El retorno de paja (R) combinado con la aplicación de un agente de descomposición (RD) puede aumentar el rendimiento de los cultivos y el almacenamiento de carbono en el suelo (C). Sin embargo, el efecto de RD en las emisiones de óxido nitroso del suelo (NO) en áreas tropicales sigue siendo poco comprendido. En este estudio, se realizó un experimento in situ bajo diferentes estrategias de manejo del agua (inundación a largo plazo o riego intermitente) con los tratamientos R y RD para evaluar las emisiones de NO del suelo y el rendimiento del arroz. Los contenidos de COT y NT fueron significativamente menores bajo el tratamiento RD que bajo el tratamiento R. El tratamiento R aumentó significativamente el rendimiento del arroz; sin embargo, el rendimiento aumentó aún más significativamente bajo el tratamiento RD. Las emisiones de NO del suelo y las emisiones de NO escaladas al rendimiento fueron mayores bajo el tratamiento R que bajo el tratamiento sin retorno de paja. Sin embargo, el tratamiento RD redujo considerablemente las emisiones de NO del suelo y las emisiones de NO escaladas al rendimiento bajo diversas estrategias de manejo del agua en comparación con las del tratamiento R. Además, las emisiones de NO escaladas al rendimiento fueron menores en el tratamiento RD que en el control. Las emisiones de NO del suelo y las emisiones de NO escaladas al rendimiento fueron notablemente mayores bajo el riego intermitente que bajo la inundación a largo plazo. Nuestros resultados indicaron que la inundación a largo plazo y el retorno de paja con agentes de descomposición pueden aumentar efectivamente el rendimiento del arroz y reducir las emisiones de NO del suelo en áreas tropicales.