Considerando las tareas futuras en salud del suelo, gestión de recursos y protección ambiental, los agricultores enfrentan el desafío de desarrollar estrategias sostenibles para gestionar los recursos del suelo y la tierra. En este estudio, se evaluó la sostenibilidad a largo plazo de dos estrategias de fertilización: la actual, con fertilizantes sintéticos (SYN), frente a la conservadora, con fuentes orgánicas de nitrógeno (enmiendas orgánicas más abono verde con una leguminosa, CONS), en una rotación de tomate de procesamiento/trigo durum. Se utilizó el modelo EPIC, validado con datos de campo, y luego se ejecutó para simular la gestión durante 30 años bajo tres climas actuales y futuros. Se consideraron indicadores de sostenibilidad el rendimiento, el cambio en el stock de carbono orgánico del suelo (SOC), la eficiencia en el uso de nitrógeno (NUE), la eficiencia en el uso del agua (WUE) y la lixiviación de nitratos. Bajo todos los escenarios climáticos futuros, el rendimiento del tomate aumentó con CONS, manteniéndose casi estable con SYN. El rendimiento del trigo aumentó tanto con CONS como con SYN; sin embargo, el rendimiento promedio con CONS fue considerablemente más bajo que con SYN. NUE y la lixiviación de nitratos siguieron la misma tendencia, disminuyendo con CONS, mientras que WUE fue mayor con CONS en comparación con SYN. El efecto de CONS sobre SOC fue siempre positivo. Así, la estrategia alternativa de fertilización con N propuesta puede ser una opción favorable para mantener la salud del suelo y la producción agrícola sostenible.