本发明公开了一种复合微生物菌剂及其应用。该复合微生物菌剂由降解木质素的枯草芽孢杆菌‑巨大芽孢杆菌融合子R3及降解纤维素的青霉‑毛霉融合子RZ1复配而成，其中，所述枯草芽孢杆菌‑巨大芽孢杆菌融合子R3保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2021420，保藏地址为武汉市武昌区珞珈武汉大学保藏中心，邮编为430072；所述青霉‑毛霉融合子RZ1保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 20211163，保藏地址为武汉市武昌区珞珈武汉大学保藏中心，邮编为430072。本发明结合融合子制备技术、最佳混合保护剂配方研发、菌剂应用模式效果探究及菌种复配策略等，最终制备得到一种能高效降解作物秸秆的复合微生物菌剂。