ปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อย ( CRF ) คือปุ๋ยเม็ด ที่ ค่อยๆปล่อยสารอาหาร ลงสู่ ดิน (กล่าวคือ มี ระยะเวลา การปลดปล่อยที่ควบคุมได้ ) ^{[ 2 ]}ปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อยยังเป็นที่รู้จักในชื่อปุ๋ยควบคุมความพร้อมใช้งาน ปุ๋ยปลดปล่อยแบบหน่วงเวลา ปุ๋ยปลดปล่อยแบบวัดปริมาณ หรือปุ๋ยออกฤทธิ์ช้า โดยทั่วไป CRF หมายถึงปุ๋ยที่มีไนโตรเจนเป็นหลัก ปุ๋ยแบบปลดปล่อยช้าและแบบควบคุมการปลดปล่อยมีสัดส่วนเพียง 0.15% (562,000 ตัน) ของตลาดปุ๋ย (ปี 1995)

เทคโนโลยีการปลดปล่อยไนโตรเจนแบบควบคุมโดยใช้พอลิเมอร์ที่ได้จากการรวมยูเรียและฟอร์มาลดีไฮด์นั้นผลิตขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2479 และเริ่มวางจำหน่ายเชิงพาณิชย์ในปี พ.ศ. 2498 ^{[ 3 ]}ผลิตภัณฑ์รุ่นแรกมีไนโตรเจนที่ไม่ละลายในน้ำเย็นถึง 60 เปอร์เซ็นต์ และไนโตรเจนที่ไม่ทำปฏิกิริยา (ปลดปล่อยอย่างรวดเร็ว) น้อยกว่า 15 เปอร์เซ็นต์ เมทิลีนยูเรียเช่นเมทิลีนไดยูเรียเริ่มวางจำหน่ายเชิงพาณิชย์ในช่วงปี พ.ศ. 2503 และ พ.ศ. 2513 โดยมีไนโตรเจนที่ไม่ละลายในน้ำเย็น 25% และ 60% และไนโตรเจนยูเรียที่ไม่ทำปฏิกิริยาอยู่ในช่วง 15% ถึง 30%

ในช่วงทศวรรษ 1960 ในสหรัฐอเมริกา ศูนย์พัฒนาปุ๋ยแห่งชาติ ของหน่วยงานเทนเนสซีแวลลีย์ได้เริ่มพัฒนาปุ๋ยยูเรียเคลือบกำมะถัน กำมะถันถูกใช้เป็นวัสดุเคลือบหลักเนื่องจากมีต้นทุนต่ำและมีคุณค่าในฐานะธาตุอาหารรอง^{[ 3 ]}โดยทั่วไปจะมีการเติมแว็กซ์หรือพอลิเมอร์เพื่อทำให้การห่อหุ้มสมบูรณ์ยิ่งขึ้น คุณสมบัติการปลดปล่อยช้าขึ้นอยู่กับการย่อยสลายของสารเคลือบรองโดยจุลินทรีย์ในดิน รวมถึงความไม่สมบูรณ์ทางกล (รอยแตก ฯลฯ) ในแคปซูล การปลดปล่อยแบบหน่วงเวลา 6 ถึง 16 สัปดาห์ในการใช้งานกับสนามหญ้าเป็นเรื่องปกติ เมื่อใช้พอลิเมอร์แข็งเป็นสารเคลือบรอง คุณสมบัติจะเป็นการผสมผสานระหว่างอนุภาคที่ควบคุมการแพร่กระจายและการเคลือบกำมะถันแบบดั้งเดิม

ปัจจัยหลายประการกระตุ้นให้มีการใช้ CRF รวมถึงการใช้ปุ๋ยอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อแสดงให้เห็นถึงปัญหา มีการประมาณการว่าโดยเฉลี่ยแล้วปุ๋ยไนโตรเจนแบบดั้งเดิม 16% จะสูญเสียไปจากการระเหย (ในรูปของ NH3 N2O N2 หรือแอมโมเนียที่ไหลบ่า^{[ 4 ] [ 5 ]}ปัจจัยอีกประการหนึ่งที่สนับสนุนการใช้ CRT คือการปกป้องพืชผลจากความเสียหายทางเคมี ( การไหม้จากปุ๋ย ) นอกจากจะให้สารอาหารแก่พืชแล้ว ปุ๋ยส่วนเกินยังอาจเป็นพิษต่อพืชได้อีกด้วย สุดท้าย ข้อดีที่สำคัญคือด้านเศรษฐกิจ: การใช้ปุ๋ยน้อยลงและการใช้ปุ๋ยโดยรวมน้อยลง ผลลัพธ์ (ผลผลิต) ในกรณีส่วนใหญ่จะดีขึ้นมากกว่า 10%

อัตราการปลดปล่อยถูกกำหนดโดยปัจจัยหลักต่างๆ ได้แก่ (i) ความสามารถในการละลายต่ำของสารประกอบในความชื้นในดิน (ii) การแตกตัวของสารเคลือบป้องกันที่ใช้กับเม็ดปุ๋ย และ (iii) การเปลี่ยนสารเคมีเป็นแอมโมเนียหรือสารอาหารพืชที่มีประสิทธิภาพในทำนองเดียวกัน^{[ 4 ]}

ปุ๋ยเคมีทั่วไปละลายน้ำได้ สารอาหารจึงกระจายตัวออกไป แต่ปุ๋ยเคมีแบบปลดปล่อยช้าไม่ละลายน้ำ สารอาหารจึงกระจายตัวลงสู่ดินอย่างช้าๆ เม็ดปุ๋ยอาจมีสารตั้งต้นที่ไม่ละลายน้ำหรือมี เปลือกหุ้ม กึ่งซึมผ่านได้ซึ่งป้องกันการละลายในขณะที่ยังคงยอมให้สารอาหารไหลออกไปได้

สมาคมเจ้าหน้าที่ควบคุมอาหารพืชแห่งอเมริกา (AAPFCO) ได้เผยแพร่คำจำกัดความทั่วไปดังต่อไปนี้ (เอกสารทางการฉบับที่ 57):

• ปุ๋ยปลดปล่อยช้าหรือควบคุมการปลดปล่อย : ปุ๋ยที่มีธาตุอาหารพืชในรูปแบบที่ชะลอการดูดซึมและการนำไปใช้ของพืชหลังการใส่ หรือยืดระยะเวลาการดูดซึมและนำไปใช้ของพืชได้นานกว่าปุ๋ยที่มีธาตุอาหารดูดซึมเร็ว เช่น แอมโมเนียมไนเตรต ยูเรีย แอมโมเนียมฟอสเฟต หรือโพแทสเซียมคลอไรด์ การชะลอการดูดซึมในช่วงเริ่มต้นหรือการยืดระยะเวลาการดูดซึมอย่างต่อเนื่องอาจเกิดขึ้นได้จากหลายกลไก เช่น การควบคุมการละลายน้ำของวัสดุโดยใช้สารเคลือบกึ่งซึมผ่านได้ การปิดกั้น วัสดุโปรตีน หรือรูปแบบทางเคมีอื่นๆ การไฮโดรไลซิสอย่างช้าๆ ของสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่ละลายน้ำได้ หรือวิธีการอื่นๆ ที่ไม่ทราบแน่ชัด
• ปุ๋ยไนโตรเจนคงตัว : ปุ๋ยที่เติมสารคงสภาพไนโตรเจนเข้าไป สารคงสภาพไนโตรเจนเป็นสารที่เติมลงในปุ๋ยเพื่อยืดระยะเวลาที่ส่วนประกอบไนโตรเจนของปุ๋ยคงอยู่ในดินในรูปของยูเรีย-N หรือแอมโมเนียล-N
• สารยับยั้งการเกิดไนตริฟิเคชัน : สารที่ยับยั้งการออกซิเดชันทางชีวภาพของแอมโมเนีย-N ไปเป็นไนเตรต-N
• สารยับยั้งยูรีเอส : สารที่ยับยั้งการไฮโดรไลซิสของยูเรียโดยเอนไซม์ยูรีเอส

ปุ๋ยปลดปล่อยช้าส่วนใหญ่เป็นอนุพันธ์ของยูเรีย ซึ่งเป็นปุ๋ยตรงที่ให้ไนโตรเจนไอโซบิวทิลิดีนไดยูเรีย ("IBDU") และยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์จะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นยูเรียในดิน ซึ่งพืชจะดูดซึมได้อย่างรวดเร็ว IBDU เป็นสารประกอบเดี่ยวที่มีสูตร (CH ) CHCH(NHC(O)NH ) ในขณะที่ยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์ประกอบด้วยส่วนผสมของสูตรโดยประมาณ (HOCH NHC(O)NH) CH .

ปุ๋ยปลดปล่อยแบบควบคุมเป็นปุ๋ยแบบดั้งเดิมที่ห่อหุ้มด้วยเปลือกที่ย่อยสลายได้ในอัตราที่กำหนด ซัลเฟอร์เป็นวัสดุห่อหุ้มทั่วไป ผลิตภัณฑ์เคลือบอื่นๆ ใช้เทอร์โมพลาสติก (และบางครั้งเอทิลีนไวนิลอะซิเตตและสารลดแรงตึงผิว ฯลฯ) เพื่อผลิตยูเรียหรือปุ๋ยอื่นๆ ที่ปลดปล่อยแบบควบคุมการแพร่กระจาย "การเคลือบชั้นปฏิกิริยา" สามารถผลิตการเคลือบเมมเบรนที่บางกว่า จึงถูกกว่า โดยการใช้โมโนเมอร์ปฏิกิริยาพร้อมกันกับอนุภาคที่ละลายได้ "มัลติโคท" เป็นกระบวนการที่ใช้เกลือกรดไขมันราคาถูกหลายชั้นโดยมีพาราฟินเป็นชั้นบนสุด เมื่อเร็วๆ นี้ โพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ใช้เป็นสารเคลือบสำหรับปุ๋ยปลดปล่อยช้า/ควบคุมได้รับความสนใจเนื่องจากมีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ย/ยาฆ่าแมลงและลดผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 9 ]}

• เมล็ดพันธุ์บอล
• ยูเรียเคลือบ

• Du, Chang-wen; Zhou , Jian-ming; Shaviv, Avi (2006). "ลักษณะการปลดปล่อยสารอาหารจากปุ๋ยควบคุมการปลดปล่อยแบบผสมเคลือบโพลีเมอร์" วารสารโพลีเมอร์และสิ่งแวดล้อม14 (3): 223– 230. Bibcode : 2006JPEnv..14..223D . doi : 10.1007/s10924-006-0025-4 . S2CID 97049596 .