Las enmiendas orgánicas pueden supuestamente mantener e incrementar la productividad del arroz de tierras bajas en sistemas de pequeños agricultores. Pocos estudios han evaluado sustratos disponibles localmente en entornos de llanuras de inundación con variabilidad hidrológica. Investigamos los efectos de los abonos verdes y de corral en los rendimientos de arroz, y en el C y N total del suelo en la llanura de inundación de Kilombero, Tanzania. En ambas posiciones, tanto en el borde como en el medio, se aplicaron cinco tratamientos en 2016 y 2017, que comprendían (1) control sin enmiendas, (2) abono de corral, (3) leguminosas pre-arroz, (4) leguminosas post-arroz y (5) una combinación de abonos verdes y de corral. Los efectos residuales de los tratamientos se evaluaron en 2018 cuando las parcelas de arroz estaban uniformemente sin enmendar. Dependiendo del año y la posición, las enmiendas orgánicas aumentaron los rendimientos de grano de arroz en 0,7-3,1 Mg ha por encima del control sin enmendar. Las aplicaciones únicas de abono verde y de corral tuvieron efectos similares en el rendimiento del grano, mientras que una combinación de abono verde y de corral llevó a un aumento significativo en el rendimiento del grano por encima tanto del control como de las aplicaciones únicas de enmiendas orgánicas en ambos años. La contribución de la fijación biológica de N por las leguminosas varió de 4 a 61 kg N ha. A pesar de que los balances parciales de N fueron en su mayoría negativos, observamos efectos residuales positivos en el rendimiento del arroz no enmendado en el tercer año. Tales efectos alcanzaron hasta 4 Mg ha y fueron mayores con leguminosas post-arroz, solas o combinadas con abono de corral. Independientemente de la posición en la llanura de inundación, los abonos aumentaron significativamente los contenidos de C y N del suelo después de dos años, mejorando así la fertilidad del suelo y resultando en un aumento de los rendimientos de grano de arroz. Beneficios comparables pueden obtenerse a lo largo de los gradientes hidrológicos de otras grandes llanuras de inundación de ríos de la región y más allá.