Las interacciones planta-microorganismo son clave para la eficiencia en el uso de nutrientes. Los microorganismos de la raíz son influenciados por el suelo rizosférico y los cultivares de plantas. El impacto de las interacciones cultivar-por-nitrógeno (N) en el microbioma de la raíz de maíz sigue siendo poco claro, sin embargo, es crucial para comprender la eficiencia en el uso de N en el maíz. Este estudio evaluó los efectos de los cultivares de maíz y las formas de N, junto con sus interacciones, en la diversidad y composición de bacterias y hongos de la raíz. Además, examinamos las correlaciones entre los microorganismos del suelo y los metabolitos de la raíz. El cultivar de maíz Zhengdan 958 (ZD958) mostró una respuesta positiva a la mezcla de nitrato y amonio N, lo que resultó en un aumento en la biomasa, rendimiento de grano, contenido de N en la parte aérea, contenido de N en el grano y área de raíz. En contraste, el cultivar Denghai605 (DH605) no mostró una respuesta similar. La diversidad y composición de bacterias y hongos de la raíz difirieron entre ZD958 y DH605. La forma de N afectó principalmente la estructura de la comunidad de hongos rizosféricos en ZD958 y de bacterias rizosféricas en DH605, en lugar de microorganismos endofíticos. Un suministro mixto de N aumentó la abundancia relativa de Basidiomycota, lo cual se correlacionó positivamente con el rendimiento de ZD958. Para DH605, un tratamiento de N mixto mejoró funciones de nitrificación que involucran a Bacteroidetes y Proteobacteria, mientras reducía los efectos del suministro de amonio N. Los microorganismos rizosféricos dominantes en DH605 mostraron una respuesta más fuerte a cambios en los metabolitos de la raíz en comparación con los de ZD958. Un suministro mixto de N aumentó el contenido de ácido palmítico en los exudados de raíz de ZD958, facilitando el reclutamiento de microorganismos rizosféricos beneficiosos, lo que promueve el crecimiento del maíz. En DH605, un suministro mixto de N disminuyó la concentración de esfinganina, la cual está significativamente correlacionada con Acidobacteria (negativamente), Proteobacteria (negativamente), Bacteroidetes (positivamente) y TM7 (positivamente). Nuestros hallazgos sugieren que diferentes cultivares de maíz responden de manera diferente a las formas de N, causando efectos microbianos rizosféricos distintos, y que los metabolitos de la raíz envían señales metabólicas para regular y reclutar comunidades clave de bacterias y hongos.