La caña de azúcar es un cultivo clave para el azúcar, los biocombustibles y la bioenergía, siendo Brasil el mayor productor del mundo. El cultivo intensivo requiere pesticidas como el tebuthiurón y el tiametoxam, mientras que la fertirrigación con vinaza puede alterar su comportamiento ambiental. Se necesitan enfoques sostenibles, como la fitorremediación, para mitigar los impactos negativos en la calidad del suelo. Este estudio evaluó el potencial de fitorremediación en suelos contaminados con tebuthiurón, tiametoxam y vinaza en condiciones de invernadero. Los experimentos utilizaron un diseño completamente aleatorizado (cinco réplicas, factorial 4 x 2). Se evaluaron los impactos en el desarrollo de plantas en las especies centinela y la ecotoxicidad a través de bioensayos. El tebuthiurón inhibió fuertemente, mientras que el tiametoxam mostró efectos estimulantes leves. Mantuvo un mejor crecimiento en presencia de contaminantes. Los bioensayos revelaron una mayor toxicidad residual en los tratamientos con tebuthiurón. En general, demostró una producción de biomasa superior y capacidad para reducir la toxicidad del suelo, subrayando su potencial como herramienta sostenible para la fitorremediación de suelos afectados por pesticidas.