La disponibilidad de agua es uno de los factores más limitantes en la producción de cultivos, y comprender la eficiencia en el uso del agua de los cultivos es especialmente importante en entornos donde los cambios en el rendimiento de los cultivos están determinados por la disponibilidad de agua. El isótopo estable C ha sido propuesto para evaluar la gestión del agua y la eficiencia fisiológica en el uso del agua (WUE) para cultivos de tierras altas. Sin embargo, esta técnica rara vez se ha utilizado para el arroz, especialmente para sistemas de gestión de ahorro de agua como el Sistema de Producción de Arroz con Cobertura de Suelo (GCRPS), que puede mejorar significativamente la WUE. Por lo tanto, se realizó un experimento de dos años en un campo de arroz de tierras bajas para evaluar los efectos del momento de muestreo, el órgano de la planta y los cambios climáticos anuales en el C y su relación con la WUE. Nuestro estudio reveló lo siguiente: (1) Se encontraron diferencias significativas en el C de los brotes y las hojas entre las plantas de arrozal y GCRPS solo en la etapa de máxima macollaje pero no en la etapa de floración. (2) El C de los brotes en la máxima macollaje mostró una correlación positiva significativa con la irrigación (WUE) y la eficiencia total en el uso del agua (WUE), pero no hubo tal relación en la etapa de floración. (3) El C de los brotes fue significativamente mayor en 2013 que en 2014, probablemente relacionado con una mayor radiación solar desde el trasplante hasta la máxima macollaje en 2013, ya que no hubo diferencias significativas entre los años en otros factores climáticos y contenido de agua en el suelo. Nuestros resultados sugieren que el C de los brotes de arroz muestreados en la etapa de máxima macollaje muestra la mejor correlación con la eficiencia en el uso del agua de los cultivos.