La gestión adecuada de los residuos de cultivos en un sistema de cultivo rotativo de arroz (RRCS) puede promover el almacenamiento de carbono y contribuir a la salud del suelo. El objetivo de este estudio fue determinar y analizar la cantidad de carbono orgánico en el suelo, la cantidad de carbono lábil en estado disuelto en el suelo y las propiedades fisicoquímicas del suelo y su relación con la dinámica del carbono orgánico del suelo en el RRCS en el norte de Tailandia. El RRCS se puede dividir en las siguientes cuatro categorías por patrón: (1) Arroz_F (arroz seguido de un período de barbecho); (2) Arroz_S (arroz seguido de cebollas L.); (3) Cultivo mixto de arroz (arroz seguido de tabaco, vegetales o maíz); y (4) Arroz_P (arroz seguido de papas). Estos patrones se pueden clasificar según el carbono orgánico disuelto (DOC), la disponibilidad de nutrientes de la fertilización y el contenido de arcilla. En nuestro estudio, los patrones de Arroz-F y Arroz-S resultaron en un mayor carbono orgánico del suelo (SOC) y carbono orgánico disuelto (DOC) en el suelo, pero cuando se seguía el patrón de Arroz-P, el suelo tenía un menor contenido de arcilla, menor fósforo disponible (Avail P), el DOC más bajo y altos contenidos de calcio (Ca) y magnesio (Mg). Este estudio también reveló que, en función de las relaciones, el contenido de arcilla, Avail P y DOC eran los factores más importantes para la formación de SOC, mientras que Ca y Mg eran factores subordinados para la disminución de la formación de SOC y el almacenamiento de carbono cuando se seguía el RRCS. Además, un bajo SOC/arcilla cuando se seguía el patrón de Arroz-P podría reflejar la saturación de carbono, mientras que los porcentajes de DOC/SOC podrían indicar la descomposición y formación de SOC.