La inoculación de soja con bacterias fijadoras de nitrógeno (N) puede ser muy prometedora para mejorar la fijación biológica de nitrógeno (FBN) y aumentar la productividad de los cultivos. Ayuda a reducir la dependencia de fertilizantes químicos, promueve prácticas agrícolas sostenibles y minimiza los impactos ambientales. Por lo tanto, comprender los aspectos y condiciones específicos es esencial para establecer el proceso de FBN en entornos particulares. En este estudio, investigamos si la inoculación de soja es una estrategia efectiva en regiones de clima fresco más allá de su distribución típica en el norte, y qué variedades de soja y cepas microbianas son las más efectivas para optimizar la productividad y el rendimiento de la soja en entornos relativamente frescos. Para abordar estas preguntas, se realizó un análisis de la relación de isótopos estables de nitrógeno en abundancia natural en dos variedades de soja de diferentes grupos de madurez, que fueron inoculadas con tres cepas, junto con fertilizante orgánico y nuevos tratamientos prometedores de endófitos. Este enfoque tuvo como objetivo determinar las diferencias en los parámetros biológicos y químicos de la soja, así como el origen de las fuentes de N, su absorción y la distribución isotópica dentro de las plantas. Se demostró que la inoculación fue más efectiva que la fertilización, ya que las cepas tuvieron un efecto significativo en el nitrógeno derivado de la atmósfera (Ndfa), produjeron relaciones de isótopos estables de nitrógeno cercanas a 0 y aumentaron sustancialmente el contenido de nitrógeno, particularmente en los frijoles. Las variedades de soja Laulema y Merlin, que representan diferentes grupos de madurez, exhibieron patrones de absorción de nitrógeno distintos. La cepa produjo consistentemente el mayor efecto en los parámetros biológicos en ambas variedades, particularmente en el rendimiento de semillas y el peso del grano, siendo la variedad de madurez tardía Merlin la que alcanzó el mayor rendimiento promedio de 3066.89 kg/ha. Notablemente, la Merlin inoculada resultó en la mayor fijación de nitrógeno en los frijoles, con 66.8% NDFA y 134.0 kg/ha de nitrógeno fijado. De manera similar, Laulema inoculada resultó en 88.2% NDFA y 123.2 kg/ha de nitrógeno fijado. La inoculación con cepas bacterianas seleccionadas aumentó significativamente el contenido de proteínas del 30% al 41%, siendo los efectos específicos tanto de la cepa como de la variedad. Nuestro estudio mostró que establecer interacciones efectivas entre la soja y los microbios al elegir la variedad de soja y la cepa microbiana es crucial para optimizar las prácticas agrícolas y mejorar el rendimiento de los cultivos, especialmente en sistemas agrícolas sostenibles y ambientalmente conscientes bajo condiciones climáticas frescas de Europa.