氮肥为保障我国粮食安全做出了巨大贡献,但长期以来我国氮肥利用率偏低,造成资源浪费和环境污染。高分子聚合物包膜控释氮肥可以显著提高氮素利用率,减少甚至避免传统速效性氮肥低利用率所带来的不良影响,然而这类肥料的包膜材料多为石油提炼品,对石油依赖程度较高且价格昂贵,此外,部分包膜材料难以降解,易引发二次环境污染。基于上述问题,本文以废弃植物油和农业废弃物秸秆制取的生物质炭为主要包膜原料,制备具有环境可降解性并能够吸附土壤中氮素以减少氮损失的包膜材料,利用该包膜材料对尿素颗粒进行包裹,制备出11种生物质炭包膜控释尿素,研究其养分释放特性、包膜材料吸附性、包膜材料降解性及对作物的养分供应性,主要结果如下:1、以3种废弃植物油为主要原料制备3种包膜粘结剂,通过固化试验进行筛选。结果表明:粘结剂Ab固化时间和固化产物性状最佳;粘结剂Bb难以固化,粘结剂Cb固化物呈现固液混合态,因此,粘结剂Bb和Cb均不能制备生物质炭包膜控释尿素。2、以粘结剂Ab和生物质炭为主要包膜材料,通过一步法和两步法分别制备11种生物质炭包膜控释尿素,并对包膜工艺条件进行筛选,其中最佳包膜加热温度为60℃;最佳单次粘结剂喷涂量为6g;单次粘结剂喷涂量为6g时,一步法需喷涂约23次,两步法需喷涂约30次。3、通过静水溶出率试验对11种生物质炭包膜控释尿素的养分释放特性进行研究,结果表明:一步法制备的生物质炭包膜控释尿素肥效期普遍较长,其中SPSU0肥效期长达62天;两步法制备的包膜控释尿素肥效期较短,其中肥效期最长的DPSU4仅为17天。4、对不同处理的包膜材料进行土壤NH4+吸附性研究、土壤降解性研究、扫描电镜及红外表征研究,结果表明:(1)包膜残壳对NH4+具有显著的吸附性,吸附量随土壤中包膜残壳含量的增加而增加;(2)包膜材料在土壤中具有一定降解性,且与生物质炭含量呈负相关性,不含生物质炭的包膜材料C0降解性最好,月平均降解量为0.07g;添加10%生物质炭的包膜材料C10降解性最差,月平均降解量仅为0.04g;(3)通过电镜扫描和红外表征可见,经水浸溶胀后(养分释放过程)的包膜残壳,部分生物质炭和聚氨酯结构消失,包膜层表面呈现疏松多孔隙状态,比表面积增大,有利于对NH4+的吸附。5、通过玉米盆栽试验研究生物质炭包膜控释尿素的施用效果,结果显示:施肥可以显著提高玉米产量;SPSU0与DPSU4两种包膜控释尿素配合施用效果最佳,玉米的长势、产量及各产量构成因素方面均获得最好结果,产量较未施肥和施用普通尿素处理分别提升111.7%和20.3%;单独施用SPSU0或DPSU4肥料,会由于前期或后期供肥不足而影响最终产量;普通尿素与包膜残壳掺混施用,玉米产量可提升10.3%,说明包膜残壳对玉米产量具有促进作用。