El uso generalizado de fertilizantes químicos ha generado preocupaciones debido a sus impactos ambientales, incluyendo la degradación del suelo, la contaminación del agua y la pérdida de biodiversidad. La integración de enmiendas orgánicas en los sistemas agrícolas proporciona una alternativa sostenible. Este estudio investiga los rasgos moleculares y fisiológicos que subyacen a las respuestas de la colza a las enmiendas orgánicas basadas en material avícola y vegetal mezclado con el suelo. Se realizaron análisis de crecimiento de plantas, asimilación de CO, metabólicos, proteómicos y microbianos del suelo. Los resultados muestran una estimulación significativa del crecimiento de las plantas (100%) y de la biomasa foliar (200%) tras la aplicación de la enmienda. Esta respuesta se atribuye a una mayor eficiencia en el uso de la energía lumínica para la fijación de CO, un aumento en la producción de carbohidratos y aminoácidos, y una mejora en la biomasa y el rendimiento. El aumento en la regulación positiva de proteínas y metabolitos antioxidantes como el ácido abscísico (ABA) indica una capacidad mejorada para hacer frente al estrés oxidativo. Las enmiendas activaron mecanismos metabólicos que mejoraron el equilibrio redox y la homeostasis, incluyendo un uso más eficiente de la energía lumínica y una mayor síntesis de antioxidantes. Además, las enmiendas orgánicas promovieron Actinobacteria en el suelo, contribuyendo a mejorar la calidad del suelo. Estas respuestas metabólicas pueden aumentar la resiliencia de las plantas frente al estrés oxidativo y las fluctuaciones ambientales. Estos hallazgos destacan estrategias prometedoras para mejorar la productividad y resiliencia de los cultivos, avanzando en la agricultura sostenible y fortaleciendo la seguridad alimentaria futura.