En el área mediterránea, el uso de fertilizantes orgánicos es crucial para mantener y aumentar la fertilidad del suelo y la productividad de los cultivos, ya que la materia orgánica del suelo se está agotando progresivamente debido a los efectos del cambio climático. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue comparar dos fertilizantes orgánicos diferentes (MC1 sin y MC2 con un inóculo de microorganismos seleccionados), aplicados en dosis del 100% y 50%, con la fertilización mineral y un control sin fertilizar: (i) evaluando el rendimiento agronómico del cultivo de hinojo; y (ii) investigando la sostenibilidad ambiental y económica, a través de la determinación de emisiones de gases de efecto invernadero, eficiencia de carbono y análisis de costos. Los resultados del MC2 fueron comparables a la fertilización mineral en cuanto a los parámetros de crecimiento del cultivo (peso seco de plantas y raíces) y rendimiento comercializable, independientemente de la cantidad aplicada (50-100%), probablemente debido al inóculo de microorganismos seleccionados. Estos pueden haber favorecido la actividad microbiana del suelo, la disponibilidad de nutrientes y una mejor sincronización de la mineralización de Nitrógeno con la demanda de Nitrógeno del hinojo con respecto al MC1 (con una relación C/N más alta). El MC2 también logró costos más bajos que los otros tratamientos. El valor más alto de emisiones de gases de efecto invernadero se encontró en el tratamiento de fertilización mineral, mientras que el más bajo se registró en el tratamiento sin fertilizar. Los dos tratamientos orgánicos al 100% fueron los sistemas más eficientes en carbono debido a las mayores existencias de carbono producido, considerando la diferencia entre el carbono almacenado/producido y la pérdida de carbono/emisión de entrada.