La deficiencia de hierro limita el crecimiento de las plantas y generalmente se aborda con fertilizantes de hierro. Los nanomateriales a base de hierro (nZVI, alpha-FeOOH, alpha-FeO, -FeO y FeO) muestran promesas como alternativas novedosas, pero los efectos del hierro nano-cero-valente sulfuro (S-nZVI) en los cultivos siguen siendo poco estudiados. Así, este estudio tuvo como objetivo sintetizar un nuevo nanomaterial a base de hierro, S-nZVI, utilizando un método de un solo paso, y evaluar los efectos de S-nZVI y nZVI a concentraciones que oscilan entre 5 y 100 mg L en las características fisiológicas y fotosintéticas del repollo chino (L.). En el estudio, la aplicación foliar de nanopartículas de hierro aumentó el área foliar, la biomasa y la fotosíntesis, siendo 50 mg L la concentración más eficiente (S-nZVI > nZVI). Además, la tasa fotosintética de las hojas aumentó significativamente (>200%), y la acumulación de carbohidratos también aumentó significativamente. Adicionalmente, el tratamiento con S-nZVI aumentó el contenido de hierro en las hojas en 5.8 veces en comparación con el grupo de control, probablemente al mejorar la actividad de las enzimas antioxidantes. Sin embargo, el tratamiento con S-nZVI a 100 mg L inhibió significativamente estos indicadores fisiológicos y bioquímicos. En general, el S-nZVI foliar (50 mg L) mejoró el crecimiento del repollo chino al aliviar la deficiencia de hierro, aumentar la actividad antioxidante y reducir el estrés oxidativo; se necesitan más ensayos de campo para verificar su efectividad y costo-eficiencia.