La actual alta tasa de producción de desperdicios de alimentos, concomitante con el aumento global de la población y la demanda de alimentos, tiene efectos adversos en las condiciones ambientales y socioeconómicas. Sin embargo, se ha demostrado que los desperdicios de alimentos son una fuente eficiente y segura de fertilizante en la práctica agrícola. Además, minimizar la aplicación de fertilizantes químicos es un objetivo de la agricultura sostenible. Teniendo en cuenta estos hechos, nuestro objetivo fue comparar el efecto del fertilizante químico (FC-3,8 g·maceta) y diferentes dosis de fertilizante derivado de desperdicios de alimentos mezclados (FM-10,6 g·maceta), dos veces FM (FM x 2), cuatro veces FM (FM x 4) y seis veces FM (FM x 6) en un cultivo de ensalada popular, (lechuga). Nuestros resultados mostraron que las tasas de crecimiento de las plantas de lechuga que recibieron aplicaciones de FC, FM y FMx2 fueron esencialmente las mismas; sin embargo, la biomasa de las plantas disminuyó significativamente con el tratamiento de FM x 6. Los tratamientos de FC, FM y FM x 2 mejoraron el contenido de clorofila, la fluorescencia de clorofila y la tasa fotosintética de las plantas, y mejoraron la eficiencia de transpiración y la conductancia estomática. Con respecto a los elementos minerales, el contenido de K se mejoró significativamente con el tratamiento de FM x 2 y FM x 4, mientras que las plantas tratadas con FM x 6 mostraron concentraciones más bajas de Ca, P, Mg y K, así como una mayor concentración de Na. El análisis bioquímico mostró la elevación del nivel de ácido abscísico con el aumento de la dosis de FM, excepto en el tratamiento de FM x 6. El nivel de dismutasa de superóxido (SOD) disminuyó con el tratamiento de FC, se mantuvo sin cambios con FM y aumentó significativamente en las plantas tratadas con FMx2 y FM x 4. Posteriormente, se observó un mayor contenido de flavonoides en las plantas de FMx2 y FMx4. Los resultados actuales demuestran el potencial de los desperdicios de alimentos como fuente de fertilizante orgánico y un sustituto significativo del fertilizante químico en la práctica agrícola convencional impulsada por altos costos de producción y contaminación ambiental.