本发明提供了一种生物基聚氨酯控释肥包膜材料及其制备方法，所述生物基聚氨酯控释肥包膜材料由植物油、植物纤维、生物基多元醇、二甲苯、固化剂、交联剂、增塑剂及纳米二氧化钛粉末为原料制备而成，采用纳米二氧化钛与聚氨酯复合，经硅烷偶联剂改性后的纳米二氧化钛粉末可接枝到聚氨酯乳液，形成稳定的核壳结构，为生物基聚氨酯控释肥包膜材料提供更优异的机械性能与热稳定性能，大幅提高生物基聚氨酯控释肥包膜材料的硬度；包膜材料控释性能好、硬度大、产品结构性能稳定，施入土壤后污染小、降解性能好；包膜制备工艺简单，制备成本低，制备过程污染小。