一氧化二氮（N2O）是一种温室气体,其浓度的增加，不仅加剧了全球温室效应，而且会导致臭氧层的破坏和地面紫外线辐射的增强。农田土壤是大气N2O的主要来源之一。土壤中的N2O主要是由微生物主导的硝化和反硝化过程产生的，其排放量占全球N2O排放总量的24%。
水稻是世界上最重要的农作物之一。我国是水稻生产大国，水稻种植面积约占世界水稻总种植面积的20%。农田土壤中施入大量无机氮肥，以提高耕地利用效率，增加农作物产量。然而大量研究表明，施用无机氮肥会促进土壤N2O的排放，因为氮肥进入土壤后能增加土壤氮含量，并为硝化和反硝化过程提供底物NO₃⁻（硝酸根）和NH₄⁺（铵根）。
其中的NO₃⁻不仅可以促进反硝化速率，而且可以刺激NO₃⁻还原酶的活性，增加N2O和N2的比例。当O2供应受限时，NH₄⁺可以促进反硝化作用，导致N2O的产生增加。同时，NH₄⁺还能降低土壤pH值，形成有利于N2O生成的条件。NO₃⁻和NH₄⁺离子同时存在可促进N2O的形成。
施肥不仅影响硝化和反硝化反应的进展，而且影响作物的生长。在稻田生态系统中，作物植株的转移是N2O从土壤进入大气的重要途径。因此，施肥可以影响水稻植株的运输能力，进而影响N2O的排放。此外，氮肥还能刺激作物根系的生长和根系分泌物的增加，从而影响土壤中微生物的生长和活性，最终影响N2O的产生和排放。
稻田N2O排放量在不同季节的累积不一致。早稻的N2O排放主要集中在水稻生长前期，以后各处理的N2O排放量几乎为零，而晚稻的N2O累积排放量则随着生育进程逐渐缓慢增加。虽然稻田N2O排放量很小，但不同施肥处理的N2O累积排放量仍存在一定差异，早稻和晚稻的模式也不一致。现在随着科技水平的不断提高，用来检测土壤N2O含量的技术也不断更新，N2O传感器模块就可以专门用来检测农田土壤N2O含量，工采网代理的意大利Novasis 红外笑气N2O传感器模块NG2-F-3，是一种智能传感器，可自动温度补偿，能够按需求集成到现有的测量系统或监测仪器中，该N2O传感器模块检测结果相对准确。