Incorporar paja de colza en el suelo es uno de los métodos efectivos para mejorar la eficiencia en el uso de los recursos agrícolas en el sistema de rotación de colza-arroz. Sin embargo, los impactos de la incorporación de paja de colza en el crecimiento de raíces y los cambios dinámicos en el suelo aún no están claros. Para proporcionar una comprensión más profunda del retorno de la paja de colza en el crecimiento y productividad del arroz, se realizó un experimento en el campo y en un sistema de macetas especialmente diseñado de 2016 a 2017 mediante dos métodos de retorno de paja y cuatro cantidades de retorno de paja. En la etapa temprana del crecimiento del arroz (0-36 días después del trasplante de arroz), los tratamientos de retorno de paja disminuyeron 1,0-8,6 mg/planta en densidad de sangrado y 0,10-6,11, 0,06-0,31 y 0,52-0,84 mol/(g h) en la actividad de la glutamina sintetasa (GS), glutámico-oxalacético transaminasa (GOT) y glutámico-pirúvico transaminasa (GPT), respectivamente. La paja de colza devuelta mediante acolchado indujo impactos negativos en las nuevas raíces germinadas en 0-10 cm de suelo, mientras que los impactos negativos se observaron en las raíces en 10-30 cm de suelo para la paja devuelta mediante arado. En la etapa posterior del crecimiento del arroz (56-75 días después del trasplante de arroz), la devolución de paja de colza produjo algunos impactos positivos en las raíces de arroz, lo que mejoró el rendimiento del arroz. En conclusión, nuestros hallazgos sugirieron que el crecimiento dinámico de las raíces y la actividad de las enzimas de las raíces son dos factores principales detrás de la lenta recuperación del arroz después del trasplante en el campo de retorno de paja. El arado es un método más apropiado de retorno de paja que el acolchado en el sistema de rotación de colza-arroz en el área de la cuenca de Sichuan, con una tasa de incorporación de paja de 3,0 t/ha.