La eutrofización causada por la entrada excesiva de nitrógeno (N) y fósforo (P) amenaza los ecosistemas acuáticos y requiere soluciones sostenibles. La cebada (Hordeum vulgare) es un cultivo forrajero de rápido crecimiento con potencial para eliminar nutrientes en aguas eutróficas; sin embargo, aún se está desarrollando una comprensión integral de sus respuestas fisiológicas a lo largo de un amplio gradiente de niveles concurrentes de N y P. Para investigar esto, se llevó a cabo un experimento hidropónico de 7 días: se prepararon seis niveles de enriquecimiento de N + P, control (0), 70 + 7, 140 + 14, 280 + 28, 560 + 56 y 1120 + 112 mg·L de N y P totales (TN:TP fijado en 10:1), y se estudió su efecto en la germinación de semillas, crecimiento, calidad nutricional, pigmentos fotosintéticos, actividad antioxidante y eficiencia de eliminación de nutrientes. Los resultados mostraron que la germinación temprana fue inhibida bajo condiciones enriquecidas de nutrientes, pero esto se recuperó para el día 3. Un suministro moderado de nutrientes (NP 70 + 7) promovió el crecimiento de plántulas, resultando en la máxima altura de planta, peso fresco, proteína cruda (6.6%), extracto etéreo (6.1%) y clorofila a (10.9%) en comparación con el control. El crecimiento de raíces fue mejor en el control, mientras que el estrés por nutrientes altos (NP 1120 + 112) llevó a la mayor mortalidad (23.5%). Esta mortalidad se vinculó a una supresión severa del sistema antioxidante enzimático (SOD, POD y CAT), indicando un colapso de la defensa oxidativa primaria bajo estrés extremo. La calidad nutricional mejoró bajo NP 140 + 14, que produjo los niveles más bajos de NDF y ADF y el contenido más alto de clorofila b (15%) y glutatión (14.9%). Las enzimas antioxidantes (SOD, POD y CAT) fueron más activas en el control y disminuyeron con el aumento de los niveles de N + P, mientras que el glutatión alcanzó su punto máximo bajo NP 140 + 14. Esto indica un posible cambio en la estrategia de defensa de la planta, donde el glutatión juega un papel clave en la mediación de la tolerancia al estrés eutrófico moderado. El análisis de eliminación de nutrientes mostró que la eficiencia de eliminación de N fue más alta bajo NP 70 + 7 (53.4%), mientras que la eliminación de P disminuyó consistentemente con el aumento de las concentraciones. En general, las plántulas de cebada toleraron niveles de N + P de hasta NP 280 + 28 mientras mantenían el crecimiento y la absorción de nutrientes, una resiliencia facilitada por su dinámica respuesta antioxidante, sugiriendo su potencial papel en la fitorremediación de aguas eutróficas.