本发明公开了一种农田生态系统氮循环监测装置，包括预埋箱和可移动监测取样系统，预埋箱埋置于农田，预埋箱内置与农田相连的水位监测系统，预埋箱侧面设有地下取样孔，可移动监测取样系统包括可移动静态箱、可移动取样器和传感器系统，可移动静态箱可拆卸地安置于农田，可移动取样器穿过地下取样孔后水平插入农田内，传感器系统能够监测可移动静态箱内气体数据、农田表层水土数据以及可移动取样器内地下水土气数据。本发明的一种农田生态系统氮循环监测装置，能够采集农田地表空气、径流、不同深度的土壤、土壤空气和淋溶液并实时监测农田氮素情况，监测农田整体氮循环过程，同时能够进行连续多次取样，减少取样过程中的人为干扰。