Se utilizan diferentes estrategias en el cultivo orgánico y convencional, que pueden influir significativamente en el rendimiento de los cultivos, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y la calidad del suelo. Sin embargo, la eficiencia relativa de estas prácticas de fertilización no ha sido comparada sistemáticamente. El objetivo de este estudio fue evaluar los impactos de los sistemas de fertilización orgánica, convencional y semi-orgánica en las propiedades del suelo, la productividad de los cultivos y las emisiones de GEI a través de un meta-análisis exhaustivo. El análisis mostró que los sistemas convencionales tuvieron el mayor aumento en las emisiones de óxido nitroso (NO) (+62%), seguidos por los semi-orgánicos (+55%) y los orgánicos (+21%). La textura del suelo influyó fuertemente en los flujos de metano (CH) y dióxido de carbono (CO), siendo los suelos arcillosos los que mostraron la mayor respuesta de CH (+50%). Prácticas de cultivo como la siembra intercalada y la rotación de cultivos mejoraron la disponibilidad de nitratos en el suelo (+18%), mientras que los sistemas de hortalizas y cereales mejoraron el rendimiento de los cultivos en un +29% y un +19%, respectivamente. Es importante destacar que los sistemas semi-orgánicos aumentaron el rendimiento (+25%) mientras reducían la intensidad de gases de efecto invernadero (+13%), especialmente en cereales bajo siembra intercalada. La integración de insumos orgánicos en sistemas semi-orgánicos, especialmente en el cultivo de cereales bajo prácticas de siembra intercalada, parece reducir la intensidad de carbono por unidad de rendimiento mientras se mantiene la productividad. Estos hallazgos subrayan la importancia de estrategias de manejo específicas para el contexto para optimizar el rendimiento agronómico y mitigar los impactos ambientales.