La utilización de variedades tolerantes a bajos niveles de N y eficientes en N ofrece beneficios significativos en términos de reducir la necesidad de una entrada excesiva de fertilizantes de N. La quinua, un cultivo resistente para la transición agroecológica, posee una amplia diversidad genética, lo que la hace adecuada para seleccionar genotipos que requieran menos fertilizante de N. En este estudio, se evaluaron las características de crecimiento y fisiológicas de nueve genotipos de quinua para determinar su tolerancia a bajos niveles de N utilizando la función de membresía difusa. Basándose en índices de evaluación exhaustivos, se identificaron tres genotipos: tolerante a bajos niveles de N (BL22), intermedio (A29) y sensible (G68). Estos genotipos fueron expuestos a diferentes concentraciones de N, incluyendo condiciones normales (4 mM), bajas (0.8 mM) y deficientes en N (sin N). Los resultados indican que las condiciones de bajos niveles de N alteraron el fenotipo de la raíz, con reducción de biomasa, proteínas totales y contenido de clorofila; aumento de niveles de azúcares solubles; e inhibición de enzimas metabolizadoras de N (nitrato reductasa, glutamina sintetasa, glutamato sintasa) y de la absorción de N. Bajo condiciones de bajos niveles de N, el genotipo tolerante mostró una mayor eficiencia máxima del fotosistema II (Fv/Fm), vitalidad de la raíz y contenido de N en comparación con el genotipo sensible. Interesantemente, el genotipo sensible mostró brotes y raíces alargadas y más delgadas en respuesta a bajos niveles de N, lo que sugiere que la altura de la planta y la longitud de la raíz no son indicadores confiables de la tolerancia a bajos niveles de N en la quinua. En contraste, la biomasa seca de brotes y raíces, Fv/Fm, contenido de clorofila, enzimas metabolizadoras de N y contenido de N demostraron ser indicadores confiables de la tolerancia a bajos niveles de N durante la etapa inicial de crecimiento de la quinua. En general, estos hallazgos resaltan el potencial de utilizar parámetros específicos de crecimiento y fisiológicos como indicadores para seleccionar genotipos de quinua tolerantes a bajos niveles de N, reduciendo así la dependencia de los fertilizantes de N.