Приложение 2. Зимний анабиоз пчел: миф или реальность?

В последние годы в пчеловодной литературе и периодических изданиях все чаще появляется информация о таких явлениях, как анабиоз, криптобиоз, диапауза, спячка, применительно к состоянию пчел во время зимовки. Одни авторы утверждают, что пчелы зимой могут находиться в том или ином из перечисленных состояний, и даже предлагают рекомендации по использованию этих состояний для зимовки. Другие отрицают всю эту «ересь» вместе с рекомендациями и продолжают использовать традиционные способы зимовки. Кто же из них прав?

В общей постановке этот вопрос интересовал меня давно, однако ответить на него самому меня подтолкнула письменная дискуссия с пасечником из Черкасской области В.А. Возным, автором очень оригинального изобретения — шестигранного улья.

Мне кажется, что результаты этой работы могут быть интересны не только мне, но и многим пчеловодам, которые желают знать о пчеле больше, чем написано в учебниках.

Прежде чем приступить к непосредственному анализу, хочу уточнить основные термины и понятия, относящиеся к данной проблеме.

В биологии насекомых современная наука выделяет два принципиально различных состояния:

  1. Активная жизнедеятельность (биоз).
  2. Покой.

Активная жизнедеятельность сопровождается передвижением, питанием, размножением, развитием и расселением организмов.

Для состояния покоя характерно подавление или отсутствие передвижения и питания, а также торможения в разной мере газообмена, пищеварения и развития организмов.

Применительно к пчелам активная жизнедеятельность характерна в основном для теплого периода года, когда пчелы имеют возможность вылетать из улья, а покой характерен для холодного периода года, когда пчелы постоянно находятся в своем жилище. В контексте рассматриваемого вопроса нас будет интересовать более подробно состояние покоя.

Многообразие проявлений состояния покоя у насекомых по их интенсивности, продолжительности, физиологическим и биохимическим особенностям и ряду других характеристик привело к множественности и нечеткости терминов, понятий и критериев, используемых разными авторами при описании конкретных случаев покоя и проведении их классификации.

Возникшие в этой связи трудности усугубляются тем, что на состояние физиологического покоя, возникающего и поддерживаемого внутренними (эндогенными) механизмами, часто накладывается простое физическое оцепенение, происходящее под прямым давлением экстремальных факторов внешней среды, т. е. внешних (экзогенных) механизмов, имеющих совсем иную природу.

Эти «накладки» длительное время не позволяли ученым выработать четкую классификацию состояний покоя у насе­комых. И хотя состояния покоя некоторых насекомых (медоносных пчел, в частности) и сегодня не полностью вписывается в существующую классификацию, однако эта классификация реально существует, и ею широко пользуются.

Особым состоянием животных, и насекомых в том числе, является состояние анабиоза, под которым понимается об­ратимо остановленная жизнь такими физическими факторами, как глубокое охлаждение, глубокое обезвоживание, или их сочетания. При анабиозе все жизненные процессы временно прекращаются или настолько замедленны, что отсутствуют все видимые проявления жизни (БСЭ, Т. 1).

Учитывая все сказанное, будем считать, что насекомые могут находиться в трех состояниях: активной жизнедея­тельности, покоя и анабиоза (рис. П.1).

В свою очередь состояние покоя в соответствии с современной классификацией (Ушатинская Р.С., 1990) делится на две группы: вынужденный покой и физиологический покой (рис. П.2).

Рассмотрим более подробно характеристику этих групп, обратив особое внимание на медоносную пчелу.

Вынужденный (экзогенный) покой проявляется в виде оцепенения или гипобиоза. Характеризуется приостанов­кой жизнедеятельности пчел, сопровождающейся потерей движения и понижением обмена веществ, происходящей под непосредственным воздействием неблагоприятных для жизни внешних условий, резко отклоняющихся от обычной, освоенной нормы (низкая температура, избыток углекислого газа и т.д.). При возвращении обычных условий жизни оцепенение вскоре сменяется активной жизнедеятельностью. Состояние оцепенения может повторяться у одной и той же особи неоднократно через разные промежутки времени без видимого отрицательного эффекта. Вынужденный покой наступает внезапно при любом физиологическом состоянии организма, а при его окончании не требует восстановительного периода, если оцепенение не было слишком длительным и не сопровождалось патологическими изменениями.

Холодовое оцепенение пчел стимулирует длительное пребывание отдельных особей при температуре +10 "С. Но в этом случае оцепенение бывает неглубоким. С понижением температуры глубина оцепенения возрастает. Пчелы, ока­завшиеся при температуре, вызывающей холодовое оцепенение, некоторое время сопротивляются этому за счет повышения двигательной активности. Продолжительность жизни пчел в состоянии холодового оцепенения связана с температурой, вызывающей это состояние. С ее понижением увеличивается скорость гибели отдельных пчел. Так, при +10 °С пчелы погибают через 50-90 часов, а при 0 °С — через 48—60 часов.

Таким образом, холодовое оцепенение пчел затормаживает их двигательные функции и замедляет метаболические (обменные) процессы в организме. Такие пчелы не могут активизироваться, находясь при температуре, вызвавшей это состояние. Для активизации им требуется более высокая температура.

Холодовое оцепенение можно рассматривать как одну из форм гипобиоза (пониженной жизнедеятельности), раз­витию которой благоприятствовал отбор на экономное расходование индивидуального энергетического ресурса. Благодаря этому приспособлению сохраняется жизнеспособность отдельной особи при ее кратковременном охлаждении, когда увеличение теплопродукции в ответ на это охлаждение биологически нецелесообразно. Е.К. Еськов (1983) считает, что холодовое оцепенение не имеет для пчел приспособительного значения, обеспечивающего им длительное выживание при экономном расходовании энергетического ресурса. Этим холодовое оцепенение отличается от диапаузы у одиночно живущих насекомых, которая характеризуется резким снижением обмена веществ и приостановкой развития с целью переживания неблагоприятных условий. Так как отсутствие диапаузы свойственно видам, зимующим в условиях, защищенных от резкого и глубокого охлаждения, гипобиоз в виде оцепенения с успехом выполняет холодозащитную роль, сохраняя в качестве преимущества перед диапаузой способность к быстрому восстановлению активной жизнедеятельности без прохождения длительного во времени реставрационного периода, который обязателен для диапаузы.

Абсолютное большинство одиночно живущих насекомых являются холоднокровными (пойкилотермными) орга­низмами. Такими же свойствами характеризуется и отдельно взятая пчела. Однако клуб пчел, в составе которого эта пчела находится во время зимовки, обладает в отношении теплообразования и терморегуляции некоторыми особенностями, характерными для животных с постоянной температурой тела (гомойотермных). Поэтому приспособительные реакции пчел в процессе эволюции изменялись в направлении развития механизмов регулирования внутригнездового микроклимата.

Физиологический (эндогенный) покой — состояние, сформировавшееся как комплекс физиологических реак­ций организма на периодически повторяющиеся неблагоприятные для активной жизнедеятельности условия внешней среды. Это состояние формируется заблаговременно и требует длительного периода выхода при его окончании.

Физиологический покой включает в себя четыре типа покоя, которые по глубине и продолжительности составля­ют спектр от наиболее кратковременного и поверхностного до наиболее глубокого и продолжительного.

  1. Сон — наиболее общее, широко распространенное в органическом мире явление расслабления физио­логического напряжения работы организма.
  2. Олигопауза — состояние относительно неглубокого покоя, промежуточного между сном и диапаузой.
  3. Диапауза — состояние глубокого продолжительногопокоя.
  4. Супердиапауза — затяжная диапауза продолжительностью более года.
  5. Последний тип зимнего покоя — супердиапауза у пчел не может наблюдаться, поэтому в дальнейшем о нем гово­рить не будем.

Сон — неглубокое и относительно кратковременное состояние, которым охватываются в пределах суток все жи­вотные. В соответствии с суточными изменениями освещенности и историческими особенностями развития, у каждого животного за его высокой активностью следует период отдыха и неподвижности. Произвольно передвигающиеся животные стараются проводить сон в разного рода убежищах или в своих гнездах. Летом в ночное время часть пчел в улье, скорее всего, периодически пребывает именно в этом состоянии.

Олигопауза — более глубокое и продолжительное, чем сон, состояние, с менее глубоким и менее длительным тор­можением обменных процессов, чем во время диапаузы.

Многие насекомые зимуют в состоянии олигопаузы. У видов с выраженной зимней диапаузой после ее завершения (которое часто приурочено к началу морозного периода) наступает олигопауза, которая сохраняется до начала весеннего пробуждения.

Поскольку глубина подавления метаболизма во время олигопаузы значительно меньше, чем в диапаузе, то высокая холодо- и морозоустойчивость насекомых в олигопау-зе поддерживается главным образом криопротекторами (веществами, защищающими от холода), образование которых в организме насекомых начинается заблаговременно еще осенью с понижением температуры до 3—5 "С. Во второй половине зимы интенсивность метаболизма постепенно повышается, происходит обратное преобразование криопротекторов (своеобразных антифризов) в исходные продукты — сахара и белки, холодостойкость насекомых ослабляется. С наступлением положительных температур в обмен веществ вкл'ючаются жировые резервы, что сопровождается выделением значительного количества воды, водный баланс насекомых увеличивается до видовой нормы, насекомые просыпаются.

Диапауза. В общем случае термины «диапауза» и «криптобиоз» являются синонимами, но понятие «криптобиоз» имеет более широкие рамки применения, ибо оно относится ко всем животным. В энтомологии криптобиоз насекомых принято называть диапаузой.

Диапауза является важным приспособлением в цикле развития- насекомых, благодаря которому приобретается воз­можность существования в таких климатических зонах, которые в противном случае не могли быть для них доступными.

Криптобиоз (скрытая жизнь) = физиологический (эндогенный) покой = диапауза — состояние, сформировавше­еся как комплекс физиологических реакций организма на периодически повторяющиеся неблагоприятные для жиз­недеятельности условия внешней среды.

В отличие от оцепенения, наступающего на любой стадии развития особей и при любом их физиологическом состоянии, диапауза развивается только на определенной для каждого вида стадии индивидуального развития и фор­мируется заблаговременно. Для входа в зимнюю диапаузу насекомым обычно требуется охлаждение при температуре между О °С и 10 °С. Началу диапаузы предшествует заблаговременная подготовка, в ходе которой осуществляются: 1) депонирование (запасание и сохранение) резервных веществ; 2) дегидратация (обезвоживание) тканей и органов; 3) сокращение энергии оксидативного (связанного с кислородом) газообмена; 4) общее понижение интенсивности тканевого метаболизма.

С переходом в состояние диапаузы насекомые становятся значительно более устойчивыми к неблагоприятным воздействиям внешней среды (низким температурам, низким концентрациям кислорода, высоким концентрациям СО2 и т.п.), чем во время активной жизнедеятельности. Эта реакция связана с подавлением метаболизма и типична для всех живых организмов. Состояние подавления метаболизма в виде скрытой жизни (криптобиоза или диапаузы) длительно во времени, глубокое и граничащее со смертью. Выход из этого состояния требует значительного промежутка времени и определенных щадящих условий внешней среды. У многих видов, развивающихся в каждом вегетационном сезоне более чем в одном поколении, летние генерации развиваются непрерывно, и диапауза приурочена в основном только к последним, зимующим генерациям.

А теперь коротко рассмотрим, какие биохимические процессы происходят в живом организме при подготовке к зимнему покою и в ходе его.

Существуют два типа биохимических процессов, ведущих к получению энергии, необходимой организму: 1) аэробиоз — процесс, связанный с использованием кислорода воздуха; 2) анаэробиоз (гликолиз) — процесс, не свя­занный с использованием кислорода воздуха.

И. Опарин (1957) утверждал, что наиболее древним и общим для всех организмов способом получения энергии из органических веществ является их анаэробное разложение. Анаэробиоз является первичным, а аэробиоз — вторичным в плане эволюционного развития живых организмов. Многие ученые небезосновательно полагают, что жизнь на Земле возникла в бескислородной среде.

При частичном или полном анаэробиозе, в условиях которого протекает диапауза насекомых, главным источни­ком получения свободной энергии служат углеводы (гликоген). С понижением температуры потребление кислорода у насекомых прогрессивно уменьшается. К тому же насекомые с их хорошо развитой трахейной системой свободно переносят пониженные концентрации кислорода.

Дальше попробуем разобраться, в каком же состоянии зимнего покоя находятся пчелы в клубе и какие процессы при этом там происходят.

Известно, что с наступлением осенних похолоданий, когда внешняя температура опускается ниже 10—12 °С, пчелы собираются в клуб, где и находятся до весеннего потепления. При рассмотрении этого вопроса нет необходимости подробно описывать модели зимнего клуба, поскольку нас будут интересовать прежде всего только параметры мик­роклимата внутри клуба и поведение пчел.

А. Гайдар и др. (1994) провели детальное исследование температурного режима зимнего клуба. Результатом этого исследования стал вывод о том, что температура внутри зимнего клуба меняется на протяжении суток в среднем от 20—24 до 28—35 °С. Кроме того, авторы исследования считают, что пчелы внутри клуба достаточно активны на протяжении всей зимовки.

Принято считать, что на поверхности клуба температура равна 10 °С. Казалось бы, что и температура тела пчел, сидящих на поверхности клуба, должна быть такой же. Однако Г. Эш (1960) установил, что температура груди и брюшка пчел на поверхности клуба никогда не опускается ниже 20 °С.

Расчеты показывают, что половину зимы каждая пчела проводит при. температуре выше 14 °С. При этом только незначительную часть времени (около 20%) каждая пчела из зимнего клуба непосредственно соприкасается с низкими температурами, находясь во внешнем слое корки клуба (Комиссар А. Д., 1994).

Известно, что клуб своей массой захватывает в верхней части ячейки с медом, а в нижней — пустые ячейки. Уста­новлено, что преобладающая масса пчел клуба (в среднем 64%) размещается на участках сота, свободных от меда. При этом около 58% этих пчел находятся внутри пустых ячеек только в той части клуба, где температура ниже 25 "С. Пустые ячейки, находящиеся в зоне клуба с температурой выше 25 °С, пчелы не занимают. Видимо, по каким-то причинам эти условия не подходят для пчел. Скорее всего, причиной такого выбора является то, что теплообразование пчел, находящихся в ячейках, совпадает с количеством тепла, выделяемого в результате основного обмена, который происходит при температуре 20—25 °С (Таранов Г.Ф., 1961). Поскольку зимой передача корма отсутствует и каждая пчела питается самостоятельно, то все пчелы, находящиеся внутри ячеек без меда или на поверхности сота, должны совершать периодические перемещения для пополнения кормовых запасов в зобике. Следовательно, происходит естественная циркуляция пчел в зимнем клубе (Комиссар А. Д., 1994).

О.С. Львов (1961) установил, что у пчел, находящихся в пустых ячейках, масса медовых зобиков на 30—60% боль­ше, каловая нагрузка задней кишки на 12—14% меньше, а интенсивность белкового обмена на 20,4% меньше, чем у пчел, находящихся на поверхности сота.

Теперь о газовом режиме зимнего клуба.

Установлено, что при зимовке пчел на меде с пергой концентрация углекислого газа внутри клуба может доходить до 3,8% (Михайлов, Таранов, 1961). Напомним, что в атмосферном воздухе нормальной концентрацией СО2 считается 0,03%. В то же время известно, что при увеличении концентрации СО2 за пределами клуба до 3—4% пчелы начинают активное вентилирование клуба (Еськов Е.К., 1983).

Минимальное содержание кислорода и максимальный уровень СО2 в зимнем клубе приходятся на вторую поло­вину осени — первую половину зимы. В этот период концентрация углекислого газа в центральной части гнезда со­ставляет в среднем 5%. Его максимальное значение может достигать 8—11%, а содержание кислорода при этом опускается до 3—4% (Еськов Е.К., 1983). В атмосферном воздухе среднее содержание кислорода составляет 20,4%.

А теперь поговорим о таких важных для окончательных выводов моментах, как тип дыхания зимних пчел и обмен­ные процессы в их организме.

У пчел в зимний период изменяется тип дыхания. Если у летних пчел основные процессы образования тепла совер­шаются при участии ферментов, разлагающих в клетках тела сахара с использованием кислорода воздуха, то у зимних — возрастают процессы обмена веществ при участии ферментов, которые используют кислород, связанный с жиром, накопленным в теле пчел с осени. Смена типа дыхания связана с большим скоплением пчел в плотном клубе, куда затруднен свободный доступ кислорода. Замена аэробного обмена анаэробным и степень этой замены во многом определяют выживаемость пчел в зимний период (Лебедев В.И., Билаш Н.Г., 1991).

А.Ф Губин и Н.И. Смарагдова (1946) показали, что пчелы реагируют на недостаток кислорода понижением обмена веществ. При недостатке кислорода пчелы, в отличие от высших животных, могут значительно полнее использовать его. Так, в опыте пчелы, находящиеся в бездеятельном состоянии, начинали погибать от недостатка кислорода лишь при содержании его в воздухе менее 5%. Без видимого вреда пчелы переносили концентрации С02 до 9%. Следовательно, можно сказать, что у пчел без расплода, находящихся в бездеятельном состоянии, существует целесообразная , реакция на недостаточную вентиляцию гнезда. В самом деле, живя в дуплах деревьев и находясь в скученном состоянии, пчелы часто попадали в условия недо- -статка кислорода и избытка СО2. В процессе приспособления к окружающей среде у них выработалась способность переживать эти экстремальные ситуации.

В связи с этим Г.А. Аветисян (1949) высказал предположение, что повышение концентрации СО2 является необхо­димым условием перехода пчел в состояние зимнего покоя и для понижения уровня обмена во время зимовки. За счет снижения уровня метаболизма из-за высоких концентраций СО2 и низких концентраций О2 обмен веществ и расход энергии в зимнем клубе пчел в 250—300 раз меньше, чем в активный период жизни пчел. В то же время медоносные пчелы, в сравнении с другими насекомыми, зимующими в состоянии диапаузы или глубокого оцепенения, поддерживают в десятки, а то ив сотни раз более высокий уровень метаболизма. Состояние, при котором каждая особь работает с такой большой интенсивностью, назвать состоянием покоя можно только весьма условно.

На сегодняшний день Нет однозначного понимания роли углекислого газа в обменных процессах пчел в ходе зи­мовки. Некоторые ученые и практики утверждают, что увеличение концентрации СО2 приводит к уменьшению интен­сивности обмена веществ в организме пчел, уменьшает потребление корма, что, в свою очередь, ведет к улучшению зимовки. А происходит это, по их мнению, потому, что пчелы хорошо приспособлены к зимовке в условиях очень слабой вентиляции. Именно поэтому в дуплах деревьев пчелы тщательно заделывают все щели, особенно вверху. В таких условиях внутри клуба неизбежно скапливается углекислый газ, который воздействует на пчел, затормаживая двигательные функции и снижая обмен веществ.

Кстати, о дупле. Существует представление о том, что по причине полной замкнутости объема дупла и малого размера летка зимой в дупле создаются очень высокие концентрации СО2. Оказывается, что это не так. Е.К. Есь-ков (1990) описывает проводимый в течение нескольких лет опыт по измерению газового состава гнезд семей, имеющих во время зимовки разную силу (от 25 до 40 тыс. пчел), находящихся в дупле объемом около 50 литров в липе. Обобщающие результаты таковы: концентрация СО2 осенью в центральной части гнезда составляла 0,7—2,2%, зимой — 3,5—5,4%'. Со стороны летка концентрация СО2 колебалась от 1,8 до 3,1%. В марте — апреле концентрация СО2 понижалась в этих зонах до 1,1—2,1 и 0,9—1,8% соответственно. Следовательно, и значения концентраций углекислого газа и динамика их сезонных изменений в дупле и в улье одинаковы.

Приведенная выше информация позволяет сказать, что при определенных условиях высокие концентрации СО2 по­ложительно влияют на непосредственный ход зимовки пчел. А как будет обстоять дело с отдаленными последствиями? Установлено, что концентрация углекислого газа в улье за пределами зоны гнезда, занимаемой пчелами в период зимовки, влияет на скорость весеннего развития семей. Чем выше была эта концентрация, тем медленнее развивались пчелы весной (Еськов Е.К., 1990). Поясняется это тем, что при повышенных концентрациях СО2 у пчел интенсифицируется расход резервных веществ, запасенных с осени, что ограничивает дальнейшее участие этих пчел в выращивании расплода. Это замедление развития также связано с отрицательным влиянием повышенных концентраций С02 и на физиологическое состояние пчел. Дело в том, что углекислый газ в больших концентрациях токсичен для всего живого. Он вызывает гипоксию (кислородное голодание), которая обусловливает развитие в организме патологических изменений. Так, пчелы, находящиеся в среде, содержащей более 10% СО2 и менее 5% кислорода, при нормальной температуре погибают за 2—3 дня. В связи с этим физиологическое старение пчел происходит тем быстрее, чем выше была концентрация СО2 в среде, где они находились.

А почему так происходит? Установлено (Таранов Г.Ф., 1968), что при длительном пребывании пчел в среде с низ­ким содержанием кислорода и высоким содержанием СО2 (в анаэробных условиях) в их организме накапливаются продукты неполного сгорания сахара — молочная кислота и другие вещества. Попав затем в условия нормального содержания кислорода, пчела «погашает» кислородную «задолженность» — потребление О2 на некоторое время становится выше нормального. Следовательно, при дефиците кислорода в организме пчелы протекают лишь начальные процессы разложения Сахаров до образования молочной кислоты, которая только с появлением доступа О2 начинает окисляться.

Изложенное выше позволяет сказать, что в период зимовки пчелиная семья в состоянии переносить повышенное содержание углекислого газа в воздухе. При этом рост его концентрации за пределами зоны, занимаемой пчелами, приводит к уменьшению потребляемого ими корма (указанная связь ограничивается 3% уровнем СО2). Однако увеличение концентрации углекислоты отрицательно влияет на физиологическое состояние пчел. В частности, они сильнее изнашиваются, выращивают весной меньше расплода и быстрее погибают. Отсюда очевидна нецелесообразность экономии корма с помощью способов и средств, ограничивающих удаление углекислого газа из улья (Еськов Е.К., 1983).

Следует обратить внимание также на то, что концентрации СО2 ниже 3% за пределами гнезда могут или тормо­зить, или повышать активность пчел. Парадоксальность такой реакции пчел связана с особенностями работы их ре­цепторов углекислого газа, чувствительность которых возрастает с увеличением температуры и падает при ее уменьшении. Так, семьи, зимующие при температуре от +3 до —3 °С, снижают потребление корма за зиму от 17,3 до 5,8 кг при повышении концентрации СО2 за пределами клуба от 0,6 до 2,5%. В случае зимовки при оптимальных положительных температурах (от +9 °С осенью до +5 °С в конце зимы) при увеличении концентрации СО2 от 0,4 до 1,8% суточное потребление корма увеличивалось от 22 до 56 г. Следовательно, при оптимальной положительной температуре зимовки повышение концентрации СО2 не вызывает понижение активности пчел (Еськов Е.К., 1990). Отсюда следует очевидный вывод о необходимости хорошей вентиляции гнезда при зимовке пчел с подогревом.

Сторонники зимовки пчел при высоких концентрациях СО2, говоря о достоинствах такой зимовки, сообщают о малом потреблении пчелами корма, уменьшении каловой нагрузки, чистых и сухих гнездах. Все это именно так и есть, поскольку все эти факторы взаимосвязаны. Однако практически никто из них не связывает зимовку таких семей с их дальнейшим резким весенним ослаблением и последующим летним медосбором. Но ведь правдой является то, что мы содержим пчел не столько для того, чтобы их отлично зимовать, сколько для того, чтобы они давали нам высокие медосборы.

Теперь давайте все же попробуем ответить на вопрос о том, в каком состоянии зимуют наши пчелы. Для этого вос­пользуемся приведенной выше классификацией (см. рис. П.2) и поданной информацией.

Мне представляется, что применительно к отдельным особям пчелиной семьи во время зимовки мы имеем дело с периодически повторяющимся вынужденным покоем, т. е. оцепенением или гипобиозом. Причем гипобиоз может пе­риодически наступать только у пчел, сидящих в корке клуба, — неглубокий холодовой гипобиоз, и у пчел, сидящих в пустых ячейках, — гипобиоз по причине высоких концентраций С02 при температуре ниже 25 "С (углекислотный ги­побиоз). Остальные пчелы, находящиеся в центре клуба при высоких концентрациях СО2 и относительно высоких температурах, находятся в активном состоянии. В т.аком состоянии они там потребляют корм и, скорее всего, стремятся удалить избыток углекислоты, вентилируя изнутри клуб.

Поскольку факт циркуляции пчел в клубе установлен, то можно предполагать, что за время зимовки каждая отдельная пчела периодически может находиться в одном из трех состояний: 1) в активном состоянии; 2) в состоянии заторможенной низкими температурами активности; 3) в состоянии гипобиоза. Переход из одного такого состояния в другое будет определяться наличием или отсутствием корма в зобике пчелы и ее общим физиологическим состоянием.

Что касается пчел, сидящих в пустых ячейках, то, на мой взгляд, они дышат там воздухом, концентрация СО2 в котором выше, чем в воздухе за пределами ячеек. Я могу объяснить это предположение тем, что пчела, находясь в ячейке, плотно закупоривает ее своим телом, поэтому вентиляция ячейки будет затруднена. В результате этого в ячейке будет накапливаться больше углекислого газа, чем в относительно свободном пространстве улочек. И хотя пчела имеет 9 пар дыхалец, расположенных на груди и брюшке, а брюшко располагается в открытой части ячейки, пчела все же будет в Основном дышать воздухом, находящимся в самой ячейке. Относительно высокий уровень СО2, оптимальная (невысокая) температура, достаточное количество корма в зобике позволяют этим пчелам находиться в состоянии углекислотного оцепенения (гипобиоза) и самого низкого уровня метаболизма из всех пчел клуба. Если аппроксимировать это состояние на теплокровного человека, то можно сказать, что такие пчелы «крепко спят». Самой важной задачей этих пчел (в плане сохранения семьи до наступления репродуктивного сезона) является поддержание своего работоспособного состояния по возможности дольше и с минимальными расходами своих резервных веществ, запасенных еще с осени.

Менее глубокое состояние подавления жизнедеятельности будет у пчел, сидящих в корке клуба. Заметим, что у этих пчел появляется дополнительный (к С02) фактор торможения их активности — низкие температуры снаружи клуба. А известно, что у пчел рецепторы холода и углекислого газа совмещены, и оба эти раздражителя они воспринимают одинакЬво. Тогда, казалось бы, совместное действие холода и СО2 должно заметно затормозить активность пчел. Однако пчелы корки, оказавшись при температуре холодового оцепенения, сопротивляются этому за счет повышения (в определенных рамках) метаболической активности и начинают активно вырабатывать тепло. Вспомним опыт Г. Эша, в котором он установил, что температура тела таких пчел никогда не опускается ниже 20 °С. Выделение тепла происходит за счет сокращения грудных мышц, и мы слышим, как пчелы в клубе «шелестят». Поэтому можно сказать, что пчелы корки находятся в состоянии заторможенной низкими температурами активности, но говорить о том, что они «отдыхают», нельзя. На мой взгляд, как раз эти пчелы «включают» активную вентиляцию клуба, когда уровень С02за его пределами повышается до 3—4%. В таком случае мы слышим, как клуб «ревет».

Что касается пчел, находящихся в ядре клуба, то они там не должны активно вырабатывать тепло, как это трактуется во многих источниках. Пассивное же тепло они, как и всякий живой организм, в котором происходят обменные про­цессы, безусловно, и непроизвольно выделяют. Поэтому-то внутри клуба и бывает самая высокая температура, поскольку в центре клуба происходит накопление «пассивного тепла» при минимальной его теплоотдаче наружу по причине высоких теплоизолирующих свойств корки, в которой пчелы еще и активно вырабатывают тепло.

Теперь проведем анализ всех типов зимнего физиологического покоя (рис. П.2) применительно к пчелам. На мой взгляд, ни сон, ни олигопауза, ни диапауза к зимовке пчел отношения не имеют.

Летом часть пчел в улье ночью, скорее всего, пребывает в состоянии сна. Зимой же состояние сна заменяет пе­риодически наступающий гипобиоз, о котором было подробно рассказано. Поэтому физиологического сна зимой у пчел нет, а есть периодическое вхождение их в состояние вынужденного гипобиоза.

Что касается олигопаузы и диапаузы, то эти состояния характерны для одиночных холоднокровных насекомых, ко­торые поодиночке переживают неблагоприятные зимние условия. Для вхождения в эти состояния насекомым требуется охлаждение при температуре от 0 до 10 "С (Ушатйнс-кая Р.С., 1990). Как было показано выше, при таких температурах пчелы уже впадают в холодовое оцепенение. Кроме того, для этих процессов характерно их непрерывное протекание на длительном промежутке времени (несколько месяцев). А пчелы в ходе зимовки много раз входят в активное состояние, в котором они кормятся, следовательно, за время зимовки их состояние много раз изменяется. По этим причинам зимнее состояние пчел нельзя охарактеризовать ни как диапаузу, ни как олигопаузу. К тому же эти состояния требуют длительного во времени периода выхода при их окончании, и пчелы, находясь в таких состояниях, не смогли бы так быстро «переключаться» из одного состояния в другое, как это есть на самом деле. И последний аргумент — при вхождении в диапаузу или олигопаузу насекомые перестают принимать корм и возобновляют этот физиологический акт только после полного выхода из этих состояний. По всем изложенным выше причинам пчелы зимой в состоянии олигопаузы или диапаузы пребывать не могут.

Небольшое уточнение. Иногда некоторые авторы, говоря о диапаузе насекомых, называют это состояние «крип­тобиозом». Это терминологическая ошибка, поскольку понятие «криптобиоз» в отношении насекомых принято называть «диапаузой». Так что к приведенному выше выводу можно добавить утверждение о том, что состояния крип-тобиоза у пчел тем более быть не может.

Теперь я надеюсь, что моему уважаемому читателю и самому не составит большого труда ответить на постав­ленный в заглавии вопрос о мифе или реальности зимнего анабиоза пчел. Такого состояния пчел, как анабиоз, из­начально быть не может, как бы кому ни нравился такой «броский» термин. Однако выскажу предположение, почему могла произойти эта еще одна терминологическая путаница. Дело в том, что раньше (в прошлом веке) термины «диапауза»'и «анабиоз» были словами-символами.

О состоянии анабиоза пчел вполне определенно высказался и В.Г. Жаров (ж. Пчеловодство № 2, 2006: «Если бы медоносная пчела впадала в зимний анабиоз, подобно одиночно зимующим самкам ос и шмелей, пчелам не. было бы необходимости собираться в клуб, так как в таком состоянии безразлично, как зимовать — скопом или поодиночке, поскольку все находятся в одинаковом состоянии. Не было бы нужды и делать запасы корма... Физиологически переход медоносной пчелы в состояние анабиоза невозможен, поэтому в пчелиной семье его нет и в помине».

Так что зимний анабиоз пчел — чистейшей воды миф, а не реальность.

Краткое содержание вопроса (выводы)

  1. Насекомые в течение своей жизни могут пребывать в одном из трех состояний: 1) активная жизнедеятельность; 2) покой; 3) анабиоз.
  2. Состояние покоя насекомых может быть вынужденным (экзогенным) или физиологическим (эндогенным).
  3. Состояние вынужденного покоя наступает как не посредственная реакция на подавление жизнедеятельности организма экстремальными условиями внешней среды (низкие температуры, высокие концентрации углекислого газа и т.д.).
  4. Состояние физиологического покоя формируется заблаговременно как приспособительная реакция организма на периодически повторяющиеся неблагоприятные условия внешней среды. Это состояние у насекомых может проявляться в виде сна, олигопаузы или диапаузы.
  5. Во время нахождения в зимнем клубе каждая отдельная пчела может периодически пребывать в одном из трех состояний: 1) в активном состоянии —в ядре клуба; 2) в состоянии заторможенной низкими температурами активности — в корке клуба; 3) в состоянии гипобиоза — внутри пустых ячеек, где температура ниже 25 °С. Активно тепло вырабатывают только пчелы, находящиеся в корке клуба. Остальные пчелы клуба тепло выделяют пассивно и непроизвольно.
  6. Внешними факторами, которые непосредственно вызывают соответствующие состояния пчел в зимнем клубе, являются низкие температуры и повышенные концентрации СО2. В условиях зимовки пчел при небольших температурах в районе О °С оптимальными концентрациями СО2в гнезде являются их значения от 1-1,5 до 3-3,5% (биологический оптимум). В этих условиях пчелы потребляют мало корма и хорошо зимуют. При более высоких температурах зимовки, или больших концентрациях СО2 пчелы активизируются, потребляют больше корма и плохо зимуют.
  7. Медоносные пчелы в состоянии олигопаузы или диапаузы во время зимовки находиться не могут. Эго объясняется тем, что каждая отдельная пчела находится в составе клуба, где происходит коллективная терморегуляция, в результате которой температура внутри клуба не опускается ниже 20 "С, а при таких температурах эти состояния наступать не могут.
  8. Медоносные пчелы никогда не могут находиться в состоянии зимнего анабиоза — полной временной остановки обменных процессов.

Приложение 1. Живое дерево: Осень — зима—весна

Глядя на сбросившее листву дерево, многим из нас кажется, что жизнь в нем остановилась до следующей весны. Кое- кто ничуть не сомневается в этом, однако не все так просто и однозначно в тех процессах, которые происходят в таком, казалось бы, известном нам растении, как дерево...

Ученые многих стран, изучающие жизнедеятельность (физиологию) древесных растений, пока не пришли к единому мнению относительно того, как именно древесный организм реагирует на снижение температуры окружающей среды, какие процессы при этом и в какой последовательности происходят в капиллярах и живых клетках древесины, почему и при каких условиях происходит полное прекращение жизнедеятельности (вымерзание) растений.

При глубокой проработке этого вопроса возникает множество частных проблем. Вот только один пример — вода. Уж, кажется, что может быть проще!

У многих из нас еще со школьных лет прочно установился стереотип о том, что вода замерзает при температуре 0 "С. Однако оказывается, что самая обычная вода, находящаяся в стеклянной трубочке с микрокапилляром в 0,1 мм, замерзает при —20 °С (Чудинов Б.С., 1984). В то же время в древесном капилляре такого же диаметра она замерзает при более высокой температуре. Приемлемого объяснения этому факту пока никто не дал. Более того, имеется инфррмация о том, что при определенных условиях обычная вода может оставаться в жидком состоянии (так называемая переохлажденная вода) при температурах вплоть до -70 °С (Веретенников А:В., 1987).

Существует также и ряд других проблем, по которым пока нет однозначного понимания.

По всем этим причинам предлагаемая модель функционирования живого дерева лиственной породы в период вре­мени осень — зима — весна не может претендовать на бесспорность. Однако, с учетом всей имеющейся информации по этому вопросу на сегодняшний день, эта модель представляется наиболее вероятной.

♦ ♦ ♦

Процесс подготовки дерева к зиме начинается задолго до ее наступления. Считается, что механизм предварительной подготовки дерева к зиме включается с началом сокращения светового дня, когда в дереве начинают приостанавливаться процессы роста. Затем в конце лета дерево вступает в состояние так называемого внутреннего покоя, при котором в древесном организме резко снижается интенсивность обмена веществ.

При дальнейшем устойчивом снижении температуры воздуха ниже +10 °С, чаще всего это происходит в августе, дерево переходит в состояние глубокого (органического) покоя, который для большинства древесных растений средней полосы длится до ноября — декабря (Сергеев Л.И., 1964). По другому источнику — до ноября — января (Лесная энциклопедия, 1986).

Осенью с наступлением холодов обменные процессы в дереве продолжают замедляться. Уменьшаются в связи с этим и возможности проводящей системы дерева па доставке влаги и питательных веществ к ветвям (особенно тонким) и листьям. Однако транспирация (испарение) влаги в атмосферу не прекращается, и для того чтобы уменьшить транспирацию и привести ее хоть в какое-то соответствие с возможностями по доставке влаги, дерево сбрасывает листву. Таким образом, дерево защищает себя от зимнего иссушения.

В процессе характерных для осени многократных перепадов температур происходит так называемое закаливание дерева. В ходе этого периода внутри живых клеток дерева начинают накапливаться защитные вещества в виде растворов Сахаров и некоторых других веществ. Эти защитные вещества создают в дереве такие условия, при которых сильно снижается вероятность образования льда внутри живых клеток. Но даже у наиболее морозостойких деревьев вся имеющаяся в тканях вода не может оставаться незамерзающей. Какая-то ее часть при длительном воздействии низких отрицательных температур все же будет замерзать. Самое главное, чтобы этот процесс происходил не в протопласте (оболочке) живой клетки, а в межклеточном пространстве, тогда протопласт будет подвергаться меньшей опасности получить механические повреждения.

В лабораторных условиях при постепенном ступенчатом понижении температуры удалось добиться чрезвычайно высокой морозоустойчивости дерева. Так, в одном из опытов И.И. Туманова ветка яблони, помещенная в переносную морозильную камеру с температурой —153 °С, весной цвела и даже плодоносила (по А. А. Веретенникову, 1987).

При дальнейшем понижении внешних температур отток воды в межклеточные пространства увеличивается; в этот момент времени там будет находиться ровно столько воды, сколько ее сможет кристаллизоваться при имеющейся в данный момент температуре.

Процесс закаливания дерева и накапливания воды в межклетниках происходит постепенно и, в зависимости от ха­рактера наступающей зимы, может занимать продолжительный период времени. В ходе этого периода сокодвижение в дереве еще происходит, хотя и в замедленном темпе.

С переходом внешних температур в область устойчивых отрицательных значений корнеобитаемый слой почвы по­степенно промерзает, что приводит к уменьшению поглощаемой корнями влаги.

При дальнейшем охлаждении древесины имеющаяся в ней вода после небольшого переохлаждения начинает за­мерзать вначале в наиболее крупных капиллярах. Но свойства воды таковы, что процесс ее кристаллизации сопровождается выделением теплоты. Так, при замерзании одного грамма воды выделяется 335 Дж (80 кал) тепла. По этой причине температура древесины, в капиллярах которой начинает замерзать вода, повышается до 0 °С и стабилизируется на этом уровне. Объясняется данное явление тем, что в лед за единицу времени может превратиться ровно столько воды, сколько необходимо для того, чтобы выделяющаяся при этом теплота компенсировала отводящуюся за это же время теплоту при охлаждении древесины внешним воздухом. Температура в отдельных точках внутри древесины начнет опускаться ниже 0 °С лишь после того, как вся свободная вода около них замерзнет.

Вода в капиллярах дерева (так называемая свободная вода) начинает замерзать только при охлаждении древесины до —2...5 °С (Чудинов Б.С., 1984). Другой источник утверждает, что в стволах древесных пород образование льда происходит при —2...4 "С, а при сухой атмосфере — при -8... 11 "С (Самыгин Г.А., 1974).

Однако с началом замерзания в стволе кристаллизуется только часть воды, а часть этой свободной (не связанной в клетках) воды в межклеточных пространствах остается в жидком состоянии и сокодвижение, хотя и очень замедленно, продолжается до еще более низких температур. Способность воды (пасоки) сохраняться в переохлажденном жидком состоянии в тканях древесины, наличие в них растворов органических и минеральных веществ, способствующих сохранению жидкого состояния воды (наподобие антифриза), своевременная «закалка» дерева все увеличивающимися перепадами температур предохраняют дерево от гибели даже при трескучих морозах.

Что же касается связанной в клетках влаги, то она начинает замерзать при ее охлаждении до —5...—16 °С (Самыгин Г. А., 1974), до -10... 15 °С (Чудинов Б.С., 1984). Принимая во внимание значительную инерционность температурного поля в древесных стволах, особенно большого диаметра, это происходит, видимо, при понижении температуры в атмосфере до —15...—20 °С (Чудинов Б.С., 1984).

Количество кристаллизуемой в межклетниках воды постепенно увеличивается, и в случае наступления продол­жительного периода низких отрицательных температур в декабре — январе дерево переходит в состояние вынужденного (экзогенного) покоя.

Это состояние характеризуется наличием в межклеточных пространствах заболони определенного количества замерзшей воды, почти полным отсутствием сокодвижения в стволе и ветвях, продолжением кутикулярной (покровной) транспирации и, как следствие, постоянным дефицитом влаги в живых тканях дерева. Дыхание живых клеток, испытывающих дефицит влаги, продолжается постоянно, хотя и с резко уменьшившейся интенсивностью. Дерево снизило все свои жизнеобеспечивающие функции до минимально возможного уровня, который, однако, достаточен для возобновления этих функций с наступлением временного или постоянного потепления. Подсушенные живые клетки готовы в любой момент принять недостающую воду, находящуюся в межклеточных пространствах в замерзшем и переохлажденном состоянии, как только она нагреется и перейдет в жидкое агрегатное состояние.

Параллельно с описанными выше процессами в это же время в дереве происходит и другой процесс. Как показы­вают исследования (Крамер П., Козловский Т., 1983), с началом перехода дерева в состояние внутреннего покоя в конце лета начинает изменяться концентрация газов в стволе дерева: концентрация кислорода начинает повышаться, а углекислого газа — уменьшаться. К январю — февралю кислород уже может занимать более 15% общего объема ствола (сосна) и до 30% у тополя, в то время как углекислый газ и у сосны и у тополя занимает не более 5% объема ствола. Эти изменения концентраций газов вызываются изменениями обменных процессов, которые в свою очередь определяются понижением среднесуточных температур. При этом четко прослеживается обратная зависимость между значениями внешних температур и концентрациями О2 и прямая зависимость между температурами и концентрациями СО2. Наличие этого процесса означает, что объем ствола, например, тополя в зимнее время занят в таком соотношении: около 30% древесиной, около 30% — свободной и связанной водой в разных агрегатных состояниях и более чем на 40% — газом (О2+ СО2) (Крамер П., Козловский Т., 1983).

Газ в древесине заполняет те полости и пустоты, которые не заняты водой. Если бы газ находился в капиллярах вместе с водой и разрывал непрерывные водные потоки, то это сделало бы невозможным передвижение водных потоков, ибо обязательным условием для передвижения жидкости в капилляре является непрерывность и неразрывность водного потока.

Наличие в стволе зимнего дерева большого количества пустот, составляющих до 40% общего объема ствола и занятых газом, придает древесине хорошие теплоизолирующие свойства.

Что же касается возможности пополнения запасов воды мелкими ветвями в холодное время года (а именно они испытывают в это время наибольший дефицит влаги), то И.И. Туманов (1955) установил следующее. Срезанные побеги, хранившиеся зимой на открытом месте, содержат меньше воды, чем побеги, находившиеся в тех же условиях на растениях. Объясняется это тем, что даже в холодные месяцы происходит пополнение влаги в ветвях за счет притока воды из других частей дерева, где имеются запасы, влаги. Такое передвижение воды может быть и при слабых морозах, если в древесном организме остается еще достаточное количество воды в жидкой фазе. Пополнение водного дефицита возможно даже при значительных морозах. Оно наблюдается при солнечной погоде, когда надземные части могут заметно прогреваться по сравнению с окружающим воздухом. Таким путем тонкие веточки, имеющие большую поверхность испарения, периодически пополняют израсходованную воду за счет ее запасов в более массивных частях растений. Если длительное время из-за сильных морозов этого происходить не будет, то ветви будут повреждаться и в дальнейшем отмирать.

Основной, причиной повреждения древесины при замерзании растений считается обезвоживание цитоплазмы клетки, вызванное образованием льда в межклетниках. Все более и более оттягивая воду из цитоплазмы, лед увеличивается в объеме и начинает чисто механически повреждать поверхностные слои обезвоженной цитоплазмы.

Ю.З. Кулагин (1969) также указывает на то, что во время зимних оттепелей и слабых (менее 5—7 °С) морозов в побеги поступает вода из толстых скелетных ветвей и ствола, которая ликвидирует опасный водный дефицит, вызванный зимним иссушением.

Однако при наступлении продолжительного периода низких отрицательных температур (—15...—20 °С) дерево пере­ходит в состояние вынужденного покоя, при котором сокодвижение в дереве будет в значительной мере замедленно, а в отдельные периоды очень низких температур и вовсе прекращаться.

Ранней весной с началом потепления при прогреве ствола до положительных температур возобновляется интенсивное сокодвижение, в первую очередь за счет запасов свободной влаги, хранящейся зимой в межклеточных про­странствах. По мере прогрева почвы и корнеобитаемого слоя возобновляется поступление влаги от корней, включается механизм активного поглощения воды древесным организмом. Движущей силой активного поглощения является так называемое корневое давление. Корневая система при этом превращается в своеобразный насос, который гонит влагу по стволу. Механизм активного поглощения действует только ранней весной. В дальнейшем дерево переходит на пассивное поглощение влаги за счет кутикулярной (с поверхности дерева), а затем — и листовой транспирации, которая теперь будет основной движущей силой, вызывающей перемещение влаги в проводящей системе дерева.

3.4.3. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ

Перейдем к описанию принципиальных схем основных элементов схемы терморегулирования (рис. 3.35—3.37).

ü  Силовой блок и блок питания для подогрева ульев

В качестве силового трансформатора Т1 в схеме используется серийный накальный трансформатор типа ТН61- 127/220-50К, но может использоваться и любой другой на мощность не менее 200 Вт (для 10-ти ульев).

Напряжение вторичной обмотки должно соответствовать выбранному напряжению для подогрева. При этом надо иметь в виду следующее:

  1. Реально к подогревателям ЕК будет прикладываться напряжение на 1,5 В ниже расчетного за счет падения этого напряжения на открытом тиристоре VВ моей схеме к подогревателю реально прикладывается напряжение 22,5 В.
  2. За счет естественного повышения величины сопротивления нагревательного элемента при его разогреве ток через подогреватель уменьшается. Реальный ток через один подогреватель ЕК составляет 0,7 А против 0,96 А по расчету.

За счет этих двух причин реальная мощность подогревателя составляет 16 Вт против 23 Вт по расчету.

Эти особенности работы схемы надо обязательно учитывать при расчете реальной мощности подогревателя.

Если мощность изготовленного подогревателя окажется недостаточной, то ее можно увеличить или за счет увели­чения питающего'напряжения, снимаемого с трансформатора, или за счет уменьшения сопротивления (длины) на­гревательного элемента. В нашем варианте для увеличения реальной мощности нагревателя до 20 Вт надо или увеличить снимаемое со вторичной обмотки питающее напряжение до 30 В (если такая возможность есть), или отрезать около 5 Ом сопротивления, измеренного на «холодной» проволоке.

И еще одно замечание. Подогреватель обеспечивает заданную мощность при номинальном значении питающего напряжения сети в 220 В. Однако, по ряду причин, особенно в сельской местности, напряжение в сети может под­держиваться ниже номинала. В отдельных местностях напряжение сети бывает даже менее 200 В. Поэтому, если окажется, что не хватает мощности подогревателя, поиск причины надо начинать с измерения номинала питающего напряжения сети.

В схеме в качестве выпрямителя используется мостовая схема на диодах V1—V4 типа КД 203Б. Однако могут использоваться и другие силовые диоды на ток 5—10 А. На транзисторе VT1 собрана схема стабилизации для питания микросхемы. Исполнительным элементом схемы терморегулирования является тиристор V6 типа КУ 202 с любым буквенным индексом от Г до Н. Диод V5 выполняет функцию развязки напряжения, прикладываемого к тиристору и подогревателям. Диод V5 может быть любого типа на ток не менее 0,1 А. Лампа Н1 и светодиоды V7, V8 используются для контроля работы схемы терморегулирования.

Силовой блок для обогрева помещения

Обогрев помещения производится от сети 220 В без трансформатора. Выпрямительный мост блока собран на силовых диодах V1—V4. Это могут быть любые диоды на ток 10 А с обратным напряжением не менее 300 В. Испол­нительным элементом схемы является тиристор V7 типа КУ 202Н(М)

В качестве нагревательного элемента можно использовать любые бытовые электрорадиаторы, электроконвекторы, электроплитки закрытого типа мощностью 500—1 000 Вт. Если температура поверхности нагревателя будет больше 80—90 °С, то эту поверхность надо накрыть толстым металлическим листом. Указанной мощности нагревателя достаточно для поддержания необходимой для зимовки температуры 5 ± ГС в помещении объемом до 10—12 м3 с теплыми (деревянными, из пенобетона, керамзита и т.д.) стенами и хорошо утепленным потолком. В помещении большего объема мощность нагревателя с данным силовым блоком можно увеличить, но не более чем до 2 кВт. При этом силовые диоды V1—V4 и особенно тиристор V7 должны находиться на вертикально расположенных металлических радиаторах площадью 40—50 см2 каждый. Светодиоды V5, V6 используются для контроля работы схемы.

Если будет принято решение осуществлять автоматический обогрев только в помещении и не заниматься внут- риульевым подогревом, то в этом случае надо будет изготовить только силовой блок для обогрева помещения и блок терморегулирования с отдельным блоком питания для него.

Блок питания в этом случае изготавливается по аналогии с блоком питания для подогрева ульев. Но трансфор­матор Т1 может иметь мощность не более 5—10 Вт, вторичное напряжение 26—30 В. Диоды V1—V4 любые на ток не более 0,1 А. Силовой узел — тиристор V6, светодиоды V7, V8 и соответствующие сопротивления исключаются.

Также исключается диод V5. Выходное напряжение этого блока питания выставляется подбором типа стабилитрона или цепочки стабилитронов в цепи базы транзистора VT1 и может составлять от 27 до 30 В. Может использоваться и любой другой блок питания со стабилизатором на соответствующее напряжение и ток не менее 0,1 А.

Внимание! При сборке схемы терморегулирования для помещения надо иметь в виду, что все элементы силового блока будут находиться под опасным для жизни потенциалом 220 В. Под этим же потенциалом будут находиться и элементы блока терморегулирования. По этой причине все эти элементы должны быть надежно изолированы от корпусов этих блоков и недоступны для случайного прикосновения при работе.

ü  Блок терморегулирования

Блок терморегулирования собран на микросхеме К553УД2. Термочувствительным элементом (термодатчиком) является термосопротивление R2 4,7 кОм типа ММТ-4, которое помещается в один из ульев над поверхностью подогревателя под низ рамок.

При настройке схемы потенциометром R7 «Гистерезис» выставляется ширина температурной петли гистерезиса в 1,5-2 °С. Делается это так: вращается ручка потенциометра R3 «Температура» в одну сторону до срабатывания схемы. На шкале «Температура» отмечается точка 1 срабатывания (включения) схемы. Затем потенциометр R3 вращается в противоположную сторону и отмечается точка 2 обратного срабатывания (выключения) схемы. Расстояние между точками 1 и 2 в °С и есть ширина температурного гистерезиса. Регулировкой R7 добиваются, чтобы разница этих температур была не больше 1,5—2 °С.

Потенциометром R1 «ток УЭ» выставляется ток управляющего электрода, при котором происходит надежное срабатывание (открытие тиристора). При этом надо проверить, будет ли при выставленном токе УЭ происходить закрытие тиристора. В моей схеме для тиристора КУ 202Л выставлен /уэ = 8 мА.

Подбором R1 выставляется значение выбранного температурного диапазона автоматического регулирования на шкалу «Температура», находящуюся на передней панели блока. При указанных на схеме значениях сопротивлений диапазон автоматического регулирования блока лежит в пределах от 0 до 50 "С. Градуирование шкалы «Температура» производится при помощи надежного термометра. Термодатчик R2 и термометр помещают в место с фиксируемой температурой на несколько минут. Необходимо иметь в виду, что тепловая инерционность термосопротивления в воздушной среде составляет не менее 120 секунд. Не меньшую инерционность имеет и термометр. Поэтому для надежного фиксирования температуры термосопротивление и термометр надо держать в среде с фиксируемой температурой не менее 8—10 минут. После этого вращением ручки потенциометра R3 добиваются выключения электроподогревателя ЕК и на шкале «Температура» делается соответствующая отметка. Температура, которую в это время показывает термометр, будет соответствовать сделанной на шкале отметке. Обращаю внимание на то, что шкала «Температура» должна градуироваться не на включение подогревателя, а на его выключение. Дело в том, что для одной и той же температуры, за счет тепловой петли гистерезиса, положение ручки на шкале «Температура» при включении и выключении подогревателя будет отличаться на 1,5—2 °С.

Указанное выше регулирование блока означает, что при работающей схеме терморегулирования в улье будет под­держиваться температура не выше той, которая будет выставлена на шкале.

В качестве фиксируемых температур можно пользоваться комнатной температурой, температурой над поверхностью хорошо прогретого электроподогревателя, температурой внутри холодильника, температурой тающего льда (0 °С) и др. В ходе эксплуатации аппаратуры градуирование шкалы «Температура» уточняется.

Для возможности выбора можно порекомендовать также оригинальную схему регулятора температур, которая приве­дена в № 9 журнала «Пчеловодство» за 2005 год на стр. 44.

Заканчивая рассмотрение вопроса, хочется дать совет тем, кто собирается изготовить комплект аппаратуры для терморегулирования: прежде чем начать изготовление, обязательно прочитайте ту часть приложения 3, в которой го­ворится о способах подключения нагрузок.

И последнее. Обращаю внимание на то, что представленная схема терморегулирования может с успехом ис­пользоваться в быту и для других целей: регулирования температуры в инкубаторах, аквариумах и т.д.

3.4.2. ОБЩАЯ СХЕМА ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ

Разработка схемы терморегулирования заняла у меня довольно продолжительный промежуток времени. Вначале я, было, сделал попытку копирования широко известных в популярной литературе схем терморегулирования на тран­зисторах и реле. Однако испытания трех вариантов схем показали низкую надежность их работы. Но самое главное то, что используемые в этих схемах исполнительные элементы на реле обладают слишком широкой зоной нечувствительности. Это означает, что при «движении» по оси температур на повышение температур выключение реле происходит при одной температуре (t° ), а при обратном «движении» на понижение температур включение — при другой, Гвкл (см. рис. 3.33).

Расстояние по оси температур между t*BMo) и t°Bioi (At°) и есть зона нечувствительности (по-другому — ширина петли гистерезиса). Слишком широкая петля гистерезиса у реле не поддается ни регулированию, ни устранению, поскольку этот недостаток носит конструктивный характер. А в итоге при использовании реле в схеме терморегулирования диапазон изменения (размах) регулируемой температуры будет слишком большим. Пример: релейная схема настроена на поддержание в улье температуры t°Bbnoi= 5 °С. Для обычного реле At° = 4 °С.

Тогда Гт = t°_- Af= 5 - 4 = 1 X.

Следовательно, при нормальной работе такой схемы в улье температура будет колебаться в слишком широком диапазоне — от +1 °С до +5 °С.

Для устранения этого недостатка была испытана схема на транзисторах с исполнительным элементом на тиристо­ре. Схема эта работала лучше, однако требуемая надежность и устойчивость еще не обеспечивались. Наконец была разработана схема терморегулятора на интегральной микросхеме и тиристоре. Испытания показали высокую надежность работы этой схемы. Несомненное достоинство схемы — возможность регулирования ширины температурной петли гистерезиса.

Остановимся на подробном описании этой схемы (рис. 3.34).

► Работа схемы терморегулирования в режиме подогрева ульев

В каждый улей под рамки помещается электроподогреватель. В один улей со средней по силе семьей непосред­ственно под подогревателем устанавливается термодатчик, которым является термосопротивление. На блоке термо­регулирования устанавливается необходимая для поддержания температура, за которой будет автоматически следить блок терморегулирования. Если температура в улье превысит установленную на шкале температуру, то автоматически выключается напряжение на электроподогревателях, и температура в ульях начнет уменьшаться. При уменьшении температуры ниже установленной на 1—2 °С (в зависимости от выставленной в схеме ширины тепловой петли гистерезиса) автоматически включается подогрев, температура в ульях начнет повышаться и т.д.

Контроль работы схемы электроподогрева, включения и выключения подогревателей осуществляется по светодиодам, установленным на панели блока и в каждом улье. При прокладке проводки к ульям надо учитывать, что при подключении светодиодов должна соблюдаться полярность. Кроме того, соединение подводящих проводов должно обязательно выполняться при помощи пайки (никаких скруток!). Непосредственное подключение подогревателя к проводке на улье можно делать при помощи заводских разъемов на ток не менее 1 А или при помощи вилки и розетки.

                  Работа схемы терморегулирования в режиме обогрева помещения

В помещении для обогрева, в зависимости от его объема, устанавливается электрообогреватель закрытого типа мощностью 500—1000 Вт. В районе размещения ульев устанавливается термодатчик. На блоке терморегулирования устанавливается необходимая для поддержания в помещении температура, за которой и будет следить схема термо­регулирования. Для выравнивания температуры во всем объеме помещения и интенсификации воздухообмена в ульях в момент подачи напряжения на электрообогреватель автоматически включается вентилятор, собранный на маломощном двигателе.

► Конструкция обогревателя для помещения

Основные требования к обогревателю для помещений:

  1. Обогреватель должен быть пожаробезопасным, что обеспечивается надежными контактами и изоляцией, а также низкой температурой открытых частей обогревателя.
  2. В режиме длительного включения температура внешних частей обогревателя не должна превышать 80—90 °С.
  3. Нагревательные элементы обогревателя должны быть закрытого типа.
  4. Обогреватель устанавливается с учетом противопожарных правил на расстоянии не менее 1,5 м от ближайших заземленных предметов.

А. А. Гунякин (1991) приводит методику расчета ориентировочной мощности обогревателя с учетом теплопере­дачи всех поверхностей помещения для павильона объемом 8 м3 с хорошо утепленными стенами. Мощность постоянно включенного обогревателя без использования схемы терморегулирования составила 150 Вт, а при автоматическом терморегулировании — 300—400 Вт.

В моей конструкции объем зимовального помещения составляет 11 м3, а в качестве обогревателя используется бытовой электроконвектор закрытого типа, имеющий возможность переключения мощности на 500 и 1 000 Вт.

► Конструкция внутриульевого подогревателя

Основные требования к внутриульевому подогревателю:

  1. Максимальная температура поверхности подогревателя не должна превышать 40—50 °С, если он доступен для пчел. Если подогреватель недоступен для пчел, его температура может быть увеличена до 80—90 °С.
  2. Подогреватель не должен излучать ни в видимом, ни в электромагнитном диапазонах, ни в диапазоне «бес­покоящих» пчел частот 500 Гц.
  3. Подогреватель должен быть пожаробезопасным.
  4. С учетом требований п. 2, питающее напряжение должно быть постоянным, а с целью обеспечения безо­пасности величина его должна быть не более 36 В.

При расчете необходимой мощности подогревателя исходят из того, что для поднятия температуры внутри улья на 1 "С относительно наружной температуры мощность подогревателя надо увеличить:

     на Р = 1 Вт — для хорошо утепленного внутри и снаружи улья или для двухстеночного улья;

     на Р = 2 Вт — для утепленного только внутри улья при толщине стенки 40—50 мм;

     на Р = 3 Вт — для утепленного только внутри улья при толщине стенки 20—25 мм.

Зависимость необходимой мощности подогревателя для поддержания внутри улья температуры +5 °С при различых внешних отрицательных температурах для различных теплопотерь АР приведена на рис. 3.29.

Из рис. 3.29 видно, что если, например, будет выбрана мощность подогревателя 15-20 Вт, то это означает, что в этом случае будет существовать возможность поддерживать внутри улья с теплопотерями АР = 1 Вт температуру 4-5 °С при внешних температурах не ниже —15...20 °С, с теплопотерями АР = 2 Вт — при внешних температурах не ниже -7,5...—10 °С, с теплопотерями АР = 3 Вт — при внешних температурах не ниже —5...—6,3 "С. Отсюда следует вывод, что для зимовки с электроподогревом внутри улья в условиях внешних температур, с целью уменьшения теплопотерь, надо хорошо утеплять ульи, особенно снаружи.

А теперь вернемся к конструкции подогревателя. При разработке конструкции учитывались все изложенные тре­бования к подогревателю. Определенные сложности возникли при выполнении требования о поддержании на поверхности подогревателя температуры не выше 40—50 "С, поскольку строгий расчет мне осуществить не удалось. Однако экспериментально было установлено, что для поддержания на поверхности подогревателя температуры 40—50 °С надо иметь на 1 Вт мощности подогревателя 50—40 см2 поверхности охлаждения. Общая поверхность охлаждения подсчиты-вается с двух сторон металлического листового радиатора.

При конструировании подогревателя учитывалась необходимость в ранневесенний период иметь подогреваемую внутриульевую поилку. С учетом этого подогреватель совмещен с двумя внутриульевыми поилками и представляет конструкцию в виде металлического основания из алюминия или оцинкованного (луженого) железа и нагревательного элемента, залитого в гипс в средней части подогревателя-поилки (рис. 3.30).

Площадь охлаждения с учетом перегородок для этой конструкции составляет около 1000 см2.

Как сделать самому подогреватель-поилку?

  1. Отмерить необходимую для 25 Ом длину нихромовой проволоки диаметром 0,3—0,4 мм. Измерение лучше проводить омметром.
    1. Навить эту проволоку в спираль.
    2. Вырезать заготовку и изготовить корпус.
    3. На дно средней части залить 5—8 мм разведенного водой алебастра.

4.Положить на алебастр спираль в виде буквы «м» (см. рис. 3.30) и залить сверху раствором алебастра, оставив снаружи выводы от спирали. Выводы можно делать на болтики МЗ — М4 мм или согнув концы проволоки в виде петли, лучше из сдвоенной свитой проволоки.

5. Хорошо просушить. Покрасить черной краской.

Обе поилки надо закрыть сверху крышками из пластмассы (рис. 3.31), которые крепятся к корпусу при помощи двух проволочных О-образных петелек. В пластмассовой крышке просверлены отверстия диаметром 3—4 мм, через которые пчелы будут брать воду из матерчатого фланелевого фитиля, который одной частью должен быть в воде, находящейся в поилке.

Конструкция подогревателя-поилки предусматривает возможность пополнения воды в поилках по мере необходимости. Для этого подогреватель-поилка размещается на двух направляющих планках 8x8 мм, закрепленных между передней и задней стенками улья непосредственно под низом рамок.

По направляющим подогреватель-поилка может двигаться между передней и задней стенками или вообще вынимать­ся из улья.

При использовании подогревателя-поилки для зимнего подогрева вода в поилки не наливается. Подогреватель на направляющих в этом случае лучше расположить вверх дном. Желательно предусмотреть защиту от падающих сверху крошек и осыпающихся пчел.

Использование данной конструкции на протяжении нескольких лет выявило ее недостаток. Он состоит в том, что в случае попадания влаги к нагревательному элементу через неплотности в перемычках между поилками и нагревателем, контактные болты начинают сильно окисляться. Для исключения замокания алебастра конструкция подогревателя-поилки должна быть не цельной, а состоять из отдельных элементов: двух поилок и подогревателя. При этом корпуса поилок должны исключать проникновение через них воды.

Но более простой и надежной конструкцией следует все же признать подогреватель открытого типа (рис. 3.32).

В этом случае на отдельной рамке или снизу противоклещевой сетки при помощи маленьких гвоздиков закреп­ляют нихромовую проволоку нагревательного элемента (для нашего варианта она должна иметь R= 25 Ом).

Желательно, чтобы такой подогреватель был изолирован сеткой от пчел, тогда можно не бояться разогрева проволоки до температуры 80—90 °С.

Для обеспечения надежного контакта подходящие к подогревателю провода питающего напряжения должны быть подпаяны. В качестве флюса для пайки нихромовой проволоки надо использовать ортофосфорную кислоту или модификатор ржавчины для автомобилей.

В моей конструкции нихромовая проволока подогревателя закреплена на рамке противоклещевой сетки ниже ее на 15 мм, т.е. подогреватель изолирован от пчел. Такие подогреватели открытого типа я успешно эксплуатирую уже много сезонов.

3.4. Техническое обеспечение современных технологий зимовки

Современные технологии зимовки в значительной мере зависят от технического обеспечения. Имеется в виду преж­де всего обеспечение техническими устройствами, позволяющими поддерживать заданную температуру, влажность и необходимую степень вентиляции. Основу этих устройств, как правило, составляют электронные или электрические схемы регулирования. В связи с этим многие пчеловоды испытывают дефицит электротехнических знаний, позволяющих им грамотно эксплуатировать или собирать подобные устройства. Кроме того, несомненным фактом является необходимость знания пчеловодами основ техники безопасности при эксплуатации электротехнических устройств.

Основы электротехнических знаний для пчеловодов и техника безопасности освещены в приложении 3. Дальше по тексту даны описания сконструированных, изготовленных и испытанных мною электронных устройств для подогрева внутри ульев и для обогрева помещений для зимовки пчел.

3.4.1 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ ВНУТРИУЛЬЕВОГО ПРОСТРАНСТВА И ПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ЗИМОВКИ

Как известно, одним из возможных способов обеспечения комфортной для зимовки пчел температуры может быть использование электрического подогрева внутри улья или обогрева помещений для зимовки.

Электроподогрев можно осуществлять в улье любой конструкции, даже со стандартным расстоянием между низом рамок и полом в 20 мм. В этом случае надо изготовить «сверхплоский» подогреватель толщиной не более 12— 15 мм. Однако гораздо удобнее осуществлять электроподогрев в современных ульях с увеличенным до 100—150 мм подрамочным пространством. Среди требований к этим ульям можно предъявить требование свободно, без разборки улья, вынимать и вставлять электроподогреватель, который можно совместить с подогреваемой внутриульевой поилкой.

Что касается помещений для зимовки пчел с электрообогревом, то очевидным является требование уменьшения теплопотерь через стенки зимовника. Рекомендуется иметь теплоизоляцию стен и потолка, эквивалентную теплоизоляции стен из деревянного бруса толщиной не менее 100—120 мм. Дешевле всего это будут каркасные стены с теплоизолирующей засыпкой из смеси опилок и 5%-ной извести (на 20 ведер опилок ведро извести) с обязательной наружной штукатуркой. Засыпка после высыхания превращается в рыхлую плиту, которая отлично сохраняет тепло. В то же время такие стены являются проницаемыми для водяных паров и воздуха, и поэтому не требуется специальная вентиляция помещения, когда в нем содержится до 8—10 семей (Гунякин А. А., 1991).

Ориентировочные нормы при строительстве помещения: 0.5—0,7 м3 объема помещения и 4—5 см2 сечения вентиляци­онного отверстия на одну семью.

Вентиляция должна иметь приточное отверстие в нижней части помещения и вытяжное — в потолочной части. Верх вытяжной трубы должен быть выше конька на 0,5 м, а нижний срез трубы должен заканчиваться на одном уровне с потолком. Если нижний срез будет выступать ниже потолка, то потолок будет отсыревать. Приточная и вытяжная трубы должны быть оборудованы задвижками, позволяющими регулировать площадь сечения отверстия.

Для удаления углекислого газа и водяного пара из помещения, где зимуют пчелы, и обеспечения их кислородом необходимо 10-кратное обновление воздуха на протяжении суток. Сильная семья из 30 тыс. пчел при зимовке в помещении выделяет за сутки в среднем 46 г воды и более 100 г углекислого газа (Еськов Е.К., 1992).

Из других требований к помещению отметить необходимость его надежной защиты от проникновения мышей, воз­можность его полного затемнения во время зимовки и оборудование красным фонарем для удобства проведения пе­риодических осмотров. Желательно в таком помещении иметь ионизатор воздуха. Схема несложного в изготовлении ионизатора приведена в моей книге «Пчеловодство. Практический курс».

Вернемся, однако, непосредственно к вопросу терморегулирования. Я давно интересуюсь этим вопросом и со­бираю соответствующую информацию, которая порой носит противоречивый характер. Мне не удалось обнаружить источник, где бы эта информация была систематизирована и доведена до возможности ее практического применения. Это не позволяло, опираясь на имеющуюся информацию, решить поставленную задачу создания надежной и недорогой системы терморегулирования для пасеки. Поэтому было принято решение сконструировать и изготовить такую систему самостоятельно. Задача была сформулирована следующим образом: создать современную надежную и простую в изготовлении систему терморегулирования для небольшой пасеки в 10—20 ульев при возможно меньших материальных затратах. Конструкция схемы должна позволять ее тиражирование в домашних условиях.

Исходя из поставленной задачи и условий оптимальной зимовки, необходимо было создать устройства, обеспечи­вающие терморегулирование как внутреннего объема улья, так и объема помещения для зимовки. При всем принципи­альном сходстве оба эти устройства имели определенные схемные различия. О результатах работы по решению этих задач и пойдет речь ниже. Вначале рассмотрим, как выбирались питающие напряжения, затем требования к конструкции внутриульевого подогревателя и обогревателя для помещений. В заключение представим общую схему тер­морегулирования и ее работу в различных режимах.

► Выбор питающих напряжений для подогрева и обогрева

Исходя из соображений безопасности, питающее напряжение для внутриульевого подогрева не должно превы­шать 36 В. Кроме того, это напряжение должно иметь такую величину, чтобы можно было обеспечить необходимую мощность электроподогревателя при приемлемых значениях его сопротивления. Величина питающего напряжения должна также обеспечивать допустимые значения силы тока, проходящего через вторичную обмотку трансформатора источника питания.

Как будет показано ниже, оптимальной мощностью внутриульевого подогревателя при автоматическом регулиро­вании температуры является мощность 15—20 Вт. Поскольку мощность подогревателя, величина питающего напряжения, сопротивления и тока подогревателя, а также тока через вторичную обмотку трансформатора являются величинами взаимосвязанными, то выбор их требует корректного подхода. При разработке схемы предполагалось, что подключение всех подогревателей будет производиться параллельно. В качестве возможных рассматривались четыре стандартных напряжения: б, 12, 24 и 36 В. Для всех этих напряжений и мощностей в районе 15—20 Вт были произведены расчеты значений сопротивлений подогревателей R,а также токов /, которые сведены в табл. 3.6.

Табл. 3.6

и, в Р, Вт R, Ом 1, А
Через 1 подогреватель Через 10 подогревателей
21,6 60 0.6 6,0
36 18,5 70 0,5 5,0
16,2 80 0,45 4,0
23,0 25 0,96 9,6
24 19,2 30 0,8 8,0
14,4 40 0.6 6.0
28,8 5,0 2.4 24,0
12 19,2 7,5 1,6 16,0
14,4 10 1,2 12,0
36,0 1.0 6,0 60,0
6 18,0 2,0 3,0 30,0
12,0 3,0 2,0 20,0

Перед проведением анализа этих данных следует напомнить, что вторичные обмотки большинства бытовых понижа­ющих трансформаторов позволяют длительное время без перегрева выдерживать максимальные токи до 8—10 А.

Исходя из сказанного выше, сразу можно исключить питающее напряжение 6 В, так как суммарный ток 10 подогрева­телей в этом случае будет чрезвычайно большим для трансформатора питания. Напряжение 36 В, с точки зрения суммарного тока, вполне приемлемо. Единственное неудобство — большое значение необходимой величины сопротивления подогревателя. Дело в том, что для самостоятельного изготовления подогревателя удобно использовать нихромовую проволоку диаметром 0,3-0,4 мм, из которой обычно изготовляют спирали для электроплиток. Такая спираль для бытовой электросети при мощности 1 000 Вт имеет сопротивление около 50 Ом. Значит, для нашего подогревателя при 36 В надо использовать, условно говоря, полторы спирали от обычной электроплитки, что технически сложно для ограниченного по размерам внутриульевото подогревателя, да и недешево. При напряжении 12 В подогреватель с R= 10 Ом можно полагать приемлемым для применения, но у него маловата мощность и большой предельный ток.

Используя такой алгоритм выбора, нетрудно установить, что оптимальным напряжением для системы внутриульево­го подогрева 10 ульев является напряжение 24 В. Для этого напряжения была разработана конструкция подогревателя с /? = 25 Ом. Хотя и кажется, что в этом случае мощность подогревателя 23 Вт несколько великовата, однако по ряду причин конструктивного характера, о которых подробно будет сказано ниже, реальная мощность подогревателя не превышает 20 Вт.

Что касается выбора питающего напряжения для электрообогрева помещения, то здесь все гораздо проще. Не­обходимая мощность обогревателя, как правило, составляет несколько сотен ватт. Такие мощности хорошо сочетаются с бытовой электросетью 220 В.

3.3.7. КОНТРОЛЬ ХОДА ЗИМОВКИ

Во всех учебниках по поводу контроля хода зимовки рекомендуется прослушивать пчел при помощи резиновой трубки через леток, а при зимовке в омшанике — еще и производить осмотр пола на наличие мертвых пчел. Набор методов явно недостаточный, ибо хорошо известно, что достоверно контролировать ход зимовки этими методами не представляется возможным. Действительно, уменьшившийся шум пчел — это что: семья осыпается? голодает? или просто отошла от летка к задней стенке? А усилившийся шум, это что: в улей проникла мышь? пчелам жарко? или они повысили активность в связи с началом выращивания расплода? Вот, прослушав пчел, и гадает пчеловод буквально втемную, что же там происходит, и так хочется заглянуть. А нельзя! Не велят ни учебники, ни книги, ни всеобщая практика. Не открывать!

Иногда автору этих строк тоже очень хотелось заглянуть в улей, и, как оказывалось потом, надо было, однако — нельзя! А потом, весной, открывал улей, и — уже было поздно... Не сподобилось самому поставить вопрос: а почему, собственно, нельзя? А вот более смелые поставили себе этот вопрос давно, и вот что из этого получилось.

В журнале «Укранський пасачник» № 8 за 1996 год. Я. Злонкевич делится своим пятилетним опытом зимних контрольных осмотров. По моему мнению, есть все основания доверять этой информации, поскольку она проверена прак­тикой и имеет биологическое обоснование. Вот основные положения этой статьи.

В январе, реже в конце декабря, делается быстрый контрольный осмотр. Его лучше делать при потеплениях до положительных температур. Улей раскрывают на несколько минут и определяют, где находится клуб, достаточно ли корма, есть ли расплод. Если клуб находится внизу, то улей сразу закрывают — там все нормально. Если пчелы находятся вверху, клуб распался или пчелы пошли в сторону, выясняется и устраняется причина. Чаще всего причинами этих ситуаций является недостаток корма. При постановке рамок с кормом отбираются пустые рамки, на их место ставятся полномедные из запасов, а пчел стряхивают на рамки. Автор статьи предупреждает, что не надо бояться стряхивать пчел: они не падают на дно, такого не было. При необходимости можно аккуратно пользоваться дымом. Если при осмотре будет обнаружено, что корма в достатке, но клуб распался или появился расплод, то расплод надо отобрать, а гнездо охладить. Для этого полностью убирается утепление. После этого пчелы сами опять соберутся в клуб. Дальше утепление в улей ставится только после первого весеннего облета при +12—14 "С на улице. Автор статьи сообщает, что использование зимних осмотров позволило ему сохранить много семей, которые неминуемо погибли бы, если бы им не была оказана помощь после осмотров. В статье приводится также выдержка из книги К. Л. Фаррара «Улей и медоносная пчела». Полностью ее приводить не буду, но вот самое интересное, на мой взгляд: «Осмотр можно делать и при 20 °С мороза. Однако пасечнику удобнее это делать в тихий ясный день при 5—7 °С мороза... Осмотр надо делать без шума и не трясти улей. Если все делать аккуратно, то потери редко превышают 50—200 пчел».

И хотя в зимней семье буквально каждая пчела на учете, однако что такое 50—200 пчел по сравнению со спасенной семьей?

Некоторые пчеловоды скептически относятся к подобным рекомендациям: «Это для ленивых или бестолковых пасечников, которые не захотели или не сумели нормально подготовить семьи к зимовке». Вроде бы правильно рассуждают, ничего не скажешь. Однако в жизни бывают всякие ситуации, когда и не ленивый и толковый пасечник волею обстоятельств просто не смог нормально подготовить семьи к зимовке. Вот тогда эти рекомендации могут не только помочь, но порой и спасти пасеку.

В известной книге Т.С. Ждановой (1967) «Зимовка пчел» также сообщается о том, что американские пчеловоды практикуют осмотры пчелиных семей зимой даже при отрицательных температурах.

От себя по поводу зимнего осмотра гнезда добавлю следующее. Некоторые пчеловоды образно, и, на мой взгляд, очень правильно говорят, что дно является зеркалом пчелиной семьи. Для того чтобы можно было при не­обходимости посмотреть в это «зеркало» и не сильно потревожить пчел, в конструкции улья должен быть предусмотрен вынимающийся поддон. У меня такой поддон есть. Периодический осмотр отходов зимнего клуба, падающих на поддон, позволяет получить в реальном масштабе времени очень большое количество информации о ходе зимовки. Для этого при очередном зимнем осмотре я аккуратно вынимаю поддон и анализирую:

  1. Расположение площади выпадения отходов клуба на поддоне. По этому показателю определяю, где в настоящее время находится клуб и каковы его размеры в горизонтальной плоскости. Если следы от клуба располагаются в передней третьей части улья, то зимовка идет нормально и над клубом еще есть запасы корма. Если следы от клуба перемещаются в направлении задней стенки и доходят до середины улья, то это значит, что семья израсходовала запасы меда над клубом, дошла до потолка и начала двигаться горизонтально назад. Если это состояние будет зафиксировано в конце февраля — марте, то ничего страшного. Но если это случится раньше, то нужен контрольный осмотр.
  2. Количество зимнего подмора и его распределение по площади выпадения отходов. По этому показателю оп­ределяю общее состояние клуба и степень соответствия существующих условий зимовки оптимальным. Чем меньше подмора, тем лучше. Если подмора очень много, то надо проводить срочный осмотр семьи. [1]
  3. Наличие восковых крошек, кристаллов сахара или капель закисшего меда. При нормальной зимовке в отходах должна быть только восковая крошка. Если кристаллов сахара немного, то ничего страшного нет. Но если кристаллы составляют основную часть отходов или много капель закисшего меда, то нужен срочный осмотр с оказанием помощи.
  4. Другие отходы и следы зимнего клуба — следы поноса, выпавшие клещи и пр. Это дает дополнительную информацию о ходе зимовки.

После очередного осмотра отходов зимнего клуба результаты записываю в пасечный журнал. При этом зарисовываю место расположения отходов, тогда при следующем осмотре будет хорошо просматриваться динамика передвижения клуба в улье. После осмотра поддон очищаю и ставлю на место. Если улей располагается на открытом воздухе или в помещении, не защищенном от мышей, то при вынимании поддона тут же на его место надо поставить запасной поддон, чтобы исключить попадание мышей в улей. Внимательный осмотр и анализ отходов клуба могут дать такое количество информации, что не возникнет необходимости в проведении контрольных осмотров.

3.3.8. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИПО ПОДГОТОВКЕК ЗИМОВКЕ

Рекомендации по подготовке к зимовке рассмотрим на примере семьи средней силы, которая осенью плотно обсиживает 5-6 рамок 435x300 мм и будет зимовать на улице или в помещении при естественных температурах. Улей 10-рамочный тонкостенный или двустеночный с подрамочным пространством не менее 100 мм, вынимающимся поддоном, верхним и нижним летками.

В улье на зиму оставляется не менее 8 рамок. Крайние рамки — полномедные. Если гнездо сформировано по центру, то оно может ограничиваться заставными досками. Бокового утепления нет. Сверху на всю площадь улья может ставиться потолок из фанеры, который имеет зазор 8—10 мм относительно верха рамок. В задней части потолка имеются два отверстия по 25 мм, в которые вставлены картонные вентиляционные трубки, выходящие выше утепления в под-крышное, хорошо вентилируемое на улицу пространство. Концы трубок обвязаны марлей в один слой. Нижний леток открыт на 2-2,5 см, верхний закрыт; во вторую половину зимовки верхний леток открыт, нижний открывается на 4 см, а затем, по мере повышения наружной температуры, можно открывать до 8 см и более в зависимости от силы семьи.

При зимовке на улице целесообразно для защиты от осадков сделать кожух из рубероида, а перед летком для защиты от ветра и солнца поставить наклонно щит. Ход зимовки контролируется с помощью вынимающегося поддона. В конце декабря — начале января при потеплениях надо сделать беглый осмотр гнезда. При необходимости — оказать помощь. В дальнейшем такой осмотр можно делать через 1-1,5 месяца по мере необходимости.

Другие рекомендации по подготовке к зимовке в различных условиях обстановки систематизированы и пред­ставлены в табл. 3.5 РПЗ-96.

Рекомендации в этой таблице при зимовке в обогреваемом помещении с автоматической регулировкой температуры требуют дополнительного пояснения. Улей готовится, как было сказано выше, но не ставятся крыша, потолок и утепляющая подушка. На верх рамок кладется влагопроницаемый холстик. Летки открыты. Для обеспечения циркуляции пчел в зимнем клубе во всех рамках в средней части сота ближе к верху прокалываются 1—2 сквозных отверстия диаметром 8—10 мм. На мой взгляд, такие отверстия не помешают при любом способе зимовки.

Предлагаемые в таблице рекомендации имеют физическое и биологическое обоснование, однако не являются за­стывшими догмами и предполагают творческий подход при их использовании.

 


[1]   Наличие или отсутствие разгрызенных пчел и мышиного помета, который позволяет определить, есть или нет мыши в пчелином гнезде.

3.3.2. СПОСОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗИМОВКИ

Этот способ в современном виде впервые предложен А.Д. Комиссаром (1994).

Коротко суть способа высокотемпературной зимовки (ВТЗ) состоит в том, что нуклеусы или запасные матки зимуют в ульях специальной конструкции при комнатной температуре, но при этом ульи имеют туннель, выходящий на улицу. Во время зимовки пчелы обеспечиваются водой из гравитационных надрамочных поилок. Для зимовки нуклеусов, имеющих 400—600 г пчел, из которых к основному взятку можно вырастить семью средней силы, используются двухрамочные ульи, а для зимовки запасных маток — однорамочные. Ульи для ВТЗ должны .быть заселены до июля — августа, в противном случае пчелы не успевают приспособиться к новым условиям и будут плохо зимовать. Поскольку в этих ульях мало пчел, а до осени будет выводиться расплод, то после заселения пчел надо обеспечивать подкормкой. Такой нуклеусный или маточный парк, находящийся в совершенно других, чем пчелы на пасеке, условиях и заст­рахованный от многих погодных случайностей, может очень пригодиться при весеннем «ремонте» семей. Если же зимовка пройдет крайне неблагополучно, то эти нуклеусы и запасные матки могут стать основой для восстановления пасеки.

3.3.3. СПОСОБ ЗИМОВКИ В УЛЬЕ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ГРАДИЕНТОМ ТЕМПЕРАТУР

Способ предложен А.Д. Комиссаром (1994). Суть способа состоит в том, что подогреватель располагается не в подрамочном пространстве, а сверху рамок. По причине верхнего подогрева в улье создается вертикальный перепад температур с градиентом 1 °С/см от 30 °С у потолка до наружной температуры у летка. Это обстоятельство позволяет каждой пчеле выбрать любую предпочитаемую ею в данный момент температуру, не расходуя на обогрев гнезда никакой энергии. По этой причине зимний клуб не образуется.

Под улей с вертикальным градиентом температур (ВГТ) можно переделать любой улей. Для этого он разгоражива­ется на несколько секций, в каждой из которых помещаются 2—4 вертикальных рамки 145x230 мм. Каждая пара смежных секций обогревается одним постоянно включенным подогревателем мощностью 30 Вт, который располагается в верхней части на перегородке между секциями. Сверху рамок для каждого нуклеуса устанавливается вакуумная поилка на 250 мл. Теплоизоляция осуществляется при помощи целлофановой пленки и подушки. Во избежание больших потерь тепла следует обратить внимание на качество теплоизоляции всего улья и особенно его верха. В улье летки держат полностью открытыми. Очень желательно иметь подрамочное пространство не менее 90 мм.

В каждой секции улья с ВГТ может зимовать один нуклеус или запасная матка с количеством пчел от 100—200 г до 400-600 г.

Особенность этого способа состоит в том, что по причине низкой влажности внутри улья отсутствуют условия для зимнего выращивания расплода.

Если на основе перезимовавшего нуклеуса хотят летом получить новую семью, то из улья с ВГТ нуклеус надо переселить в улей (желательно с электроподогревом) накануне облета. Сделать это будет несложно, поскольку в улье с ВГТ зимний клуб не образуется. Из нуклеуса 400—600 г при правильном весеннем уходе к началу главного взятка можно вырастить хорошую семью.

В подтверждение этого факта могу привести пример из своего опыта, когда в 1996 г. из нуклеуса в 400 г пчел местной породы, при использовании внутриульевого подогрева весной, была выращена семья, давшая к середине августа 50 кг товарного меда. Среди других условий следует отметить, что в месте, где пчелы находились весной, были идеальные условия для развития. На главный взяток семья была вывезена 16 июня, когда уже цвели эспарцет, фацелия и мощное разнотравье. Позже зацвели гречиха и подсолнух.

Однако вернемся к автору способа, утверждающему, что в улье с ВГТ создаются идеальные условия для зимов­ки. С этим утверждением трудно не согласиться, ведь в способе практически нет недостатков и даже расход элек­троэнергии в 54 кВт/ч за 150 дней зимовки на один нуклеус можно считать вполне допустимой платой за оптимальную зимовку.

3.3.4. СПОСОБ СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗИМОВКИ

Идею способа, по моим данным, одновременно в 1994 г. обнародовали А.Д. Комиссар и И.И. Прядко с соавторами

(1994).

А.Д. Комиссар высказал предположение о возможности зимовки обычных пчелиных семей при температуре от 10 до 15 °С, используя терминологию «высокотемпературная зимовка».

И.И. Прядко с соавторами описывают результаты зимовки при температуре 13—14 °С, не давая названия способу. Возьму смелость в контексте рассматриваемого материала условно назвать такую зимовку способом «сред­нетемпературной зимовки» (СТЗ).

Суть способа по И.И. Прядко с соавторами состоит в том, что зимовка пчел проводится в улье при температуре в подрамочном пространстве 13—14 °С, при которой пчелы не собираются в клуб. Такие значения температур авторы обосновывают тем, что при меньшей температуре пчелы собираются в клуб, а при большей — уменьшается относительная влажность в улье, что нежелательно по ряду причин.

Авторы способа утверждают, что оптимальная влажность и большое количество углекислого газа в улье способствуют пассивному состоянию семьи и улучшению зимовки. В ульях при зимовке не бывает плесени, пчелы меньше поражаются грибковыми и кишечными болезнями. Сообщается, что были случаи, когда удавалось перезимовать и нормально развиваться семьям, которые осенью весили 250 г.

Особенность способа СТЗ заключается в том, что, по причине невысокой влажности внутри улья, отсутствуют условия для зимнего выращивания расплода. Этот факт следует расценивать как достоинство, ибо установлено, что зимнее выращивание расплода при обычных условиях зимовки является вынужденной мерой и, как правило, приводит к ослаблению семей зимой (Комиссар А.Д., 1994). В то же время, утверждают авторы, при 13—14 °С не бывает пересушивания гнезда и пчелам хватает влаги для потребления меда, т.е. мед не кристаллизуется. При реализации способа рекомендуется ограничивать размеры летка и вентиляционных отверстий до 4—5 см2.

Техническая реализация подогрева улья может быть такой же, как и для способа автоматического подогрева внутри улья, только поддерживаться должна температура 13— 14 °С. Для этого мощность внутриульевого подогревателя должна быть не менее 40—50 Вт. Ориентировочный расход электроэнергии составит 50—60 кВт/ч на 1 семью за зимовку.

Памятуя о том, что для реализации технологий зимовки важна совокупность всех элементов зимовки, в том числе — конструкции улья, материалов, из которых изготовлены улей и утепление, способа вентиляции улья, перейдем к подробному рассмотрению этих составляющих элементов.

3.3.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ УЛЬЕВ

В соответствии с рассматриваемым вопросом будем дальше говорить о современных ульях только в аспекте тех его характеристик, которые влияют на качество зимовки.

Современные технологии рассчитаны, как правило, на конструкции ульев, имеющих свободное подрамочное про­странство в 100—150 мм и более. Это пространство обеспечивает при зимовке накопление углекислого газа ниже клуба и его удале'ние через нижний леток. При наличии большого подрамочного пространства зимний подмор никогда не забивает нижний леток. При такой конструкции улья появляется возможность иметь вынимающийся поддон. Это позволит надежно контролировать ход зимовки по состоянию выпавшего подмора и других отходов клуба и в случае необходимости оказать срочную помощь: дать корм, воду, выгнать проникшую в улей мышь и т.д.

Выше мы уже говорили о том, что толщина стенок улья не имеет решающего значения для зимовки и поэтому вполне можно обходиться ульями со стенкой в 20—25 мм. Однако объяснение тому, что почему-то большинство пчеловодов в настоящее время все же предпочитают ульи с более толстыми стенками в 35—50 мм, пока не дано. А действительно, почему?

Мне представляется, что здесь могут быть даны два приемлемых объяснения.

Инстинктивное желание пчеловода сделать ульи потеплее. Видимо, при этом работает стереотип: нас лучше греет толстое (зимнее) пальто, чем тонкое (осеннее). Да, для человека в пальто это действительно так, а для зимнего клуба в улье — нет.

Более существенное. Как следует из свойств товарной древесины, улей с толстыми стенками будет иметь потенциальную возможность накапливать в древесине большее количество влаги, чем улей с тонкими стенками. Дело в том, что объем древесины, из которой изготовлен одинаковый корпус, при стенке в 20 мм и при стенке в 40 мм будет отличаться в два раза. Поэтому в ходе зимовки 20-миллиметровый корпус сможет впитать в себя из внутриульевого пространства в два раза меньше влаги, чем 40-миллиметровый. Следовательно, изготавливая толстостенный улей, пчеловод как бы страхуется от возможных негативных последствий неблагополучной зимовки.

В это объяснение хорошо вписывается широко известный факт, что пчелы лучше зимуют в старых трухлявых ульях или в ульях из ситового (высохшего на корню) дерева. И та, и другая древесина легкая и пористая и хорошо впитывает внутриульевую влагу во время зимовки. Но как бы там ни было, а при неблагополучной зимовке даже тол­стостенный улей не сможет впитать всю излишнюю внутриульевую влагу. Поэтому улей с толстыми стенками сам по себе не может быть гарантией успешной зимовки. Многолетняя практика показывает, что пчелы могут плохо зимовать и в традиционных толстостенных ульях. А чтобы обеспечить хорошую зимовку в улье с любой толщиной стенки, надо осенью хорошо готовить сильные семьи, а также использовать современные технологии зимовки пчел.

Продолжая разговор о современных ульях, нельзя обойти вниманием и незаслуженно забытый двухстеночный улей.

Конструкция этого улья общеизвестна. В качестве материала для стенок может использоваться доска 10 мм, фанера

5-10 мм и другие материалы. Несущую силовую конструкцию лучше изготовить из деревянных брусков сечением 20x40 мм. Лучший и бесплатный теплоизолятор между стенками — воздух, однако можно использовать и другие не гниющие и не накапливающие влагу теплоизоляторы: листовой или измельченный пенопласт, перлитовый вспученный песок, синтепон, минеральную вату (но не стекловату!).

Сравнительные характеристики двухстеночных ульев с различными теплоизоляторами приведены в табл. 3.4.

Примечание.

В последнем столбце таблицы указана толщина одинарной сосновой доски, из которой нужно было бы изготовить улей, чтобы обеспечить такой коэффициент теплопроводности (Кст), какой обеспечивается двухстеночным ульем с соответствующим теплоизолятором.

3.3.6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ УТЕПЛЯЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Как мы уже говорили ранее, наиболее широко в настоящее время при традиционных технологиях используются та­кие утепляющие материалы, как мох, пакля, вата, камыш и др. Основной недостаток этих материалов — быстрое на­сыщение влагой и потеря в значительной степени теплоизолирующих свойств в ходе зимовки. В качестве новых утепляющих материалов предлагается использовать материалы неорганического происхождения. Они имеют соизмеримые с традиционными материалами коэффициенты теплопроводности, однако практически не отсыревают и стабильно сохраняют свои качества в ходе зимовки. Такими материалами могут быть вспученный перлитовый песок (X = 0,047 — 0,06 Вт/м-°С), минеральная вата (шлаковата) (X = 0,046 -0,056 Вт/м-°С), синтепон {X = 0,029 - 0,04 Вт/м-°С), измельченный пенопласт (X = 0,029 - 0,041 Вт/м-°С). Особенно привлекательно выглядит последний материал по причине простоты приобретения и использования. Фиксирующие вкладыши упаковок от телевизоров, холодильников, радиоаппаратуры или листовой пенопласт измельчаются любым способом до фракции 5—10 мм и засыпаются в подушки. Коэффициент теплопроводности такой подушки из самых легких сортов пенопласта соизмерим с коэффициентом теплопроводности лучшего теплоизолятора — воздуха.

Еще раз хотелось бы обратить внимание на то, что мои рекомендации не укутывать гнездо с боков относятся к зимовке при естественных температурах, в зимовнике и в обогреваемом помещении. При зимовке с использованием внутриульевого подогрева надо, наоборот, стремиться к максимальной теплоизоляции гнезда как с боков, так и сверху. Что касается верхней теплоизоляции, то она должна использоваться при любом способе зимовки, за исключением зимовки в обогреваемых помещениях.

Итак, с точки зрения благополучной зимовки, современный улей должен обязательно иметь:

1) подрамочное пространство не менее 100—150 мм;

2) возможность установки электроподогревателя;

3) утеплители неорганического про­исхождения (синтепон, пенопласт и др.);

4) вынимающийся в обе стороны (назад и вперед) поддон;

5) некрашеные (крашеные воздухопроницаемой краской) стенки улья.

Относительно необходимости наличия в улье вынимающегося поддона некоторые пчеловоды высказываются ка­тегорически против, мотивируя это тем, что такой поддон создает летом идеальные условия для развития восковой моли. Если говорить о вынимающемся только в одну сторону (назад) поддоне, то, возможно, так оно и есть, но при отсутствии фиксации поддона, когда он свободно вынимается в любую*сторону (назад или вперед), такие условия для моли не создаются. Практическая эксплуатация ульев с такими поддонами на протяжении многих лет позволяет мне сделать такой вывод. Не надо бояться того, что при такой конструкции весь улей будет опираться на пол, по сути, только двумя боковыми стенками. В моей конструкции даже при толщине стенок в 20 мм ульи нормально выдерживали многократные переезды на кочевку и ни разу не было даже предпосылок к поломкам.

Однако от конструкции улья вернемся к вопросам зимовки.

3.3. Современные технологии зимовки пчел

Известные на сегодня современные технологии зимовки пчел включают в себя использование методов, связанных с обогревом или подогревом за счет электроэнергии, по которым уже накоплен определенный опыт, а также методов высоко- и среднетемпературной зимовки, способа зимовки в улье с вертикальным градиентом температур, которые пока не нашли широкого применения. Эти технологии предусматривают также использование современных ульев и утепляющих материалов.

Современные технологии зимовки пчел можно классифицировать по признаку образования зимнего клуба (рис. 3.27).

3.3.1. ОБОГРЕВИ ПОДОГРЕВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Под обогревом будем понимать использование электрических нагревательных элементов (обогревателей) для под­держания необходимой температуры внутри помещения.

Под подогревом — использование электрических нагревательных элементов (подогревателей) для поддержания необходимой температуры внутри улья.

Возможные способы технической реализации обогрева помещений и подогрева внутри улья (рис. 3.28) в основном сходны и отличаются только объектом, в котором поддерживается определенная температура (помещение или улей), и типом нагревателя (обогреватель помещения или внутри-ульевой подогреватель).

Рассмотрим более подробно суть этих способов, их достоинства и недостатки!

► Обогрев помещения с ульями

Как уже было сказано, существует несколько способов технической реализации обогрева помещения. Рас­смотрим их.

    Постоянный нерегулируемый обогрев помещения

Суть способа состоит в том, что обогреватель определенной для конкретного помещения мощности остается постоянно включенным на протяжении всей зимовки. Контроль температуры ведется по термометру. Сложность реа­лизации состоит в том, чтобы не перегреть помещение, поэтому обогреватель должен иметь ограничение мощности сверху. Ориентировочные нормы для расчета мощности обогревателя составляют 10-20 Вт на 1 м3 объема помещения в зависимости от его утепления при внешних температурах до —10...—15 °С. При более низких температурах надо использовать дополнительные обогреватели.

Применять данный способ имеет смысл только в таких помещениях, где поддержание необходимой температуры не сопряжено с большими затратами электроэнергии. Это могут быть или хороший сарай с теплыми стенами, или дачный домик, или хорошо утепленная мансарда и др. В помещении рекомендуется поддерживать температуру не выше 6-8 "С в первый период зимовки и не выше 4—5 °С — во второй. Выполнение этих условий требует постоянного контроля со стороны пасечника, что и является существенным недостатком способа.

Опыт подобной зимовки пяти семей в хорошо утепленном павильоне объемом 8 м3 описал А.А. Гунякин (1991). Для обогрева он- использовал нагреватель закрытого типа мощностью 150 Вт, температура поверхности которого не превышала 80—90 °С. Использовался также дополнительный нагреватель на 150-200 Вт, который включался при резком понижении наружной температуры. Расход электроэнергии за зимовку в Ленинградской области составил 300-350 кВт/ч. Результаты зимовки — хорошее состояние пчел весной и полное отсутствие следов сырости и плесени в ульях.

    Автоматический обогрев помещения

Как видно из рис. 3.28, автоматический обогрев помещения в зависимости от типа термодатчика может реали­зовываться в разных вариантах. Независимо от варианта, суть способа состоит в том, что внутри обогреваемого помещения размещают термодатчик и нагревательный элемент. При достижении заданной температуры контактный термометр или биметаллический контакт непосредственно выключают нагревательный элемент. В варианте с термо­регулятором датчиком температуры является термосопротивление. Выключение нагревательного элемента производит терморегулятор по сигналу от термосопротивления.

При автоматическом обогреве помещения для расчета мощности нагревательного элемента ориентировочная норма составляет: для средних широт — не менее 50-60 Вт на 1 м3 обогреваемого помещения; для северных широт — не менее 80—100 Вт на 1 м3. Величина мощности нагревательного элемента также зависит и от степени теплоизоляции обогреваемого помещения. Чем помещение теплее, тем меньшую мощность нагревательного элемента можно брать.

Не лишне также заметить, что расход электроэнергии за зимовку будет определяться только такими факторами, как степень теплоизоляции обогреваемого помещения, поддерживаемая в нем температура и складывающиеся наружные температуры, но не будет зависеть от такого фактора, как мощность нагревательного элемента.

В принципе можно брать обогреватели и большей, чем по норме, мощности. Однако в этом случае температура в помещении будет подвержена более резким периодическим изменениям, т.е. количество срабатываний схемы (включений и выключений) в единицу времени будет больше, чем при оптимальной мощности. В отличие от предыдущего способа

здесь при исправной схеме опасности перегрева помещения можно не бояться.

В качестве нагревательного элемента можно использовать обычную электроплитку необходимой мощности. Сверху на плитку устанавливается радиатор из листового металла 2—3 мм, площадь которого обеспечит поддержание температуры на поверхности радиатора не более 80—90 "С, что определяется опытным путем.

В помещении должна поддерживаться такая же температура, как и в предыдущем способе, т.е. не выше 6—8 °С или 4-5 °С. При автоматическом регулировании температуры в хорошо утепленном помещении объемом 8—10 м3 расход элек­троэнергии за зимовку ориентировочно составит 450— 500 кВт/ч.

Недостатком данного способа можно считать относительно высокие материальные затраты на зимовку. Однако при надежной системе терморегулирования и бесперебойном электроснабжении способ дает очень хорошие результаты зимовки, так как обеспечивается поддержание оптимальных температурных и влажностных условий в гнезде.

Е.К. Еськов (1991) приводит пример подобной зимовки. Пчелы среднерусской породы зимовали в терморегулируе­мом помещении. Температуру в нем поддерживали на уровне 7—9 °С в октябре — ноябре, затем ее постепенно понижали до 5 °С к февралю — марту. Выравнивание температуры в помещении и активизация воздухообмена обеспечивались с помощью постоянно включенного вентилятора. На ульях не было крыш и утепляющих подушек. Надрамоч-ное пространство закрывалось только мешковиной. Лет-ковые отверстия были открыты. В качестве контроля использовались семьи, зимовавшие в полуподземном помещении при температурах от —6 до 6 °С.

Результаты следующие. Суточное потребление корма первыми семьями составило 40 г, контрольными — 59 г. Пер­вые семьи в течение апреля — мая вырастили расплода на 37% больше, чем контрольные.

В свою очередь, могу сообщить, что я много сезонов осуществляю зимовку пчел в обогреваемом помещении с применением самостоятельно изготовленной терморегули-рующей аппаратуры, которая будет подробно описана дальше. За это время никаких проблем с зимовкой не было. Все семьи благополучно заканчивали зимовку; при выставке в ульях всегда было сухо, следов плесени на рамках и стенках ни разу не наблюдалось.

Под помещение использую хорошо утепленную баню объемом 11 м3, куда можно в два яруса помещать 10— 12 семей. Мощность обогреватели обычно 500 Вт, но в отдельные периоды при сильных морозах приходилось увеличивать мощность до 1000 Вт. В помещении поддерживалась температура 4—5 °С. Низ улья полностью открыт (конструкция улья УТ—95 позволяет это делать очень просто), на верху рамок находится только воздухопроницаемый холстик, крыша снята.

Расходы электроэнергии за зимовку составляли:

в холодные зимы — 450—550 кВт/ч,

в мягкие зимы — 400—450 кВт/ч.

В последние несколько лет с целью эксперимента поддерживаю температуру внутри помещения не более 2—3 "С. Зимовка проходит также вполне успешно, но уменьшаются расходы электроэнергии. Заметил, что уменьшение темпе­ратуры внутри моего зимовального помещения на каждые t °Cприводит к уменьшению потребления электроэнергии на 100 кВт/ч за зимовку.

В мягкие зимы в помещении, правда, устанавливается высокая относительная влажность до 90—95%, а в отдельные моменты — и до 100%. Однако пчелы эти условия переносят нормально. Для снижения влажности можно увеличить температуру воздуха до 6—8 °С в первой половине зимовки.

► Обогрев помещения с регулированием мощности

Этот способ является улучшенным вариантом постоянного нерегулируемого обогрева помещения. Суть способа со­стоит в том, что обогреватель подключается к источнику напряжения через блок электронного регулирования мощности. Пчеловод имеет возможность в соответствии с необходимостью увеличивать или уменьшать мощность обогревателя и таким образом поддерживать нужную температуру внутри помещения. Обогреватель для этого способа используется такой же мощности и конструкции, как и для предыдущего.

Достоинства и недостатки способа обогрева с регулятором мощности такие же, как и при постоянном нерегули­руемом обогреве. Однако за счет плавного регулирования мощности появляется возможность уменьшения перепадов температуры внутри помещения при изменении внешней температуры.

Общие требования при реализации любого из рассмотренных способов обогрева помещения сводятся к следую­щему:

  1. Необходимо осуществлять обязательный контроль температуры и влажности воздуха в обогреваемом помещении.
  2. Обогреватель в помещении должен располагаться по средине помещения в районе пола.
  3. Для выравнивания температур в любой точке обогреваемого помещения и активизации воздухообмена внутри ульев в помещении должно быть организовано перемешивание воздуха при помощи маломощного вентилятора. Такие вентиляторы (кулеры) мощностью 10—15 Вт можно приобрести в магазинах, где торгуют комплектующими деталями для компьютеров.

Другие требования к обогреваемому помещению будут изложены в п. 3.4.1 «Общие вопросы терморегулирования внутриульевого пространства и помещений для зимовки».

Заканчивая разговор об обогреве помещений, хотелось бы обратить внимание на то, что при реализации любого из способов появляется отличное место для хранения запасных сотов с пергой. Пчеловоды знают, что хранение медо- перговых сотов доставляет много хлопот, поскольку перга при отрицательных температурах теряет свои свойства, а при комнатных — высыхает и поражается вредителями. Поэтому оптимальными температурами для хранения перги считают невысокие (меньше 10 °С) положительные температуры. Как раз такие условия и будут созданы в обогреваемом помещении.

► Подогрев внутри улья

Существует несколько способов технической реализации внутриульевого подогрева. Поскольку эти способы в значительной мере сходны со способами обогрева помещения, то ниже будем останавливаться в основном на осо­бенностях внутриульевого подогрева.

Любой способ внутриульевого подогрева можно применять при нахождении улья как на улице, так и в любом неотапливаемом помещении.

    Постоянный нерегулируемый подогрев внутри улья

Суть способа состоит в том, что в улей помещается внутриульевой подогреватель небольшой мощности, постоянно подключенный к источнику напряжения. О конструкции внутриульевого подогревателя и расчете его мощности подробно будет рассказано ниже.

Температура на уровне низа рамок не должна превышать 4—6 "С при любой наружной температуре. В этом и состоит основная сложность реализации способа, поскольку пчеловоду приходится постоянно следить за внешней тем­пературой и в случае необходимости выключать подогрев. По этой причине способ имеет ограниченные рамки приме­нения. Обычно подогреватель включается только после установления устойчивых отрицательных температур.

Устанавливать подогреватель лучше снизу под центром клуба, т.е. против летка. С целью максимального сохранения тепла внутри улья подогреватель должен располагаться выше летка. Выполнение этого условия возможно в ульях с увеличенным подрамочным пространством. Если в улье с традиционным подрамочным пространством в 20 мм ус­танавливать подогреватель на нижнюю часть заставной доски (есть такие рекомендации), то необходимо иметь в виду, что в ходе зимовки клуб будет смещаться к внешнему источнику тепла — подогревателю. Этот факт должен учитываться при сборке гнезда на зиму.

При реализации данного способа ориентировочный расход электроэнергии — 16—20 кВт/ч на 1 семью за зимовку.

Опыт подобной зимовки с подогревом в улье описан А.А. Гунякиным. У него ульи размещались в павильоне с теплыми стенками. Сами ульи хорошо утеплялись снаружи ватином или ватными одеялами сверху и с боков. Крыша на ульи не ставилась, а в подкрышники укладывались моховые подушки 150—200 мм, которые клались на потолок из тонкой доски или ДВП. Между потолком и верхом рамок был зазор 10 мм, а в задней части потолка просверлены два отверстия диаметром 25 мм, в которые были вставлены вентиляционные трубки, склеенные из бумаги. Верх трубок обматывался марлей в один слой, чтобы не выходили пчелы. В поддоне располагался подогреватель мощностью 4 Вт, который при описанном утеплении улья и вентиляции обеспечивал повышение внутриульевой температуры на 5—6 °С по отношению к температуре в павильоне. При мощности подогревателя 15 Вт внутриульевая температура повышалась на 20 °С по отношению к температуре в павильоне. Там же автор экспериментально подтверждает известный факт, что минимальное энерговыделение клуба происходит при температуре около 8—9 °С, поэтому он считает оптимальной для зимовки пчел температуру в 5—8 "С.

В завершение рассмотрения данного способа хочется сделать небольшое разъяснение. Внимательный читатель заметил, что мои предыдущие рекомендации относительно утепления ульев и только что приведенные рекомендации не совпадают. Однако противоречий здесь никаких нет. Дело в том, что мои рекомендации касались зимовки при внешних температурах без подогрева, а рекомендации А.А. Гунякина относятся к зимовке с электроподогревом, когда не надо бояться накопления сырости в улье. В этом случае сухое внутриульевое утепление будет хорошо выполнять свою прямую функцию теплоизолятора. Поэтому при использовании любого способа внутриульевого подогрева, во избежание потерь тепла, надо обязательно проводить хорошую теплоизоляцию ульев, особенно сверху и снаружи.

    Автоматический подогрев внутри улья

Как и автоматический обогрев помещения, этот способ подогрева в зависимости от типа термодатчика может осу­ществляться в трех вариантах (см. рис. 3.28). Независимо от варианта реализации, суть способа состоит в том, что в улей со средней по силе семьей под нижние планки помещается термодатчик. Во всех ульях в подрамочное пространство помешаются подогреватели. При изменении внут-риульевой температуры по сигналу термодатчика происходит автоматическое включение и выключение всех подогревателей. В результате в подрамочных пространствах всех ульев поддерживается необходимая температура, на которую предварительно был настроен термодатчик.

Как и в предыдущем способе, под рамками рекомендуется поддерживать температуру 4—6 °С. Мощность внутри- ульевого подогревателя должна быть не менее 15—20 Вт. Один из возможных вариантов терморегулятора, который можно изготовить самостоятельно, подробно описан дальше.

Достоинством рассматриваемого способа является то, что во внутриульевом пространстве поддерживается довольно стабильная оптимальная для зимнего клуба температура. В улье совершенно не бывает сырости, пчелы потребляют меньше корма, чем во время зимовки при естественных температурах.

Ориентировочные расходы электроэнергии составляют 30—40 кВт/ч на 1 семью за зимовку. Основной недостаток способа — относительно большие материальные затраты на организацию зимовки.

♦ Подогрев внутри улья с регулятором мощности

Этот способ является улучшенным вариантом постоянного нерегулируемого подогрева внутри улья. Суть его со­стоит в том, что внутриульевые подогреватели подключаются к источнику напряжения через блок электронного ре­гулирования мощности. Пчеловод имеет возможность при необходимости плавно увеличивать или уменьшать мощность подогревателей и таким образом поддерживать внутри ульев нужную температуру.

Внутриульевые подогреватели должны иметь номинальную мощность не менее 15—20 Вт.

Достоинства и недостатки этого способа такие же, как и при постоянном нерегулируемом подогреве. Однако за счет плавного регулирования мощности появляется возможность уменьшить перепады внутриульевой температуры.

При реализации любого из способов внутриульевого подогрева для контроля температуры надо в одном из ульев на уровне низа рамок установить термометр.

Что касается внутриульевой влажности, то ее в ходе зимовки можно контролировать только по косвенным при­знакам — наличию на поддоне большого количества кристаллов засахарившегося меда, когда в гнезде слишком сухо, или следов разжиженного меда, когда в гнезде слишком влажно. При любом способе внутриульевого подогрева регулирование влажности в гнезде производится изменением степени вентиляции улья или влагопроницаемости потолочного покрытия, а также изменением внутриульевои температуры в пределах допустимого диапазона 2—8 °С.

Таблица 3.3

Способ Поддержание температуры, ºС Мощность нагревательного элемента, Вт Расход электроэнергии за зимовку, кВт/ч Примечание
На 1 семью На 5 семей
1 6—8 ºС — первый период зимовки 4—5 *С — второй период зимовки 400-500 450-500 Помещение объемом 8-10 м3
2 4-6 X 15-20 30-40 150-200
3,4 6—8 "С — первый период зимовки От 150-200 до 300—400 - 300-350 Мощность зависит от внешней температуры
5,6 4-6 'С От 4—5 до 15-20 16-20 80-100 Мощность зависит от утепления улья

Сопоставительный анализ описанных способов обогрева и подогрева за счет электроэнергии показывает, что по приоритетности возможного использования их можно разместить в следующем порядке:

  1. Автоматический обогрев помещения.
  2. Автоматический подогрев внутри улья.
  3. Обогрев помещения с регулятором мощности.
  4. Постоянный нерегулируемый обогрев помещения.
  5. Подогрев внутри улья с регулятором мощности.
  6. Постоянный нерегулируемый подогрев внутри улья. Обобщенные характеристики рассмотренных способов зимовки приведены в табл. 3.3. Номер способа в таблице соответствует приведенному выше перечислению.

3.2. Традиционные технологии зимовки пчел

Вопросы обеспечения надежной зимовки пчел возникли вместе с началом современного пчеловодства. Однако и по сегодняшний день продолжаются поиски наиболее простых, эффективных и надежных технологий зимовки. Под технологией зимовки будем понимать совокупность всех элементов зимовки: способа зимовки, конструкции и материала улья, утепления и вентиляции улья, конструкции и подготовки помещений для зимовки и др.

Технологии зимовки на протяжении длительного времени претерпевали изменения и совершенствовались. Суще­ствующие в настоящее время устоявшиеся технологии, которыми пользуются большинство пчеловодов, назовем тра­диционными технологиями зимовки пчел. Рассмотрим коротко эти технологии, их достоинства и недостатки.

3.2.1. ЗИМОВКА ПЧЕЛ НА ОТКРЫТОМ ВОЗДУХЕ

При этом способе зимовки ульи с пчелами располагаются на улице в закрытом от господствующих ветров месте. Могут дополнительно сооружаться ветрозащитные стенки и навесы от дождя. Часто для этих целей используются защитные кожуха на ульи из толя, рубероида и других материалов. Ульи, как правило, ориентируют летком в на­правлении южной четверти.

В общем случае зимовка на улице — самый простой способ зимовки, требующий минимальных материальных затрат и труда пасечника, что и является основным достоинством способа. Среди других достоинств можно отметить простоту организации вентиляции и возможность осуществления пчелами сверхранних облетов.

Основными недостатками зимовки на улице можно считать:

  1. Неблагоприятный микроклимат в улье на протяжении большей части зимовки, особенно при резких изме­нениях погодных условий.
  2. Сложность удаления излишней влаги из гнезда без сильного его охлаждения.
  3. Потребление пчелами большого количества корма и выход из зимовки менее жизнеспособными по причи не длительного воздействия холода.
  4. Малую зависимость результатов зимовки от пчеловода и большую зависимость их от такого случайного фактора, как характер погодных условий в ходе зимовки.
  5. Необходимость надежной защиты летков и стыков ульев от пронизывающих зимних ветров.
  6. Необходимость защиты ульев от синиц, дятлов и мышей.
  7. Меньшая долговечность ульев, круглый год находящихся под открытым небом.

8.. Сложность надежного контроля хода зимовки и оказания необходимой помощи.

9. Возросшая в последнее время возможность краж ульев или медовых рамок.

Частично этих недостатков можно избежать, если занести пчел в неотапливаемое помещение.

3.2.2. ЗИМОВКА В НЕОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Ульи с пчелами располагаются в помещениях без обогрева. Обычно это сараи, бани, мансарды и др., зимой температура практически не отличается от внешней. Достоинствами способа можно считать сравнительную простоту его реализации, надежную защиту ульев от дождя,снега и ветра, а также возможность полного затемнения помещения.

Основные недостатки зимовки в неотапливаемых помещениях в значительной степени перекликаются с недостат­ками зимовки на улице. Кроме того, возникает сложность, которая связана с организацией необходимой вентиляции в помещениях, где зимуют пчелы. Особенно это касается второй половины зимовки, когда начинает повышаться активность пчел. В помещениях, имеющих значительную площадь остекления с выходом на южную сторону, ранней весной при солнечной погоде может резко повышаться температура. Это крайне нежелательно, поскольку резкое повышение температуры сильно возбуждает пчел, и затем нужно несколько дней, чтобы семья пришла в нормальное состояние.

Результаты зимовки при этом способе в основном определяются характером изменения температуры внешней среды, но в известной мере все же поддаются корректировке со стороны пчеловода.

3.2.3. ЗИМОВКА ПЧЕЛ В ЗАГЛУБЛЕННЫХ ЗИМОВНИКАХ (ОМШАНИКАХ)

Как правило, омшаники представляют собой заглубленные в землю сооружения с оборудованной системой при- . точной и вытяжной вентиляции. В помещении зимовника внутренняя температура естественным образом поддерживается

близкой к оптимальным для зимовки положительным температурам. Но все же на протяжении довольно продолжительного' периода зимовки, и особенно в суровые зимы, внутренняя температура в омшанике может быть ниже оптимальной.

Несомненным достоинством омшаника является то, что температура в нем меняется более плавно и в меньших пределах, чем наружная. Причем все это происходит естественным путем и не требуется никаких дополнительных источников тепловой энергии.

Сложной проблемой для зимовника является обеспечение надлежащей влажности, поскольку она сильно зависит от внешних условий. По этой причине требуются постоянный контроль и вмешательство со стороны пчеловода. Сложность создания надлежащих условий в зимовнике обусловлена еще и тем, что во второй половине зимовки требуется более сильная вентиляция, а это приводит к падению температуры в зимовнике. Пасечнику приходится принимать дополнительные меры для устранения этого противоречия.

Следует также сказать и о достаточно высокой стоимости сооружения зимовника, которая в наше время по кар­ману далеко не каждому пасечнику.

Несмотря на все эти сложности, зимовка пчел в заглубленных зимовниках в наибольшей степени среди традици­онных- способов зимовки отвечает требованиям оптимальной зимовки.

3.2.4. ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ КОНСТРУКЦИИ ТРАДИЦИОННЫХ УЛЬЕВ

Традиционные технологии зимовки предусматривают создание ульев с толстыми стенками, которые, по мнению их приверженцев, обеспечивают лучшее сохранение тепла от зимнего клуба и хорошие результаты зимовки по этой причине. Так, существовавшие еще в Советском Союзе ГОСТы на различные типы ульев известной серии 3.808 предписывали изготовлять промышленные ульи с толщиной стенок от 35 до 40 мм.

Практики-пчеловоды, изготавливающие ульи самостоятельно, по большей части используют стенки толщиной 40—50 мм, видимо, полагая, что чем толще стенки, тем теплее будет пчелам в улье. Известный пчеловод-практик М.В. Лупанов (1991) рекомендовал изготавливать ульи с толщиной стенок 100 мм.

Поскольку толщина стенок улья является одним из основных элементов конструкции, то попробуем установить степень их влияния на микроклимат пчелиного гнезда при зимовке. Для этого обратимся к результатам исследований ученых и наблюдениям внимательных пчеловодов-практиков.

Д. Трифонов (1991) определил, что толщина стенок улья не играет решающей роли в сохранении тепла внутри улья во время зимовки. От толщины стенки улья зависит в определенной мере только температура, устанавливающаяся непосредственно на внутренней стороне стенке улья. Так, переход температуры на внутренней стороне стенки через 0 °С и начало внутриульевого ледообразования для стенки 40 мм будут происходить при наружной температуре — 1,1 °С. Расчеты показывают, что для стенки 100 мм начало ледообразования будет происходить при наружной температуре —2,5 °С, а для стенки 20 мм — при температуре -0,7 X.

В. Родионов и И.А. Шабаршов (1968) установили, что если воздействие холода будет сильным и продолжитель­ным, то температура воздуха в непосредственной близости от клуба будет почти одинаковой с внешней температурой, но в улье с толстыми стенками она упадет чуть позже, чем в улье с тонкими стенками. Не случайно поэтому, отмечают авторы, американские пчеловоды оставляют зимовать пчел на воле даже в ульях с толщиной стенок 22 мм не только в южных, но и в северных штатах. В этом же источнике сообщается, что хорошо известны случаи выживания пчел в районах с суровой и продолжительной зимой вне дупла прямо под открытым небом. Отстроенные ими соты на ветвях дерева защищались всего лишь 2—3 мм прополисной рубашкой.

А вот еще один факт. Пчеловод-практик А.С. Панасен-ко в журнале «Пчеловодство» № 5, 1991 сообщает и при­водит фотографии об имевшем место случае успешной зимовки пчелиного роя в разгрызенной куницей роевой ловушке из фанеры на восемнадцатиметровой высоте.

Н.Н. Зарецкий (1981), обобщая более чем полувековую практику, утверждает, что в зимнее время, независимо от толщины стенок улья, температура около клуба пчел примерно равна наружной.

Чешский ученый Смелы (1987) изучал температурный режим семей, зимующих в ульях из полистирола с толщи­ной стенок 8 см. Отклонений, по сравнению с обычным режимом семей в деревянных ульях, он не обнаружил. Заметим, что 8 см полистирола по теплопроводности эквивалентны сосновой доске толщиной 32 см. Вот и получается, что в улье со стенкой 32 см и в обычном улье температурные режимы при зимовке практически не отличаются.

Все эти исследования, наблюдения и обобщения лишь отражают объективно существующий факт невозможности обогрева клубом зимующих пчел внутриульевого пространства, простирающегося дальше нескольких сантиметров от клуба (см. рис. 3.17). Основной причиной этого является малая тепловая мощность, выделяемая клубом.

Чтобы закончить рассуждения на эту тему, обратимся к первоисточникам. Так, в начале XX в. классический улей Дадана делали со стенками от 24 до 30 мм, а широко известный тогда улей Лайанса — со стенками 25 мм (Райковс-кий B.C., 1925).

В настоящее время толщина стенок стандартного американского улья составляет 19 мм.

А вывод можно сделать такой. С точки зрения поддержания микроклимата в гнезде зимующих пчел, нет необхо­димости строить ульи со стенками толще 20—25 мм. В принципе, стенки можно было бы делать и тоньше, однако огра­ничениями снизу являются конструктивные и технологические требования — обеспечение необходимой прочности и жес­ткости улья, выборка паза для крепления рамок, соединение углов улья и сплочение досок до необходимой высоты.

Я с 1995 г. эксплуатирую ульи УТ-95 собственной конструкции со стенками 20 мм. Зимовать приходилось и на улице. Результаты зимовок не отличались от зимовок в ульях со стенкой 40 мм. Ежегодно вывозил свои ульи на кочевку. Поломок и других недоразумений не было, а вот носить эти ульи и грузить было легче обычных. Понятно также, что ульи с тонкой стенкой существенно дешевле традиционных.

3.2.5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ ВНУТРЕННЕГО ОБЪЕМА УЛЬЯ

В традиционных технологиях организация вентиляции является, пожалуй, единственной мерой, обеспечивающей уда­ление излишков влаги из гнезда. В настоящее время существует два противоположных взгляда на вентиляцию улья.

Сторонники первого выступают за обеспечение минимальной вентиляции улья во время зимовки, а второго — за обеспечение сильной вентиляции.

Приверженцы минимальной вентиляции рекомендуют закрывать верхний леток и тщательно заделывать потолок, ниж­ний леток открывать на 1—2 пчелы, не допуская никаких сквозняков. Эти рекомендации объясняются тем, что так зимуют пчелы в дупле. Да, действительно, в дупле нет сквозняков, однако механический перенос конструкции дупла на конструкцию улья неправомерен по крайней мере по двум причинам:

  1. Не учитывается, что в дупле ниже летка существует значительный объем пустого пространства,
  2. Не учитывается, что дупло находится в живом дереве, которое благотворно влияет на ход зимовки, а улей сделан из товарной древесины, которая такими качествами не обладает.

Следовательно, выполнение подобных рекомендаций будет неизбежно приводить к повышению влажности внут­ри улья и, как следствие, к образованию росы или ледяной шубы на внутренних стенках, независимо от их толщины.

Сторонники сильной вентиляции ульев во время зимовки рекомендуют при помощи различных технических спо­собов обеспечивать приточно-вытяжную сквозную вентиляцию гнезда. Обычно для этого открывают нижний и верхний летки или открывают нижний леток и делают продухи в потолке.

Хотя и этот способ организации вентиляции ульев не лишен недостатков, его следует признать все же более обоснованным, чем предыдущие рекомендации. А основным негативным моментом сильной вентиляции является то, что такая вентиляция возбуждает пчел, и они потребляют больше корма. Однако в традиционных технологиях, похоже, это единственная возможность избавиться от излишней влажности во время зимовки.

3.2.6. ВНУТРЕННЕЕ УТЕПЛЕНИЕ УЛЬЯ И СОКРАЩЕНИЕ ГНЕЗДА

Традиционные технологии зимовки предусматривают хорошее утепление гнезда не только сверху, но и с боков. При этом рекомендуется использовать материалы с малым коэффициентом теплопроводности — мох, паклю, вату и другие материалы органического происхождения. Однако в ходе зимовки эти материалы быстро пропитываются влагой и становятся хорошими проводниками и потребителями тепла. Это объясняется тем, что при слабой вентиляции теплоизоляторы органического происхождения в силу своей высокой гигроскопичности интенсивно накапливают внут- риульевую влагу. Если рядом с клубом будет находиться такое влажное «утепление», то это никак не будет способ­ствовать нормальной зимовке.

Традиционные технологии также рекомендуют сильно сокращать гнездо на зиму. Как правило, рекомендуется ос­тавлять столько рамок, сколько их будут плотно обсиживать осенние пчелы, что объясняется необходимостью утепления гнезда. Однако, как мы уже говорили, по причине тепловой маломощности зимний клуб не способен обогревать внутреннее пространство улья за пределами нескольких сантиметров от своей корки. Предположим, что с целью уменьшения площади охлаждения клуба сократим гнездо Так, что пчелы будут располагаться и на крайних рамках, рядом с которыми будет утепление. Но и в этом случае площадь охлаждения клуба снизу и со стороны стенок будет составлять 40—50% от всей поверхности клуба. Ну а уменьшать площадь охлаждения клуба, ограничивая его теп-лоизоляторами с 4, а то и с 5 сторон (в т. ч. и снизу!), как это рекомендуется в журнале «УкраТнський паачник» № 1 за 1996 г., — это уже слишком высокие и далекие от реальности технологии.

Кроме того, исследования показывают, что если объем гнезда не позволит клубу собраться в шарообразную форму, обеспечивающую минимальные теплопотери, то это приведет к увеличению уровня теплопотерь и большему охлаждению клуба (Еськов Е.К., 1991). К сведению, диаметр шара естественного клуба пчел составляет 28—32 см. Из сказанного следует, что, ограничивая гнездо до «количества рамок, плотно обсиживаемых пчелами», мы не позволим зимнему клубу сформироваться в оптимальную, с точки зрения теплопотерь, форму по причине отсутствия достаточного количества рамок и вместо ожидаемого утепления получим охлаждение клуба. Следовательно, всякое искусственное ограничение формы зимнего клуба не только не полезно, но и вредно. А те, кто с этим не согласен, пусть ответят на вопрос — кто и как сокращает гнездо зимующим в дупле пчелам?

По наблюдениям Т.С. Ждановой (1967), в условиях Кемеровской области за зимовку меньше корма расходовали те семьи, гнезда которых не были сокращены.

И.А. Шабаршов и В.В. Родионов (1993) по этому поводу высказываются более определенно: «Правильно скомплек­тованное просторное гнездо с большими запасами меда и перги — гарантия хорошей зимовки пчел... Уменьшение гнезда до размера, который обсиживают пчелы, — ошибка, часто непоправимая».

И еще один аспект — запасы корма.

При сильном сокращении гнезда автоматически уменьшаются запасы корма в нем. В результате на каждую пчелу запас корма может оказаться в районе минимально допустимого. Поэтому любые непредвиденные ситуации во время зимовки (кристаллизация части корма, резкое увеличение его потребления по причине внешних факторов и др.) могут привести к голоданию пчел. А каждое аварийное кормление зимой — явление нежелательное. Кроме этого, после весенней выставки пчел и до первого погожего дня, когда можно провести хотя бы беглый осмотр гнезда и оценить запасы корма, в отдельные неблагоприятные годы может пройти довольно продолжительный отрезок времени. Для страховки приходится или кормить пчел сиропом, или ставить запасные рамки.

Этого всего не надо будет делать, если при осенней сборке гнезда не сокращать его и, не боясь того, что в гнезде будут и не обсиженные пчелами рамки, поместить туда запасы корма, достаточные до первой весенней ревизии. Что же касается микроклимата свободно собранного гнезда, то он точно будет не хуже, чём в плотно собранном гнезде.

Имеются сообщения об опытах С. Махмашарипова (1978), который в результате их сделал вывод о том, что содер­жание пчелиных семей в несокращенных гнездах не оказывает отрицательного влияния на зимовку, весеннее развитие и медопродуктивность. Пчелиные семьи, зимовавшие на полном гнезде, собрали меда на 15% и отстроили сотов на 11 % больше, чем семьи в сокращенных гнездах.

Заканчивая разговор о традиционных технологиях, удивимся жизнестойкости пчелы, над которой мы вольно или невольно проводим «эксперименты», заставляя ее зимовать в таких порой не подходящих условиях. А в основе этой жизнестойкости, оказывается, лежат уникальные приспособительные особенности пчелы, у которой отношение минимального обмена веществ к максимальному составляет 1:140, в то время как для человека оно не превышает 1:10 (Комиссар А.Д., 1994).

Обобщая достоинства и недостатки традиционных технологий зимовки пчел, можно сделать вывод, что ни одна из этих технологий, за исключением зимовки в заглубленных омшаниках, не обеспечивает оптимальных условий зимовки. Улучшение условий зимовки и уменьшение зимних потерь семей лежат на пути постепенного отхода от старых традиционных технологий и освоения новых современных технологий.

► Регулирование влажности и газового режима при зимовке

Осуществляется в основном за счет организации надлежащей вентиляции и придания зимовальному корпусу со­ответствующей формы — использование корпусов с увеличенным подрамочным пространством, постановка под зимовальный корпус пустых магазинов или корпусов.

Если зимовка пчел происходит на улице, то регулировать влажность можно только внутри улья, организовав соответствующую вентиляцию при постановке на зимовку. При зимовке в необогреваемом или терморегулируемом помещении, помимо внутриульевой вентиляции, должна использоваться и система вентиляции самого помещения.

Какую же влажность в помещении для зимовки можно считать оптимальной?

При низкой относительной влажности менее 60% в помещениях, где зимуют пчелы, в ульях начинает кристалли­зоваться открытый мед, и пчелы не могут его потреблять. Пчелы страдают от жажды, шумят и плохо зимуют. При высокой относительной влажности более 80%, наоборот, мед начинает разжижаться, закисать и вытекать из сотов. В ульях конденсируется влага, появляется плесень, пчелы чаще болеют нозематозом. Поэтому высокая влажность еще более вредна, чем низкая.

К определению оптимального диапазона относительной влажности в необогреваемом зимовальном помещении раз­ные авторы подходят в основном одинаково. Вот некоторые данные :N

  1. Относительная влажность 75—85% (Мегедь А.Г. и др., 1990).
  2. Относительная влажность воздуха в зимовнике от 80 до 90% (Ковалев А.М. и др., (1970)).
  3. Оптимальная влажность в неотапливаемом помещении от 75 до 85% (Зарецкий Н.Н., 1981).
  4. Относительная влажность воздуха в зимовнике от 75 до 85% (Черкасова А.Г., 1989).

Если усреднить эти данные, то оптимальным диапазоном относительной влажности в неотапливаемом помещении для зимовки можно считать 75—85%. Однако мне представляется, что в большинстве случаев при формировании требований к влажности исходят не из биологических потребностей зимующей семьи, а из констатации реально су­ществующей в зимовальном помещении приемлемой (а не оптимальной) влажности. Дело в том, что реально регулировать влажность в необогреваемом помещении практически невозможно. Что же касается определения биологически обоснованного оптимального диапазона влажности, то здесь надо учитывать следующие факторы:

  1. Влажность внутри улья должна быть такой, чтобы пчелы имели возможность беспрепятственно потреблять мед, т.е. он не должен ни кристаллизоваться, ни закисать.
  2. Излишняя влажность не должна провоцировать пчел на выращивание расплода во время зимовки.

Как мы уже подробно об этом говорили выше, таким диапазоном влажности является 60—80% относительной влажности. Что касается нижнего значения этого диапазона, то поддержание 60%-ной влажности в помещении даже при использовании электрообогрева довольно сложно. Поэтому будем считать биологически обоснованным и реально достижимым диапазон относительной влажности в зимовальном обогреваемом помещении 65— 80%. Регулирование влажности в таком помещении производится самопроизвольно параллельно с регулированием температуры. Так, например, если в зимовальном помещении будет поддерживаться температура 7 °С, то попадающий в помещение наружный воздух, имеющий температуру О °С и относительную влажность 100%, внутри помещения температуру не понизит, поскольку она там автоматически регулируется, а вот влажность свою понизит до 80%, что позволит лишь с помощью естественной вентиляции удалить из каждого 1 м3 воздуха помещения до 2,5 г воды.

Относительная влажность в зимовальном помещении контролируется при помощи психрометра. Что касается газового режима (содержания кислорода и углекислого газа) в зимовальном помещении, то оперативно контролировать его невозможно. Но поскольку газовый режим напрямую связан со степенью вентиляции помещения и улья, то косвенным показателем газового режима будем считать степень вентиляции.

Система вентиляции в ульях зависит от условий содержания зимующих пчел. Если они находятся в помещении с регулируемой температурой, обеспечивающей минимальные энергопотери семьи, то отпадает необходимость в утеплении улья. Сверху на рамки кладут воздухопроницаемый холстик и полностью открывают летки.

Содержание пчел в условиях с нерегулируемой температурой (на улице, в помещении) осложняет их снабжение свежим воздухом, так как интенсификация воздухообмена неминуемо увеличивает теплопотери семьи. Они будут особенно велики при зимовке пчелиных семей под открытым небом. В таких условиях пчелы расходуют много корма, в связи с чем возрастает потребность в кислороде. Вместе с этим повышается количество углекислоты и влаги, выделяемых в процессе дыхания. Накопление в улье продуктов обмена веществ отрицательно сказывается на зимовке.

Для их удаления практики рекомендуют усиливать приточно-вытяжную вентиляцию, поскольку известно, что в ульях с усиленной вентиляцией не бывает сырости. Часто усиление вентиляции является единственным способом избавления от влаги, и поэтому его можно считать оправданным. Однако исследованиями установлено, что в этом случае семьи начинают потреблять больше корма. Дело в том, что неизбежные при усиленной вентиляции сквозняки возбуждают пчел, а это приводит к увеличению потребления корма. Объясняется это явление тем известным фактом, что при естественной зимовке в дупле никогда не бывает сквозняков. Эта информация, видимо, заложена в генетическом коде пчелы, и несоответствие этого стереотипа зимовке со сквозняками вызывает у пчел возбуждение. На этот счет есть исследования, дающие количественные характеристики отрицательного воздействия сквозной вентиляции. Так, Л. Борнус и Я. Новаков-ский (1974) установили, что семьи, зимующие на улице в улье с одним летком, расходуют корма меньше по сравнению с теми, которые содержатся в ульях с двумя открытыми летками или открытым нижним летком и отверстием в потолке. Расход корма возрастает, если ульи находятся на площадке, не защищенной от ветра. При прочих равных условиях одно это обстоятельство увеличивает расход корма в течение зимовки приблизительно на 25%. Однако следует заметить, что при зимовке на улице обойтись без вентиляции все же трудно, поскольку излишняя влага в гнезде — это фактор более негативный по своим последствиям, чем увеличение потребления корма. Особенно это справедливо для тех районов, где продолжительность зимовки не превышает 130— 150 суток. Поэтому часто в литературе можно встретить рекомендации об организации достаточной вентиляции в ходе зимовки, и их можно считать вполне обоснованными, особенно если сравнить их с рекомендациями закрывать улей наглухо на протяжении всей зимовки.

В плане возможного практического применения обращают на себя внимание рекомендации А.Д. Трифонова (1991) по организации вентиляции в улье, в графической форме отраженные на рис. 3.26.

Оптимизации микроклимата в улье, особенно газового состава, способствует увеличение подрамочного простран­ства. При этом происходит интенсификация оттока углекислого газа из пчелиного гнезда, поскольку для него по­является дополнительный свободный объем, где он будет собираться, оседая вниз. Сходный процесс имеет место в дупле.

Таким образом, при зимовке пчелы регулируют микроклимат гнезда, затрачивая в зависимости от физических условий внешней среды большее или меньшее количество энергии, главным резервом и источником которой является мед. Потребление меда возрастает по мере отклонения внешних условий от оптимальных для семьи.

Максимальная экономия корма и минимальный физический износ пчелиных семей достигается при содержании се­мей на протяжении всего периода зимовки в помещении с регулируемой температурой и вентиляцией.

Краткое содержание вопроса (выводы)

  1. При организации зимовки пчел в терморегулируемых помещениях оптимальной температурой можно считать 6 °С (5±1 °С), а допустимым диапазоном — 2-8 °С (5±3 °С).
  2. Оптимальной относительной влажностью в зимовальном обогреваемом помещении можно считать 65—80%, а в необогреваемом помещении приемлемой влажностью — 75-85%. 3
  3. При зимовке в терморегулируемом помещении сложностей с удалением излишней влаги и углекислоты из гнезда зимующих пчел нет. Сложнее дело обстоит при зимовке на улице или в необогреваемом помещении. В этом случае степень необходимой вентиляции улья должен определять сам пчеловод, исходя из конкретных условий.
  4. Оптимизации микроклимата в улье, особенно газового состава, способствует увеличение подрамочного пространства или подстановка под зимовальный корпус пустого магазина или корпуса.

3.1.5. ОПТИМИЗАЦИЯ (РЕГУЛИРОВАНИЕ) МИКРОКЛИМАТА ПЧЕЛИНОГО ЖИЛИЩА В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

Как было показано выше, в естественном жилище пчел дупле оптимизация микроклимата пчелиного гнезда в зимний период является результатом сложного системного взаимодействия множества факторов: формы дупла, расположения в нем летка и пчелиного гнезда, саморегулирующейся способности зимнего клуба, регулирующих свойств живой древесины и др. В искусственном жилище пчел улье, ввиду отсутствия благоприятного воздействия присущих дуплу регулирующих факторов, для создания оптимальных условий зимовки приходится осуществлять искусственное регулирование с целью оптимизации микроклимата: создание определенных температурных, влажностных и газовых условий внутри улья. Конечной целью этого регулирования является оптимизация зимовки пчел. А при оптимальной зимовке пчелы потребляют минимальное количество корма, и при этом выделяемая зимним клубом энергия будет минимальной.

Одним из сложных вопросов оптимизации микроклимата в улье остается обеспечение низкой влажности за пре­делами зимнего клуба, и сделать это надо без значительного-увеличения вентиляции, иначе теплоотвод от поверхности клуба увеличится, что приведет к увеличению уровня основного обмена, а это, в свою очередь,— к увеличению потребления корма и выделяемой энергии. Как отмечает А. Д. Комиссар (1994), удаление влаги от ловерхности клуба без увеличения интенсивности вентиляции — одна из главных и противоречивых по своей сути задач в практической организации зимовки.

Рассмотрим, какие способы регулирования микроклимата существуют в настоящее время в практическом пче­ловодстве.

► Регулирование температуры при зимовке

В большинстве случаев регулирование температуры осуществляется за счет применения электрообогрева помещений или электроподогрева внутри улья, для чего используются различные электронагревательные элементы (нагреватели). А какую же температуру следует считать оптимальной?

По этому поводу существует множество, порой не совпадающих, рекомендаций, но большинство авторов едины в том, что эти температуры должны быть положительными. Приведем подборку рекомендаций разных авторов по зна­чениям оптимальной температуры зимовки:

  1. Идеальная температура зимовки пчел в помещениях составляет 4±1 °С, а интервал 2—9 °С считается до пустимым (Комиссар А.Д., 1994).
  2. Интервал 0±2 °С рекомендуется другим автором для зимовки пчел в Новосибирской области.
  3. Наилучшая для зимовки отводков весом 1,5 кг температура лежит в интервале 8—9 °С при условии аб­солютной темноты и надлежащей вентиляции (Комиссар А. Д., 1994).
  4. Пчелы лучше, зимуют при оптимальной температуре от 0 до 4 °С с колебаниями ±2 °С (Мегедь А.Г. и др.,
  5. .
  6. Меньше всего пчелы расходуют меда при температуре в помещении от 0 до 3 °С (A.M. Ковалев, 1970).
  7. Минимальные энергетические затраты семьи в помещении с регулируемой температурой будут при тем­пературе от 5 до 9 °С для среднерусской породы пчели от 4 до 6 °С для кавказской породы (Еськов Е.К., 1991).
  8. Для нормальной зимовки пчел в зимовнике надо поддерживать температуру от 2 до 6 °С (Лебедев В.И. и др.,
  9. .

С целью облегчения дальнейшего анализа сведем все эти данные вместе и определим частоту упоминаний каждой температуры (рис. 3.25).

Таким образом, с учетом биологических особенностей зависимости энерговыделений пчел от температуры (о чем подробно говорилось выше), а также недопустимости смещения температуры выше оптимального диапазона и с учетом частоты упоминаний будем считать оптимальной температурой зимовки 5±1 °С (4—6 °С), а допустимым диапазоном — 5±3 °С (2-8 °С).

Как показывает практика, при температуре вне улья от 3 до 8 °С пчелы свободно перемещаются по сотам и мо­гут осваивать медовые запасы в любом направлении (Гунякин А.А., 1991). Указанный диапазон температур, кроме того, является оптимальным для зимнего хранения перги. Надо иметь в виду также, что для сильных семей необходима более низкая температура в пределах указанного диапазона.

Температуру следует также понижать до 4—5 °С во втором периоде зимовки, так как к этому моменту возрастает возбудимость пчел (Е.К. Еськов, 1991). Заносить пчел в терморегулируемые помещения следует в то время, когда в данной местности стабильно устанавливается температура, максимальное значение которой не превышает в дневные часы +4—7 °С. Проводить эту работу при более низкой температуре, особенно в морозную погоду, крайне нежелательно по следующим причинам: во-первых, пчел возбуждает резкое. повышение температуры, действию которой они подвергаются, оказавшись в обогреваемом помещении; во-вторых, содержание их в конце осени под открытым небом при низкой температуре повышает потребление ими корма.

Кроме терморегулирования, т.е. автоматического поддержания температуры в помещении в заданном интервале, весьма желательно обеспечить выравнивание температуры в самом помещении. Если не принимать никаких дополнительных мер, то в верхней части обогреваемого помещения температура будет выше, чем в нижней; поскольку теплый воздух легче остывающего. Для выравнивания температуры в помещении воздух заставляют перемещаться с помощью маломощного вентилятора. Перемещение теплого воздуха в помещении активизирует воздухообмен между внутриульевым пространством и воздухом в помещении, что благотворно сказывается на зимовке пчел за счет улучшения влажностного и газового режимов внутри улья.

3.1.4. ЭНЕРГЕТИКА ЗИМНЕГО КЛУБА ПЧЕЛ

Одним из показателей качества зимовки пчел является количество съеденного за зимовку меда — чем меньше меда съедено, тем качественнее (оптимальнее) зимовка.

Количество съеденного меда определяется множеством факторов, вызванных как внешними условиями среды, так и внутренним состоянием пчелиной семьи и способом зимовки. Все эти факторы в конечном итоге определяют степень активности зимующих пчел, от которой и зависит количество использованного меда. Оптимальной зимовкой принято считать такую зимовку, во время которой пчелы сохраняют свою активность на минимальном уровне на протяжении возможно большего периода времени зимовки.

При потреблении меда и его переработке пчелы выделяют воду, углекислоту и тепловую энергию (мощность). Раз­ложение сахара происходит так:

СН12О6+6О=6Н2О+6СО2

1 000 г +1 065 г = 600 г + 1 465 г.

Поскольку выделяемая зимним клубом мощность прямо пропорциональна количеству съеденного меда, которое в свою очередь определяется степенью активности пчел, т.е. качеством зимовки, то количество выделяемой семьей мощности может служить количественным показателем оптимальности зимовки.

Основным источником энергии для зимнего клуба пчел является мед, при потреблении 1 кг которого пчелы выде­ляют около 3 000 ккал тегтловой энергии. Энерговыделяющим компонентом меда является глюкоза, которой в 1 кг меда содержится 800 г. Минимальное потребление глюкозы пчелами сильных семей 8 идеальных условиях составляет 1,6—1,7 мг в сутки на одну пчелу, что соответствует 2—2,1 мг меда в сутки. В практическом пчеловодстве такие величины, как правило, не достигаются в основном из-за отклонений условий зимовки от идеальных. Поэтому обычно затраты корма составляют около 3 мг в сутки на одну пчелу, или 8—10 кг меда на семью из 2 кг пчел за период зимовки в 150 дней (Комиссар А.Д., 1994).

Тепловая энергия, выделяемая пчелами в зимнем клубе, состоит из энергии основного обмена семьи пчел и допол­нительной энергии. Составляющие элементы тепловой энергии (по Комиссару А.Д., 1994) приведены на рис. 3.21.

Основная часть этой энергии расходуется на поддержание постоянства внутренней среды как у самих пчел, так и у всего клуба в целом, а говоря проще, на поддержание соответствующих температур-пчел и клуба. Небольшая часть энергии расходуется пчелами на перевод в парообразное состояние выделяемой при потреблении меда внутри пчелы так называемой метаболической воды. Эта энергия составляет 10—12% от всей энергии, образующейся при съедании меда (Комиссар А.Д., 1994).

Что касается тепловыделений клуба как нагретого тела, имеющего температуру выше окружающей среды, то мощ­ность этого тепловыделения зависит от силы семьи, ее состояния и от внешней температуры. На рис. 3.22 приведены данные (по Е.К. Еськову, 1983) о мощности тепловыделения семей из 20—35 тыс. особей (2—3,5 кг), содержащихся в 12- рамочных ульях, не имеющих никакой внешней тепловой изоляции.

Обращает на себя внимание резкое увеличение мощности тепловыделения при увеличении внешней температуры выше 9 °С. Это приводило, сообщает Е.К. Еськов, к резкой активизации семьи, а дальнейшее повышение температуры до 12 "С приводило через 1,5-2 ч к вылету небольшого количества пчел из улья, которые после совершения очистительного облета возвращались в улей. И хотя в дальнейшем температура опустилась на 8—13 °С, энергетические затраты семьи оставались некоторое время на высоком уровне. Так, мощность тепловыделения в последующие два дня была на уровне 9,5—10,5 Вт при внешней температуре от 0 до 4 °С. Следовательно, повышение активности зимующих пчел, вызванное даже кратковременным повышением температуры за пределы оптимального диапазона 8±1 "С, отражается на значительном увеличении энергетических затрат семьи Иа протяжении нескольких суток. Эта особенность энерговыделения зимующей семьи требует надежной системы терморегулирования при использовании электрообогрева помещений или электроподогрева внутри улья. Но в любом случае надо руководствоваться правилом: лучше немного недогреть, чем хоть немного перегреть.

Заканчивая разговор о тепловыделении, хочется еще раз обратить внимание на то, что зимний клуб выделяет как сухое тепло (за счет теплового излучения), так и влажное, связанное с выдыхаемыми пчелами парами воды, тепло (за счет явления конвекции).

А теперь рассмотрим, как влияет на энерговыделение зимующих семей их теплоизоляция от окружающей среды. Многочисленные исследования, проводившиеся в разных странах, показали, что теплоизоляция стенок улья, зависящая от их толщины, оказывает несущественное влияние на энергетические затраты семьи.

По результатам этих исследований отмечено лишь незначительное преимущество двухстеночных ульев или ульев с увеличенной толщиной стенок. Например, Е. Вильямстад (1975), сопоставляя результаты зимовки пчел в Норвегии в двухстеночных (толщина стенок 60 и 45 мм) и обычных ульях со стенкой 22 мм, заметил лишь незначительное преимущество первых. Зимовавшие в них семьи вырастили всего на 3—12% больше расплода, чем в обычных. Вместе с этим прослеживались некоторое уменьшение расхода корма и меньшая поражаемость нозематозом по сравнению с семьями, содержащимися в ульях с тонкими стенками. Однако различия эти были незначительные.

Внешнее утепление в виде кожухов из фанеры или рубероида слабо защищает пчелиное семьи в ульях от тепловых потерь. Так, при уменьшении внешней температуры от 0 до —17 °С тепловыделения семьи, находящейся в улье, защищенном фанерным кожухом, были всего на 1—3 Вт ниже, чем в аналогичной семье, не защищенной кожухом (Еськов Е.К., 1991). Поэтому, с точки зрения уменьшения теплопотерь, внешнее утепление в виде кожуха нельзя считать эффективным средством защиты. Другое дело, что такой кожух защищает улей от непосредственного воздействия атмосферных осадков и проникновения ветра через имеющиеся в местах соединения улья щели.

Утепление ульев снегом возможно только в зонах с устойчивым снежным покровом. Снежное укрытие, благодаря низкой теплопроводности снега, защищает семью как от холода, так и от кратковременных повышений температуры, т.е. сглаживает колебания температуры (рис. 3.23).

Укрытие ульев снегом значительно сокращает энергетические затраты семьи (рис. 3.24).

Из рис. 3.24 видно, что эффективность укрытия улья снегом повышается при более низких температурах.

Вокруг улья, длительное время находящегося под снегом, образуется воздушный зазор, благодаря которому легче удаляется углекислота и легче поступает свежий воздух. Воздушная прослойка обеспечивает еще лучшую теп­лоизоляцию улья, поскольку теплопроводность воздуха ниже, чем у снега, в 10 раз (при температуре 0 °С).

Краткое содержание вопроса (выводы)

  1. Минимальные энергопотери у клуба зимующих пчел среднерусской породы наблюдаются при внешней тем­пературе 8±1 °С. Поэтому указанные температуры могут рассматриваться как наиболее желательные при создании оптимальных условий зимовки пчел.
  2. При увеличении внешней температуры выше оптимальной всего на 2—3 °С энергопотери семьи пчел значительно возрастают, поэтому нельзя допускать выхода температур зимовки за верхний предел оптимальных температур.
  3. Теплопотери семьи зимующих пчел практически не зависят от толщины стенок улья.
  4. Внешнее утепление улья в виде кожуха из фанеры или рубероида слабо защищает от теплопотерь, а вот слой снега толщиной 0,3—0,5 м вокруг улья уменьшает тепловые потери. Особенно эффективно снежное укрытие при более низких температурах.
Яндекс.Метрика
Это магазин контрольных работ. В магазине имеются в продаже контрольные, курсовые, лабораторные и дипломные работы.
Рейтинг@Mail.ru