Buscamos explorar el papel del metabolismo de carbono y nitrógeno (C-N) postantesis del arroz híbrido en el aumento del rendimiento y la eficiencia de utilización de nitrógeno (NUE). Utilizamos el método de trazadores duales de isótopos de C y N y análisis fisiológicos/bioquímicos y establecimos diferentes regímenes de riego y fertilización nitrogenada (W-N) para investigar la relación entre las características del metabolismo C-N, el rendimiento y la NUE. Los resultados mostraron que los regímenes W-N tuvieron efectos significativos en la absorción y translocación postantesis de N y fotosintatos, rendimiento y NUE. El riego aeróbico combinado con el régimen de fertilización nitrogenada 30% base, 30% macollamiento, 40% embuche fue el mejor régimen de acoplamiento W-N para el aumento del rendimiento y la NUE del arroz. El régimen mejoró la tasa de fotosíntesis de la hoja bandera y las actividades de ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa/oxygenasa (RuBPCase), glutamina sintetasa (GS) y otras enzimas clave del metabolismo C-N, y mejoró las acumulaciones totales de fotoasimilados (0,97-21,57 mg C planta) y N (1,55-23,36 mg N planta), respectivamente. El análisis de correlación mostró que, bajo la interacción W-N, las enzimas del metabolismo C-N promovieron el efecto sinérgico positivo entre la acumulación de C y N en las panículas (r = 0,825). Además, el cambio en la relación C/N puede utilizarse como indicador de la mejora simultánea en el rendimiento y la NUE en el arroz híbrido.