Los biochars modificados han atraído la atención por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en los campos de arroz. Sin embargo, las dificultades en la selección de materiales y los largos períodos de validación de efectos han restringido su desarrollo. En este estudio, propusimos un método de cálculo teórico para guiar ensayos de campo a corto plazo. Mediante cálculos de primeros principios, determinamos que el biochar modificado con ferrato de sodio (Fe@C) limitaría las emisiones de metano (CH) y óxido nitroso (NO). Los ensayos de campo confirmaron que Fe@C aumentó los rendimientos de arroz y el contenido de carbono orgánico activo en el suelo, y redujo las emisiones de metano y el potencial de calentamiento global. Sin embargo, la aplicación solo de ferrato de sodio redujo significativamente las emisiones de NO. El análisis de correlación mostró que el metano estaba significativamente correlacionado negativamente con el rendimiento y el índice de carbono orgánico labil del suelo. El NO estaba significativamente correlacionado negativamente con la actividad de ureasa y significativamente correlacionado positivamente con el índice de gestión del carbono del suelo. Por lo tanto, Fe@C proporciona una medida de gestión de alto rendimiento que mejora el carbono orgánico labil del suelo. Además, sus efectos estaban controlados por la proporción de ferrato de sodio. Nuestro trabajo proporciona una nueva estrategia para guiar el diseño de experimentos en campos de arroz a través de cálculos teóricos, acortando significativamente el tiempo de investigación y proporcionando soluciones para la captura de carbono y la reducción de emisiones.