随着农业经营主体由单一农户向种植大户、合作社转变，国内农业耕作方式发生了根本变化；随着农业供给侧种植结构的调整，农业对肥料的需求也发生了变化。传统氮肥利用率低，既浪费了资源，又增加了种植成本，还污染了环境。从目前来看，中国的肥料产品，尤其是氮肥产品还不能完全适应上述变化。可以说，增效氮肥应运而生，不但打开了氮肥产品产销的蓝海，也将为高效现代农业保驾护航。
减施氮肥，增效非常重要。实践表明，通过添加生物活性增效载体、施肥精准化等手段，会大大推动氮肥功能提升，为改善环境和促进农业可持续发展作出贡献。
中国传统氮肥，尿素占总产量的65%左右，还有硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵及硝酸铵等。由于氮肥活性高，损失途径多，未被作物利用的氮肥又不易在土壤中被后续作物利用，而且中国氮肥用量大，单位面积用量约为世界平均水平的3倍，因此，中国农田氮肥利用率一直处在较低水平。全国大田作物氮肥当季利用率平均30%左右，远低于发达国家50%～60%的水平。
正如中国氮肥工业协会理事长顾宗勤所说，发展增效氮肥，既是农业大势所趋，更是氮肥工业扭亏为盈、提高企业生存能力的有效途径。中国科学院南京土壤研究所朱兆良院士一直高度关注氮肥的改性增效，早在2011年中国氮肥工业协会召开第一场氮肥增效升级高峰论坛上，朱院士就亲临会议指导。本次会议朱院士再次莅临，为氮肥增效把脉。他表示，落实化肥使用量零增长任务，氮肥首当其冲。
中国植物营养与肥料学会理事长白由路认为，氮肥产品要从同质化转向差异化发展，重点是增效。尿素与中微量元素、腐植酸、海藻酸等增效剂合成，协同效应好。做好氮肥增效，要从增效技术差异化、作物差异化、区域差异化、使用差异化入手。
农业部全国农技中心首席专家高祥照表示，普通氮肥增效化是氮肥品种创新的重要内容。氮肥增效要从提高利用率切入，如减少淋失（科学的使用方法）、加速肥效发挥（速效）、控制肥效发挥（长效）、配合其他元素（添加剂）等。
今年4月1日，《含腐植酸尿素》化工行业标准正式实施，增值尿素已经由一个产品提升到了一个产业。
中国农科院肥料与施肥技术创新团队首席专家赵秉强研究员是尿素增值技术发明者，他表示，增值肥料产品改变了过去单纯依靠调控肥料营养功能改善肥效的技术策略，通过生物活性增效载体与肥料科学配伍，实现对“肥料-作物-土壤”的综合调控，从而大幅提高肥料利用率。这正是增值尿素高效的根本。
谈到增值尿素产品较普通尿素的优势，赵秉强表示，增值肥料有五大功能：一是氮素缓释功能，显著降低氨挥发损失，提高氮肥利用率；二是磷素防固定功能，提高土壤有效磷含量，利于作物吸收；三是生物刺激功能，提高根系活力，促进作物对养分的吸收；四是补充和活化土壤中钙、镁、锌、硼、锰等中微量元素；五是增强作物抗逆性，抗病、抗旱、抗寒、改善品质。
“全国建立了增值尿素新产品试验、示范网络，在黑龙江、吉林、新疆等地的春玉米、棉花、冬小麦等大田作物上进行了广泛的田间效果验证试验。结果显示，在用量相同的情况下，增值尿素与普通尿素相比，作物平均增产9.6%，氮肥利用率平均提高7.9%，肥效长达90天以上。”赵秉强说。
据赵秉强介绍，截至2016年年底，国内已有水富云天化、湖北宜化、山西天泽化工、山西兰花、晋煤中能、青海盐湖化工、四川美丰等22家联盟成员企业生产增值尿素。当前增值尿素累计产能1000万吨，产量已达90万吨。
“通过作物增产，1吨增值尿素比普通尿素可增值2000元，其中农户可以增收1500元左右。这就是经销商、种植户对增值尿素趋之若鹜的动力所在。”赵秉强说。
众所周知，水肥一体化以其省工、节水、节肥的特性正在引领中国施肥技术变革。肥料溶于水中，以水带肥，水肥耦合，少量多次持续供应，满足作物全生育期需求的水肥一体化技术近年来发展如火如荼。据统计，到2016年年底，全国水肥一体化技术推广面积超过8000万亩。
水肥一体化应用，优质的水溶肥、液体肥很关键。科研工作者多年试验显示，UAN作为液体肥料，可以实现其与水肥一体化技术的无缝对接，且应用效果和经济效益良好。“UAN物化性质稳定，水溶性100%，能与其他化学农药、抑制剂、肥料混合，配合喷雾器及灌溉系统施用。在北美、欧洲农业生产中，普遍将UAN作为首选氮肥品种。美国液体肥料占肥料总量的55%，拥有3000多家液体配肥厂（站），年消耗液体肥料1600多万吨。法国、英国、德国等国应用液体肥料也较多，其中，UAN是不可或缺的优质成分。”华南农业大学张承林教授介绍说。
中国的UAN液体肥施用情况如何？中国农科院农业资源与农业区划研究所王旭研究员主持的UAN试验示范推广项目给出了答案：在内蒙古的马铃薯示范试验中，与等氮量尿素相比，施用UAN可以明显提高氮肥利用率，明显改善马铃薯农业性状，使马铃薯增产7.4%～10.0%，亩收益增加413.6元。
为了延缓尿素的氮素释放和控制流失，科学家通过添加脲酶抑制剂、硝化抑制剂，将普通尿素升级为稳定性尿素；通过添加控失成分，将氮素养分锁住，减少流失。中国科学院沈阳应用生态研究所与中国科学院合肥物质研究院在两方面取得了显著成绩。
中国科学院沈阳应用生态研究所卢宗云研究员表示，稳定性尿素综合了三大技术：一是控氮长效技术。铵态氮释放高峰期向后推迟15～21天，硝态氮释放高峰期向后推迟25～45天，肥效期延长到90～120天。二是控氮高效技术。铵态氮释放高峰值下降，降低铵压，减少铵的挥发损失，铵态氮向硝态氮的转化受到抑制，可减少硝态氮的淋溶损失。三是增铵营养技术。通过延长土壤中铵态氮的释放周期，增加铵态氮在土壤中的的比例，提高氮利用率。据了解，稳定性尿素实现了中国大田作物一次性施肥免追，省时省工。玉米示范试验显示，亩增产55公斤，增收98.7元；小麦亩增产46.8公斤，增收97.9元；水稻亩增产44.2公斤，增收130.4元。
针对氮素养分易流失的现状，中国科学院合肥物质研究院通过化肥控失技术及其核心产品——化肥养分控失剂，有效解决了氮素养分流失严重、利用率低的难题。该院控失技术负责人吴跃进研究员介绍，控失剂是通过对天然材料进行改性处理制得，其本身就是土壤的一部分，是环境友好材料，自然降解，不存在污染问题；控失剂遇水自组装微纳分子网络，水分和氮肥耦合，提高氮素利用率。示范试验显示，在水稻、小麦、玉米等作物上施用等养分控释肥，增产10%以上，成本仅增加5%，养分减量10%不减产。
“当前控失性肥料广泛应用于国内（除西藏、港、澳、台）的大宗粮食、经济作物。国内累计生产控失性肥料520万吨，示范推广1.3亿亩，作物综合增产52亿公斤，增加收益122.7亿元，达到丰粮保供给，增收惠民生，减排利环保，生态、社会效益十分显著。”吴跃进说。
尿素与中微量元素具有协同效应。近年来，公众对中微量元素营养日渐重视，应用中微量元素对传统尿素进行升级改性也成了行业新的亮点。
长期从事氮素管理研究的中国农业大学巨晓棠教授指出，所有与氮素有关的环境问题都来自不合理使用，合理使用氮素不会造成环境污染。他建议，通过与中微量元素等其他营养元素合理配合，提高传统氮肥性能，是个可行的路子。
华中农业大学微量元素研究中心吴礼树教授是国内权威的中微量元素专家，在中微量元素改性尿素方面造诣很深。他告诉记者，一些中微量元素与氮素的协同效应明显。国内外许多研究表明，锌肥的施用在一定程度上会增加水稻植株对氮的吸收和利用，表现为水稻植株氮含量和氮累积量随施锌量的增加而上升。这说明，中微量元素在提高氮肥利用率上有重要作用。
另据专家介绍，示范试验结果显示，与对照相比，使用中微量元素增效氮肥的小麦返青快、叶片宽厚、分蘖多、植株矮壮，增产10%问题不大，产投比可达10:1。“中国农业依靠大量投入大量元素肥料获得高产的同时，中微量元素也随作物收获被带出农田，土壤中微量元素缺乏越来越普遍。要提高氮肥利用率、减肥增效，在农业生产中重视中微量元素的使用，尤其是将中微量元素与氮肥结合效果更好。”吴礼树说。
