La producción de arroz es la actividad agrícola con mayor consumo de energía e intensidad de emisión de carbono. La gestión del agua y los fertilizantes constituye una parte importante de la entrada de energía para la producción de arroz y un factor clave que afecta las emisiones de gases de efecto invernadero en los campos de arroz. La gestión integrada de agua y fertilizantes (AIM) es un sistema automatizado de gestión de agua y fertilizantes para la producción de arroz a gran escala, que puede ahorrar eficazmente recursos hídricos y de fertilizantes. En la actualidad, no está claro la utilización de energía y el impacto ambiental de AIM en la producción de arroz. Para aclarar si AIM es una medida de gestión de agua y fertilizantes que combina la conservación de energía y la reducción de emisiones de carbono, se realizó un estudio comparativo entre la gestión de agua y fertilizantes mejorada por los agricultores (FEM) ampliamente utilizada en China y AIM en este artículo. Se realizaron experimentos de campo para evaluar el rendimiento del arroz, las emisiones de carbono, la utilización de energía y los beneficios económicos de los dos métodos de gestión. Los resultados mostraron que AIM redujo los insumos de agua y fertilizantes, los insumos de energía y los costos económicos en un 12,18-28,57%, en comparación con FEM. La eficiencia de utilización de energía, la rentabilidad energética y la productividad energética bajo AIM mejoraron en un 11,30-12,61%. Las emisiones de CH y NO y la huella de carbono se redujeron en un 20,79%, 6,51% y 16,39%, respectivamente. En comparación con FEM, AIM puede mejorar eficazmente la eficiencia de utilización de los recursos hídricos y de fertilizantes y reducir las emisiones de carbono. Este estudio presenta un enfoque mecanizado de gestión de agua y fertilizantes adecuado para sistemas de producción de arroz a gran escala en China. Al analizar el rendimiento del arroz, la eficiencia de utilización de recursos y los beneficios ambientales, AIM puede servir como una estrategia de gestión crucial para mejorar la productividad, los retornos económicos y la conservación del medio ambiente dentro de sistemas rentables de producción de arroz. En el futuro, se justifica una investigación adicional sobre el impacto de AIM en los mecanismos microbianos subyacentes a la formación del rendimiento del arroz y las emisiones de gases de efecto invernadero.