La siembra de abono verde (AV) en invierno se utiliza ampliamente en el sur de China para reducir el uso de fertilizantes químicos de nitrógeno (N), mejorar la fertilidad del suelo y mantener los rendimientos de arroz, pero su efecto en la pérdida de nitrógeno por escorrentía en los campos de arroz sigue siendo incierto. Este estudio combina experimentos de campo en múltiples sitios con un modelo de proceso (WHCNS-Arroz) para evaluar cómo el AV con reducción de fertilizante N impacta la pérdida de nitrógeno por escorrentía y sus formas en los tramos medio e inferior del río Yangtsé, considerando diferentes años de lluvia. Los experimentos de campo en red incluyeron cuatro tratamientos: fertilización convencional (FC), fertilización convencional más retorno de paja (FCP), AV con una reducción del 40% de N (MR) y retorno combinado de AV y paja con una reducción del 40% de N (MRS). El monitoreo de los resultados mostró que, en comparación con el tratamiento de barbecho invernal, los tratamientos de AV redujeron las concentraciones pico y promedio de nitrógeno total (NT) en un 11.1-57.9% (promedio 26.9%) y 17.1-27.3% (promedio 22.3%), respectivamente. La pérdida de nitrógeno total por escorrentía bajo el tratamiento de AV disminuyó en 3.50-10.61 kg N ha (22.5-42.1%). El AV redujo principalmente la pérdida de escorrentía de nitrógeno inorgánico disuelto (NID), con reducciones en diferentes sitios que variaron de 0.22 a 9.66 kg N ha (8.4-43.4%), lo que indica que el AV disminuye efectivamente la escorrentía de N al reducir el NID. Las simulaciones del modelo sobre la profundidad del agua estancada, la escorrentía, la concentración de NT en el agua superficial y la pérdida de NT en los campos de arroz produjeron índices de consistencia y eficiencias de simulación de 0.738-0.985, 0.737-0.986, 0.912-0.986 y 0.674-0.972, respectivamente, lo que indica que el modelo puede ser utilizado para evaluar el consumo de agua y la pérdida de nitrógeno por escorrentía en el sistema AV-arroz. Las simulaciones mostraron que el AV con una reducción del 40% de fertilizante N redujo significativamente la pérdida de nitrógeno por escorrentía bajo todas las condiciones de lluvia, con las mayores reducciones en años húmedos. Bajo condiciones húmedas, normales y secas, los tratamientos de AV redujeron significativamente la pérdida promedio de NT en 0.37-5.53 kg N ha (12.77-29.17%), 0.21-5.32 kg N ha (9.95-24.51%) y 0.02-3.2 kg N ha (1.78-23.19%), respectivamente, en comparación con el tratamiento de barbecho invernal. Estos resultados indican que la combinación de AV y una reducción del 40% en fertilizante N puede reducir significativamente la pérdida de nitrógeno por escorrentía de los campos de arroz, demostrando una buena efectividad bajo diversas condiciones de lluvia, lo que lo convierte en un modelo de producción verde que vale la pena promover.