氧化亞氮（N2O）（俗稱「笑氣」）是僅次於二氧化碳和甲烷的第三大溫室氣體，二氧化碳占全球排放量的76%，甲烷和氧化亞氮分別占16%和6%。氧化亞氮可於大氣中存在超過100年，其全球暖化的潛能為二氧化碳的298倍，除了吸收輻射熱能外，氧化亞氮還會破壞平流層中的臭氧，造成臭氧洞，雖然而其含量雖低，卻不容忽視。
氧化亞氮逐年上升
幾千年來氧化亞氮主要來源是海洋和熱帶雨林，大氣層中的含量一直相對穩定。十八世紀中期人類世開始後，農業活動及化石燃料使用、廢水處理及生物燃料給氧化亞氮提供人為的來源，大氣層中的含量逐漸增加。
在20世紀初，哈伯-博世(Haber-Bosch)流程被開發出來，可從大氣中合成氮分子，從而產生氮肥。這一項技術開啟了綠色革命，因使用氮肥和其他改良的耕作方法，全世界的作物產量呈倍數增長。然而，氮肥的大量使用也導致氧化亞氮排放量大幅上升；大氣中氧化亞氮的濃度從工業革命初期的270ppb，一直成長到如今的320ppb，增幅超過120%，十分可觀。
氮肥使用過量
近二十多年來，因人類活動造成的氧化亞氮含量增長卻異常加速，尤其2000年至2015年間，全球氧化亞氮排放量每年增加160萬噸，約為《聯合國氣候變化框架公約》報告中估計排放量的兩倍，引起科學家的注意。上週發表在《自然氣候變化》期刊的研究證實，近期大氣層中氧化亞氮含量的快速增加，與中國大陸和巴西的氮肥使用量大幅增高和大豆等固氮作物的擴大種植密切相關。
過去估計氧化亞氮排放到大氣層的含量都是使用政府間氣候變化專門委員會(IPCC)所公布的方法，假設氮肥的使用量與氧化亞氮的排放量呈固定的線性關係。而新的研究則發現，當氮肥的施用過量時，會觸發土壤裡微生物的分解效應，使得氧化亞氮的排放量呈現指數函數的關係增長，導致原先使用的線性關係失準，因此嚴重低估了排放量。
依照《巴黎氣候協議》世紀末升溫不超過2℃的目標，大氣層中溫室氣體的含量都需要大幅降低；以氧化亞氮排放量來說，到本世紀中葉需要減少30%。然而全球的人口、能源與糧食需求仍在增長，加上氣候極端變化，世界糧食供應的風險增大，預期氮肥的使用量還會攀高，對需要降低大氣中氧化亞氮濃度的挑戰構成了重大的威脅。
智慧型土壤管理
雖然前景不佳，抑制氧化亞氮排放量的增長卻有一個解方，就是透過智慧型的土壤管理策略，調整養分供給方式，不但可以減少氮肥的用量及增加利用效率，還可提高作物的產量和經濟收益。美國和歐盟的農業生產就是典型範例，這二個地區作物的產量20多年來都穩定增長，但是氧化亞氮得排放量不但沒有升高，還微幅下降。
我國溫室氣體總排放量，從西元1990年138百萬公噸二氧化碳當量，上升至2016年293百萬公噸，約成長了112%，其中氧化亞氮就佔了1.6%，每年約排放470萬噸。參考國外成功的做法，不但可有助我國在氧化亞氮項目上的減量工作，還給環境保育及農業生產帶來雙贏的結果。