随着农业可持续发展战略的进一步实施,曾经为农业增产增收发挥重大作用的传统不可降解地膜的弊端日益显露,已无法满足现代农业对绿色环保和资源节约的要求。研究和推广生物降解地膜是应对“白色污染”的必然措施。但目前,生物降解地膜还存在部分原材料依赖进口、生产成本较高、降解周期与植物生长周期不协调等诸多问题。此外,为了解决普通化肥营养元素利用率低等问题,越来越多的科研工作者将重心转向新型高效化肥的研究。针对上述问题,本文一方面使用简单方便、成本较低且易于大规模工业化生产的工艺制备得到聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯/尿醛/淀粉（PBAT/UF/TPS）复合材料地膜,对于推动肥膜一体化以及在解决农膜残留污染问题的同时减肥增产等具有重要意义。另一方面,研究不同种类生物降解高分子缓控释材料对土壤理化性质、玉米生理特性和产质量的影响。具体研究内容和实验结果如下:（1）以生物降解聚合物PBAT作为基体,利用羟甲基脲（MU）对淀粉（ST）进行改性,通过原位反应挤出塑化增容工艺制备得到PBAT/UF/TPS复合材料,并通过吹塑的方式获得15-20μm厚的生物降解地膜。通过对所制备地膜材料进行微观形貌和结构表征,可以得出:以溶液形式加入到ST中的MU在体系中分散均匀,经过MU处理的ST再通过原位反应挤出塑化增容的方法很容易与PBAT均匀混合,而在均匀混合的同时还能够使ST的球形结构不被破坏。对材料制备机理的研究表明:挤出前,将尿素醛（UF）的反应前体MU作为原料与ST混合,则小分子的MU液体能够很方便地进入到ST颗粒中,显著破坏ST的分子间和分子内氢键,该塑化过程不仅可以显著改善ST的机械加工性能,而且还能够使ST原有的刚性结构不被破坏;在螺杆挤出机中挤出时,MU在ST颗粒表面发生原位缩聚反应生成UF,其大分子链上的活性基团能够分别与ST和PBAT大分子链上的官能团发生相互作用,从而塑化并增容PBAT/ST复合材料。利用该工艺材料制备的生物降解地膜的横向和纵向机械性能差异小,且均符合国家标准,适合大规模生产制备。地膜材料生物降解性能的测试结果表明:由于引入了含氮组分,PBAT/UF/TPS的降解速率提高。PBAT/UF/TPS在拥有出色的加工性能、机械性能和生物降解性能的同时,还含有营养元素且适宜大规模连续生产,有利于推进生物降解地膜产业的发展,有效提高资源利用率,促进农业可持续发展。（2）通过玉米大田试验对多种生物降解高分子缓控释材料的应用效果进行了研究,获得了其对土壤理化性质和植物生理指标的影响,研究结果表明:使用生物降解高分子缓控释材料能够提高玉米产量,在保证植物正常发育的条件下,年降水量对产量的影响大于营养元素输入对产量的影响。在连续两年的种植中,2020年产量最高的是WRF,达到了 1207.53 kg/亩,比常规复混肥提升148.49 kg/亩;2021年产量最高的是PRF,达到1144.80 kg/亩,比常规复混肥提升77.23 kg/亩,WRF处理的玉米籽粒品质最优。有机物质的输入有利于提高玉米籽粒中营养元素的含量。材料施入后对土壤性质影响的研究表明:土壤pH值未发生较大变化,土壤容重和比重的变化趋势大致相同,微量元素以及有机质的输入可以降低土壤容重和比重。具有吸水保水组分的GRF在土壤含水量方面具有一定的优势。土壤的微生物活性、离子浓度和环境温度均会影响土壤电导率。土壤全氮含量整体随土壤的深度增加而降低,苗期和拔节期呈现出升高的趋势,在抽穗期、灌浆期和成熟期体现出下降的趋势。土壤有效磷在苗期、拔节期与抽穗期土壤有效磷含量相对稳定,进入灌浆期与成熟期土壤有效磷含量明显下降。使用相关性分析和主成分分析等统计方法得到了影响玉米产量的关键性指标:0～100 cm的土壤全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机碳含量以及拔节期20-40 cm和成熟期60～100 cm的土壤电导率。本研究对于生物降解高分子缓控释材料在玉米大田中的应用和土壤评价,有利于提高资源利用率的同时获得更高的粮食产量,在提高技术研究的同时实施产业化科技行动和农业技术的改造,从而提高农业科技整体水平。