本发明公开了一种生物基聚合物包膜材料及其包膜控释肥及其制备方法。该生物基聚合物包膜材料按照以下重量百分比配制而成：含羟基组份50‑70％和异氰酸酯30‑50％；所述含羟基组份由羟基封端的预聚体50‑90％、助剂2‑10％、多元醇7‑50％、小分子扩链剂1‑10％组成；所述羟基封端的预聚体由生物质液化产物80‑100％与异氰酸酯0‑20％反应制得。所述生物基聚合物包膜控释肥，由核芯和膜壳组成。其中，所述核芯为肥料颗粒，所述膜壳由所述生物基聚合物包膜材料制成，所述膜壳质量是所述控释肥质量的2‑8％。本发明提供的生物基聚合物包膜材料及其包膜控释肥利用生物质液化产物与异氰酸酯预聚来减少水分对于包膜工艺的影响，从而降低包膜率、改善包膜控释性能。