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Quarterly Publication

Phytotoxicity and Germination of Four Plant Species in Lake Junín Contaminated Soils, Peru

Document Type : Original Article

Authors

1 Faculty of Agronomy, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima 15024, Peru

2 Faculty of Agricultural Sciences, Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión, Huacho 15136, Peru

3 Faculty of Environmental Sciences, Universidad Nacional Agraria de la Selva, Tingo María 10131, Peru

Abstract
This study evaluated the phytotoxicity and germination responses of four plant species, Neltuma glandulosa, Parkinsonia aculeata, Leucaena leucocephala, and Albizia lebbeck, in soils collected from Lake Junín, Peru. Soil samples were obtained using a composite sampling approach from contaminated sites and characterized for texture, organic matter, pH, electrical conductivity, and potentially toxic elements (PTEs). The experiment was conducted under controlled laboratory conditions using a completely randomized design with four replicates per treatment. Germination responses were assessed through germination percentage, germination index (IG), mean germination time (TMG), and radicle elongation. Data were analyzed using multivariate analysis of variance (MANOVA) and principal component analysis (PCA) to evaluate species-specific responses and relationships with soil properties. Soil characterization revealed a sandy clay loam texture with low organic matter content (1.1% ± 0.07). The soil from Site 2 (T2) exhibited the highest toxicity, linked to elevated concentrations of PTEs, increased pH and EC, and lower adsorption capacity due to soil texture and organic matter content. Phytotoxicity was assessed using the IG: values above 80% indicated low phytotoxicity, 50–80% moderate, and below 50% severe toxicity. N. glandulosa and P. aculeata showed greater tolerance, whereas L. leucocephala and A. lebbeck were more susceptible. Germination percentage was generally not severely impacted by PTEs, often remaining above 75%, but radicle elongation was more sensitive, showing clear inhibitory effects. Fertility parameters such as total nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K), along with substrate moisture and composition, also influenced germination outcomes and species-specific responses. These results highlight the complex interactions between soil physical-chemical properties and toxic element bioavailability that regulate germination success. Species native to the Lake Junín area (N. glandulosa and P. aculeata) demonstrated greater tolerance, while exotic species such as A. lebbeck were more susceptible to phytotoxic effects. This work provides valuable insights for ecological risk assessment and revegetation strategies in contaminated Andean soils under similar environmental conditions.

Keywords

Subjects
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  • Receive Date 07 May 2026
  • Revise Date 06 June 2026
  • Accept Date 08 June 2026
  • Publish Date 01 May 2026