Preparación del extracto acuoso de Sargassum fluitans

El extracto acuoso de sargazo (Sargassum fluitans), fue obtenido a partir de material fresco recogido en la costa de la playa Santa Fe, al oeste de la provincia La Habana, siguiendo la metodología que se describe a continuación: lavado primero del sargazo con agua de mar y luego, varias veces con agua corriente hasta eliminar toda la sal y arena. Posteriormente, el sargazo lavado se colocó en un recipiente y se cubrió completamente con agua corriente y se dejó en reposo por tres meses, con agitación dos veces por semana.

Al final del período, el líquido se filtró para eliminar los restos y este fue considerado un extracto al 100 %.

Efecto de diferentes concentraciones del extracto acuoso de sargazo en la germinación de semillas de tomate cv. Mariela

Se utilizaron semillas de tomate (Solanum lycopersicum L.) cv. Mariela, procedentes del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, las cuales se desinfectaron con NaClO 5 % durante 10 minutos. Posteriormente, se trataron durante dos horas con diferentes concentraciones (0,01; 0,05; 0,1, 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 y 3,0 %) del extracto acuoso de sargazo (EAS). Una vez culminados los tratamientos, las semillas se colocaron en placas Petri esterilizadas (25 semillas por placa y cuatro placas por tratamiento) a las cuales se le adicionaron 12 mL de agua destilada. Las placas se colocaron en la oscuridad en una cámara de crecimiento a 28-30 ^oC durante diez días. A los siete días, se evaluó el porcentaje final de germinación y a los diez días, se seleccionaron 50 radículas por tratamiento, para evaluar la masa seca de las radículas.

Este experimento se repitió con las tres concentraciones de mejor respuesta y se procedió de manera similar a la primera repetición. En este caso, se siguió la dinámica de germinación mediante el conteo de las semillas germinadas a 1, 2, 3, 4, 5 y 7 días de colocadas las semillas en las placas y se expresó en porciento. Además, se calculó el comportamiento de la velocidad de germinación mediante la fórmula VG=n_i/t_i, donde n_i es el número de semillas recién germinadas en el tiempo t_i. Al igual que en la primera repetición, se determinó a los diez días la masa seca de las radículas.

Efecto de un extracto acuoso de sargazo en la germinación de semillas de tomate cv. Mariela en medio salino

En este experimento, se utilizaron las mismas tres concentraciones del extracto acuoso de sargazo, utilizadas en la repetición del experimento anterior y la diferencia consistió en que en este caso las semillas se colocaron en placas Petri que contenían solución de NaCl 50 o 75 mmol L^-1. Se realizó el conteo de las semillas germinadas a los 3, 4, 5, 6 y 7 días después de colocadas en las placas y se calculó la velocidad y el tiempo medio de germinación por tratamiento, para lo cual se utilizaron las fórmulas VG= Σ(n_i/d_i), siendo n_i el número de semillas germinadas en el tiempo d_i y TMG= Σ(D x n)/Σn, donde n es el número de semillas recién germinadas en el día D y D es el número de días contados desde el comienzo del experimento (1414. Mzibra A, Aasfar A, Benhima R, Khouloud M, Boulif R, Douira A, et al. Biostimulants derived from moroccan seaweeds: seed germination metabolomics and growth promotion of tomato plant. Journal of Plant Growth Regulation. 2021;40(1):353-70. doi: https://doi.org/10.1007/s00344-020-10104-5 ). A los siete días, se calculó el porcentaje final de germinación y a los diez días, se evaluó la masa seca de las radículas, de manera similar al experimento anterior.

Procesamiento estadístico

Los datos obtenidos, en ambos experimentos, se procesaron mediante el cálculo de las medias, la desviación estándar y los intervalos de confianza a α=0,05.

Efecto de diferentes concentraciones del extracto acuoso de sargazo en la germinación de semillas de tomate cv. Mariela

La influencia que el tratamiento a las semillas con diferentes concentraciones de EAS ejerció en el porcentaje final de germinación y la masa seca de las radículas de tomate cv. Mariela, se muestran en la Tabla 1. Se destacan los tratamientos de EAS 0,05, 1,0 y 1,5 % por incrementar significativamente el porcentaje final de germinación, en comparación con el tratamiento control; mientras que todas las concentraciones ensayadas incrementaron significativamente la masa seca de las radículas.

Resultados similares en el porcentaje final de germinación y en el índice de vigor, fueron obtenidos, cuando semillas de Solanum lycopersicum, Solanum melongena y Capsicum annum fueron tratadas por 24-48 horas con un extracto acuoso de Sargassum johnstonii, aunque en este caso se utilizaron concentraciones de 3, 4 y 5 % (1212. Patel RV, Pandya KY, Jasrai RT, Brahmbhatt N. Significance of green and brown seaweed liquid fertilizer on seed germination of Solanum melongena, Solanum lycopersicum and Capsicum annum by paper towel and pot method. International Journal of Recent Scientific Research [Internet]. 2018;9:24065-72. Available from: http://recentscientific.com/significance-green-and-brown-seaweedliquid-fertilizer-seed-germination-solanum-melongena-solanum-ly ). Un incremento del porcentaje de germinación de semillas de tomate hasta un 100 % fue obtenido cuando éstas fueron tratadas con un extracto de Sargassum tenerrimum 0,8 % (1515. Sasikala M, Indumathi E, Radhika S, Sasireka R. Effect of seaweed extract (Sargassum tenerrimum) on seed germination and growth of tomato plant. International Journal of ChemTech Research [Internet]. 2016;9(09):285-93. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Sasireka-Rajendran3/publication/310614544_Effect_of_seaweed_extract_Sargassum_tenerrimum_on_seed_germination_and_growth_of_tomato_plant_Solanum_lycopersicum/links/5c0f76fe92851c39ebe46f77/Effect-ofseaweed-extract-Sargassum-tenerrimum-on-seed-germination-and-growth-of-tomato-plant-Solanumlycopersicum.pdf ). Sin embargo, cuando extractos de Sargassum vulgare (0,2 y 0,5 %) se adicionaron al medio, no hubo un efecto significativo en el porcentaje final de germinación de las semillas de los cultivares de tomate Agatha y Nemadore (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ).

En otros cultivos, como el maní, se ha informado que el tratamiento a las semillas con un extracto de Sargassum fluitans Borgersen (15 mg mL^-1) estimuló la germinación y los indicadores de crecimiento de las plantas (1616. Komoe K, Badiane Bintou C, Groga N, Kouame Kra F, Zirihi Guede N. Evaluation of the biostimulant activity of the seaweed extract Sargassum fluitans Børgesen (Sargassaceae) on germination and growth parameters of Arachis hypogea. Biomedicine and Nursing [Internet]. 2018;4(4). Available from: http://www.sciencepub.net/nurse/nurse040418/02_34078bnj040418_6_10.pdf ). En plantas de Vigna mungo y Vigna radiata, se demostró que un extracto de algas al 3 % estimuló el crecimiento, incrementó la concentración de pigmentos fotosintéticos, proteínas, azúcares reductores y totales y aminoácidos (1717. Bharath B, Nirmalraj S, Mahendrakumar M, Perinbam K. Biofertilizing efficiency of Sargassum polycystum extract on growth and biochemical composition of Vigna radiata and Vigna mungo. Asian Pacific Journal of Reproduction [Internet]. 2018;7(1):27. Available from: https://apjr.net/article.asp?issn=2305-0500;year=2018;volume=7;issue=1;spage=27;epage=32;aulast=Bharath ). Las respuestas de la germinación y la masa seca de las radículas ante el tratamiento de las semillas con el extracto acuoso de sargazo, observadas en este trabajo, pueden estar relacionadas con la composición del extracto, ya que se ha informado, la presencia de macro (N, P, K, Mg, Ca) y microelementos (Fe, Mn, Zn, Cu); así como de auxinas y citoquininas en dichos extractos (1010. Divya K, Roja N, Padal S. Effect of seaweed liquid fertilizer of Sargassum wightii on germination, growth and productivity of brinjal. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology (IJARSET) [Internet]. 2015;2(10):868-71. Available from: http://www.ijarset.com/upload/2015/october/3_IJARSET_Divya.pdf ). Además, se ha constatado que los bioestimulantes a base de algas pardas, como por ejemplo Ascophyllum nodosum, sobre-regulan la expresión del gen transportador de nitrato NRT1.1., estimulando la detección de nitrógeno y el transporte de auxinas, lo cual provoca el crecimiento acelerado de las raíces laterales y mejora la asimilación del nitrógeno (22. Battacharyya D, Babgohari MZ, Rathor P, Prithiviraj B. Seaweed extracts as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae [Internet]. 2015;196:39-48. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S030442381530176X ).

De estos resultados, se seleccionaron las concentraciones de 0,05, 0,5 y 1,5 % para ejecutar los estudios posteriores, teniendo en cuenta que se trata de concentraciones baja, media y alta, dentro de las ensayadas y además, fueron los tratamientos que proporcionaron los mayores valores de masa seca de las radículas y además, dos de ellos (0,05 y 1,5 %) incrementaron, también, el porcentaje final de germinación.

En la Figura 1 se aprecia como las dos concentraciones más bajas utilizadas aceleraron la germinación de las semillas, ya que mostraron porcentajes de germinación significativamente superiores a los dos días de iniciado el experimento (Figura 1A), como consecuencia de una mayor velocidad de germinación de las semillas de estos tratamientos entre el primero y segundo día de iniciado el experimento (Figura 2A), en comparación con las semillas del tratamiento control. Sin embargo, entre el segundo y tercer día, se revirtió esta situación; lo que hizo que no se encontraran diferencias significativas en los porcentajes finales de germinación de las semillas, siete días después de iniciado el experimento (Tabla 2).

La masa seca de las radículas incrementó significativamente en las semillas tratadas con las tres concentraciones del extracto de sargazo (Tabla 2), confirmando los resultados que se obtuvieron en la primera repetición (Tabla 1).

La influencia positiva de extractos de Sargassum en indicadores del crecimiento de plantas de tomate ha sido informada, anteriormente, por varios autores utilizando diversos modos de aplicación. De esta forma, la aplicación al medio de germinación y crecimiento de las plantas de un extracto de Sargassum vulgare incrementó la masa fresca y seca de las plántulas, así como la longitud de las radículas a los 14 días de iniciados los tratamientos (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ).

Resultados favorables, también, fueron informados por otros autores (1515. Sasikala M, Indumathi E, Radhika S, Sasireka R. Effect of seaweed extract (Sargassum tenerrimum) on seed germination and growth of tomato plant. International Journal of ChemTech Research [Internet]. 2016;9(09):285-93. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Sasireka-Rajendran3/publication/310614544_Effect_of_seaweed_extract_Sargassum_tenerrimum_on_seed_germination_and_growth_of_tomato_plant_Solanum_lycopersicum/links/5c0f76fe92851c39ebe46f77/Effect-ofseaweed-extract-Sargassum-tenerrimum-on-seed-germination-and-growth-of-tomato-plant-Solanumlycopersicum.pdf ), quienes utilizaron el mismo modo de aplicación pero con un extracto de Sargassum tenerrimum. Además, estos autores utilizaron otros modos de aplicación como es la aplicación al suelo, el tratamiento a las semillas y la aspersión foliar y encontraron un incremento de varios indicadores del crecimiento, 40 días después de la siembra.

En remolacha, se encontró que extractos de microalgas sobre- regularon la expresión de genes relacionados con el metabolismo primario y secundario asociado con el consumo de nutrientes, lo que estimuló el crecimiento radical (77. Barone V, Baglieri A, Stevanato P, Broccanello C, Bertoldo G, Bertaggia M, et al. Root morphological and molecular responses induced by microalgae extracts in sugar beet (Beta vulgaris L.). Journal of Applied Phycology [Internet]. 2018;30(2):1061-71. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s10811-017-1283-3 ). Por otra parte, se ha informado que el efecto estimulador de los extractos acuosos de algas está relacionado con todas las sustancias presentes en los mismos como son: carbohidratos, proteínas, vitaminas, aminoácidos, lípidos, macro y micronutrientes, pigmentos, así como fitohormonas naturales como las auxinas, giberelinas y citoquininas (1818. Rafiee P, Ebrahimi S, Hosseini M, Tong YW. Characterization of Soluble Algal Products (SAPs) after electrocoagulation of a mixed algal culture. Biotechnology Reports [Internet]. 2020;25:e00433. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215017X19304278 -2020. Uthirapandi V, Suriya S, Boomibalagan P, Eswaran S, Ramya SS, Vijayanand N, et al. Bio-fertilizer potential of seaweed liquid extracts of marine macro algae on growth and biochemical parameters of Ocimum sanctum. J. Pharmacogn. Phytochem [Internet]. 2018;7:3528-32. Available from: https://www.phytojournal.com/archives/2018/vol7issue3/PartAV/7-3-244-742.pdf ), las cuales incrementan el metabolismo celular en las semillas tratadas, estimulan los procesos de división y alargamiento celular y por ende, el crecimiento de las plántulas. Estos hallazgos pudieran explicar el incremento en la masa seca de las radículas que se encontró en este trabajo.

Los resultados obtenidos en las dos repeticiones de este experimento indicaron que el tratamiento a las semillas de tomate cv. Mariela, durante dos horas, con un extracto acuoso de sargazo al 0,05 %, no siempre estimuló el porcentaje final de germinación; sin embargo, sí incrementó la masa seca de las radículas a los diez días de iniciado el experimento. Esto puede ser de gran utilidad para la producción de posturas de tomate de calidad; por lo que se hace necesario continuar investigando en el tema.

Dada la respuesta favorable de la masa seca de las radículas ante el tratamiento de las semillas con el extracto acuoso de sargazo, se decidió evaluar la efectividad del extracto cuando las semillas germinan en un medio salino, para lo cual se utilizaron las mismas concentraciones.

Efecto de un extracto acuoso de sargazo en la germinación de semillas de tomate cv. Mariela en medio salino

El efecto que las tres concentraciones del extracto acuoso de sargazo ejercieron sobre algunos indicadores de la germinación y la masa seca de las radículas se muestra en la Tabla 3. Como se puede apreciar, la concentración de 1,5 % incrementó significativamente, la velocidad de germinación, lográndose que el porcentaje final de germinación (87,2 %) se obtuviera desde los tres días en la solución de NaCl 50 mmol L^-1, en concordancia con el TMG obtenido para ese tratamiento.

El incremento de la concentración de NaCl hasta 75 mmol L^-1, no produjo variaciones en los indicadores de la germinación en el tratamiento control; sin embargo, éstos no respondieron al tratamiento a las semillas con ninguna de las tres concentraciones del extracto ensayadas.

Un comportamiento diferente mostró la masa seca de las radículas, la cual disminuyó significativamente en el tratamiento control cuando la concentración de NaCl incrementó. Esto demostró que la masa seca de las radículas resultó un indicador más sensible al estrés salino que la germinación de las semillas. Resultados similares fueron informados al estudiar el comportamiento de la germinación y la masa seca del cultivar Poncho Negro y de la especie silvestre Solanum peruvianum en NaCl 100 mM, encontraron que el estrés salino afectó significativamente la masa seca de las plantas; mientras que el porcentaje de germinación no se afectó al compararlo con el tratamiento control sin sal (2121. Cortés VG, Alanoca PN, Llave MC. Efecto de la salinidad sobre la germinación y crecimiento vegetativo de plantas de tomate silvestres y cultivadas. Interciencia [Internet]. 2014;39(7):511-7. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/339/33931446010.pdf ).

El tratamiento a las semillas con el extracto acuoso de sargazo a 1,5 % incrementó significativamente la masa seca de las radículas, independientemente, de la concentración de NaCl presente en el medio.

Varios autores han informado los efectos beneficiosos de los extractos de Sargassum sobre el comportamiento de la germinación de semillas de diversas especies vegetales en condiciones salinas. Por ejemplo, en el caso del tomate (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ), se ha encontrado que extractos acuosos (0,2 y 0,5 %) de Sargassum vulgare incrementaron la germinación de dos cultivares en 2 y 5 %, respectivamente en soluciones de NaCl 2 y 4 g L^-1; sin embargo, esos incrementos no fueron estadísticamente significativos. Efectos favorables sobre la germinación de semillas de trigo duro (2222. Latique S, Elouaer MA, Chernane H, Hannachi C, Elkaoua M. Effect of seaweed liquid extract of Sargassum vulgare on growth of durum wheat seedlings (Triticum durum L) under salt stress. International Journal of Innovation and Applied Studies [Internet]. 2014;7(4):1430. Available from: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.674.8148&rep=rep1&type=pdf ) y frijol (2323. Salma L, Aymen EM, Maher S, Hassen A, Chérif H, Halima C, et al. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two bean cultivars (Phaseolus vulgaris L) under salt stress. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science [Internet]. 2014;7:116-20. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Mohamed-Elouaer/publication/261703282_Effect_of_seaweed_extract_of_Sargassum_vulgare_on_germination_behavior_of_two_bean_cultivars_Phaseolus_vulgaris_L_under_salt_stress/links/0a85e5350e8e9d66de 000000/Effect-of-seaweed-extract-of-Sargassum-vulgare-on_germination-behavior-of-two-beancultivars-Phaseolus-vulgaris-L-under-salt-stress.pdf ), fueron encontradas con la adición de extractos de Sargassum vulgare a las soluciones de esas mismas concentraciones de NaCl. En el presente trabajo, la concentración del extracto de sargazo de 1,5 % incrementó en un 9 % la germinación en NaCl 50 mmol L^-1 y este incremento no fue estadísticamente significativo. No obstante, debe tenerse en cuenta que el modo de aplicación de los extractos fue diferente, ya que en este trabajo las semillas se trataron durante dos horas, mientras que en la información revisada los extractos se adicionaron al medio de germinación, es decir, a las soluciones de NaCl.

El incremento en la masa seca de las radículas, encontrada en el presente trabajo, confirma los resultados obtenidos por otros autores (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ), quienes informaron que la aplicación de un extracto de Sargassum vulgare mejoró significativamente el crecimiento de la radícula de dos cultivares de tomate sometidos a estrés salino. Según estos autores, este incremento en la longitud de la radícula se debe a la presencia en los extractos de algunas sustancias promotoras del crecimiento como el AIA, AIB, giberelinas, citoquininas, micronutrientes y aminoácidos. En relación con esto, se ha informado, también, que plantas de canola tratadas con extractos de macroalgas y sometidas a estrés salino exhibieron contenidos significativamente superiores de hormonas vegetales en comparación con las plantas no tratadas, lo que explica la estimulación del crecimiento inducida por los mismos bajo estas condiciones (2424. Hashem HA, Mansour HA, El-Khawas SA, Hassanein RA. The potentiality of marine macro-algae as bio-fertilizers to improve the productivity and salt stress tolerance of canola (Brassica napus L.) plants. Agronomy [Internet]. 2019;9(3):146. Available from: https://www.mdpi.com/2073-4395/9/3/146 ).

Estos resultados revelan las potencialidades que posee el extracto acuoso de los sargazos que arriban a las costas cubanas para ser utilizado como bioestimulante en la agricultura; por lo que se hace necesario continuar investigando en este tema y evaluar la influencia que la aplicación de este extracto puede ejercer en el crecimiento y desarrollo de las plantas de tomate cultivadas tanto en condiciones normales como en condiciones de estrés; así como probar otras dosis, modos y momentos de aplicación.

Preparation of Sargassum fluitans aqueous extract

The sargassum aqueous extract of (Sargassum fluitans) was obtained from fresh material collected on Santa Fe beach coast, west of Havana province, following the methodology described below: first washing the sargassum with sea water and then several times with running water until all the salt and sand were eliminated. Subsequently, the washed sargassum was placed in a container and completely covered with running water and left to rest for three months, with agitation twice a week. At the end of the period, the liquid was filtered to remove debris and this was considered a 100 % extract.

Effect of different concentrations of sargassum aqueous extract on the germination of tomato seeds cv. Mariela

Seeds of tomato (Solanum lycopersicum L.) cv. Mariela, from the National Institute of Agricultural Sciences, which were disinfected with NaClO 5 % for 10 minutes. Subsequently, they were treated for two hours with different concentrations (0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 %) of the aqueous extract of sargassum (AES). Once the treatments were completed, the seeds were placed in sterilized Petri dishes (25 seeds per dish and four dishes per treatment) to which 12 mL of distilled water were added. The plates were placed in the dark in a growth chamber at 28-30 ºC for ten days. After seven days, the final germination percentage was evaluated and after ten days, 50 radicles per treatment were selected to evaluate the dry mass of the radicles. This experiment with three concentrations of best response and proceeded in a similar way to the first repetition was repeated. In this case, the germination dynamics by counting the germinated seeds 1, 2, 3, 4, 5 and 7 days after placing seeds on the plates were followed and were expressed as a percentage. In addition, the behavior of germination speed was calculated by the formula VG=ni/ti, where ni is the number of newly germinated seeds at time ti. As in the first replicate, the dry mass of radicles was determined after ten days.

Effect of an aqueous extract of sargassum on the germination of tomato seeds cv. Mariela in a saline medium

In this experiment, the same three concentrations of the aqueous extract of sargassum used in the repetition of the previous experiment were used, the difference being that in this case the seeds were placed in Petri dishes containing NaCl 50 or 75 mmol L^-1 solution. Germinated seeds were counted 3, 4, 5, 6 and 7 days after being placed in plates and the average germination speed and time per treatment were calculated. Formulas VG= Σ(ni/di) were used, ni being the number of seeds germinated at time di and TMG= Σ(D x n)/Σn, where n is the number of newly germinated seeds on day D and D is the number of days counted from the beginning of the experiment (1414. Mzibra A, Aasfar A, Benhima R, Khouloud M, Boulif R, Douira A, et al. Biostimulants derived from moroccan seaweeds: seed germination metabolomics and growth promotion of tomato plant. Journal of Plant Growth Regulation. 2021;40(1):353-70. doi: https://doi.org/10.1007/s00344-020-10104-5 ). At 7 days, the final germination percentage was calculated, and at 10 days, the dry mass of radicles was evaluated, similar to the previous experiment.

Statistical processing

The data obtained, in both experiments, were processed by calculating means, standard deviation and confidence intervals at α=0.05.

Mariela Effect of different concentrations of sargassum aqueous extract on the germination of tomato seeds cv. Mariela

The influence that seed treatment with different concentrations of AES exerted on the final germination percentage and dry mass of tomato radicles cv. Mariela are shown in Table 1. The treatments of AES 0.05, 1.0 and 1.5 % significantly increased the final germination percentage compared to the control treatment, while all the concentrations tested significantly increased the dry mass of radicles.

Similar results in the final germination percentage and vigor index were obtained when seeds of Solanum lycopersicum, Solanum melongena and Capsicum annum were treated for 24-48 hours with an aqueous extract of Sargassum johnstonii, although in this case concentrations of 3, 4 and 5 % were used (1212. Patel RV, Pandya KY, Jasrai RT, Brahmbhatt N. Significance of green and brown seaweed liquid fertilizer on seed germination of Solanum melongena, Solanum lycopersicum and Capsicum annum by paper towel and pot method. International Journal of Recent Scientific Research [Internet]. 2018;9:24065-72. Available from: http://recentscientific.com/significance-green-and-brown-seaweedliquid-fertilizer-seed-germination-solanum-melongena-solanum-ly ). An increase in the germination percentage of tomato seeds up to 100 % was obtained when these were treated with an extract of Sargassum tenerrimum 0.8 % (1515. Sasikala M, Indumathi E, Radhika S, Sasireka R. Effect of seaweed extract (Sargassum tenerrimum) on seed germination and growth of tomato plant. International Journal of ChemTech Research [Internet]. 2016;9(09):285-93. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Sasireka-Rajendran3/publication/310614544_Effect_of_seaweed_extract_Sargassum_tenerrimum_on_seed_germination_and_growth_of_tomato_plant_Solanum_lycopersicum/links/5c0f76fe92851c39ebe46f77/Effect-ofseaweed-extract-Sargassum-tenerrimum-on-seed-germination-and-growth-of-tomato-plant-Solanumlycopersicum.pdf ). However, when Sargassum vulgare extracts (0.2 and 0.5 %) were added to the medium, there was no significant effect on the final seed germination percentage of Agatha and Nemadore tomato cultivars (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ).

In other crops, such as peanut, it has been reported that seed treatment with an extract of Sargassum fluitans Borgersen (15 mg mL^-1) stimulated germination and plant growth indicators (1616. Komoe K, Badiane Bintou C, Groga N, Kouame Kra F, Zirihi Guede N. Evaluation of the biostimulant activity of the seaweed extract Sargassum fluitans Børgesen (Sargassaceae) on germination and growth parameters of Arachis hypogea. Biomedicine and Nursing [Internet]. 2018;4(4). Available from: http://www.sciencepub.net/nurse/nurse040418/02_34078bnj040418_6_10.pdf ). In Vigna mungo and Vigna radiata plants, it was shown that a 3 % seaweed extract stimulated growth, increased the concentration of photosynthetic pigments, proteins, reducing and total sugars and amino acids (1717. Bharath B, Nirmalraj S, Mahendrakumar M, Perinbam K. Biofertilizing efficiency of Sargassum polycystum extract on growth and biochemical composition of Vigna radiata and Vigna mungo. Asian Pacific Journal of Reproduction [Internet]. 2018;7(1):27. Available from: https://apjr.net/article.asp?issn=2305-0500;year=2018;volume=7;issue=1;spage=27;epage=32;aulast=Bharath ).

The responses of germination and dry mass of radicles to seed treatment with the aqueous extract of sargassum, observed in this work, may be related to the composition of the extract. It has been reported, the presence of macro (N, P, K, Mg, Ca) and microelements (Fe, Mn, Zn, Cu); as well as auxins and cytokinins in these extracts (1010. Divya K, Roja N, Padal S. Effect of seaweed liquid fertilizer of Sargassum wightii on germination, growth and productivity of brinjal. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology (IJARSET) [Internet]. 2015;2(10):868-71. Available from: http://www.ijarset.com/upload/2015/october/3_IJARSET_Divya.pdf ).

In addition, it has been found that biostimulants based on brown algae, such as Ascophyllum nodosum, over-regulate the expression of the nitrate transporter gene NRT1.1, stimulating nitrogen sensing and auxin transport, which leads to accelerated lateral root growth and improved nitrogen assimilation (22. Battacharyya D, Babgohari MZ, Rathor P, Prithiviraj B. Seaweed extracts as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae [Internet]. 2015;196:39-48. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S030442381530176X ).

From these results, the concentrations of 0.05, 0.5 and 1.5 % were selected for subsequent studies, taking into account that these are low, medium and high concentrations among those tested and, in addition. They were treatments that provided the highest values of dry mass of radicles and two of them (0.05 and 1.5 %) also increased the final percentage of germination.

Figure 1 shows how the two lowest concentrations used accelerated seed germination, since they showed significantly higher germination percentages two days after the experiment started (Figure 1A), as a consequence of a higher germination speed of the seeds of these treatments between the first and second day of the experiment (Figure 2A), compared to the seeds of the control treatment. However, between the second and third day, this situation was reversed, resulting in no significant differences in the final seed germination percentages seven days after the start of the experiment (Table 2).

The dry mass of the radicles increased significantly in the seeds treated with the three concentrations of sargassum extract (Table 2), confirming the results obtained in the first repetition (Table 1).

Several authors using various modes of application have reported the positive influence of Sargassum extracts on growth indicators of tomato plants previously. Thus, the application of an extract of Sargassum vulgare to the germination and growth medium increased the fresh and dry mass of seedlings, as well as the length of radicles 14 days after initiation of treatments (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ).

Favorable results were also reported by other authors (1515. Sasikala M, Indumathi E, Radhika S, Sasireka R. Effect of seaweed extract (Sargassum tenerrimum) on seed germination and growth of tomato plant. International Journal of ChemTech Research [Internet]. 2016;9(09):285-93. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Sasireka-Rajendran3/publication/310614544_Effect_of_seaweed_extract_Sargassum_tenerrimum_on_seed_germination_and_growth_of_tomato_plant_Solanum_lycopersicum/links/5c0f76fe92851c39ebe46f77/Effect-ofseaweed-extract-Sargassum-tenerrimum-on-seed-germination-and-growth-of-tomato-plant-Solanumlycopersicum.pdf ), who used the same mode of application but with an extract of Sargassum tenerrimum. In addition, these authors used other modes of application such as soil application, seed treatment and foliar spraying and found an increase in several growth indicators 40 days after sowing.

In sugar beet, it was found that microalgae extracts over-regulated the expression of genes related to primary and secondary metabolism associated with nutrient consumption, which stimulated root growth (77. Barone V, Baglieri A, Stevanato P, Broccanello C, Bertoldo G, Bertaggia M, et al. Root morphological and molecular responses induced by microalgae extracts in sugar beet (Beta vulgaris L.). Journal of Applied Phycology [Internet]. 2018;30(2):1061-71. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s10811-017-1283-3 ). On the other hand, it has been reported that the stimulatory effect of aqueous extracts of algae is related to all the substances present in them such as: carbohydrates, proteins, vitamins, amino acids, lipids, macro and micronutrients, pigments, as well as natural phytohormones such as auxins, gibberellins and cytokinins (1818. Rafiee P, Ebrahimi S, Hosseini M, Tong YW. Characterization of Soluble Algal Products (SAPs) after electrocoagulation of a mixed algal culture. Biotechnology Reports [Internet]. 2020;25:e00433. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215017X19304278 -2020. Uthirapandi V, Suriya S, Boomibalagan P, Eswaran S, Ramya SS, Vijayanand N, et al. Bio-fertilizer potential of seaweed liquid extracts of marine macro algae on growth and biochemical parameters of Ocimum sanctum. J. Pharmacogn. Phytochem [Internet]. 2018;7:3528-32. Available from: https://www.phytojournal.com/archives/2018/vol7issue3/PartAV/7-3-244-742.pdf ). These increase cell metabolism in treated seeds, stimulate the processes of cell division and elongation and therefore, seedling growth. These findings could explain the increase in the dry mass of radicles found in this work.

The results obtained in the two replicates of this experiment indicated that the treatment of tomato seeds cv. Mariela for two hours with a 0.05 % aqueous extract of sargassum did not always stimulate the final germination percentage; however, it did increase the dry mass of radicles ten days after the start of the experiment. This can be very useful for the production of quality tomato seedlings; therefore, it is necessary to continue research on this subject.

Given the favorable response of the dry mass of radicles to the treatment of seeds with the aqueous extract of sargassum, it was decided to evaluate the effectiveness of the extract when seeds germinate in a saline medium, for which the same concentrations were used.

Effect of an aqueous extract of sargassum on the germination of tomato seeds cv. Mariela in saline medium

The effect that the three concentrations of the aqueous extract of sargassum exerted on some germination indicators and the dry mass of the radicles is shown in Table 3. As can be seen, the concentration of 1.5 % significantly increased the germination speed, achieving the final germination percentage (87.2 %) after three days in the NaCl 50 mmol L^-1 solution, in agreement with the TMG obtained for that treatment.

The increase of the NaCl concentration up to 75 mmol L^-1 did not produce variations in the germination indicators in the control treatment; however, these did not respond to the treatment of the seeds with any of the three concentrations of the extract tested.

A different behavior was shown by radicle dry mass, which decreased significantly in the control treatment when NaCl concentration increased. This showed that radicle dry mass was a more sensitive indicator of salt stress than seed germination. Similar results were reported when studying the behavior of germination and dry mass of the cultivar Poncho Negro and the wild species Solanum peruvianum in 100 mM NaCl, they found that salt stress significantly affected the dry mass of plants; while the germination percentage was not affected when compared to the control treatment without salt (2121. Cortés VG, Alanoca PN, Llave MC. Efecto de la salinidad sobre la germinación y crecimiento vegetativo de plantas de tomate silvestres y cultivadas. Interciencia [Internet]. 2014;39(7):511-7. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/339/33931446010.pdf ).

Treatment of seeds with the aqueous extract of sargassum at 1.5 % significantly increased the dry mass of the radicles, independently of the concentration of NaCl present in the medium.

Several authors have reported the beneficial effects of Sargassum extracts on the germination behavior of seeds of various plant species under saline conditions. For example, in the case of tomato (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ), it has been found that aqueous extracts (0.2 and 0.5 %) of Sargassum vulgare increased germination of two cultivars by 2 and 5 %, respectively in 2 and 4 g L-1 NaCl solutions; however, these increases were not statistically significant. Favorable effects on germination of durum wheat (2222. Latique S, Elouaer MA, Chernane H, Hannachi C, Elkaoua M. Effect of seaweed liquid extract of Sargassum vulgare on growth of durum wheat seedlings (Triticum durum L) under salt stress. International Journal of Innovation and Applied Studies [Internet]. 2014;7(4):1430. Available from: https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.674.8148&rep=rep1&type=pdf ) and bean (2323. Salma L, Aymen EM, Maher S, Hassen A, Chérif H, Halima C, et al. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two bean cultivars (Phaseolus vulgaris L) under salt stress. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science [Internet]. 2014;7:116-20. Available from: https://www.researchgate.net/profile/Mohamed-Elouaer/publication/261703282_Effect_of_seaweed_extract_of_Sargassum_vulgare_on_germination_behavior_of_two_bean_cultivars_Phaseolus_vulgaris_L_under_salt_stress/links/0a85e5350e8e9d66de 000000/Effect-of-seaweed-extract-of-Sargassum-vulgare-on_germination-behavior-of-two-beancultivars-Phaseolus-vulgaris-L-under-salt-stress.pdf ) seeds were found with the addition of Sargassum vulgare extracts to solutions of the same NaCl concentrations. In the present work, the Sargassum extract concentration of 1.5 % increased germination in NaCl 50 mmol L^-1 by 9 % and this increase was not statistically significant. However, it should be noted that the mode of application of the extracts was different, since in this work the seeds were treated for two hours, while in the information reviewed the extracts were added to the germination medium, i.e., to the NaCl solutions.

The increase in the dry mass of the radicles, found in the present work, confirms the results obtained by other authors (1313. Aymen EM, Salma L, Halima C, Cherif H, Mimoun E. Effect of seaweed extract of Sargassum vulgare on germination behavior of two tomatoes cultivars (Solanum lycopersicum L) under salt stress. Octa Journal of Environmental Research [Internet]. 2014;2(3). Available from: http://sciencebeingjournal.com/sites/default/files/02-0203_0.pdf ), who reported that the application of an extract of Sargassum vulgare significantly improved the growth of the radicle of two tomato cultivars subjected to salt stress. According to these authors, this increase in radicle length is due to the presence in the extracts of some growth-promoting substances such as IAA, AIB, gibberellins, cytokinins, micronutrients and amino acids. In relation to this, it has also been reported that canola plants treated with macroalgae extracts and subjected to salt stress exhibited significantly higher contents of plant hormones compared to untreated plants, which explains the growth stimulation induced by them under these conditions (2424. Hashem HA, Mansour HA, El-Khawas SA, Hassanein RA. The potentiality of marine macro-algae as bio-fertilizers to improve the productivity and salt stress tolerance of canola (Brassica napus L.) plants. Agronomy [Internet]. 2019;9(3):146. Available from: https://www.mdpi.com/2073-4395/9/3/146 ).

These results reveal the potential of the aqueous extract of sargassum that arrives to Cuban coasts to be used as biostimulant in agriculture. It is necessary to continue investigating this subject and to evaluate the influence that the application of this extract can exert on the growth and development of tomato plants cultivated under normal conditions as well as under stress conditions; as well as to test other doses, modes and moments of application.