Los suelos arenosos con alta alcalinidad se caracterizan por bajos contenidos de cobre (Cu) que conducen a muchos síntomas de deficiencia en las plantas. La deficiencia de Cu en las plantas se puede corregir utilizando varias fuentes baratas de Cu. Sin embargo, los efectos que tienen fuentes novedosas, como las nanopartículas de Cu (NPs), en las plantas aún están poco estudiados. En el presente trabajo, investigamos el efecto y la eficiencia de la suplementación de Cu en plantas de cebolla (L.) utilizando sulfato de Cu, quelato, o NPs, y comparamos sus efectos en la calidad de los bulbos, el rendimiento y los contenidos de fitoquímicos. Se realizaron dos temporadas sucesivas (2018/2019 y 2019/2020) de experimentos de campo en suelos arenosos recién recuperados, donde las plantas fueron rociadas con 10 ppm de CuO NPs, 20 ppm de CuSO·5HO, o 20 ppm de quelatos de Cu. En general, la deficiencia de Cu (control) resultó en una disminución significativa en el rendimiento y todos los rasgos de calidad de las plantas de cebolla. El tratamiento con CuO NPs mejoró significativamente los parámetros de crecimiento, incluida la altura de la planta, el número de hojas, el peso fresco y seco, el rendimiento y la calidad del bulbo, en comparación con el sulfato de Cu y los quelatos. Esto también fue el caso en cuanto a los componentes químicos como macro- y micro-nutrientes, sólidos solubles totales, compuestos fitoquímicos, vitaminas y aminoácidos. Aunque el sulfato de Cu es la forma más barata utilizada para la suplementación de Cu, los resultados del presente estudio sugieren que las CuO NPs no solo eran seguras de usar, sino que también fueron el tratamiento que condujo al mayor rendimiento y calidad de cebolla.