El nitrógeno (N), el fósforo (P) y el potasio (K) son tres macronutrientes que son cruciales en el crecimiento y desarrollo de las plantas. La deficiencia o el exceso de cualquiera o de todos ellos disminuye directamente el rendimiento y la calidad de los cultivos. Hay una creciente conciencia sobre la importancia de los microorganismos de la rizósfera en el crecimiento de las plantas, el transporte de nutrientes y la absorción de nutrientes. Se sabe poco sobre la influencia de N, P y K como nutrientes para la producción óptima. En este estudio, se realizó un experimento de campo para investigar los efectos de N, P y K en el crecimiento, la eficiencia en el uso de nutrientes, la diversidad microbiana y la composición. Se evidenciaron relaciones significativas entre las tasas de aplicación de N, el uso de nutrientes y el crecimiento de las plantas. La distribución de N en las ubicaciones de las plantas disminuyó en el orden de hoja > tallo > raíz; las distribuciones estaban estrechamente relacionadas con las tasas de aplicación de N. El P total fluctuó ligeramente durante el crecimiento. No se encontraron diferencias significativas entre el P total en las raíces, tallos y hojas de los órganos vegetativos. El análisis de componentes principales reveló que las combinaciones de N, P y K influenciaron las propiedades de los nutrientes del suelo a través de su impacto indirecto en las unidades taxonómicas operativas, el índice de Shannon y la abundancia de los taxones bacterianos predominantes. El tratamiento con N, P y K (600, 120 y 80 mg·planta, respectivamente) mejoró significativamente el crecimiento y la calidad de las plantas y contribuyó a la riqueza y diversidad bacteriana más que otras concentraciones de N, P y K. En el momento de la floración, la altura de la planta, el peso fresco de las hojas, el peso seco de las raíces, el peso seco del tallo y el peso seco de las hojas aumentaron un 10.6%, 19.0%, 40.4%, 27% y 34.0%, respectivamente, en comparación con el CK. Las concentraciones óptimas de N, P y K tuvieron una influencia indirecta positiva en el contenido de nutrientes disponibles en el suelo y en la eficiencia del uso de nutrientes por las plantas al aumentar la abundancia de Proteobacteria, disminuir la abundancia de Actinobacteria y mejorar las funciones potenciales de las vías de metabolismo del nitrógeno. Las concentraciones de fertilización de N, P y K de 600, 120 y 80 mg·planta fueron óptimas para el cultivo, lo que podría cambiar los nichos ambientales y impulsar la evolución de la comunidad microbiana del suelo y su diversidad. Los cambios en la composición de los microbios del suelo y las vías de metabolismo funcional, como los transportadores ABC, el metabolismo del nitrógeno, la porfirina y el metabolismo de la clorofila II, el gloxilato y el dicarboxilato, afectaron en gran medida el ciclo de nutrientes del suelo, con un potencial retroalimentación sobre la eficiencia del uso de nutrientes y el crecimiento. Estos resultados proporcionan nuevas perspectivas sobre el cultivo y la gestión eficientes.