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EVALUACIÓN DE LA FITOTOXICIDAD DEL AGUA RESIDUAL DE LA POSTCOSECHA
DE CAFÉ EN ESPECIES HORTÍCOLAS
EVALUATION OF THE PHYTOTOXICITY OF COFFEE POST-HARVEST WASTEWATER
ON HORTICULTURAL SPECIES
Tipo de Publicación: Artículo Científico
Área del Conocimiento: Ciencias Exactas y otras áreas
afines
Recibido: 16/09/2026
Aceptado: 02/11/2026
Publicado: 06/11/2026
Código Único AV: e868
Páginas: 1(2148-2170)
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.24010342
Autores:
Maribel Margot Huatuco Lozano
Bióloga
Maestría en Gestión Ambiental
https://orcid.org/0000-0001-6552-5252
E-mail: mhuatuco@unfv.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Federico Villarreal
País: República del Perú
Gabriel Jorge Carlos Reyes
Ingeniero Industrial
Maestría en Ingeniería Industrial, mención en
Producción
https://orcid.org/0000-0001-9314-7666
E-mail: gcarlos@unfv.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Federico Villarreal
País: República del Perú
Angélica Ysabel Miranda Jara
Ingeniera Agroindustrial
Doctorado en Ingeniería Ambiental
https://orcid.org/0000-0001-7103-3350
E-mail: amiranda@unfv.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Federico Villarreal
País: República del Perú
Shofia Sabina Ahumada Cárdenas
Estudiante de Ingeniera Agroindustrial
https://orcid.org/0009-0003-4380-9256
E-mail: 2022016158@unfv.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Federico Villarreal
País: República del Perú
Resumen
El estudio determinó el efecto fitotóxico del agua residual de la
postcosecha del café sobre semillas de rabanito (Raphanus sativus) y
beterraga (Beta vulgaris). Se identificó la sensibilidad de cada especie y
evaluar parámetros de germinación y elongación radicular bajo siete
concentraciones del efluente. La investigación fue aplicada, experimental
y longitudinal. Se tomaron muestras de agua residual de la Cooperativa
Agraria Cafetalera “La Prosperidad” de Chirinos, con un pH ácido (3.03)
y alta conductividad eléctrica (3.41 mS/cm). Los bioensayos se realizaron
utilizando 25 semillas por tratamiento y agua destilada como control. Se
midieron porcentajes de germinación, longitud radicular e índices
normalizados como IGN e IER para determinar niveles de toxicidad. Los
resultados mostraron en Raphanus sativus, la germinación y la elongación
radicular disminuyeron severamente desde el 12.5 %, con inhibición total
en 50 % y 100 %. Beta vulgaris presentó mayor sensibilidad, registrando
inhibición drástica desde el 1 % y toxicidad muy alta a partir del 5 %. Los
valores negativos de IGN e IER confirmaron toxicidad moderada. Se
concluye que el agua residual de la postcosecha del café presenta alto
potencial fitotóxico y no debe utilizarse sin tratamiento previo en sistemas
agrícolas, siendo necesario implementar tecnologías de mitigación y
monitoreo ambiental.
Palabras Clave
Fitotoxicidad, aguas residuales de café, bioensayo
vegetal, rabanito, beterraga.
Abstract
The study determined the phytotoxic effect of post-harvest coffee
wastewater on radish (Raphanus sativus) and beet (Beta vulgaris) seeds.
The sensitivity of each species was identified, and germination and root
elongation parameters were evaluated under seven effluent concentrations.
The research was applied, experimental, and longitudinal. Wastewater
samples were taken from the "La Prosperidad" Coffee Growers'
Cooperative in Chirinos, which had an acidic pH (3.03) and high electrical
conductivity (3.41 mS/cm). Bioassays were conducted using 25 seeds per
treatment and distilled water as a control. Germination percentages, root
length, and normalized indices such as IGN and IER were measured to
determine toxicity levels. The results showed that in Raphanus sativus,
germination and root elongation decreased severely, starting at 12.5 %,
with total inhibition at 50 % and 100 %. Beta vulgaris showed greater
sensitivity, registering drastic inhibition from 1% and very high toxicity
from 5 %. Negative IGN and IER values confirmed moderate toxicity. It is
concluded that post-harvest coffee wastewater has a high phytotoxic
potential and should not be used without prior treatment in agricultural
systems; therefore, it is necessary to implement mitigation technologies
and environmental monitoring.
Keywords
Phytotoxicity, coffee wastewater, root elongation, plant
bioassay, radish.
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Introducción
Una de las principales problemáticas que se
tiene a nivel mundial es la contaminación, la escasez
del recurso hídrico, así como también la falta de
acceso a este recurso. Ante lo mencionado las
investigaciones se centran en desarrollar métodos
para descontaminar y reutilizar las aguas residuales
de tal manera, que se realice una adecuada gestión
del recurso hídrico.
Sin embargo, en lo referente a las aguas
residuales del proceso de postcosecha del café
durante el beneficio húmedo, se genera una cantidad
significativa de residuos que, si no se gestionan
adecuadamente, pueden contaminar ríos y suelos
(Ministerio de Desarrollo Agrario y Riego
[MINAGRI], 2019).
La composición de las aguas residuales del
proceso de postcosecha del café contiene altos
niveles de materia orgánica y compuestos fenólicos,
las mismas que han sido vertidas a cuerpos de agua
dulce afectando la flora y fauna, por lo cual, es
necesario realizar estudios sobre los efectos
biológicos que pueden incluir desde cambios en la
reproducción y el crecimiento, hasta impactos más
graves en la función biológica y la supervivencia de
las especies (Ibáñez & Angulo, 2022). En ese
contexto se han realizado investigaciones para
evaluar los efectos fitotóxicos, citotóxicos y
genotóxicos de las aguas residuales, tanto tratadas
como sin tratamiento, provenientes de las
actividades antropogénicas. Tal como, las realizadas
en el agua residual del procesamiento húmedo del
café, que evidenciaron los efectos sobre la
germinación de semillas y la elongación radicular de
Lactuca sativa, así como una respuesta dependiente
de la concentración del efluente (Aguiar et al.,
2016). Por otro lado, los estudios realizados a aguas
residuales tratadas para su aprovechamiento en el
riego se centraron en la evaluación genotóxica y
citotóxica mediantes bioensayos con Allium cepa L.
y Lactuca sativa encontrándose que no genera
efectos genotóxicos ni citotóxicos en las células
meristemáticas de Allium cepa L.; así como, baja
toxicidad en Lactuca sativa (Huatuco et al., 2025).
Según el Instituto Nacional de Innovación
Agraria (INIA, 2019) el Perú tenía 425.416
hectáreas dedicadas al cultivo de café, lo que
representa el 6 % del área agrícola nacional y las
plantaciones de café están instaladas en 17 regiones,
67 provincias y 338 distritos. En relación a la
producción se registraron que los departamentos
con mejor rendimiento promedio fueron Pasco con
1 081kg/ha, Cajamarca con 1 046kg/ha., San Martín
con 969kg/ha., Junín con 792kg/ha. Y Amazonas
con 705kg/ha (MINAGRI, 2019). Por lo tanto, es
relevante la gestión ambiental de los residuos que se
generan en el sector en las zonas productoras por la
contaminación en el recurso hídrico y suelo.
En ese contexto, los bioensayos en modelos
biológicos para la determinación de la fitotoxicidad
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mediante pruebas de germinación y elongación
radicular son fundamentales para determinar los
posibles efectos de las aguas residuales en especies
vegetales.
El presente estudio tuvo como objetivo
general determinar el efecto fitotóxico de agua
residual de la postcosecha del café en semillas de
rabanito (Raphanus sativus) y beterraga (Betas
vulgaris) con la finalidad de evaluar su impacto en
el desarrollo de las plantas y determinar si su uso,
directo o indirecto, afecta la productividad agrícola.
Los objetivos específicos fueron determinar el
efecto fitotóxico de agua residual de la postcosecha
del café en semillas de rabanito (Raphanus sativus)
y determinar el efecto fitotóxico de agua residual de
la postcosecha del café en semillas de beterraga
(Betas vulgaris).
Desarrollo
El presente estudio es de suma importancia
considerando que las investigaciones realizadas
sobre las aguas residuales se centran en aspectos
fisicoquímicos, microbiológicos y métodos de
tratamiento. Sin embargo, se requiere considerar los
efectos fitotóxicos de las aguas residuales de la
postcosecha del café en semillas de rabanito
(Raphanus sativus) y beterraga (Betas vulgaris)
durante el proceso germinativo y elongación
radicular que puede deberse a la presencia de
sustancias tóxicas en el agua residual, los cuales
pueden: reducir la germinación de semillas y afectar
el crecimiento radicular.
La producción de granos de café genera
grandes volúmenes de agua de procesamiento
contaminada en regiones del mundo que, a menudo,
carecen de la infraestructura necesaria para ofrecer
un tratamiento adecuado. Esta agua de
procesamiento del café contiene una elevada carga
orgánica, además de compuestos
ecofarmacocinéticos y recalcitrantes, como la
cafeína y los taninos, que, al ser vertidos,
contaminan el medio ambiente y degradan las
fuentes de agua dulce de las que pueden depender
las poblaciones cercanas (Taiwo et al., 2025).
El estudio de los efectos fitotóxicos de estas
aguas en cultivos de interés agrícola, como el
rabanito (Raphanus sativus) y beterraga (Betas
vulgaris), es fundamental para evaluar su impacto
en el desarrollo de las plantas y determinar si su uso,
directo o indirecto, afecta la productividad agrícola.
Estas especies han sido seleccionadas debido a su
sensibilidad a contaminantes y su rápido
crecimiento, lo que permite obtener resultados en un
periodo corto de tiempo.
En las pruebas de fitotoxicidad se emplearon
como modelo biológico las semillas de rabanito
(Raphanus sativus) sin embargo, se requiere probar
en otras especies para evaluar su sensibilidad a los
compuestos tóxicos como en beterraga (Betas
vulgaris).
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Los resultados de esta investigación
contribuyen a comprender los riesgos asociados con
la descarga de aguas residuales de la postcosecha de
café en suelos agrícolas y pueden servir como base
para el desarrollo de estrategias de manejo
sostenible, incluyendo posibles tratamientos o
alternativas de reutilización de estas aguas
residuales que reducen, la contaminación del suelo
y la fuente hídrica del agua para proteger la
reducción del vertido de efluentes tanto local como
regional. Está reducción permitirá la mejora de la
calidad de agua, lo que beneficiará a la salud del
sector público y el ecosistema acuático.
Así mismo, el estudio aporta información
valiosa sobre los efectos fitotóxicos en cultivos de
consumo humano, ayudando a mejorar las prácticas
agrícolas y la gestión ambiental en zonas
productoras de café. Además, contribuye a la
formulación de políticas que permitan incluir en la
evaluación de la calidad de agua residual, los
parámetros fitotóxicos.
De esta manera se contribuirá a la gestión
sostenible del recurso hídrico, en concordancia con
los objetivos del desarrollo sostenible (ODS),
siendo la ODS3, salud y bienestar. ODS6, garantizar
la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y
el saneamiento para todos. ODS13, adoptar medidas
urgentes para combatir el cambio climático y sus
efectos. ODS15, vida de ecosistemas terrestres.
ODS17, alianzas para lograr los objetivos y en
concordancia con el Plan Estratégico de Desarrollo
Nacional al 2025, el estudio está alineado al objetivo
nacional “Gestionar el territorio de manera
sostenible para prevenir y reducir los riesgos y
amenazas que afectan a las personas y sus medios
de vida” contribuyendo a los objetivos de desarrollo
sostenible, según la Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO,
2020).
El impacto social del estudio radica en que
proporciona a los agricultores información esencial
sobre el procesamiento de las aguas residuales de
café, lo que permitiría tomar mejores alternativas de
decisión referente al riego de sus cultivos y evitar
pérdidas económicas y financieras. En el futuro la
implementación de prácticas sostenibles podría
mejorar la calidad de vida de las comunidades
agrícolas.
El impacto económico contribuiría a la
disminución de las pérdidas de las cosechas y el
deterioro de los suelos debido a la contaminación de
las aguas residuales de café, los agricultores pueden
tener un impacto económico positivo, lo que permite
mantener e incluso incrementar la productividad y
la rentabilidad.
En lo referente a estudios de toxicidad de las
aguas residuales se tiene que, el procesamiento del
café posterior a la cosecha se puede clasificar según
Campos et al., (2021) en tres vías: vía seca, vía
semihúmeda y vía húmeda. Menciona que, en la
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primera vía, posterior a la cosecha del café se realiza
un proceso de lavado, se eliminan las impurezas y
se seca el producto final.
De este proceso, se obtienen residuos líquidos
que corresponden a las aguas residuales del lavado
del café (CWW), “Coffee Wastewater” por sus
siglas en inglés. Por otro lado, añade que, en las
otras dos vías que consisten en secar los frutos
pelados en la vía semihúmeda y secar los frutos
despulpados, también se generan residuos líquidos
adicionales a CWW. Menciona que en la vía
semihúmeda se obtienen las aguas residuales del
descascarillado del café (CPW), mientras que, en la
vía húmeda también se obtienen las aguas residuales
del mucílago del café (CMW) y fermentación del
café (CFW).
Las aguas residuales de la postcosecha del
café corresponden a los residuos líquidos que se
producen en las distintas vías y que contienen
residuos de la fruta cosechada o del producto con el
que se esté trabajando en las diferentes vías,
asimismo, puede tener diferentes compuestos cómo:
pesticidas, tierra, microorganismos, insectos, entre
otros.
Las aguas residuales del procesamiento del
café (CWW), generadas durante el beneficio
húmedo y caracterizadas por su alta carga orgánica
y de nutrientes, suelen disponerse en el suelo sin un
monitoreo adecuado de su toxicidad. En este estudio
se evaluó el potencial fitotóxico, citogenotóxico y
mutagénico de las ARC sobre la planta modelo
Lactuca sativa L. Si bien los parámetros
fisicoquímicos cumplieron con los límites
normativos del CONAMA, los ensayos biológicos
evidenciaron que la exposición al efluente —de
forma dependiente de la dosis— inhibe la
germinación y el crecimiento radicular, además de
inducir alteraciones nucleares y cromosómicas de
carácter aneugénico (Aguiar et al., 2016).
Respecto al uso de pruebas de toxicidad, se ha
realizado estudios en Raphanus sativus después de
ser expuesto a las aguas residuales obtenidas de una
planta de tratamiento. Las metodologías que se
emplean en los estudios de fitotoxicidad son la
prueba de germinación y alargamiento de la raíz
(Ceballos & Carranza, 2022).
Por otro lado, las semillas Raphanus sativus
se consideran útiles en estudios de fitotoxicidad
debido a su alto porcentaje de germinación, y es
considerada un biomarcador de estrés (Taladrid &
Espinosa, 2021). Sin embargo, Raphanus sativus no
es el único modelo para estudiar la fitotoxicidad de
las aguas residuales.
En el estudio realizado por Alias et al., (2023)
se menciona que Allium cepa también se emplea en
este tipo de pruebas, debido a que se pueden analizar
parámetros macroscópicos en sus raíces, asimismo,
sus raíces son sensibles y la elongación radicular se
reduce frente a la contaminación por la supresión de
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la actividad del meristema y bloqueo del ciclo
celular.
En el caso de Beta vulgaris L., el formar parte
de la producción mundial de azúcar, tiene una gran
importancia en la agricultura y economía. Se ha
demostrado que los herbicidas como el Fomesafen
empleados en cultivos de Beta vulgaris L., implican
un aumento de la fitotoxicidad, mientras que,
disminuyen otros valores de la planta cómo los
siguientes: altura, área foliar, longitud radicular,
volumen radicular y el peso seco (Li et al., 2022).
Este estudio demostró que la beterraga (Beta
vulgaris L.) puede usarse en estudios de
fitotoxicidad.
Metodología
El estudio correspondió a una investigación
aplicada, de alcance regional, con enfoque
cuantitativo y un diseño experimental. El
experimento se estableció mediante un diseño
completamente al azar (DCA) con arreglo factorial
2 × 8, conformado por un grupo control negativo
(agua destilada) y siete tratamientos
correspondientes a diferentes concentraciones del
agua residual de la postcosecha de café (1 %, 3 %, 5
%, 12,5 %, 25 %, 50 % y 100 %). Cada unidad
experimental estuvo constituida por 25 semillas de
rabanito (Raphanus sativus) y beterraga (Beta
vulgaris) procedentes de la Universidad Nacional
Agraria La Molina.
Los bioensayos fueron realizados en los
laboratorios de Biología y Microbiología de la
Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial de
la Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas de
la Universidad Nacional Federico Villarreal durante
los meses de abril a noviembre del 2025.
La muestra de agua residual del proceso de
post cosecha del café fue obtenida de la Cooperativa
Agraria Cafetalera “La Prosperidad” de Chirinos,
Municipio de San Ignacio – Cajamarca. La técnica
de recolección de datos fue la observación y el
instrumento que se utilizó en la investigación fue el
formato de registro de evaluación de la fitotoxicidad
del agua residual de la postcosecha del café por
unidad de análisis experimental (semillas de
rabanito (Raphanus sativus) y beterraga (Beta
vulgaris). El instrumento presentó un coeficiente
Alfa de Cronbach de 0.88 que demuestra una
consistencia interna para la recopilación de los datos
y la confiabilidad de los datos se basó en la
estandarización del procedimiento experimental
diseñado.
Procedimiento
Se realizó la toma de muestra del agua
residual del proceso de postcosecha de café de la
Cooperativa Agraria Cafetalera “La Prosperidad” de
Chirinos, Municipio de San Ignacio – Cajamarca,
recolectados en frascos de vidrio de boca ancha, con
un volumen significativo (aproximadamente 20
litros) para poder garantizar la homogeneidad y el
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uso durante el experimento, con un pH de 3.03 y
conductividad eléctrica de 3.41 mS/cm los cuales
fueron trasladados manteniendo la cadena fría hasta
el laboratorio para la instalación del experimento.
Para la evaluación de los efectos fitotóxicos en
el desarrollo de la plántula, se utilizaron las semillas
rabanito (Raphanus sativus), variedad 'Cherry
Belle', perteneciente a la División: Magnoliophyta,
Clase: Magnoliopsida, Orden: Brassicales, Familia:
Brassicaceae, Género: Raphanus y Especie:
Raphanus sativus L. La variedad Beta vulgaris var.
Esculenta perteneciente a la División
Magnoliophyta (Angiospermas). Clase:
Magnoliopsida (Dicotiledóneas). Orden:
Caryophyllales. Familia. Amaranthaceae. Género:
Beta Especie: Beta vulgaris (FAO, 2020).
Se procedió a la instalación del bioensayo
colocando 25 semillas en una bandeja de 30 x 20
cm, previamente se colocó una base de papel
absorbente Whatman N°3 y se añadió 20 ml del
agua residual de café a diferentes concentraciones
(100 %, 50 %, 25 %, 12.5 %, 5 %, 3 % y 1 %),
posteriormente se cubrió con una película de film,
se incubó en oscuridad a 22 ± 2ºC durante 96 horas
para evaluar el efecto en la germinación de las
semillas y posteriormente continuó hasta los15 días
de exposición para evaluar el efecto en el
crecimiento radicular. Después del periodo de
incubación correspondiente, se registró el número
de semillas germinadas, longitud de las raíces por
cada concentración de la muestra. Se utilizó como
control negativo y como diluyente agua destilada
estéril. Para la evaluación de la fitotoxicidad se
usarán las siguientes formulas según Rodríguez et
al., (2014):
Porcentaje de la germinación relativa de semillas
(GRS)
𝐺𝑅𝑆$(%)=
𝑁𝑟𝑜.𝑑𝑒$𝑠𝑒𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠$𝑔𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠$𝑐𝑜𝑛$
𝑙𝑎$𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎$𝑑𝑒$𝑎𝑔𝑢𝑎$𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙
𝑁𝑟𝑜.𝑑𝑒$𝑠𝑒𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠$𝑔𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠
𝑒𝑛$𝑎𝑔𝑢𝑎$𝑑𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑑𝑎$𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙
Crecimiento relativo de la radícula (CRR)
𝐶𝑅𝑅#(%)=
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑#𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜#𝑑𝑒#𝑙𝑎#𝑟𝑎𝑑𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎#𝑐𝑜𝑛#
𝑙𝑎#𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎#𝑑𝑒#𝑎𝑔𝑢𝑎#𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑#𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜#𝑑𝑒#𝑙𝑎#𝑟𝑎𝑑𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎#𝑒𝑛#
𝑎𝑔𝑢𝑎#𝑑𝑒𝑠𝑡𝑖𝑙𝑎𝑑𝑎#𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙
Índice de germinación (IG)
𝐼𝐺$(%)=𝐺𝑅𝑆$𝑥$𝐶𝑅𝑅
100
Índice del porcentaje de germinación residual
normalizado (IGN)
𝐼𝐺𝑁 =𝐺𝑒𝑟𝑚𝑥 −𝐺𝑒𝑟𝑚𝑇𝑒𝑠𝑡𝑖𝑔𝑜
𝐺𝑒𝑟𝑚𝑡𝑒𝑠𝑡𝑖𝑔𝑜
Donde:
GermX = Porcentaje promedio de semillas
germinadas en el agua de estudio
GermTestigo= Porcentaje de semillas
germinadas en el testigo.
Elongación radical residual normalizado (IER)
𝐼𝐸𝑅 =𝐸𝑙𝑜𝑛𝑔𝑥 −𝐸𝑙𝑜𝑛𝑔𝑡𝑒𝑠𝑡𝑖𝑔𝑜
𝐸𝑙𝑜𝑛𝑔𝑡𝑒𝑠𝑡𝑖𝑔𝑜
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Donde:
Elongx= Longitud promedio de la radícula de
las semillas germinadas tratadas.
Elongtestigo= Longitud promedio de la radícula
de las semillas germinadas testigo.
Para la interpretación de los resultados
mediante los índices IGN e IER, se empleó la escala
propuesta por Bagur-González et al., (2011), la cual
comprende un rango de valores de toxicidad desde -
1 a > 0
Rango de
IGN / IER
Categoría de toxicidad / Efecto
biológico
> 0
Hormesis / Estimulación del
crecimiento radicular
0 a -0,25
Baja toxicidad
-0,25 a -0,50
Toxicidad moderada
-0,50 a -0,75
Muy tóxico
-0,75 a -1,00
Toxicidad muy alta
Tabla 1. Categorización de los índices de germinación y
elongación radicular (IGN e IER) según su grado de
toxicidad (adaptado de Bagur-González et al., 2011)
Figura 1. Flujograma del procedimiento
Resultados
En la Tabla 2 y Figura 2 se tiene los resultados
a las 96 horas de exposición al agua residual del
procesamiento del café, observándose los
porcentajes de la Germinación Relativa de Semillas
(GRS), Índice de Germinación (IG) y Porcentaje de
Germinación (% G), los cuales son indicadores que
confirman la toxicidad sobre la germinación en las
semillas de rabanito (Raphanus sativus), con una
germinación del 96% en el control, el porcentaje
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comienza a descender con las dosis de 12.50 %, 25
% 50 % y 100 % siendo la dosis del 12.50 %, donde
el GRS y el % G son 42 % y 40 %, respectivamente.
En las dosis del 50 % y 100 %, la germinación es
completamente nula.
En la Longitud Promedio Radicular y
Crecimiento Relativo de la Radícula (CRR) se
evidencia una inhibición progresiva del crecimiento
de la radícula sin embargo en el control la longitud
promedio es de 5.89 cm, en la dosis del 1 % ya se
reduce a 4.81 cm. Esta inhibición se torna severa a
partir de la dosis de 12.50 %, donde la longitud es
de 0.29 cm, y alcanza una inhibición total de 0.00
cm en las concentraciones de 50 % y 100 %. El CRR
refleja esta misma tendencia, pasando de 81.76 % en
la dosis baja a un valor cercano a cero en las dosis
más altas (Ver Figura 3).
En la Tabla 3 se evidencia los resultados
preliminares del Índice de Porcentaje de
Germinación Residual Normalizado (IGN) y
Elongación Radical Residual Normalizado (IER),
parámetros normalizados, que evalúan el efecto
residual, muestran valores negativos, lo que indica
un efecto inhibidor. Los valores más negativos,
como el -0.58 y -0.92 en el IGN, confirman que el
agua residual del procesamiento del café es muy
toxico y tiene toxicidad muy alta en las dosis del
12.50 % y 25 %, respectivamente.
El IER sigue una lógica similar, con un valor
negativo en la primera dosis, señalando la inhibición
del crecimiento radicular. Por consiguiente, se
evidencia una clara relación de dosis-respuesta en la
fitotoxicidad que genera el agua residual de la
postcosecha del café. A medida que aumenta la
dosis (concentración) de la sustancia, los efectos
negativos sobre la germinación y el crecimiento
radicular se vuelven más pronunciados (Ver Figura
4 y 5).
En la Tabla 4 se puede evidenciar que la
medición del crecimiento de la raíz de beterraga
(Betas vulgaris) se ha usado la germinación como
indicador de toxicidad o inhibición, es decir que el
grupo control tiene como base un porcentaje de
germinación del 78 % y un crecimiento relativo de
la radícula (CRR) del 100% además la longitud
promedio radicular fue de 0.53 cm. Así mismo, se
puede observar que la concentración del 1% muestra
una disminución drástica en la germinación,
descendiendo al 5.128 % G (un 10.26 % de la
germinación relativa).
Asimismo, el crecimiento radicular fue
severamente afectado, con una reducción de CRR al
64.15 % y una longitud promedio de 0.34 cm. En
cambio, la concentración del 3 % intensificó la
inhibición: el Porcentaje de Germinación se redujo
aún más al 1.28 % (sólo 2.56 % relativo). El efecto
más notable se observó en el crecimiento: el CRR
disminuyó significativamente hasta el 28.3 % de la
capacidad del control, y la longitud radicular fue de
solo 0.15 cm.
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Volumen: 7, Número: 15, Año: 2026 (Julio 2026 - Diciembre 2026)
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Respecto a la concentración del 5 % y en todas
las concentraciones superiores (12.50 %, 25 %, 50
% y 100 %), se observó una inhibición total de todos
los parámetros de crecimiento y desarrollo.
Además, el porcentaje de germinación (G %) como
el crecimiento relativo de la radícula (CRR) fueron
de 0% en estos grupos, indicando un efecto letal de
biocida a estas concentraciones (Ver Figura 6 y 7).
En la Tabla 5 se puede evidenciar que el índice
del porcentaje de germinación residual normalizado
(IGN) indica una toxicidad extremadamente alta
incluso a bajas concentraciones: Es decir tanto 1 %
como 3% tienen toxicidad muy alta en la
germinación y sus valores -0.934 y -0.983 esto
significa que la germinación se observó casi
completamente suprimida o severamente afectada
en comparación con el control. Sin embargo, a partir
del 5 %, el IGN alcanza el valor de -1 y se mantiene
constante hasta el 100 %. De modo que esto se
clasifica como toxicidad muy alta en todos los
casos, sugiriendo una inhibición total de la
germinación a estas concentraciones.
Sobre la elongación radicular residual
normalizada (IER) sigue una tendencia similar,
aunque con una ligera diferencia del 1 %. Es decir,
en contraste con la germinación, el 1 % mostro una
toxicidad moderada con un IER de -0.358. Sin
embargo, la longitud de inhibición/alargamiento
radicular fue de 35.51, confirmando una reducción
significativa del crecimiento.
Respecto al 3 % el efecto se incrementa
notablemente, siendo clasificado como muy tóxico
con un IER de -0.716 y una inhibición que alcanza
el 72.39 %. A partir del 5 % al 100 %, al igual que
la germinación, el IER alcanza el valor de -1 en
todas las dosis. La clasificación es toxicidad muy
alta, y la longitud de inhibición/alargamiento
radicular es 100 % en todos los casos, lo que implica
una inhibición completa de la elongación radicular
de acuerdo a estas concentraciones (Ver Figura 8 y
9).
Grupos
Porcentaje
germinación
(% G)
Índice de
germinación
(IG)
Porcentaje de la
germinación
relativa de semillas
(GRS)
Longitud
promedio
radicular (cm)
Crecimiento relativo de la
radícula (CRR)
Control
96.00
100
5.89
1 %
92.00
78.488
96
4.81
81.76
3 %
88.00
48.347
92
3.09
52.55
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5 %
92.00
50.329
96
3.09
52.43
12.50 %
40.00
2.071
42
0.29
4.93
25 %
8.00
0.033
8
0.02
0.41
50 %
0.00
0.000
0
0
0.00
100 %
0.00
0.000
0
0
0.00
Tabla 2. Mediciones del crecimiento de la raíz de rabanito (Raphanus sativus)
Dosis
Índice del porcentaje de
germinación residual
normalizado (IGN)
Nivel de toxicidad
en la germinación
Elongación
radical residual
normalizado
(IER)
Nivel de toxicidad en la
elongación radicular
Control
1 %
-0.04
Baja toxicidad
-0.18
Baja toxicidad
3 %
-0.08
Baja toxicidad
-0.47
Toxicidad moderada
5 %
-0.04
Baja toxicidad
-0.48
Toxicidad moderada
12.50 %
-0.58
Muy toxico
-0.95
Toxicidad muy alta
25 %
-0.92
Toxicidad muy alta
-1.00
Toxicidad muy alta
50 %
-1.00
Toxicidad muy alta
-1.00
Toxicidad muy alta
100 %
-1.00
Toxicidad muy alta
-1.00
Toxicidad muy alta
Tabla 3. Índices del porcentaje de germinación residual normalizado y elongación radical residual normalizado de rabanito
(Raphanus sativus)
0
20
40
60
80
100
120
Control 1% 3% 5% 12.50% 25% 50% 100%
Porcentaje germinación (%G) Índice de germinación (IG) Porcentaje de la germinación relativa de semillas (GRS)
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Figura 2. Mediciones de la germinación de semillas de rabanito (Raphanus sativus)
Figura 3. Mediciones de la longitud promedio y crecimiento relativo de la radícula del rabanito (Raphanus sativus)
Figura 4. Índice del porcentaje de germinación residual normalizado (IGN) y nivel de toxicidad en la germinación de rabanito
(Raphanus sativus)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Control 1% 3% 5% 12.50% 25% 50% 100%
Longitud promedio radicular (cm) Crecimiento relativo de la radícula (CRR)
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
Baja toxicidad Baja toxicidad Baja toxicidad Muy toxico Toxicidad muy
alta
Toxicidad muy
alta
Toxicidad muy
alta
1% 3% 5% 12.50% 25% 50% 100%
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Figura 5. Elongación radical residual normalizado (IER) y nivel de toxicidad en la elongación radicular de rabanito (Raphanus
sativus)
Grupos
Porcentaje
germinación
(% G)
Índice de
germinación
(IG)
Porcentaje de la
germinación
relativa de
semillas (GRS)
Longitud
promedio
radicular (cm)
Crecimiento
relativo de la
radícula (CRR)
Control
78
100
0.53
100
1 %
5.128
6.581
10.26
0.34
64.15
3 %
1.28
0.724
2.56
0.15
28.3
5 %
0
0
0
0
0
12.50 %
0
0
0
0
0
25 %
0
0
0
0
0
50 %
0
0
0
0
0
100 %
0
0
0
0
0
Tabla 4. Mediciones del crecimiento de la raíz de beterraga (Betas vulgaris)
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
Baja toxicidad Toxicidad moderada Toxicidad moderada Toxicidad muy alta Toxicidad muy alta Toxicidad muy alta Toxicidad muy alta
1% 3% 5% 12.50% 25% 50% 100%
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Figura 6. Mediciones de la germinación de semillas de beterraga (Betas vulgaris)
Figura 7. Mediciones de la longitud promedio y crecimiento relativo de la radícula de beterraga (Betas vulgaris)
Dosis
Índice del
porcentaje de
germinación
residual
Nivel de
toxicidad en la
germinación
Elongación radical
residual
normalizado (IER)
Nivel de toxicidad en
la elongación
radicular
Longitud inhibición
alargamiento
radicular
0
20
40
60
80
100
120
Control 1% 3% 5% 12.50% 25% 50% 100%
Porcentaje germinación (%G)
Índice de germinación (IG)
Porcentaje de la germinación relativa de semillas (GRS)
0
20
40
60
80
100
120
Control 1% 3% 5% 12.50% 25% 50% 100%
Longitud promedio radicular (cm) Crecimiento relativo de la radícula (CRR)
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normalizado
(IGN)
Control
1 %
-0.934
Toxicidad muy
alta
-0.358
Toxicidad moderada
35.51
3 %
-0.983
Toxicidad muy
alta
-0.716
Muy tóxico
72.39
5 %
-1
Toxicidad muy
alta
-1
Toxicidad muy alta
100.00
12.50 %
-1
Toxicidad muy
alta
-1
Toxicidad muy alta
100.00
25 %
-1
Toxicidad muy
alta
-1
Toxicidad muy alta
100.00
50 %
-1
Toxicidad muy
alta
-1
Toxicidad muy alta
100.00
100 %
-1
Toxicidad muy
alta
-1
Toxicidad muy alta
100
Tabla 5. Índices del porcentaje de germinación residual normalizado y elongación radical residual normalizado de beterraga
(Betas vulgaris)
Figura 8. Índice del porcentaje de germinación residual normalizado (IGN) y nivel de toxicidad en la germinación de beterraga
(Betas vulgaris)
-0,934 -0,983 -1 -1 -1 -1 -1
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
1234567
Toxicidad muy alta
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Figura 9. Elongación radical residual normalizado (IER) y nivel de toxicidad en la elongación radicular de beterraga (Betas
vulgaris)
Discusión
En la evaluación de la calidad del agua la
conductividad eléctrica (CE) y el pH constituyen
parámetros fisicoquímicos fundamentales para
determinar su aptitud en el riego. Al contrastar los
resultados de (CE) y el pH con los Estándares de
Calidad Ambiental (ECA) para Agua, aprobados
mediante el Decreto Supremo N.°004-2017-
MINAM, se observa que superan los límites
normativos establecidos para la Categoría 3: Riego
de vegetales y bebida de animales (Subcategoría
D1: Riego de vegetales).
Dicha normativa fija un rango permisible de
pH entre 6.5 y 8.5. Sin embargo, el valor obtenido
evidencia un nivel de acidez extremo, alejándose de
las condiciones óptimas para el desarrollo agrícola.
Un pH marcadamente ácido incide negativamente
en la dinámica del suelo y restringe la disponibilidad
balanceada de nutrientes esenciales para los
cultivos, lo cual suele asociarse con problemas de
fitotoxicidad e inhibición radicular (Rafik & Qadir,
2024). Sobre la salinidad, la ECA establece como
valor máximo de (CE) para agua de riego 2500
µS/cm, valor que equivale exactamente a 2.5
mS/cm. el resultado obtenido supera
sustancialmente este límite ambiental permisible.
0
20
40
60
80
100
120
Toxicidad
moderada
Muy tóxico Toxicidad muy alta Toxicidad muy alta Toxicidad muy alta Toxicidad muy alta Toxicidad muy alta
1% 3% 5% 12.50% 25% 50% 100%
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En la literatura científica se considera que
valores de CE superiores a 0.75 dS/m (equivalente a
0.75 mS/cm) representan un riesgo alto de
salinización, mientras que niveles que sobrepasan
los 2.25 dS/m (equivalente a 2.25 mS/cm) se
clasifican dentro de la categoría de “salinidad muy
alta” (Hasheminejhad & Dehghany, 2024). Por
consiguiente, un valor de 3.41 mS/cm sobrepasa
ampliamente tanto el umbral de salinidad muy alta
como el estándar regulatorio nacional de 2.5 mS/cm.
Estas condiciones extremas de acidez y
salinidad generan severos efectos fitotóxicos en
especies vegetales sensibles. Tal como reportan
Rafik et al., (2023), la aplicación continuada de
aguas salinas favorece la acumulación progresiva de
sales en la matriz del suelo, deteriorando su
estructura y limitando la productividad de los
cultivos. Asimismo, en ensayos experimentales con
tomate (Solanum lycopersicum), Karaca et al.,
(2024) documentaron que el estrés salino elevado
provoca una drástica reducción en la conductancia
estomática, la tasa fotosintética y otros parámetros
fisiológicos clave, corroborando el impacto adverso
y restrictivo de este tipo de aguas sobre el
crecimiento vegetativo.
Los resultados obtenidos en la presente
investigación evidencian que el agua residual de la
postcosecha del café presenta un efecto fitotóxico
significativo sobre las semillas evaluadas,
particularmente en rabanito (Raphanus sativus) y
beterraga (Beta vulgaris). Estos efectos se
manifiestan tanto en la reducción del porcentaje de
germinación como en la inhibición del crecimiento
radicular, mostrando una clara relación dosis-
respuesta.
La tendencia observada coincide con estudios
previos como los reportados por Aguiar et al.,
(2016), quienes señalaron que las aguas residuales
de café pueden contener compuestos tóxicos como
fenoles, materia orgánica en exceso y sustancias
generadas durante el despulpado y fermentación del
café, capaces de afectar parámetros fisiológicos
esenciales del desarrollo vegetal.
En el caso del rabanito (Raphanus sativus), los
resultados demostraron que concentraciones iguales
o superiores a 12.5 % reducen drásticamente la
germinación y el crecimiento de la radícula. Este
comportamiento es consistente con la naturaleza
sensible de esta especie, ampliamente documentada
como bioindicador en estudios de fitotoxicidad
debido a su ciclo corto y meristemos activos
susceptibles a contaminantes (Ceballos & Carranza,
2022; Taladrid & Espinosa, 2021).
En rabanito el IER evidenció toxicidad
moderada a 3 % (-0.47), mientras que en beterraga
el IER escaló a toxicidad muy alta a 5 % (-1.00),
probando variabilidad intrínseca en barreras
fisiológicas. Coincidiendo con Chowdhary et al.,
(2022) y Aragão et al., (2024), los análisis
fisicoquímicos estándar son insuficientes; los
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bioensayos son imprescindibles antes del
vertimiento agrícola.
Para las semillas de beterraga (Beta vulgaris),
los resultados muestran una sensibilidad incluso
mayor, con inhibición drástica desde las
concentraciones más bajas evaluadas. Esto coincide
con estudios de sensibilidad de Beta vulgaris frente
a sustancias tóxicas como herbicidas u otros
compuestos presentes en efluentes (Li et al., 2022).
Los índices normalizados IGN e IER
mostraron valores negativos crecientes conforme
aumentó la concentración del agua residual,
ubicándose en categorías de toxicidad alta y muy
alta. Esto confirma que los compuestos presentes en
el agua afectan procesos como absorción de agua,
respiración celular, integridad del meristemo
radicular y activación enzimática. El uso
complementario de los índices de IGN e IER
permitió confirmar que la elongación radical es
sustancialmente más sensible que la tasa de
germinación inicial. Ratifica lo expuesto por
Kanjevac et al., (2022) y Araniti et al., (2022): las
radículas reaccionan tempranamente bloqueando la
absorción celular por estrés osmótico.
La consistencia de los resultados con estudios
previos respalda la hipótesis inicial y evidencia que
el agua residual de lapost cosecha del café sin
tratamiento representa un riesgo para cultivos
agrícolas. Asimismo, los resultados subrayan la
importancia de complementar los análisis
fisicoquímicos tradicionales con ensayos
biológicos, puesto que estos permiten evidenciar
impactos reales sobre organismos vivos. El uso de
bioindicadores vegetales constituye así una
herramienta fundamental para evaluar de manera
integral la calidad de aguas residuales y su impacto
ambiental
Los resultados evidencian una marcada
fitotoxicidad dependiente de la concentración de
efluente, manifestándose con fuerza desde 12.5% en
rabanito y desde 5% en beterraga. Consistente con
Agudelo-Escobar et al., (2022) y Taiwo et al.,
(2025): la alta carga orgánica y compuestos
fenólicos recalcitrantes alteran los procesos
fisiológicos básicos.
Conclusiones
1. El agua residual de la postcosecha del café
presenta un efecto fitotóxico significativo sobre
rabanito (Raphanus sativus) y beterraga (Beta
vulgaris), afectando tanto la germinación como
el crecimiento radicular.
2. En rabanito, concentraciones iguales o
superiores al 12.5 % generan inhibición severa
de germinación y elongación radicular, llegando
a inhibición total en 50 % y 100 %.
3. La beterraga presentó mayor sensibilidad, con
inhibición drástica desde el 1 % y toxicidad muy
alta desde el 5 % en adelante.
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4. Los índices normalizados IGN e IER
confirmaron una relación dosis-respuesta
marcada, con categorías de toxicidad moderada
a muy alta.
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ISSN: 2665-0398
Revista Aula Virtual, ISSN: 2665-0398; Periodicidad: Continua
Volumen: 7, Número: 15, Año: 2026 (Julio 2026 - Diciembre 2026)
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