究采用“控制水蒸气压”法,对微水溶性胶结包膜肥料暴露于不同的水蒸气压下的氮素释放情况进行研究。结果表明,在25℃条件下,不同时间内微水溶性胶结包膜肥料的氮素释放率均表现出NaCl饱和溶液<KH2P04饱和溶液<纯水,说明在水蒸气压相对较大的情况下,微水溶性缓释肥的肥料释放也较快,反之则释放速度也相反,由此可见微水溶性胶结包膜肥料的氮素释放与水蒸气压成正相关关系。(5)本研究采用“盆栽与大田作物种植相结合试验”方法,对微水溶性胶结包膜肥料在不同的灌水量条件的氮素释放、生物效果进行研究。结果表明,微水溶性缓释肥与尿素在土壤中的氮素释放量都出现了先增加后减少的趋势,与尿素相比,微水溶性缓释肥释放周期要更长,释放峰期也迟于尿素处理20天左右。在作物生物量方面,株高径粗叶绿素等指标微水溶性缓释肥均高于尿素。在氮素利用率方面,微水溶性缓释肥比尿素高出10-24个百分点。在作物产量及其构成方面,微水溶性缓释肥在提高作物籽粒中的N、L、K含量的同时,产量也比尿素高出1500-3634kg/hm2,由此可以得出,微水溶性缓释肥在提高氮素利用率,降低氮素流失方面有显著效果,对作物的产量有明显提高。