Altos rendimientos de arroz bajo cultivo en seco se obtienen principalmente a través de altos niveles de entrada de nitrógeno (N). Sin embargo, entradas excesivas de N aumentan el riesgo de encamado. Este estudio tuvo como objetivo clarificar el efecto de las tasas de aplicación de N en la morfología del cultivo, mecanismos mecánicos del tallo y componentes químicos en los tallos basales del arroz y su mecanismo subyacente en asociación con la resistencia al encamado bajo cultivo en seco. En este estudio, se realizaron experimentos de campo sobre arroz bajo cultivo en seco desde principios de mayo hasta principios de octubre de 2019 y 2020. Se establecieron seis tasas de aplicación de N en 0, 70, 140, 210, 280 y 350 kg/ha con una tasa de siembra de 150 kg/ha con Suijing 18 como material de prueba. Se observó un mayor riesgo de encamado representado por el índice de encamado (LI) y la tasa de encamado con el aumento de la aplicación de N en ambas temporadas de crecimiento. La altura de la planta, la longitud del entrenudo basal, particularmente el segundo entrenudo, y la altura del centro de gravedad, que se correlacionó positivamente con el LI, aumentaron significativamente con el aumento de las tasas de aplicación de N. En contraste, la plenitud del entrenudo y el contenido de carbohidratos del segundo entrenudo basal (S2), que se correlacionaron negativamente con LI, disminuyeron significativamente con el aumento de las tasas de aplicación de N. Un modelo de regresión cuadrático entre las tasas de aplicación de N y el rendimiento de grano mostró que un mejor rendimiento de grano se podría lograr bajo una tasa de aplicación de N que oscila entre 210 y 228 kg/ha. Por lo tanto, la tasa de aplicación de N de (es decir, 210-228 kg N/ha) podría recomendarse para la variedad Suijing18 bajo cultivo en seco en la provincia de Jilin central para lograr altos rendimientos de grano y una gran resistencia al encamado.