La seguridad alimentaria depende no solo de la magnitud del cambio climático, sino también de las potenciales compensaciones de las mejoras agronómicas. Sin embargo, la contribución separada de estos factores agronómicos al rendimiento del arroz sigue siendo en gran parte desconocida. Aquí distinguimos los impactos y contribuciones relativas al rendimiento del arroz basados en modelos estadísticos y aprendizaje automático utilizando una base de datos de observación recopilada de 52 estaciones agrometeorológicas en China desde 1981 hasta 2018. Las mejoras agronómicas son responsables de más del 40% del cambio observado en el rendimiento del arroz, que varía entre el 42,9% y el 96,5% en diferentes tipos de cultivo, y el efecto aumentó con la latitud. Entre las gestiones consideradas, el ajuste de la fecha de siembra contribuye más al rendimiento del arroz temprano y tardío. La respuesta del rendimiento del arroz a la temperatura nocturna fue más fuerte que a la temperatura diurna, y la velocidad del viento es el principal factor climático que contribuye al rendimiento del arroz temprano. Los efectos de la velocidad del viento en el rendimiento del arroz deben considerarse para las medidas de adaptación. Esta evidencia basada en observaciones puede ayudar a guiar las prioridades agrícolas en la mitigación del impacto del cambio climático en el rendimiento del arroz.