El digestato es un subproducto de la digestión anaeróbica rico en nitrógeno inorgánico (N) que puede ser utilizado como fertilizante orgánico. La eficiencia agronómica del digestato y su impacto en el medio ambiente aún no han sido estudiados en detalle, por lo tanto, este estudio intenta llenar esta brecha. La sostenibilidad agroambiental de las fracciones de digestato se evaluó de manera holística comparando las mejores prácticas de gestión disponibles en el agroecosistema de la Región del Véneto. Se estableció un experimento agrícola que involucró fertilizante mineral y fracciones de digestato líquido y sólido, con trigo de invierno para ensilaje y maíz para ensilaje como cultivos principales. La sostenibilidad agroambiental se investigó acoplando análisis del rendimiento de los cultivos (por ejemplo, rendimiento, captación de N y eficiencia de uso de N) con un índice de sostenibilidad agroambiental propuesto (AESI) (es decir, producto del rendimiento seco y la NUE). Los resultados mostraron que la fracción de digestato líquido tuvo un rendimiento agronómico comparable a los fertilizantes minerales y un AESI satisfactorio, mientras que el digestato sólido mostró rendimientos más bajos. En conclusión, las fracciones de digestato líquido podrían ser un sustituto efectivo de los fertilizantes minerales en el agroecosistema de la región del Véneto, alcanzando niveles alentadores de sostenibilidad agroambiental. Por el contrario, se requieren experimentos a largo plazo para evaluar la sostenibilidad de la fracción de digestato sólido.