Las arqueas oxidantes de amoníaco (AOA) y las bacterias oxidantes de amoníaco (AOB) son motores clave de la nitrificación en ecosistemas de suelos de secano. Sin embargo, dentro de una región semiárida, la influencia de diferentes enmiendas del suelo en la composición de las comunidades de AOA y AOB y en las propiedades del suelo del maíz de secano aún no está clara. Por lo tanto, en este estudio se investigaron la abundancia, diversidad y composición de las comunidades de AOA y AOB, así como la actividad nitrificante potencial (PNA) en cinco tratamientos de suelo: sin fertilización (NA), fertilizante de urea (CF), estiércol de vaca (SM), tallo de maíz (MS) y estiércol de vaca + fertilizante de urea (SC). El número de copias del gen amoA de AOB se vio influenciado significativamente por los tratamientos de fertilización. La comunidad de AOB estuvo dominada por el clúster 3b de Nitrosospira bajo los tratamientos CF y SC, y la comunidad de AOA estuvo dominada por el Grupo I.1b de Nitrososphaera bajo las enmiendas CF y NA; sin embargo, los tratamientos con estiércol (SM, MS y SC) no mostraron tal influencia. El análisis de red reveló el impacto positivo de algunas taxonomías clave en la abundancia de oxidantes de amoníaco. El pH del suelo, NO3--N, Módulo 3, biomasa y abundancia de AOB fueron las principales variables que influyeron en la actividad nitrificante potencial (PNA) dentro del modelado de ecuaciones estructurales. La PNA aumentó entre un 142.98% y un 226.5% bajo los tratamientos CF, SC, SM y MS en comparación con NA. A diferencia de AOA, AOB contribuyó de manera dominante a la PNA. Nuestro estudio destaca el papel crucial de las comunidades bacterianas en la promoción de una producción agrícola sostenible en suelos calcáreos en entornos de meseta de loess semiárida.