ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА МЕДОНОСНУЮ ПЧЕЛУ

Начнем рассмотрение всего сложного комплекса этих факторов с самого, пожалуй, важного — влияния темпе­ратуры.

► Влияние внешней температурына жизнедеятельность пчелиной семьи

Широкий ареал распространения медоносных пчел свя­зан с тем, что в процессе эволюции общественного образа жизни они приспособились общими усилиями регулировать микроклимат своего гнезда. Благодаря этому пчелиная семья может жить в условиях, где диапазон годовых колебаний температур достигает почти 100X. Действи­тельно, пчелиная семья выдерживает и внешние температу­ры до +40...45 °С и выживает в тех случаях, когда темпера­тура в период зимовки опускается до —50 °С (Еськов Е.К., 1983).

Механизм терморегуляции используется пчелиной семь­ей для поддержания оптимальных (наилучших) температур­ных условий своей жизнедеятельности. Этот механизм пред­ставляет цепь сложных поведенческих актов, выполняемых рабочими особями семьи. При этом они пользуются раз­личными средствами в зависимости от того, надо повы­шать или понижать температуру относительно требуемой оптимальной температуры.

♦ Реакция пчелиной семьи на повышение внешней температуры

Отрицательное отношение пчел к перегреву их жилища проявляется в естественных условиях еще при выборе мест для жилья. Так, если рою предоставить возможность тако­го выбора, то он поселится при прочих равных условиях в жилище, защищенном от длительного прямого воздействия солнца.

Однако выбор места для жилья, ввиду ограниченности количества таковых на данной территории, не всегда га­рантирует семью от возможного перегрева гнезда. Поэто­му пчелы в процессе эволюции приспособились активно противодействовать перегреву. Прежде всего перегрев по­буждает пчел вентилировать жилище за счет создания на­правленного потока воздуха взмахами своих крыльев. При­чем, чем выше температура снаружи улья, тем интенсивнее вентилируется гнездо. Опытные пчеловоды хорошо знают, что по количеству пчел-вентилировщиц на прилетной доске можно определить степень вентилирования гнезда и соот­ветствие существующей в улье вентиляции потребностям се­мьи. Если в жаркий летний день вентилированием улья зани­мается 1—2 десятка пчел — все нормально. Если же коли­чество таких пчел на прилетной доске превышает это количество, то семья нуждается в помощи— надо облег­чить им вентиляцию любым из известных способов (расши­рить леток, убрать утепление, сдвинуть корпуса и т.д.).

А каковы потенциальные возможности пчелиной семьи по регулированию температуры методом вентилирования пчелиного гнезда? В одном из опытов при повышении тем­пературы в нижней части гнезда от 33,1 до 42 °С ее рост в центральной части гнезда — там, где находится рас­плод, составил всего 1,8 °С, при этом температура на пе­риферической части гнезда возрастала на 4,7—9,1 °С (Есь­ков Е.К., 1983).

Помимо вентилирования, эффективными средствами сни­жения температуры при перегреве гнезда являются испа­рение воды, доставляемой в него пчелами, а также умень­шение доли тепла, выделяемого взрослыми особями. Пос­леднее достигается тем, что большая их часть покидает жилище, располагаясь в виде роевой грозди под прилет­ной доской или под ульем. Эта гроздь обычно образуется во второй половине дня и исчезает к вечеру, при этом пчёлы из грозди возвращаются в улей.

А каковы биологические возможности каждой пчелы в отдельности по противостоянию изменениям внешней тем­пературы?

У пчел, как и у других холоднокровных (пойкилотер-мных) животных, температура тела ь значительной мере зависит от температуры окружающей среды. Но наличие такой зависимости не означает равенства этих темпе­ратур — пчелы обладают врожденной способностью регулировать в некоторых пределах температуру своего тела.Так, при внешней температуре 9 °С температура тела летающей пчелы составляет 18 "С, а при внешней темпера­туре 34 °С она поднимается до 35 °С (Еськов Е.К., 1983).

Механизм производства тепла у пчел основан на мы­шечной активности. Наибольшее его количество выделяет­ся грудной мускулатурой. Об этом говорит тот факт, что разогрев пчелы при подготовке к полету всегда начинается с подъема температуры груди. Брюшко при этом разогре­вается значительно слабее, чем грудь. Скорость разогре­ва груди составляет приблизительно 2 °С в минуту.

Значительно возрастает температура тела пчел при по­вышении их двигательной активности, однако и у внешне неподвижных пчел (например, образующих зимний клуб) может происходить быстрый подъем температуры груди. В этом случае тепло образуется в результате микроколе­баний грудных мышц, что подобно явлению дрожи у мле­копитающих. Оказывается, что и пчела может дрожать, хотя мы этого не замечаем!

Увеличение температуры тела пчелы возможно также и за счет поглощения ее покровами тепловой энергии, в том числе и солнечной. Это особенно проявляется в солнечную погоду. Так, например, у пчел, летающих при температуре 32—34 "С под открытыми лучами солнца, температура тела бывает примерно на 4 °С выше, чем у пчел, летающих при тех же температурах, но в тени. В связи с тем, что тело пчелы обладает высокой теплопроводностью и, соответ­ственно, низкими теплоизоляционными свойствами, пчела не только быстро нагревается, но и быстро охлаждается.

А теперь давайте посмотрим, как изменяется темпера­тура в пчелином гнезде в течение суток и в течение сезона.

Как уже было сказано выше, температура в пчелином гнезде поддерживается с довольно высокой стабильнос­тью, особенно в зоне расплода. Здесь ее верхняя граница при относительно высокой внешней температуре редко поднимается выше 36 °С. Так, при повышении внешней тем­пературы от 5 до 27 °С температура в зоне пчелиного расплода увеличивается в среднем от 34,5 до 36,3 °С (Есь­ков Е:К., 1983).

Абсолютное значение и стабильность температуры за­висят от места расположения расплода. В течение весен­не-летнего периода развития семьи наиболее' высокая и стабильная температура бывает в центральной зоне гнез­да, где расположен разновозрастный расплод. Здесь сла­бо или вовсе не прослеживается влияние суточных колеба­ний внешней температуры. Среднее значение температуры в этой зоне гнезда находится на уровне 35 °С.

Относительно низкую температуру поддерживают пче­лы на расплоде, расположенном на периферии гнезда, где средняя температура составляет только 33,5 X. Особенно значительные понижения температуры бывают в этой зоне гнезда при длительных летних похолоданиях, когда в тече­ние нескольких часов она может понижаться до 28,5—29 "С (Еськов Е.К., 1983).

Понижение температуры в зоне расплода может про­изойти при отделении от семьи большого количества пчел (например, при выходе роя). Так, при потере семьей 15 тыс. рабочих особей температура в зоне расплода снижается на 2—3 °С. На следующие сутки температура в различных зонах гнезда довольно стабильно поддерживается на вновь установившихся уровнях. Этого семья достигает, мобили­зовав свои резервы, — оставшиеся в гнезде пчелы увели­чивают свои энергозатраты на выделение тепла.

Что касается трутневого расплода, то пчелы слабо за­ботятся о поддержании стабильной температуры в зоне его размещения. Здесь температура, как правило, ниже, чем в зоне развития пчелиного расплода. Это объясняется главным образом тем, что трутневой расплод размещает­ся обычно в периферической зоне гнезда.

Относительно влияния внешней температуры на маточ­ники можно сказать следующее. Как правило, естествен­ные роевые маточники размещаются в периферической зоне гнезда за пределами или на границе с пчелиным распло­дом, что позволяет пчелам проводить автономное регули­рование температуры в этой зоне. Обычно максимальное значение температуры у естественных маточников нахо­дится в пределах 34—35,4 °С. В то же время минимальные значения температуры у маточников, находящихся на пе­риферических частях сотов, в течение цикла их развития неоднократно опускаются до 31—32 °С, а иногда — даже до 28—29 °С. Этим фактом можно объяснить задержку вы­хода отдельных маток при одновременном закладывании маточников.

На диапазон колебаний температуры у маточников вли­яет их расположение в гнезде. Так, наиболее стабильная температура в пределах 1 X поддерживается у маточни­ков, расположенных в центральной части гнезда.

Известно, что самые качественные матки выводятся при «тихой» смене маток. При этом маточники (обычно в коли­честве не более 2—3 шт.) всегда размещаются на полотне сотовое центральной части гнезда, где поддерживается са­мая стабильная температура.

Обобщенная зависимость температуры в разных зонах гнезда в улье и в дупле от влияния внешней температуры представлена на рис. 1.1 (по Е.К. Еськову, 1983, 1990).

♦ Реакция пчелиной семьи на понижение внешней температуры

Кратковременные небольшие понижения температуры в пчелином гнезде в активный период жизнедеятельности семьи вызывают быстрое-повышение температуры тела пчел.

При значительных же похолоданиях в пассивный период жизнедеятельности (осень — зима — весна) одного уве­личения температуры тела пчел недостаточно. Если бы они пользовались только этим способом, то быстро расходо­вали бы свой основной энергетический материал — мед и погибали. Устойчивость семьи к длительному и глубокому охлаждению связана в значительной мере со способнос­тью пчел регулировать тепловую отдачу гнезда посред­ством изменения его теплоизоляции. Уже небольшие ноч­ные похолодания в летне-осенний период заставляют пчел, находящихся в различных местах жилища, собираться в зоне гнезда с расплодом и образовывать клуб. При этом наиболее плотно они группируются в периферических, бо­лее охлаждаемых частях межрамочных пространств, обра­зуя своими телами своеобразную теплоизолирующую обо­лочку, которая уменьшает тепловые потери семьи. В ре­зультате этого, чем дальше вглубь от поверхности клуба будут находиться пчелы, тем меньше они будут подвергаться действию холода. Поэтому плотность клуба от периферии к центру постепенно уменьшается. Однако наружная часть (корка) клуба охлаждается неравномерно, что связано с особенностями тепловой защиты жилища и действием фи­зических законов теплопередачи. Это обусловливает нео­днородность плотности пчелиного клуба в разных его зо­нах. Наиболее рыхлой обычно бывает верхняя часть клуба, расположенная непосредственно над его тепловым цент­ром.

Изменение плотности зимнего клуба и, соответствен­но, занимаемого им объема является важным механиз­мом регуляции пчелами тепловых потерь.В частности, уплотнение клуба, предпринимаемое пчелами в ответ на похолодание, влечет за собой снижение тепловых потерь. Теплопотери клуба при этом уменьшаются за счет сниже­ния воздухообмена между внутриклубным пространством и окружающей средой. Снижение затрат тепла происходит также и за счет уменьшения теплового излучения с повер­хности клуба, так как уменьшается соотношение между площадью его поверхности и объемом.

Своеобразие механизмов терморегуляции у пчел связано в значительной мере с особенностями работы их терморе­цепторов. У пчелы тепловые рецепторы являются одновре­менно и рецепторами углекислого газа, что имеет важное биологическое значение. Дело в том, что понижение внеш­ней температуры, вызывающее уплотнение клуба, ухудшает его вентиляцию. Поэтому в нем возрастают температура и концентрация углекислого газа, являющегося продуктом об­мена веществ у пчел. В результате рецептор подвергается воздействию двух факторов (углекислоты и высокой темпе­ратуры), вызывающих однонаправленную реакцию в форме возбуждения пчел, что ведет к дальнейшему повышению тем­пературы в зоне теплового центра.

Изложенное выше поясняет причины известного факта скачкообразного повышения температуры в центре гнезда при резких похолоданиях, а именно: чем холоднее на ули­це и в улье, тем теплее в клубе.

♦ Влияние внешней температуры на развитие особей пчелиной семьи

Температура служит важным фактором, определяющим развитие пчел и влияющим на их физиологическое состоя­ние. Освоение широкого ареала расселения пчел, особен­но на северных территориях, связано с развитием у семьи высокосовершенной системы регуляции терморежима гнез­да. На это семья затрачивает энергии тем больше, -чем сильнее внешняя температура отличается от оптимальной. Исследованиями установлено, что в летний период пчели­ная семья тратит наименьшее количество энергии при внеш­ней температуре 23—28 °С.

Колебания температуры внутри гнезда оказывают силь­ное влияние на продолжительность и ход развития рабо­чих пчел, маток и трутней. Так, например, продолжитель­ность развития яйца до стадии личинки при температуре 38 °С составляет 70 часов (около 3 суток), а при 30 °С — 115 часов (около 5 суток). К тому же при температуре 36 °С вылупливается 92% личинок, при 30 °С — 85%, а при 29 °С — только 5% (Еськов Е.К., 1983).

Так же чувствительны к значениям температуры разви­вающиеся личинки и куколки. Если в течение 1—3 часов личинки 1—4 дневного возраста подержать при температу­ре +8 °С, то 4% их погибнет. Еще большую чувствитель­ность к охлаждению имеет расплод в стадии куколки — если его подержать при температуре +5 °С, то погибнет около 15 % куколок. Стопроцентная гибель куколок на­блюдается, если их подержать в течение 2 часов при тем­пературе +3 °С (Еськов Е.К., 1999).

Исходя из сказанного, проведение весеннего осмотра семей надо проводить только при температурах не ниже 12—15 °С в тени в безветренный день и предельно осто­рожно. Рамки с расплодом должны осматриваться быс­тро, их нельзя оставлять за пределами гнезда на дли­тельное время.

Но пчелиный расплод чувствителен не только к пониже­ниям температуры, но и к ее повышениям. Так, воздействие температуры, превосходящей всего на 1,5 °С верхний пре­дел оптимального диапазона, в течение всего периода с мо­мента запечатывания расплода приводит к полной его гибели (Еськов Е.К., 1983). А такие условия для развития расплода пчеловод может создать, исходя из «лучших побуждений». Здесь имеется в виду неграмотное применение электропо­догрева, особенно без использования терморегулятора, или же некачественное изготовление аппаратуры. Чтобы этого не происходило, настоятельно рекомендуем всем, желаю­щим заняться электроподогревом пчел, почитать внимательно главу 3 настоящей книги. В ней в доступной для понимания форме описана простая и надежная схема терморегулирую-щей аппаратуры на современной элементной базе, которая может быть изготовлена самостоятельно.

А теперь опять вернемся непосредственно к рассматри­ваемому вопросу.

Давайте посмотрим, как влияет температура на общую продолжительность развития расплода. Известно, что за­печатанный пчелиный расплод при 34-35 "С развивается до выхода в течение 12 дней. Но если температура в гнез­де во время созревания расплода будет составлять 30 °С, то этот период увеличится на 3—4 дня и составит 15—16 дней.

Развитие маток с момента запечатывания маточников за­медляется в среднем почти на трое суток при понижении температуры от 37 до 31 °С (Еськов Е.К., 1992) (рис. 1.2.)

При 38 °С время развития маток сокращается по отно­шению к таковому при 34 °С еще примерно на 14 часов (Еськов Е.К.,. 1983). Все это грамотному пчеловоду надо знать и учитывать в своей практической деятельности.

Следует отметить еще один интересный факт влияния температуры на развитие маток. Так, достоверно установ­лено, что масса выращенных маток увеличивается с умень­шением температуры, при которой происходит развитие маток. Однако оказывается, что это увеличение массы ма­ток нельзя связывать с улучшением их качества. Установ­лено, что самые тяжелые матки, выращенные при 31 °С, отличаются наименьшей плодовитостью. К тому же пчелы плохо принимают этих маток, около 60% из них погибают в период подсадки и вылета на спаривание, а до 30% из числа принятых оказываются трутовками. Но даже если эти матки были

приняты семьей, облетались и начали от­кладывать нормальные яйца, многие семьи производили их замену уже к концу первого сезона появления их в семьях (Еськов Е.К., 1983).

Многочисленные исследования показали, что оптималь­ным диапазоном для нормального развития маток яв­ляются температуры в пределах 33—34 °С.И хотя масса выведенных при этих температурах маток была меньше, чем у выведенных при более низких температурах, плодо­витость этих маток была выше.

Из сказанного выше следует важный практический вы­вод: масса маток не является надежным показателем их качества. Напротив, ее увеличение при похолоданиях (например, весной) служит показателем ухудшения та­кого важного хозяйственного признака, как плодови­тость маток.Исходя из этого, можно утверждать, что для каждой породы пчел существует оптимальная масса не-оплодотворенных маток, которые в дальнейшем будут обладать максимальной плодовитостью. Неплодные мат­ки, имеющие большую или меньшую массу относитель­но оптимальной, должны выбраковываться.

А теперь посмотрим, как относятся пчелы к максималь­но высоким температурам, которые могут возникнуть в семье при перевозке или когда семья проходит обработку в термокамере для борьбы с клещом. Какую же предель­но высокую температуру и как долго могут выдерживать пчелы?

Проведенные исследования по этой проблеме устано­вили следующее. Если пчел подвергнуть действию высо­кой температуры 46 °С при влажности 40 % на протяже­нии 15—30 минут, то в дальнейшем суточная гибель таких пчел составляла 0,6—1%. При 45-минутном воздействии такой температуры уже в течение первых трех часов погибало 20—30% пчел, а остальные — в последующие 3— 4 дня. При воздействии этой температуры в течение 75 мин все пчелы погибали в первые сутки после обработки (Есь­ков Е.К., 1983).

Приведенные данные позволяют понять, что пчелы мо­гут переносить лишь кратковременное воздействие высо­кой температуры. Длительное тепловое воздействие, бо­лее 30 минут при 46 °С (например, при неграмотном ис­пользовании электроподогрева или при обработке от клеща в термокамере), вызывает необратимые изменения в орга­низме пчел, которые тем сильнее, чем продолжительнее период воздействия экстремальных температур. По этой причине требуется крайняя осторожность при использо­вании электроподогрева и при обработке пчел от клеща в термокамере.

Заканчивая рассмотрение вопроса о влиянии темпера­туры на жизнедеятельность пчелиной семьи, остановимся на оценке влияния на пчел температуры максимального пе­реохлаждения.

В естественных условиях пчелы подвергаются действию низких температур в период зимовки. Особенно сильно охлаждаются те пчелы, которые находятся в нижней и бо­ковых частях клуба. Кратковременное воздействие отри­цательных температур (ниже 0 °С) пчелы переносят благо­даря тому, что гемолимфа, заменяющая им кровь, и другие жидкие фракции тела обладают способностью находиться некоторое время, не замерзая, в переохлажденном состо­янии. Таким образом пчелы защищаются от действия низ­ких температур. При дальнейшем снижении температуры в так называемой точке максимального переохлаждения на­чинается кристаллизация этих жидкостей.

На температуру максимального переохлаждения, силь­ное влияние оказывает также концентрация углекислого газа в гнезде. Так, если при сильном понижении внешних темпе­ратур пчелы соберутся в плотный клуб, то это приведет к уменьшению его вентилирования и увеличению концентра­ции углекислого газа, что вызовет уменьшение температу­ры максимального переохлаждения.

Специальными исследованиями установлено, что между температурой максимального переохлаждения и продолжи­тельностью жизни пчел существует обратная зависимость — чем ниже температура кристаллизации, тем меньше живет пчела. Следовательно, механизм холодовой защиты обеспе­чивает возможность пчелам переживать кратковременные, но довольно сильные охлаждения. Однако в дальнейшем при наступлении нормальных температур это скажется на уменьшении продолжительности жизни пчел.

Из сказанного следуют практические рекомендации: 1) не­обходимопо возможности предохранять пчелиные се­мьи от воздействий очень низких температур,побужда­ющих пчел группироваться в очень плотный клуб; 2) чем дольше в ходе зимовки пчелы будут находиться в плот­ном клубе, тем меньше они проживут после весеннего облета; 3) оптимальный способ зимовки пчел должен обеспечивать их максимальную защиту от воздействия низких температур.На мой взгляд, таким способом явля­ется зимовка пчел в обогреваемых помещениях с автома­тическим поддержанием температуры в районе +2...5 °С или же зимовка в хороших омшаниках, где приблизительно такая же температура поддерживается естественным об­разом.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Пчелиная семья приспособлена к выживанию в усло­виях, где диапазон годовых колебаний температур достигает почти 100 °С (от —50 "С до +45 °С).

2. Пчелы защищают свое жилище от перегрева венти­лированием, испарением воды из гнезда и выходом
(выкучиванием) за пределы гнезда.

3. Основным способом защиты гнезда пчел от переох­лаждения в пассивный период жизнедеятельности
пчел (осень— зима — весна) является образова­ние клуба. Плотность зимнего клуба и температура
внутри его определяются в основном значениями наружных температур — чем ниже наружная темпе­ратура, тем выше плотность клуба и внутренняя его температура. При повышении наружных температур плотность клуба и внутренняя температура умень­шаются.

4. Температура тела пчел в значительной мере зави­сит от температуры окружающей среды, но пчелы
обладают и врожденной способностью регулировать в некоторых пределах температуру своего тела.

5. Пчелиная семья в активный период своей жизнедея­тельности поддерживает температуру в своем гнез­де (особенно в районе расплода в центральной егочасти) с высокой стабильностью.

6. Продолжительность развития особей пчелиной се­мьи, их качество и выживаемость в значительной мере определяются температурой, при которой они проходят этапы своего развития.

7. Пчелиный расплод нельзя подвергать длительному охлаждению при разборке гнезда, чтобы не вызывать замедление в его развитии или даже гибель.

8. Негативное воздействие на расплод оказывает и повышение температур, при которых происходит его развитие. Так, превышение всего на 1,5 °С верх­него предела оптимального температурного диапа­зона в течение всего периода развития приводит к полной гибели расплода. Такие условия пчеловод может создать в гнезде при неграмотном использо­вании электроподогрева или некачественно изготов­ленной аппаратуры для подогрева.

9. Развитие маток при понижении температур (например, при весеннем выводе) от 34 до 31 °С замедля­ется в среднем на двое суток. При выводе матокжарким летом, когда температура в гнезде может подниматься до 38 "С, выход маток будет происхо­дить на 14 часов раньше, чем при температуре 34 °С.

10. Масса выращенных маток увеличивается с уменьше­нием температуры, при которой происходит их развитие. Однако это увеличение массы не свидетельствует о высоких качествах маток. Так, самые тя­желые матки, выращенные при 31 °С, отличаются наименьшей плодовитостью.

11. Для каждой породы пчел существует оптимальная масса неоплодотворенных маток, которые в дальнейшем будут обладать максимальной плодовитос­тью. Неплодные матки, имеющие большую или мень­шую массу относительно оптимальной, должны выб­раковываться.

12. Одной из причин высокого качества маток «тихой» смены является расположение этих маточников в
центре гнезда, где стабильно поддерживаются оп­тимальные для развития температуры.

13. Длительное максимальное тепловое воздействие, более 30 мин при температуре 46 "С (например, при неграмотном использовании электроподогрева или при обработке в термокамере от клеща), вызывает необратимые изменения в организме пчел, которые тем сильнее, чем продолжительнее этот период. При воздействии этой температуры в течение 75 мин все пчелы погибают в течение первых суток.

14. Пчел также необходимо предохранять и от воздей­ствия низких температур, побуждающих их группироваться в очень плотный клуб. Чем дольше пчелы будут находиться в таком состоянии, тем меньше
они проживут после весеннего облета.

15. Оптимальная зимовка пчел будет происходить при температурах плюс 2—5 °С в хорошем омшанике или
обогреваемом помещении.

► Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность пчелиной семьи

Атмосферный воздух имеет в своем составе водяной пар, количество которого непостоянно и зависит от нали­чия источника увлажнения, температуры и атмосферного давления. Чем выше температура при нормальном атмос­ферном давлении, тем больше в воздухе влаги и наоборот. При неизменной температуре и давлении в воздухе в со­стоянии равновесия находится вполне определенное коли­чество водяного пара. Любое повышение или понижение температуры воздуха нарушает это равновесие, вызывая соответственно или конденсацию части водяных паров, или же дополнительное насыщение его влагой.

Существует много показателей для характеристики влаж­ности воздуха, однако на практике чаще всего используют показатель «относительная влажность».Под этим пока­зателем понимают отношение количества водяных паров в воздухе при данной температуре к тому их количеству, которое требуется для полного насыщения воздуха при той же температуре, (%).

В активный период жизни семьи относительная влаж­ность воздуха в пчелином жилище зависит от ряда факто­ров. Среди них — влажность внешнего воздуха, содержа­ние влаги в принесенном пчелами корме, степень активнос­ти пчел и количество расплода в гнезде.

Летом относительная влажность воздуха в различных зонах пчелиного жилища колеблется от 25 до 100%. Мини­мальные значения относительной влажности характерны для периодов с низкой внешней температурой, а максималь­ные — для периодов с высокой температурой и влажнос­тью воздуха. Поэтому в суточном цикле колебаний относи­тельная влажность в пчелином жилище бывает обычно наи­более высокой в дневные часы и наименьшей — в ночные. Этим обстоятельством, в частности, можно объяснить тот факт, что за одну ночь принесенный в гнездо нектар мо­жет потерять до половины содержащейся в нем воды; в про­цессе вентилирования пчелы прокачивают через гнездо ночью «сухой» воздух, который выносит наружу избыток влаги из нектара. Быстрое обезвоживание нектара очень важно для пчел, поскольку в противном случае он мог бы быстро забродить.

В общем случае внутриульевая относительная влажность воздуха может быть ниже внешней или превосходить ее. Причем суточные колебания величины внутригнездовой от­носительной влажности находятся в противофазе с вели­чиной относительной влажности наружного воздуха. Инте­ресно, что если днем при температуре 17—25 "С и относи­тельной влажности внешнего воздуха от 40 до 60% внутри улья она составляет 48—84%, то ночью при понижении тем­пературы до 7—11 °С и повышении относительной влажно­сти внешнего воздуха до 90—100% влажность в гнезде ... понижается до 30—60%. Это происходит потому, что аб­солютноесодержание влаги в холодном ночном воздухе, который при этой температуре может даже насыщаться влагой до предела (100%-я относительная влажность), все­гда меньше, чем абсолютное содержание влаги в теплом воздухе гнезда. Поэтому холодный, но «сухой» внешний воздух, поступая в гнездо, будет нагреваться и осушать гнездо (см. кривые Мольера на рис. 1.3).

А теперь давайте посмотрим, как будет влиять интен­сивность воздухообмена (вентиляция) улья на внутриулье-вую влажность.

Количество водяных паров в различных зонах гнезда зависит от уровня воздухообмена между внутриульевым пространством и внешней средой. Для увеличения возду­хообмена крыши ульев обычно оборудуют вентиляционны­ми отверстиями. Необходимость этих отверстий демонст­рирует быстрая конденсация водяных паров в улье в слу­чае герметизации его верхней части. Так, если верх улья плотно закрыть полиэтиленовой пленкой, то буквально че­рез несколько минут на ее внутренней стороне начнется образование конденсата. Это означает, что влагосодержа-ние воздуха вверху улья достигнет полного насыщения (100%).

Рассмотрим практический аспект использования такого приема. Если говорить о зимовке пчел, то герметизация потолка полиэтиленовой пленкой на этот период абсолют­но недопустима, поскольку для зимнего клуба в таком слу­чае будут созданы экстремальные условия для существова­ния. Ведь хорошо известно, что одной из главных проблем обеспечения нормальных условий для жизнедеятельности зимнего клуба является обеспечение отвода излишней вла­ги из клуба. Герметизация же потолка пленкой приведет к накоплению излишней влаги в клубе. Это в свою очередь ухудшит качество зимовки пчел и, возможно, даже вызо­вет гибель семьи:

Нежелательно также проводить герметизацию потолка улья и летом, поскольку это будет приводить к увеличе­нию объема работ пчелам по вентиляции улья при перера­ботке нектара в мед.

А вот ранней весной (сразу после выставки и сокра­щения гнезда) герметизация потолка будет весьма кста­ти. Почему? Во-первых, при наличии хорошего утепления сверху это поможет сберечь необходимое для семьи в это время тепло. Во-вторых, с началом выращивания рас­плода в гнезде необходима высокая влажность воздуха, которая требуется для нормального развития расплода. Известно, что для повышения внутриульевой влажности пчелы могут складывать в ячейки, расположенные рядом с расплодом, свежепринесенный нектар и воду (если для этого в природе будут соответствующие условия). В-тре­тьих, на внутренней стороне полиэтиленовой пленки бу­дет образовываться конденсат, который пчелы использу­ют в качестве воды. Такая «самопоилка» будет весьма полезна для семьи, особенно в периоды ухудшения пого­ды. Если пленка при этом будет намного выходить за пределы улья, то в самый нужный для семьи момент (при похолоданиях) на ее внутренней стороне по периметру будет образовываться больше конденсата и семья будет получать возможность более полно удовлетворять свои потребности в воде без вылета пчел наружу.

Определенный практический интерес представляет так­же информация об изменениях относительной влажности в зоне размещения маточников при искусственном выведе­нии маток.

Так вот, в наибольшей мере изменяется влажность воз­духа в зоне поступления в гнездо свежего наружного воз­духа через леток. Поэтому те маточники, которые распо­ложены в нижнем углу прививочной рамки со стороны лет­ка, подвержены наибольшим колебаниям влажности. Так, при выводе маток ранней весной в холодные ночи относи­тельная влажность в этой зоне может_ опускаться до 20— 25%. К чему это может привести? Если период похолода­ния при выводе маток будет длительным, то только за счет низкой относительной влажности у этих маточников воз­можно уменьшение количества выходящих маток до 80— 85% по отношению к таковому при нормальной для разви­тия маточников относительной влажности в 75—95%. Мас­са выходящих в этой зоне маток будет меньше в среднем на 10% (Еськов Е.К., 1999).

А теперь поговорим об очень важном для семьи пас­сивном периоде ее жизни — зимовке.

В этот период степень насыщения воздуха водяными парами в различных зонах улья, занятых пчелами и сво­бодных от них, зависит от температуры и влажности внеш­него воздуха, поступающего в жилище, уровня вентиляции улья и физиологического состояния пчел.

Для пассивного периода жизни пчел характерна высо­кая неравномерность распределения водяных паров в их жилище. В широких пределах наблюдаются колебания влаж­ности воздуха в той части улья, которая не занята пчела­ми, особенно в зоне, примыкающей к летку. В этой части жилища, в том числе и в межрамочных пространствах, ког­да они не заняты пчелами, насыщение воздуха водяными парами изменяется в соответствии с колебаниями внешней влажности. Температура и влажность внешнего воздуха оказывают значительное влияние также и на содержание водяных паров у стенки, противоположной летковому от­верстию. Относительная влажность воздуха в этой части жилища в ходе зимовки нередко поддерживается на уров­не около 100%, т. е. — на уровне насыщения.

При понижениях температуры происходит конденсация водяного пара, выпадающего в виде воды или инея. Если вентиляция в улье будет организована неправильно, то кон­денсат может скапливаться в большом количестве не толь­ко на дне и задней стенке, но и на обращенных к ней. участках рамок. Древесина стенок улья и рамок при этом насыщается влагой до предела, плесневеет и теряет свои физические качества (прежде всего — прочность). Если на этих участках сота будет находиться открытый мед, то он быстро закисает, а перга покрывается плесенью, и весь этот корм становится непригодным для использования его пчелами. Чаще всего такие негативные явления наблюдают­ся в ульях с недостаточным подрамочным пространством (традиционные 20 мм) и плохо организованной вентиляци­ей. Вот почему условиями качественной зимовки пчелиных семей являются использование современных ульев с под­рамочным пространством в 100—150 мм и грамотная орга­низация вентиляции. Об этом более подробно будет рас­сказано в главе 3.

В рассматриваемом контексте следует обратить внима­ние еще на одну особенность зимовки пчел. Так, если зима будет умеренно холодной, но отрицательные температуры устойчиво держаться на протяжении всей зимы, то зимов­ка пчел на улице будет проходить более качественно, чем в случае, если зима будет теплой с частыми оттепелями. Это объясняется тем, что в первом случае излишки влаги из гнезда смогут легче удаляться естественным путем за счет осушающего действия холодного и более сухого на­ружного воздуха, поступающего в гнездо. В теплую же зиму разница во влагосодержании наружного и ульевого возду­ха меньше, и удаление влаги из улья естественным путем будет затруднено. Наблюдательные практические пчелово­ды эту особенность зимовки заметили давно и сформули­ровали ее в виде известного правила: «В холодную зиму пчелы зимуют лучше, чем в теплую».

В известной мере это правило распространяется и на пчел, зимующих в зимовниках (омшаниках), поскольку тем­пература и влажность воздуха в них определяются темпе­ратурой и влажностью внешнего воздуха. При этом следу­ет обратить внимание на то, что из-за малой подвижности воздуха в зимовнике (в отличие от улицы) скорость возду­хообмена между внутриульевым пространством и воздуш­ным пространством зимовника будет ниже, чем при зимов­ке на улице. Это будет приводить к затруднению удаления влаги из гнезда и к накоплению ее в улье, особенно в теплые зимы. Если к тому же зимовник будет иметь пло­хую гидроизоляцию стен и крыши, то в таком зимовнике пчелы будут зимовать даже хуже, чем на улице. Поэтому еще при постройке зимовника надо обращать особое вни­мание на весь комплекс мероприятий по уменьшению влаж­ности зимовника. Это прежде всего: надежность гидроизо­ляции стен, пола и крыши зимовника; строительство зи­мовника в местах глубокого залегания подземных вод; обеспечение достаточной и надежной вентиляции зимовника.

Однако вернемся к рассмотрению вопроса о гигрорежиме непосредственно в пчелином жилище и о влиянии его на влажность меда, находящегося в улье.

Известно, что мед обладает высокой гигроскопичнос­тью и поэтому его влажность будет зависеть от влажности окружающего воздуха. В силу этого свойства открытый мед может как осушать, так и увлажнять внутриульевое пространство. Так, повышение относительной внутриулье-вой влажности воздуха влечет за собой поглощение ме­дом водяных паров и увеличение содержания в нем воды; при этом будет происходить осушение внутриульевого про­странства. Например, при относительной влажности возду­ха 66% содержание воды в открытом меде равно 21,5%, а при влажности 81% — около 40% (Еськов Е.К., 1999). На этих уровнях между влажностью воздуха и содержани­ем воды в меде устанавливается динамическое равнове­сие, т. е. мед больше не поглощает и не отдает влагу.

Это свойство меда является очень важным для пчел в ходе зимовки, поскольку постоянное распечатывание меда с целью его потребления благотворно влияет на снижение влажности воздуха в гнезде. К тому же потребление пче­лами такого меда будет удовлетворять их потребность в воде, что имеет особое значение с началом выращивания пчелами расплода в конце зимовки.

На влажность воздуха в пчелином жилище в ходе зи­мовки большое влияние оказывает и выделяемая пчелами при дыхании так называемая метаболическая вода (мета­болизм — это процесс обмена веществ). Количество этой воды напрямую связано с количеством потребляемого кор­ма. Установлено, что семья силой 3 кг при зимовке в ом­шанике в среднем за сутки выделяет с дыханием 46 г (мак­симально — 80 г) метаболической воды (Еськов Е.К., 1999). А вообще, на каждый килограмм съеденного меда пчелы выделяют около 700 г метаболической воды. Это означает, что если пчелиная семья за зиму съест 10 кг меда, то она за это время выделит с дыханием 7 кг воды в виде пара. Большое количество выделяемой клубом метаболической воды является одной из основных,причин, которая порож­дает главную проблему зимовки пчел — сложность уда­ления из гнезда излишков влаги без большой потери тепла.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Летом относительная влажность воздуха в различных зонах пчелиного жилища колеблется от 25 до 100%. Минимальные значения относительной влажности ха­рактерны для периодов с низкой внешней температу­рой (ночью), а максимальные — для периодов с вы­сокой температурой внешнего воздуха (днем).

2. В общем случае внутриульевая относительная влажность может быть ниже внешней влажности или превышать ее.

3. Количество водяных паров в различных зонах улья зависит от уровня воздухообмена (степени вентиля­ции) между внутриульевым пространством и внешней средой.

4. Герметизацию потолка улья полиэтиленовой пленкой летом проводить нежелательно, а зимой — недопус­
тимо. Напротив, ранней весной (сразу после выстав­ки пчел) использование такого приема можно реко­мендовать, поскольку это будет помогать семьям интенсивно наращивать силу.

5. При искусственном выводе ранних маток в периоды похолодания относительная влажность у маточников,
расположенных в зоне летка, может опускаться до 20—25%, что может привести к уменьшению количе­
ства выходящих маток и к уменьшению их массы.

6. Для пассивного периода жизни пчел (зимовки) харак­терна высокая неравномерность распределения влаж­ности в различных зонах пчелиного жилища. Отно­сительная влажность воздуха в этот период у задней стенки нередко поддерживается на уровне насыще­ния — 100%. Это приводит к конденсации водяного пара в виде воды или инея на древесине задней стен­ки, пола улья, рамок, а также на соте. Нередко от­крытый мед в этой части сота начинает бродить, а пер­га — плесневеть.

7. На открытом воздухе пчелы лучше зимуют тогда, ког­да небольшие отрицательные температуры стабильно держатся всю зиму. Если зима будет теплой и с час­тыми оттепелями, то пчелы будут плохо зимовать не только на улице, но и находясь в неправильно пост­роенном или плохо подготовленном зимовнике.

8. Открытый мед может как осушать, так и увлажнять внутриульевое пространство. При распечатывании пче­лами меда зимой он насыщается влагой из клуба, что способствует удалению части излишней влаги, а с дру­гой стороны — позволяет пчелам при потреблении этого меда удовлетворять их естественную потреб­ность в воде.

9. При зимовке в омшанике пчелиная семья силой в 3 кг выделяет с дыханием в среднем 46 г (максималь­но — 80 г) воды. Если за зимовку такая семья съест 10 кг меда, то при этом она выделит около 7 кг воды в виде пара. Эти цифры хорошо иллюстрируют необ­ходимость организации достаточной и надежной вен­тиляции не только в улье, но и в омшанике.

► Влияние углекислого газа и кислорода на жизнедеятельность пчелиной семьи

Атмосферный воздух представляет естественную смесь различных газов, среди которых наибольшее влияние на жизнедеятельность пчел оказывают кислород (О₂), содер­жание которого в атмосфере около 21%, и углекислый газ (СО₂), которого в атмосфере 0,03%.

Состав газовой среды в пчелином жилище достаточно сильно отличается от атмосферного воздуха. Это связано с тем, что потребление семьей кислорода и выделение уг­лекислого газа всегда происходит в замкнутом объеме пче­линого жилища, которое слабо связано с внешней средой. Воздухообмен осуществляется в основном через летко-вые отверстия, систему вентиляции и щели в местах соеди­нений разборных частей улья. За счет воздухообмена с внешней средой в гнездо поступает кислород, а удаляются углекислота и водяной пар. Воздухообмен (аэрация) внут­реннего пространства улья осуществляется за счет актив­ной и пассивной вентиляции, а также за счет физического явления диффузии.

Активную вентиляцию обеспечивает деятельность пчел-вентилировщиц у летка. Интенсивность этой вентиляции за­висит от потребностей семьи и ее физиологического со­стояния.

Пассивная вентиляция внутригнездового пространства происходит через имеющиеся вверху улья щели за счет физического явления конвекции. Суть его состоит в том, что теплый воздух, имея меньшую плотность и вес, всегда будет самопроизвольно подниматься вверх и через отвер­стия в потолке покидать гнездо (сквозная восходящая вен­тиляция).

Что касается диффузии, то суть этого физического яв­ления состоит в самопроизвольном выравнивании концент­раций одноименных газов через границу соприкосновения двух объемов, в которых концентрации этих газов различ­ны. Поскольку выравнивание концентраций происходит на молекулярном уровне, то для явления диффузии не имеет значения, каким образом в пространстве ориентирована граница раздела этих двух объемов. Проще говоря, для этого явления не существует понятий «верх», «низ», «сле­ва», «справа». Для диффузии существенным моментом является только величина разности концентраций одноимен­ного газа в двух соприкасаемых объемах. Эта разность определяет и направление диффузии: от большей концент­рации к меньшей. Поэтому, если в двух соприкасаемых объемах есть смесь нескольких газов (атмосферный воз­дух и внутриульевой), а концентрация одноименных газов в этих объемах разная (например, СО₂ в атмосфере 0,03%, а в улье — 0,5%, кислорода О₂ в атмосфере 21%, а в улье — 18%), то диффузия СО₂и О₂ будет проходить раз­дельно, одновременно и в разных направлениях. «Раздель­но» — потому что явлению диффузии подвержены только одноименныегазы. «Одновременно» — потому что раз­ные газы химически не смешиваютсядруг с другом. «В разных направлениях» — потому что концентрация СО₂ в атмосфере меньше, а в улье — больше, в то время как концентрации О₂ имеют обратный порядок. Для этого явле­ния также характерно отсутствие механического переме­щения воздушных потоков в процессе молекулярного вы­равнивания концентраций газов.

Кислород и углекислый газ по-разному распределяются в пчелином жилище в связи с неравномерностью размеще­ния взрослых и развивающихся особей пчелиной семьи и разным уровнем вентилирования различных зон жилища.

Концентрация углекислого газа в центральной части гнез­да обычно выше, чем на периферии. В противоположность этому концентрация кислорода в центре ниже, а на пери­ферии выше. Эти зональные различия концентраций в зна­чительной мере зависят также и от внешней температуры. Так, при температуре внешнего воздуха, изменяющейся в начале весны от —3 до +9 °С, концентрация углекислого газа в центральной части гнезда поддерживается пчелами на уровне 1,8—3,7%, а кислорода — около 6%. С повы­шением внешней температуры к концу весны до 6—24 °С концентрация углекислого газа в этой зоне жилища уменьшается до 1,3—0,15%, а содержание кислорода увеличи­вается до 15,7-20,3% (Еськов Е.К., 1983).

Содержание кислорода и углекислого газа в пчелином жилище связано также с физиологическим состоянием се­мьи и поэтому изменяется в цикле ее сезонного развития. На газовую среду в жилище пчел значительное влияние могут оказывать различные стрессовые факторы. Одним из таких факторов является транспортировка пчелиных семей, например, при кочевке на медоносы. При транспор­тировке происходит вибрация гнездовых построек, что силь­но тревожит пчел. Это побуждает их уходить в надрамоч-ное пространство, что приводит к резкому уменьшению газообмена между внутригнездовым пространством и внеш­ней средой. В результате концентрация углекислоты в улье резко возрастает и может достигать 4%, т. е. превышать ее содержание в атмосферном воздухе в 130 раз! Одно­временно с этим в улье резко поднимается температура, и семья может «запариться».

Чтобы этого не происходило, надо перед переездом обо­рудовать достаточную вентиляцию в ульях. Лучшим вари­антом, на мой взгляд, является вентиляция через низ и верх улья одновременно. В конструкции всех ульев УТ-95 (более подробно об этом рассказано в моей книге «Пче­ловодство. Практический курс») имеются противоклеще-вая сетка и подрамочное пространство в 150 мм. В самом низу дна есть также поддон, который может выниматься в обе стороны (рис. 1.4).

Накануне выезда на кочевку поддон вынимается, и, та­ким образом, внизу в передней и задней стенках дна появ­ляются вентиляционные щели высотой 25 мм и шириной во весь улей. Вылет пчел через эти щели невозможен, по­скольку выше их расположена противоклещевая сетка, че­рез которую пчелы не могут проникнуть вниз. На верх пос­леднего корпуса следует положить воздухопроницаемый

(желательно темный) материал. Лучше всего для этих це­лей подходит стираный ситец. Сверху на закрытый матери­алом корпус ставится подкрышник, который затем вместе с ульем фиксируется скрепом. Рано утром перед уездом надо закрывать летки. Во время перевозки улей естествен­ным образом вентилируется по всей его плоскости через верх и низ.

За много лет перевозок даже в жаркую погоду не было ни одной предпосылки к «запариванию» пчел. Перегреть пчел при такой вентиляции невозможно. Мне, по крайней мере, этого не удавалось сделать ни разу. Всем пчелово­дам, у которых конструкция улья позволяет организовать на перевозку такую вентиляцию, настоятельно советую это сделать.

А теперь посмотрим, как изменяется газовый состав внутри жилища пчел в период пониженной их активности (осень — зима — весна), когда пчелы находятся в клубе.

В этот период при любом образовании клуба концент­рация кислорода в нем уменьшается, а углекислого газа — увеличивается. Так, при осенних понижениях температуры до О °С концентрация СО₂ в центральной части гнезда устанавливается на уровне 2,5%, а на периферии — до 1,2%, кислорода: в центре — на уровне 10%, а на периферии — до 15% (Е.К. Еськов, 1999). При дальнейших понижениях внешней температуры и образовании плотного клуба кон­центрация СО₂ в жилище увеличивается, а О₂ — уменьша­ется.

Замечено, что, если зимовка пчел проводится с исполь­зованием электроподогрева при расположении нагреватель­ных элементов у дна улья, концентрация углекислоты в над-рамочном пространстве будет ниже в 2—2.5 раза, чем в улье без электроподогрева.

В общем случае пчелы отрицательно относятся к накоп­лению углекислого газа в их жилище и начинают его венти­лировать. Причем активность пчел-вентилировщиц и их ко­личество при прочих равных условиях зависят от концент­рации СО₂. Летом проблему удаления излишков углекислоты из гнезда пчелы решают в комплексе с удалением излиш­ней влаги из нектара, и это для них в этот период не пред­ставляет сложности. А как обстоит дело зимой, когда пче­лы вынуждены собираться в клуб? Оказывается, что пчелы в этот период удаляют углекислоту из гнезда двумя спосо­бами. Первый из них основан на уменьшении плотности пчел в клубе, что улучшает проницаемость воздуха внутрь гнезда и удаление из него углекислоты. Второй способ свя­зан с активным вентилированием гнезда пчелами-вентили-ровщицами, находящимися снаружи клуба. Этим способом пчелы начинают вентилировать гнездо, когда одного умень­шения плотности клуба становится уже недостаточно для удаления избытка углекислоты, возбуждающего пчел.

Установлено, что пчелы, зимующие в помещениях при температуре около 0 °С, начинают активно вентилировать гнездо при достижении 4%-нрй концентрации СО₂ в перифе­рической части жилища. При дальнейшем повышении кон­центрации пчелы возбуждаются еще сильнее (Еськов Е.К., 1983). Пчеловодам иногда приходится слышать, как при плохой зимовке семья буквально «ревет». Обычно объяс­няется это тем, что «семье жарко». Однако это только отчасти так. Основной причиной, которая вынуждает пчел запускать механизм активного вентилирования гнезда, яв­ляется все же избыток углекислоты в гнезде.

Теперь давайте попробуем разобраться в том, какое влияние оказывает углекислый газ на развитие особей пче­линой семьи и ее развитие в целом.

Известно, что высокие концентрации углекислоты ток­сичны для живых организмов, поскольку вызывают у них кислородное голодание (гипоксию) и развитие в организме патологических изменений. Следует заметить при этом, что пчелы обладают высокой устойчивостью к воздействию углекислоты, поскольку в процессе своей эволюции они вынуждены были приспособиться к жизни в слабо вентили­руемых природных укрытиях. В результате этого совре­менные медоносные пчелы способны сохранять высокий уровень двигательной активности даже при 10—15%-ной концентрации СО₂ в их жилище (Еськов Е.К., 1983). Это в 330—500 раз превышает нормальную концентрацию угле­кислоты в атмосферном воздухе! Однако, несмотря на спо­собность пчел сохранять активность и при таких высоких концентрациях углекислоты, она все же оказывает на орга­низм пчел негативное физиологическое воздействие, кото­рое носит чаще всего необратимый характер.

В естественных условиях в отдельные периоды годово­го цикла жизни семьи пчелы подвергаются воздействию относительно высокой концентрации углекислоты. Ее уро­вень в период зимовки может достигать 3—9%.

Как уже было сказано выше, высокая концентрация уг­лекислого газа за пределами гнезда (3—4%) возбуждает зимующих пчел, и они начинают вентиляцию гнезда. Что же касается воздействия меньших концентраций СО₂ (от 0,8 до 2,5%), которые чаще всего и устанавливаются в гнезде при зимовке, то мне пока не удалось получить достовер­ную и однозначную информацию по этому вопросу из от­работанных мною источников. Вообще, по существу этого вопроса давно ведутся дискуссии. Имеется в виду спор относительно зимовки с полностью закрытыми летками или зимовки в траншеях, засыпанных землей, которые одни с восторгом в свое время рекомендовали, а другие не менее эмоционально отвергали. Но этот спор, на мой взгляд, сам по себе беспредметен, поскольку в одних условиях (неглу­бокая канава, вырытая в песчаном грунте) зимовка может пройти нормально, а в других (канава в глине или плотном суглинке) — результат будет противоположным. Ну, а уж о том, что никто при этом не измерял концентрацию СО₂ в этих укрытиях, говорить не приходится.

К сожалению, вопрос о влиянии СО₂ на развитие пчели­ных семей противоречиво освещается не только в разных источниках, но и у одного и того же маститого автора в его книгах, вышедших в разные годы.

После проведения определенной аналитической работы, исключения нестыковок и неоднозначностей мне, в конце концов, удалось прийти к какому-то общему знаменателю. И вот что в итоге получилось.

— Во время зимовки концентрация СО₂ в зимнем клубе сильных семей доходит до 2—2,5%, а у слабых се­мей она меньше и составляет около 1%. Высказыва­ются предположения, что повышение концентрации углекислоты до значений 2—2,5% является необхо­димым условием для перехода семьи в состояние зимнего покоя, при котором понижается уровень об­мена веществ и снижается потребление корма. Сле­довательно, уровень концентрации углекислоты в зим­нем клубе влияет на физиологическое состояние пчел и их активность. Чем выше содержание СО₂ в указанных пределах (до 2—2,5%), тем меньше корма будут по­треблять пчелы.

— Однако одновременно углекислый газ оказывает и негативное влияние на зимних пчел — чем выше его концентрация в гнезде, тем быстрее происходит фи­зиологическое старение пчел. Последнее происходит потому, что при высоких концентрациях СО₂ пчелы, несмотря на меньшее потребление корма, сильнее расходуют свои внутренние резервные вещества (азот и жир).

— Указанные выше обстоятельства приводят к тому, что весной такие пчелы будут выращивать меньше рас­плода и весеннее развитие таких семей будет замед­ляться.

— Использование приемов зимовки, предусматрива­ющих повышенное содержание углекислого газа в гнезде с целью экономии кормов, отрицательно влияет на физиологическое состояние пчел. Сле­довательно, повышенная концентрация углекисло­ты в улье во время зимовки пчел нежелательна.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Воздухообмен внутреннего пространства улья и уда­ление излишков углекислого газа в общем случае осуществляется за счет активной и пассивной вен­тиляции, а также за счет физического явления диф­фузии.

2. Концентрация углекислого газ в центральной части гнезда обычно выше, чем на периферии. Причем эти зональные различия в значительной мере зависят от внешней температуры.

3. На газовую среду в жилище пчел значительное вли­яние оказывают различные стрессовые факторы: перевозка пчел, громкие звуки, вторжение в гнездо вредителей и др.

4. Излишки углекислоты из зимнего клуба пчелы уда­ляют двумя способами: уменьшением плотности пчел в клубе и активным вентилированием. Активное вен­тилирование гнезда в этом случае начинается при достижении концентрациией С0₂ на периферии жи­лища значения 3—4%.

5. В процессе эволюции медоносная пчела приспосо­билась жить и выживать в замкнутых объемах, где зимой концентрации СО₂ могут превосходить их со­держание в атмосфере в 100—300 раз. Но в таком случае на организм пчел оказывается негативное фи­зиологическое воздействие.

6. Во время зимовки концентрация СО₂ в клубе силь­ных семей'доходит до 2—2,5%, а у слабых — 1%. Есть предположения, что повышение уровня угле­кислоты до 2—2,5% является необходимым услови­ем для перехода семьи в состояние зимнего покоя, при котором понижается уровень обмена веществ и снижается потребление корма.

7. В то же время установлено, что чем выше концент­рация углекислого газа в зимнем клубе, тем быст­рее происходит физиологическое старение пчел по причине более сильного расходования пчелами сво­их резервных веществ — жира и азота. Это приво­дит к тому, что весной такие семьи будут выращи­вать меньше расплода, и весеннее развитие семей будет замедляться.

8. Использование приемов зимовки, предусматриваю­щих повышенное содержание углекислого газа с целью экономии корма (зимовка в ульях с полнос­тью закрытыми летками, зимовка в траншеях и пр.), отрицательно влияет на физиологическое состоя­ние пчел.

9. Есть все основания полагать, что повышенная кон­центрация углекислого газа в зимнем гнезде неже­лательна.

10. При использовании электроподогрева ульев во вре­мя зимовки концентрация углекислоты в гнезде бу­дет в 2—2,5 раза меньше, чем в улье без электропо­догрева.

11. Лучшим вариантом вентиляции и удаления излишков углекислого газа из гнезда при кочевке является
вентиляция одновременно через верх и низ улья по всей его площади.

► Влияние ионизации воздуха на жизнедеятельность пчел

Упоминания о таком факторе внешней среды, как иони­зация воздуха, в пчеловодной литературе встречаются до­вольно редко. Хотя ионизация воздуха и не обладает та­ким мощным воздействием, как температура, влажность воздуха и его газовый состав, однако она все же влияет на пчел, о чем ниже и будет рассказано.

Ионизацию воздуха атмосферы вызывают ионы — элек­трически заряженные частицы. Заряд частиц может быть положительным или отрицательным. Ионы в нижних слоях атмосферы возникают в основном под действием косми­ческих лучей и фонового радиоактивного излучения Зем­ли, а также грозовых разрядов, водопадов, морского при­боя и коронирующих проводов высоковольтных линий элек­тропередач.

Условно ионы в воздухе разделяют на две группы — легкие и тяжелые, которые отличаются величиной подвиж­ности и временем жизни. Время жизни легких ионов колеб­лется от нескольких десятков секунд до нескольких минут, а тяжелых — до 50 минут. Основной причиной короткой жизни ионов является процесс взаимного уничтожения раз-нополярных ионов (так называемая рекомбинация): проти­воположно заряженные ионы притягиваются друг к другу вследствие их естественного электростатического притя­жения и, воссоединяясь, образуют нейтральную систему, лишенную заряда.

В чистом воздухе у поверхности земли в 1 см³ содер­жится в среднем от 500 до 1 000 легких ионов, причем положительно заряженных обычно на 10—20% больше, чем заряженных отрицательно. В городах и индустриальных районах концентрация тяжелых ионов может доходить до 1 млн в 1 см³. При этом одновременно с ростом числа тяжелых ионов в атмосфере уменьшается концентрация легких, и она может упасть до 10 в 1 см³. Концентрация ионов в атмосфере неодинакова в различных географи­ческих пунктах, она меняется также в течение суток и года. Обычно концентрация легких ионов в атмосфере макси­мальна ранним утром (бодрящий утренний воздух) и мини­мальна в полдень. В летнее время легких ионов больше, чем в зимнее. Много ионов возникает около водопадов, фонтанов, а также во время грозы.

Наличие ионов в атмосфере заметно влияет на жизне­деятельность живых организмов, в том числе на людей и пчел. Так, увеличение числа отрицательно заряженных лег­ких ионов стимулирует активность живых организмов и подавляет патогенную микрофлору. С ростом числа поло­жительно заряженных ионов связаны большая утомляемость человека, появление головных болей, чувство дискомфор­та и другие явления.

Идея использования воздуха, насыщенного легкими от­рицательными ионами (аэроионизация), для профилакти­ки и лечения болезней человека была высказана еще в начале XX в. Появились даже конструктивные решения для реализации этой идеи (в частности, известная «люстра Чи­жевского»), однако в силу ряда причин широкого

приме­нения в быту эта идея не нашла. Позже А.Л. Чижевский писал о применении аэроионизации в пчеловодстве. Сооб­щалось об опыте по исследованию влияния на пчелиную семью отрицательных аэроинов в концентрации 10⁴-10⁶на 1 см³ с экспозицией 5 минут. Сеансы проводились 2 раза в день — утром и вечером в конце апреля — начале мая. Было установлено, что при этом смертность пчел умень­шилась на 15%, а летная активность увеличивалась в неко­торых случаях вдвое (Чижевский А.Л., 1989). Сообщалось также о том, что отрицательные аэроины подавляют бо­лезнетворные микробы, грибки и т.д.

В наше время эти идеи находят своих последователей, хотя, как мне кажется, в современном пчеловодстве этому простому и экологически безопасному способу профилак­тики болезней пчел уделяется недостаточное внимание. В журнале «Пчеловодство» за 1994 г. № 4 А.Г. Маннапов и Е.П. Дементьев сообщают о проведенном эксперименте по использованию искусственной ионизации воздуха в зи­мовнике. В результате эксперимента они установили, что в обычном состоянии содержание биологически полезных ионов воздуха в зимовнике было в 2,5 раза ниже, чем в атмосферном воздухе. Коэффициент ионного загрязнения воздуха зимовника тяжелыми и положительными ионами, который многие гигиенисты считают важным показателем его биологической полноценности, превышает этот показа­тель в атмосфере в 1,9 раза.

В эксперименте проводились сеансы аэроионизации по 20 минут через день со второй половины ноября до окон­чания зимовки в 1992-1994 г. Для искусственной иониза­ции воздуха применяли ионизаторную установку «Горный воздух» с выходным напряжением 50 кВ. Было установле­но, что после каждого сеанса, помимо насыщения воздуха зимовника полезными отрицательными ионами, менялся и микроклимат зимовника (табл. 1.1.).

Как следует из таблицы, во время сеанса аэроиониза­ции уменьшается относительная влажность воздуха, умень­шается содержание углекислого газа и вредных микроор­ганизмов, что указывает на улучшение санитарного состо­яния микроклимата зимовника. То есть по своей сути каждый сеанс аэроионизации является совершенно без­вредной для пчел дезинфекцией зимовника. Периодически повторяющаяся (в опыте — через двое суток) ионная де­зинфекция поддерживает в зимовнике и в ульях надлежа­щее санитарное состояние. Видимо, этому обстоятельству способствует и выделение при работе ионизатора неболь­шого количества озона, который обладает сильными окис­лительными (дезинфицирующими) свойствами. Улучшение микроклимата и непосредственное воздействие оптималь­ной концентрации легких отрицательных ионов на организм пчел благоприятно отразились на качестве их зимовки, рас­ходе кормов и дальнейшем весеннем развитии семей.

Численно результаты эксперимента выглядели так: коли­чество подмора в начале апреля в подопытных семьях со­ставляло в среднем 107,8 г, а в контроле — 123,2 г (на 13% больше); расход корма за зиму — 11,0 кг и 12,1 кг (на 10% больше); количество печатного расплода — 13,8 тыс. и 11,6 тыс. (на 19% меньше). Все эти результаты наглядно подтверждают сказанное выше.

Для тех, кто пожелает воспользоваться аэроионизацией зимовального помещения, в моей книге «Пчеловодство. Практический курс» приведена недорогая и простая в из­готовлении схема ионизатора воздуха. Кстати, этот иони­затор можно использовать и в быту для аэроионизации жилых помещений, дезинфекции погребов, при хранении овощей и фруктов и т.д. При этом хочу предупредить от чрезмерного увлечения аэроионизацией воздуха, особен­но в жилых помещениях. Дело в том, что в установке парал­лельно с образованием ионов при наличии электрической искры появляется еще и озон — газ с характерным запахом свежести. Озон является одним из самых сильных природ­ных окислителей, поэтому он убивает микроорганизмы и очи­щает воздух (это, безусловно, хорошо). Вместе с тем, озон в больших концентрациях чрезвычайно ядовит, даже более чем угарный газ. По этой причине нельзя допускать много­часовой работы ионизатора воздуха, особенно в жилых по­мещениях и зимовниках.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. В атмосферном воздухе естественным образом возникают и исчезают легкие и тяжелые ионы, имеющие
разные заряды (отрицательный и положительный). Время жизни легких ионов не превышает нескольких минут, а тяжелых — 50 минут.

2. Достоверно установлено влияние ионов воздуха на функционирование живых организмов, причем сте­пень этого влияния зависит от знака заряда иона. Отрицательно заряженные легкие ионы стимулируют
активность живых организмов (людей и пчел в том числе), но подавляют патогенную микрофлору. Рост числа положительно заряженных ионов вызывает утомляемость человека, появление головных болей и другие негативные симптомы.

3. Искусственное насыщение воздуха отрицательно за­ряженными ионами (аэроионизация) при помощи элек­трических устройств может быть с успехом исполь­зовано для улучшения санитарного состояния микро­климата (дезинфекции) зимовальных помещений.

4. Периодическая аэроионизация помещений с зимую­щими пчелами (сеанс по 20 минут через сутки) спо­собствует также оптимальному расходу кормовых за­пасов, хорошему весеннему развитию и наращива­нию силы пчелиных семей.

► Влияние освещенности на жизнедеятельность пчел

Хотя внутри своего жилища пчелы способны хорошо ориентироваться и в полной темноте (как они это делают, пока достоверно не известно), но все же пчелы являются дневными насекомыми. Все свои основные функции: заго­товку нектара, пыльцы, доставку воды, прополиса, роение, поиск и заселение нового жилища, спаривание матки и не­которые другие — семья осуществляет только в светлое время суток. Что же касается рабочих пчел, то они могут только при наличии освещения решать жизненно важную для вида триединую задачу: навигацию по поляризованно­му солнечному свету, удерживание пр