Este estudio se centra en el desarrollo de sistemas de cultivo adicionales en respuesta al calentamiento global y a las preocupaciones sobre la seguridad alimentaria. Un experimento de campo de dos años (2017-2018) se llevó a cabo para investigar los efectos de los gases de efecto invernadero (GEI), factores ambientales del suelo y rendimiento en el arroz de doble cultivo tradicional (DR), el maíz arrocero (MR) y el arroz de rebrote (Rr). Los resultados mostraron un efecto anual significativo de la temperatura y la lluvia en las emisiones de GEI bajo diferentes sistemas de cultivo. Las emisiones anuales de CH bajo MR y Rr fueron significativamente menores que bajo DR. En comparación con DR, las mayores emisiones acumulativas de NO se observaron en MR (14.9 kg·ha) con una reducción del 23.7% en Rr. Además, los cultivos de secano redujeron significativamente las emisiones de CH para el arroz tardío, mientras que las emisiones de NO aumentaron un 20.6%. En comparación con DR y Rr, el potencial de calentamiento global (GWP) y la intensidad de gases de efecto invernadero (GHGI) fueron significativamente menores para MR ( < 0.05). Mientras tanto, el rendimiento anual de MR (16.40 t·ha) fue un 8.1% y un 2.4% más alto que el de DR y Rr, respectivamente. Este estudio encontró además que la temperatura del suelo y el contenido de NH-N estaban correlacionados positivamente con las emisiones de CH y NO, y la humedad del suelo estaba correlacionada positivamente con la emisión de NO. Por lo tanto, concluimos que MR tiene el mayor potencial para mejorar el rendimiento de los cultivos y mitigar las emisiones de GEI en el centro de China.