La co-incorporación de abono verde y paja de arroz se utiliza comúnmente para aumentar el rendimiento del arroz y mejorar la fertilidad del suelo en los campos de arroz. Sin embargo, los efectos sobre la absorción de nutrientes y la utilización del arroz bajo el mecanismo de interacción sinérgica en la Llanura de Taihu del Delta del Río Yangtsé siguen sin estar claros. Basado en experimentos de campo, este estudio investigó los efectos del abono verde con retorno de paja de arroz (GMS) bajo diferentes tasas de fertilización con nitrógeno (N) en el rendimiento del arroz, la eficiencia en el uso de nutrientes y la fertilidad del suelo. Los resultados revelaron que el abonado verde aumentó significativamente el rendimiento del arroz mientras mejoraba las absorciones y eficiencias de uso de N, fósforo (P) y potasio (K). El abono verde (GM) con una reducción del 40% en fertilizante N (GM_N60) mantuvo los rendimientos de grano y paja y las absorciones de nutrientes en comparación con el barbecho invernal con una aplicación convencional de N del 100% (WF_N100). La eficiencia de recuperación de N en GM_N60 alcanzó el 45.52%, aumentando en un 41.26% en comparación con WF_N100. El rendimiento del arroz y la absorción de K en el GMS con tratamiento de reducción del 40% en fertilizante N (GMS_N60) fue de 10,058 y 15.41 kg/hm, aumentando en un 14.43% y un 9.43% en comparación con el barbecho invernal con retorno de paja de arroz y 100% de N convencional (WFS_N100). Las eficiencias agronómicas de N, P y K en GMS_N60 aumentaron en un 77.04%, 50.22% y 50.22% en comparación con WFS_N100, respectivamente. Estos hallazgos indican que el retorno de paja de arroz mejora los efectos de ahorro de fertilizante y aumento de rendimiento del GM, promueve la absorción de K en el arroz y mejora las eficiencias de uso de P y K. El tratamiento de GM aumentó el contenido de materia orgánica del suelo (SOM), potasio total (TK), nitrógeno amoniacal (NH-N) y nitrógeno nitrato (NO-N). Entre los indicadores de fertilidad del suelo, TK y SOM fueron los factores más importantes que influyeron en el rendimiento del arroz y la absorción de N. En conclusión, GMS puede mantener o aumentar el rendimiento del arroz con una reducción del 40% en fertilizante N, mejorar las eficiencias en el uso de nutrientes y aumentar la reutilización de paja de arroz, apoyando así una producción de arroz verde y eficiente en el área de arroz de Jiangsu del sur.