El cultivo de arroz sembrado directamente en seco es un método de siembra simple y que ahorra mano de obra en el que la aplicación combinada de fertilizantes orgánicos e inorgánicos puede mejorar el rendimiento. Sin embargo, los efectos de los fertilizantes combinados en las propiedades del suelo y las bacterias en el suelo del arroz sembrado directamente en seco no están claros. Aquí, se probaron cuatro tratamientos, fertilización convencional (NPK), fertilizante bio-orgánico de algas marinas + NPK, fertilizante bio-orgánico Jishiwang + NPK y fertilizante orgánico de atapulgita + NPK aplicados durante tres años consecutivos para explorar sus efectos en las características físicas, químicas y de la comunidad bacteriana del suelo en un campo de arroz sembrado directamente en seco. Los fertilizantes combinados aumentaron la hidrólisis alcalina-nitrógeno y el potasio disponible, mientras disminuían la densidad aparente y el pH; además, se observó un marcado aumento en la abundancia relativa de macroagregados del suelo (>5 mm) y partículas de arcilla, y una disminución en la de arena. Las actividades de ureasa y fosfatasa neutra fueron las más altas con el fertilizante orgánico Jishiwang + NPK, mientras que las actividades de invertasa y catalasa fueron las más altas con el fertilizante orgánico de atapulgita + NPK. Todos los fertilizantes combinados aumentaron considerablemente el índice de riqueza bacteriana (ACE) y el índice de Chao; el fertilizante bio-orgánico Jishiwang + NPK también aumentó el índice de Simpson, mientras que el fertilizante bio-orgánico de algas marinas + NPK lo redujo. Proteobacteria y Acidobacteria representaron el 54.25-70.49% de la abundancia relativa bacteriana total. La abundancia relativa de Verrucomicrobia, Chloroflexi, Firmicutes y Nitrospirae aumentó con los fertilizantes combinados. El análisis de la red de correlación mostró relaciones predominantemente antagónicas. Un análisis de redundancia demostró que el nitrógeno total, la materia orgánica del suelo, la ureasa y la invertasa fueron los principales factores ambientales que afectaron la composición bacteriana. Los fertilizantes combinados pueden mejorar las propiedades físicas y químicas del suelo, la fertilidad y la riqueza bacteriana.