ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ ФІТОТЕСТУВАННЯ ДЛЯ ОЦІНКИ ВПЛИВУ ТЕХНОГЕННОГО НІЧНОГО ОСВІТЛЕННЯ НА ЖИВІ ОРГАНІЗМИ

Abstract

Штучне освітлення в нічний час доби населених пунктів, автомагістралей, набережних і т.н. відрізняється від природного освітлення за часом впливу на екосистеми (ніч), за своїми спектральними характеристиками і інтенсивністю, і, таким чином, може становити потенційні ризики для благополуччя екосистем, і, зокрема, для рослин, функціонування яких в якості первинних продуцентів залежить від освітлення. Для експрес-оцінки біологічної ефективності штучного нічного освітлення міста нами був використаний ростовий фітотест на проростках ячменю звичайного (Hordeum vulgare L.). Пророщення насіння модельної рослини в присутності 12 год на добу освітлення від нічного вуличного ліхтаря достовірно загальмувало ріст коренів порівняно з пророщенням насіння в умовах цілодобової темряви (57,21 ± 3,56 мм і 66,88 ± 3,81 мм, відповідно). При цьому епікотилі продемонстрували позитивний фототропізм у напрямку до нічного вуличного ліхтаря. Восени, в умовах природного світлового режиму 12 год освітлення в денний час доби / 12 год темрява вночі середня довжина коренів проростків ячменю склала 52,78 ± 2,48 мм і епікотилів - 43,07 ± 1,85 мм. Пророщування насіння в умовах 12 год освітлення в денний час доби / 12 год освітлення від вуличного ліхтаря вночі призвело до достовірного пригнічення росту і коренів, і епікотилів проростків ячменю: 47,75 ± 2,11 мм і 39,19 ± 1,97 мм, відповідно. Влітку, пророщування насіння в умовах 16 год природного освітлення вдень / 8 год освітлення від вуличного ліхтаря вночі не показало достовірних ростових відмінностей ні для коренів, ні для епікотилів проростків ячменю порівняно з проростками, які вночі знаходилися в умовах повної темряви. Таким чином: 1) освітлення від нічних вуличних ліхтарів в міській екосистемі є достатнім, для індукції позитивного фототропізму у епікотилів проростків ячменю і для гальмування росту коренів проростків ячменю порівняно з рослинами, які вирощуються в умовах цілодобової темряви; 2) при вирощуванні рослин в умовах природного добового світлового режиму тільки восени нічне освітлення від вуличних ліхтарів є достатнім для достовірного пригнічення росту коренів і епікотилів. Влітку, при яскравому природному освітленні, більшій тривалості світлового дня і високих температурах навколишнього середовища, нічне освітлення від вуличних ліхтарів не впливає достовірно ні на ріст коренів, ні на ріст епікотилів проростків ячменю. Artificial lighting at night of settlements, highways, embankments, etc. differs from natural light in the time of impact on ecosystems (night), in its spectral characteristics and intensity, and thus may pose potential risks to the well-being of ecosystems, and in particular for plants whose functioning as primary producers depends on lighting. For express analysis the biological effectiveness of artificial night lighting in the city, we used phytotest with seedlings of barley (Hordeum vulgare L.). The germination of seeds of a model plant in the conditions of 12 hours a day of illumination from a night street lamp reliably slowed down growth of roots in comparison with germination of seeds in the conditions of round-the-clock darkness (57,21 ± 3,56 mm and 66,88 ± 3,81 mm, respectively). Epicotyls in these conditions showed positive phototropism to the direction of the night street lamp. In autumn, under conditions of natural light regime 12 hours of daylight / 12 hours of darkness at night, the average length of the roots of barley seedlings was 52,78 ± 2,48 mm and epicotyls – 43,07 ± 1,85 mm. Germination of seeds in the conditions of 12 h of illumination in the daytime / 12 h of illumination from a street lamp at night led to reliable inhibition of growth both roots and epicotyls of seedlings of barley: 47,75 ± 2,11 mm and 39,19 ± 1,97 mm, in accordance. In summer, the germination of seeds at 16 hours of natural day light / 8 hours of lighting from street lights at night showed no significant growth differences neither for roots nor for epicotyls of barley seedlings compared to seedlings that were in complete darkness at night. Thus: 1) lighting from night street lamps in the urban ecosystem was sufficient to induce positive phototropism in barley seedling epicotyls and to inhibit the growth of barley seedling roots compared to plants grown in round-theclock darkness; 2) when growing plants in natural daylight only in autumn, night lighting from street lamps was sufficient to reliably inhibit the growth of roots and epicotyls. In summer, with bright natural light, longer daylight hours and high ambient temperatures, night lighting from street lamps was not significantly affect the growth of roots and epicotyls of barley seedlings.