Para revelar los efectos regulatorios de las interacciones entre nitrógeno y fósforo en las enzimas relacionadas con el llenado de granos y la síntesis de almidón, así como en el peso de los granos superiores (SG) e inferiores (IG) y la calidad del sabor, se cultivó la variedad de arroz Shennong 265 en condiciones de campo con tres niveles de nitrógeno (210, 178.5 y 147 kg N ha; N3, N2 y N1) y dos niveles de fósforo (105 y 73.5 kg P ha; P2 y P1). En el nivel N3, el rendimiento de P1 fue significativamente menor (en un 19.26%) en comparación con P2; en los niveles N2 y N1, P1 produjo más que P2, alcanzando su punto máximo en N2P1. Los espiguillas por panoja mostraron que P2 superaba a P1 en el mismo nivel de nitrógeno, siendo el más alto tanto para SG como para IG observado en N2P2, seguido de N2P1. Las reducciones en nitrógeno y fósforo disminuyeron la tasa de llenado de granos pero prolongaron la duración del llenado de granos. N2P1 mantuvo el peso de los granos al extender la duración del llenado de granos en las etapas temprana, media y tardía de IG, y en las etapas media y tardía de SG. El aumento de nitrógeno mejoró las actividades de la sintasa de almidón soluble (SSS) y de la enzima ramificante de almidón (SBE), mientras que el aumento de fósforo inhibió estas actividades en SG pero las mejoró en IG. La reducción de fertilizantes de nitrógeno y fósforo disminuyó las actividades de la ADP glucosa pirofosforilasa (AGPP) y de la sintasa de almidón unida a gránulos (GBSS) en SG e IG, inhibiendo la acumulación de amilopectina mientras mejoraba el valor del sabor. En comparación con N3P2, el valor del sabor de N2P1 aumentó significativamente en un 6.93%, atribuido a una mayor relación amilopectina/amiloza. N2P1 (178.5 kg N ha y 73.5 kg P ha) optimizó la actividad enzimática, la composición del almidón y el llenado de granos, equilibrando tanto el rendimiento como el sabor, y así demostró una estrategia de fertilización efectiva para una producción estable de arroz.