本发明公开了一种多层复合保水材料及其制备方法与应用,所述多层复合保水材料以肥料作为核心,由内到外依次包覆海藻酸钙和聚丙烯酸钠复配非金属矿物材料。制备原材料包括:丙烯酸25~35份、丙烯酰胺7~15份、碱8~20份、海藻胶5~10份、氯化钙2~5份、非金属矿物材料5~20份、交联剂0.1~0.3份、引发剂0.2~0.6份及肥料,所述肥料大于零且小于或等于25份。所述制备方法,包括以下步骤:S1、制备海藻酸钙复合肥凝胶;S2、制备得到丙烯酸与丙烯酰胺混合溶液;S3、向混合溶液中加入凝胶并制备聚合液;S4、反应完成后,烘干。本发明方案保水、耐盐性能好且能实现保水保肥的双重效果。