В зависимости от смысла возможны две записи:
- Напрасный — результативный
Назло не сделанное действие, которое оказалось не бесплодным (= напрасным), а весьма результатИвным.
- Результативный отчасти — весьма результативный
Назло не сделанное действие, которое оказалось не небесплодным (=отчасти результативным), а весьмА результативным.
- В заданном предложении речь идет об общем результате действия, поэтому подходит первый вариант:
Назло не сделанное действие, которое оказалось не бесплодным (= напрасным), а весьма результатИвным.
Здесь нет несоответствия правилам, просто по смыслу нужно использовать слово "бесплодный", но не слово "небесплодный".
БЕСПЛОДНЫЙ. 4. Не приносящий желаемых результатов; бесполезный, напрасный. Б-ые усилия, поиски, сожаления.
НЕБЕСПЛОДНЫЙ. Приносящий некоторые плоды, результаты; небесполезный. Н-ые хлопоты. Н-ая командировка.