En acuaponía, un sistema de circuito cerrado que combina la producción de peces y cultivos, los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas a menudo se encuentran en concentraciones subóptimas. El objetivo del presente estudio fue identificar las limitaciones del sistema y examinar minuciosamente la respuesta integrada de sus componentes a mínimas entradas externas, especialmente los parámetros funcionales de los cultivos, el rendimiento de los peces y el perfil de microorganismos. Lechuga y tilapia roja fueron cultivadas en conjunto bajo suplementación de Fe únicamente, y Fe con K, y su rendimiento fue evaluado frente al control sin adición de nutrientes. La fotosíntesis, el estado y la eficiencia del aparato fotosintético, los pigmentos, la composición elemental de las hojas y la actividad antioxidante de la lechuga fueron monitoreados a lo largo del periodo de crecimiento, junto con varios parámetros relacionados con la calidad del agua, el crecimiento de los peces, la productividad de las plantas y la composición de la comunidad bacteriana. La deficiencia de nutrientes en las plantas de control impactó severamente el intercambio de gases, la eficiencia de PSII y el contenido de clorofila a, a partir del día 14 del experimento, causando un aumento significativo en la energía de disipación y signos de fotoinhibición. La entrada de Fe+K resultó en un aumento del 50% y el doble en la producción de lechuga en comparación con los grupos de Fe y control respectivamente. La suplementación de nutrientes resultó en una mayor tasa de crecimiento específico de las tilapias, pero no afectó a la microbiota de las raíces, que fue distinta de la comunidad bacteriana del agua. En conjunto, los resultados enfatizan la importancia de monitorear las respuestas funcionales de los cultivos para identificar las limitaciones del sistema y diseñar una gestión de nutrientes efectiva para sostener la huella ambiental reducida de la acuaponía.