在过去的几十年中,为了满足世界人口增加对粮食日益增长的需求,化肥的使用量急剧增加。同时,人们对环境、健康及资源可持续利用的关注不断提高。因此,在保证粮食产量的前提下,最大限度地降低化肥损失,提高肥料利用率,改善土壤污染,是当前农业肥料科技创新的重要任务。缓释肥料（Slow-release fertilizer,SRF）因其肥料利用效率高、养分可持续供应、施用成本低等优点受到越来越多的关注。包膜是合成SRF的常见方法。其中,合成聚合物包膜SRF受制备工艺复杂、基底材料不可再生、成本能耗偏高等不足制约其发展。针对以上不足,本文开发了一种新型的改性木质素/生物炭包膜缓释肥,并研究了其作为绿色、高效缓释肥料的性能。首先以磺酸盐木质素为原料,通过酯化反应对木质素进行疏水改性,阐明了其反应规律,制备了疏水可降解的改性木质素。然后以杨木屑为原料,采用碱煮法脱除木质素后,经过高温热解制备了具有分层多孔结构特性的生物炭。最后将以上两种材料按比例复合以聚乳酸为粘结剂制备包膜材料后包膜尿素得到缓释肥。所制备的包膜缓释肥具有包膜效果好、可降解以及缓释效果优异的特点。主要研究内容与结果如下:（1）以价格低廉的工业木质素磺酸钠为原料,经过酸沉、抽滤、洗涤、干燥纯化后,以吡啶为催化剂,将纯化的木质素（SL）与乙酰氯（AC-C2）、辛酰氯（OC-C8）、十二酰氯（LC-C12）和十六酰氯（PC-C16）四种酰氯分别进行酯化反应,制备了四种具有疏水性的改性木质素。对比研究四种改性木质素的接触角、红外光谱、1H NMR等分析了其化学反应特征和物理性质,发现在四种改性木质素中,疏水性随酰氯链长的增加而增强,十六酰氯改性的木质素（PCSL）疏水性能最强。（2）以杨木屑为原料,经过NaOH/Na2SO3溶液煮沸以及H2O2溶液漂白处理得到脱木素木屑（DW）。将制备的DW在惰性气体下高温炭化得到炭化DW（CDW）,并经KOH活化制备活化CDW（ACDW）。所制备的ACDW具有独特的分层多孔结构,其介孔和微孔孔容的显著增加,比表面积达970.52 m2·g-1。此外,经过KOH活化处理之后增加了生物炭表面含氧官能团。Cr（Ⅵ）吸附实验表明,ACDW对Cr（Ⅵ）的最高吸附量可达到288.9 mg·g-1,是未经任何处理的杨木生物炭的16倍。显示了该生物炭作为水体或土壤改良剂的极大潜力,为后续制备包膜缓释肥提供了理论基础。（3）通过将6%的PCSL和30%的聚乳酸进行1:1混合,加入不同比例的ACDW,制备了五种不同疏水性的包膜材料（PPAC）。结果表明,当生物炭含量增加到3%时,膜的接触角由原来的109.92°降低到90.72°,膜表面略为粗糙。SEM显示其表面为均匀的多孔结构,表明生物炭分布良好。当生物炭含量更高时,其良好的亲水性和过多的孔容会导致膜材料的溶胀性能增加,不利于肥料的缓释。（4）采用PCSL/ACDW/PLA的包膜液使用浸涂法包膜尿素,包膜液中三者的质量比例PCSL:ACDW:PLA为1:1:5。包膜材料在包膜尿素时有较好的包膜能力,包膜层薄厚均匀,表面光滑。EDS结果表明有少量的氮元素,证明了包膜良好的密封性。通过对所制备的包膜肥料进行Cr（VI）吸附实验表明,在pH为5时的吸附量达40.39 mg·g-1,显示其良好的吸附性能。在静水中的释放时间达25 h,在土柱淋溶的条件下,释放时间达35天,表明其具有优异的缓释性能。同时对包膜尿素缓释过程进行零级动力学、一级动力学、Higuchi动力学、Korsmeyer-peppas动力学拟合。结果显示,包膜尿素水中和土壤中的缓释过程是扩散和溶蚀两种方式主导的。