La producción de fertilizantes minerales depende en gran medida de depósitos minerales que se están agotando o se basa en procesos que son altamente exigentes en energía. En este contexto, y en línea con la economía circular y el Pacto Verde Europeo, la recuperación de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) a partir de residuos orgánicos mediante tecnologías químicas es una estrategia importante para producir materiales primarios secundarios para su incorporación en fertilizantes minerales, reemplazando parcialmente las fuentes tradicionales de N, P y K. Sin embargo, hay muy pocos estudios sobre los efectos agronómicos y ambientales de tal sustitución. El objetivo de este trabajo fue evaluar el crecimiento de las plantas en condiciones de microcosmos y el efecto en el microbioma del suelo de los fertilizantes minerales en los que parte del contenido de N, P o K proviene de materiales de base biológica (BBMFs), concretamente cenizas, estruvita y un proceso químico patentado. El cultivo fue maíz, y se utilizó un enfoque metataxómico para evaluar el efecto en el microbioma del suelo. Los tratamientos con BBMF se compararon con un control tratado con un fertilizante mineral convencional. El fertilizante convencional tuvo un rendimiento significativamente mejor que los fertilizantes de base biológica en términos de producción de biomasa de maíz en el primer punto de muestreo a los 60 días después de la siembra (DAS), pero en el último punto de muestreo, a los 90 DAS, los BBMFs mostraron una producción de biomasa comparable o incluso mejor que el convencional. Esto sugiere que los BBMFs pueden tener una tasa de liberación de nutrientes ligeramente más lenta. El uso de fertilizante, ya sea convencional o BBMF, resultó en un aumento significativo de la biodiversidad del microbioma (índice de Shannon), aunque no afectó a la riqueza de especies. Curiosamente, el uso de fertilizantes moduló la composición de la comunidad bacteriana, aumentando la abundancia de taxones bacterianos beneficiosos considerados como bacterias promotoras del crecimiento de las plantas, sin diferencias significativas entre los fertilizantes minerales convencionales y los BBMFs. La predominancia de PGPR en la rizosfera de los cultivos cuando se utilizan BBMFs podría ser parte de la razón por la cual los BBMFs funcionan de manera similar o incluso mejor que los fertilizantes convencionales, incluso si la tasa de liberación de nutrientes es más lenta. Esta hipótesis será probada en futuros ensayos de campo. Así, los BBMFs son una opción interesante para hacer que la cadena alimentaria sea más sostenible.