气候变化是当今人类社会可持续发展所面临的重大挑战。本着对人类长远发展高度负责的精神，中国政府于2009年宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。中国人口众多，经济发展水平相对较低，正处于工业化、城镇化加快发展的阶段，控制温室气体排放面临着巨大压力和特殊困难。除了调整能源结构，增加可再生能源比例，提高森林蓄积量外，18亿亩农田在温室气体减排增汇的国家战略中具有特殊地位。
中国科学院大气物理研究所黄耀课题组通过对大量数据的综合分析和模型模拟，研究了中国农田土壤固碳潜力和氧化亚氮减排潜力。结果表明：通过大力推广秸秆还田和少(免)耕等保护性耕作措施，中国农田土壤未来可增加有机碳20~25亿吨，相当于将大气中73~92亿吨二氧化碳固定到农田土壤中。中国三大作物(水稻、小麦、玉米)的氮肥利用率平均为30%左右，低于发达国家的42%。若将氮肥利用率提高到40%，每年可减少化肥氮用量440万吨，削减农田氧化亚氮排放和氮肥生产过程中的二氧化碳排放共计4100万吨CO2当量(削减~27%)。减排潜力最大的省份为江苏、安徽、河南、河北、山东、四川和湖北，约占总潜力的50%。