La rotación colza-arroz utiliza grandes cantidades de fertilizantes fosfatados con tasas de utilización bajas y grandes cantidades de paja. Por lo tanto, es necesario establecer un modo adecuado de aplicación de fertilizantes fosfóricos para la devolución de paja en un sistema de rotación colza-arroz. Los tratamientos fueron: aplicación de P con devolución de paja (T2) y sin devolución de paja (T1), sin aplicación de P en ninguna temporada de colza (P1), aplicación de 120 kg·ha PO en colza y 90 kg·ha PO en arroz (P2), aplicación de 120 kg·ha PO solo en colza (P3) y aplicación de 90 kg·ha PO solo en arroz (P4). Los resultados mostraron que los rendimientos máximos de grano de colza de T2P3 aumentaron un 15.57% y un 21.05% en 2019 y un 18.02% y un 32.69% en 2020 en comparación con los de T2P2 y T2P4, respectivamente. En la temporada de arroz, los rendimientos máximos de T2P3 aumentaron un 17.31% y un 6.67% en 2019 y un 16.42% y un 5.23% en 2020 en comparación con los de T2P2 y T2P4, respectivamente. Mientras tanto, la diversidad bacteriana del suelo alcanzó su máximo bajo los tratamientos T2P3 y T2P2, pero la diferencia no fue estadísticamente significativa. La devolución de paja combinada con la aplicación de fósforo de 120 kg·ha durante la temporada de colza aumentó la productividad de los cultivos y la diversidad de la estructura de la comunidad bacteriana del suelo durante la rotación colza-arroz.