中国用世界9%的耕地，施用了世界35%的化肥，解决了20%人口的粮食安全问题。然而粮食高产稳产依赖于化肥投入，高投入高产出已导致化肥过量施用、利用率低、环境污染、耕地质量退化等问题，长期以来围绕如何提高肥料利用而解决这些问题，国内外对包膜肥进行了研究，但是由于膜材难降解、养分释放不可控、包膜工艺落后、包膜成本高造成包膜肥推广应用难并未在农业中发挥应有的作用。为此，项目组开展了20年的联合攻关，取得如下创新成果：
       1.发可降解的植物源油脂包膜材料、包膜致孔促释技术、复式包膜控释技术，为调控包膜肥养分释放提供技术支撑。1研发了植物源油脂包膜材料，替代聚烯烃和石化聚醚多元醇，该植物油膜材可降解无污染。2通过嵌段有机物、包埋无机物的致孔促释技术，在包膜层上形成养分释放的通道，解决了包膜肥养分释放无“门”、释放不可控的问题。3研发了复式包膜控释技术，调整膜层结构，实现养分释放曲线呈抛物线、类直线或S型，解决了包膜肥养分释放曲线模式单一的问题。
       2.建核芯肥料表面密封延释技术、创建双流体喷涂表面聚合反应包膜技术，解决了膜材预聚需用溶剂的难题；研发自动化包膜装置和工艺，连续化生产包膜尿素、提高包膜效率，降低包膜成本。1创建肥料表面脲醛修饰、包膜材料改性密封延释技术，使表面光滑、包膜完整，解决了肥料表面结晶和凹凸影响包膜控释期的难题。2创新表面反应包膜技术，以高压双流体雾化喷枪分别将植物油和PPI喷涂在肥料表面进行聚合反应成膜，无需制备预聚体，避免了使用挥发性溶剂。3研发融合表面反应包膜技术、密封延释技术、致孔促释技术、复式包膜控释技术的尿素包膜连续化生产系统，创制“筛、磨、吹、包、振”工艺，解决了尿素颗粒大小、棱角、粉尘对包膜控释性能的影响，实现了连续化、高效化、低成本生产包膜肥。
       3.针对纯包膜肥价格较高、推广难和常规化肥一次施用前期烧苗后期缺肥、分次施用费时费工的问题，发明了以异粒变速为理论基础的同步营养肥技术，研发了玉米、香蕉等同步营养配方肥，实现了既节本又增效，推动了包膜肥大面积应用。1建立和公开发行了包膜肥释放速度和肥效期快速检测方法的国家化工行业标准，用于指导选择包膜肥原料。2发明了同步营养肥专利技术，实现供肥与作物需求匹配。3研发了作物专用肥同步营养肥配方和同步营养肥制造技术。4建立了同步营养肥施肥技术规程，实现一次施肥或轻简施肥，提高肥效、节约人工。5同步营养肥已在全国推广应用，包膜肥已远销瑞士、新西兰、新加坡、墨西哥、香港等国家和地区。
       项目在全国20多个省区建立570个示范点，2010年以来累计推广1.2亿亩，增产5.0~31%，氮肥利用率平均提高10.3个百分点，累积增收节支39.82亿元，技术成果辐射东北80%玉米主产区、70%以上香蕉产区，解决了包膜肥推广应用难的问题，产生了重大的经济和社会效益。获国家发明专利8件，制订化工行业标准1项，获国家首个缓释肥料正式产品登记证，发表论文66篇，出版专著1部、教材1本，培养研究生66名，获得省部级一等奖3项、社会力量一等奖2项。技术成果被8个化肥企业转化，被列入农业部主推技术和产品，引领了世界包膜缓控释肥料研究前沿。