Este estudio evaluó los efectos sinérgicos de agentes de descomposición microbiana y labranza rotativa profunda en la descomposición de paja de arroz, la dinámica de nutrientes del suelo y las comunidades microbianas en campos de arroz del sur de China. Se realizó un experimento de bloques al azar de dos factores, con la dinámica de descomposición de paja modelada utilizando un modelo de descomposición de Olson modificado, y las comunidades microbianas fueron evaluadas mediante secuenciación de alto rendimiento y análisis de redes. El tratamiento combinado aumentó significativamente la constante de velocidad de descomposición, redujo el tiempo para el 50% de descomposición a 81 días, y mejoró la disponibilidad de nutrientes en el suelo, especialmente nitrógeno total, fósforo y potasio. También se mejoró la riqueza, diversidad y complejidad de la red microbiana. El modelado de ecuaciones estructurales indicó que la disponibilidad de nutrientes, en lugar de la alfa-diversidad microbiana, fue el principal impulsor de los procesos de descomposición. Estos hallazgos sugieren que la integración de agentes microbianos con labranza profunda ofrece una estrategia efectiva para optimizar el retorno de paja, mejorar la fertilidad del suelo y aumentar la resistencia funcional microbiana en sistemas de arroz.