Masalah perubahan iklim (climate change) menjadi tantangan dan acaman bagi lingkungan dan kehidupan kita dewasa ini. Khusus menyangkut bidang pertanian, perubahan iklim bisa dilihat dari dua sisi yang berbeda. Di satu sisi, sektor pertanian terkena langsung dampak dari perubahan iklim, namun di sisi lain, pertanian sedikit banyak justru ikut pula memberi kontribusi bagi terjadinya perubahan iklim.Kita telah sama-sama ketahui, fenomena perubahan iklim terutama disebabkan oleh pembakaran energi fosil (seperti batubara dan minyak bumi), pembabatan hutan serta mineralisasi zat organik sebagai hasil dari aktivitas pengolahan tanah di bidang pertanian.

Pembakaran energi fosil dan pembabatan hutan mendorong semakin meningkatnya jumlah karbondioksida (CO2) di atmosfir. Adapun aktivitas pengolahan tanah di bidang pertanian menaikkan pula molekul metan (CH4) dan nitrogen oksida (N2O) di atmosfir. Ujungnya, terjadi pemanasan global karena CO2, CH4 dan N2O menghalangi pantulan sinar matahari sehingga cahaya panas matahari tidak bisa leluasa keluar dari atmosfir Bumi.

Berbagai kajian menyebutkan, potensi metan dalam melahirkan pemanasan global 20 kali lipat lebih besar daripada kabon dioksida, sedangkan nitrogren oksida memiliki potensi lebih besar lagi, yakni 300 kali lebih besar untuk menyebabkan pemanasan global ketimbang karbon dioksida.

Menurut The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), sektor pertanian sejauh ini menjadi kontributor utama penghasil emisi metan dan nitrogen oksida. Sumber emisi metan antara lain dari fermentasi pencernaan ternak (enteric fermentation), pengolahan tanah menggunakan mesin-mesin berat serta pembakaran lahan.

Adapun emisi nitrogen oksida terutama berasal dari tingginya nitrogen yang larut di dalam tanah yang berasal dari pupuk sintetis.