Организация зимней вентиляции через низ улья

Исследованиями Т.С. Ждановой (1967) было достоверно установлено, что гнездовая полость зимующей семьи как бы расслаивается на две зоны: теплую вверху и холодную внизу, между которыми нет теплообмена. Исходя из этого, идея реализации предлагаемого способа вентиляции состоит в следующем: поскольку в улье есть относительно теплая верхняя зона, в которой находится клуб, и холодная зона ниже клуба, то необходимо локализовать теплую зону сверху и с боков (по типу дупла), оставив открытым пространство под гнездом. Через это пространство, где соприкасаются теплая и холодная зоны, за счет явления диффузии будет происходить удаление из гнезда углекислого газа и влаги, а также поступать в гнездо кислород. Чтобы этот процесс происходил интенсивнее, необходимо сделать так, чтобы в этих зонах разница концентраций кислорода, углекислого газа и водяного пара была максимально возможной. Достичь этого можно за счет интенсивной вентиляции нижней зоны (подрамочного пространства), тогда там всегда будет находиться воздух, в котором концентрации газов и влаги практически не будут отличаться от их концентраций в атмосферном воздухе. Поскольку для процесса диффузии характерно отсутствие механического передвижения воздушных потоков, то это означает, что в локализованной зоне с клубом пчел перемещения воздушных потоков (сквозняков) также не будет.

В предлагаемом варианте вентиляции, с точки зрения теп-лофизической, улей, по сути, оказывается как бы без дна, поскольку наружные воздушные потоки имеют свободный доступ в район низа подрамочного пространства, и дно будет выполнять только функции элемента, сохраняющего механическую прочность улья. Однако бояться того, что дно не будет удерживать тепло, не надо. Ведь известно, что коэффициент теплопроводности воздуха более чем в 5 раз меньше коэффициента теплопроводности сухого дерева. Тогда значительное подрамочное пространство (100— 150 мм),, которое принципиально необходимо для реализации предлагаемого способа вентиляции, будет обеспечивать минимальные теплопотери через это подрамочное пространство.

Что же касается непосредственно самого дна, то его сопротивление тепловому потоку составляет около 5% теплового сопротивления подрамочного пространства высотой 100 мм. В таком случае, если говорить о сохранении тепла, при наличии достаточного подрамочного пространства, дно можно делать даже из ДВП или вообще не делать.

Кстати, пчеловоды иногда сильно преувеличивают роль любого отверстия в стенках улья (летка) в вопросе сохранения тепла в улье. Оказывается, это не совсем так. Вот что по этому поводу пишет А.И. Касьянов (ж. Пчеловодство № 4, 2007): «Состояние летков очень слабо влияет на условия теплопотерь... Поэтому величиной потерь тепла через открытые летки можно пренебречь с достаточной для практики точностью». Тем более, эти потери будут незначительными при расположении отверстия в самом низу улья.

На практике локализация пчелиного гнезда с боков выполняется двумя утепленными заставными досками, которые должны плотно, буквально «герметично», примыкать к передней и задней.стенкам. Между заставными досками и боковыми стенками желательно оставить сврбодное пространство (карман) хотя бы в несколько сантиметров. Это пространство должно иметь свободный проход в объем под крышей, который в свою очередь должен иметь выход в окружающее пространство через вентиляционное отверстие (рис. 3.14).

Верхний леток должен быть полностью закрыт, а нижний — открыт не менее чем на 4—5 см (8—10 см²). В задней стенке в самом низу около дна необходимо сделать вентиляционную щель с площадью не менее 8—10 см². Можно вместо щели в нижних углах задней стенки вырезать два круглых отверстия диаметром 25 мм. Открываются эти отверстия или вентиляционная щель сразу после образования пчелами зимнего клуба. Не забывайте о защите от мышей!

С учетом того, что улей имеет большое подрамочное пространство (а это — обязательное условие для организации вентиляции через низ), могут быть и другие варианты проветривания подрамочного пространства. Главное, чтобы вентиляция этого пространства проходила интенсивно. В то же время при зимовке на улице, во избежание прямого задувания ветра в гнездо через леток и вентиляционные отверстия, надо прикрывать переднюю и заднюю стенки прислоненными к улью щитами или досками.

При такой вентиляции влага и углекислый газ будут удаляться из низа улья за счет свободного движения воздуха в горизонтальной подрамочной плоскости и в вертикальной плоскости через «карманы» и крышу. Но и в первом, и во втором случаях потоки свободного движения воздуха будут проходить за пределами пчелиного гнезда, вследствие чего сквозняка и охлаждения гнезда не будет.

А теперь детализируем некоторые элементы предложенной схемы вентиляции.

На зимовку в улье оставляют на 2—3 рамки меньше того количества рамок, на которое он рассчитан. Это свободное пространство будет использовано для размещения заставных досок и для создания боковых «карманов». Заставные

доски с внешней стороны хорошо утепляют пенопластом или другим синтетическим утеплителем. Надо иметь в виду, что пчелы сильно грызут пенопласт, поэтому его надо закрывать со всех сторон любым плотным материалом. Для плотного прилегания заставных досок к передней и задней стенкам необходимо на вертикальных концах этих досок прибить или приклеить без щелей плотный гибкий материал (брезент из пожарных шлангов, резину и пр.). Полоска этого материала должна с запасом перекрывать свободное пространство между стенкой и доской (рис. 3.15).

Желательно такую заставную доску покрыть мягким теплоизолирующим материалом, имеющим с одной или двух сторон зеркальную пленку (такой материал используется для теплоизоляции полов в квартирах), который можно купить в магазине стройматериалов. Помимо теплоизоляции, зеркальная пленка этого материала будет отражать излучаемое зимним клубом тепло назад в гнездо, что облегчит пчелам задачу поддержания необходимой температуры в клубе и, следовательно, уменьшит потребление ими меда.

Для исключения задувания клуба холодным воздухом вентилируемая горизонтальная плоскость «леток — вентиляционная щель» должна быть расположена по возможности дальше от нижней кромки клуба. Это возможно сделать только при достаточном лодрамочном пространстве или при постановке под гнездовой корпус пустого магазина (что предпочтительнее).

Поверх рамок кладут плотный холстик, несколько слоев бумаги (газеты) и хорошую утеплительную подушку, лучше из синтепона. Вообще верхнее утепление и боковые заставные доски должны обеспечивать хорошую теплоизоляцию без малейших щелей (по типу дупла). Такая «герметизированная» теплоизоляция не позволяет влаге конденсироваться на элементах улья, входящих во внутреннюю гнездовую полость. В этом контексте при организации искусственного «дупла» внутри улья имеет значение и теплоизоляция передней и задней стенок. При любой их толщине желательно наружное утепление этих стенок. Например, можно снаружи прикрепить листовой пенопласт толщиной 20 мм.

Надо обратить внимание также и на то, чтобы верхнее утепление внутри улья не перекрывало свободный проход отработанного воздуха из боковых «карманоз» к вентиляционным отверстиям в крыше.

Возможна реализация вентиляции через низ улья и без использования боковых «карманов». Этот вариант особенно актуален для многокорпусных ульев, поскольку в этом случае в корпуса можно будет ставить полный комплект рамок, и при этом под гнездо можно будет использовать всю площадь корпусов. Верхнее утепление в этом случае размещают так, чтобы оно надежно перекрывало всю площадь корпуса вверху. Заставные доски можно не использовать вовсе. Что же касается подрамочного пространства, то в этом варианте также должно быть обеспечено хорошее его проветривание в горизонтальной плоскости. Для этого полностью открывают нижний леток и вентиляционную щель (отверстия) в задней стенке около дна.

В любом варианте вентиляции для обеспечения циркуляции пчел в зимнем клубе надо еще при окончательной сборке гнезда во всех рамках (включая и крайние) проделать палочкой в районе центра медового сота 1—2 отверстия диаметром 8—10 мм.

Подготовку улья к зимовке по изложенной методике желательно провести с таким расчетом, чтобы до последнего облета оставалось не менее 2—3 недель. За это время пчелы запрополисуют все щели и наведут порядок в гнезде.

Опыт использования предложенного способа зимней вентиляции через низ улья показывает, что если все сделано в соответствии с приведенными рекомендациями, то результаты зимовки хорошо подготовленных и здоровых семей очень высокие. Мне, по крайней мере, не известен ни один случай отхода семей за зимовку у всех тех пчеловодов, кто этим способом пользовался.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Улей, изготовленный из сухой товарной древесины, летом в период активной деятельности пчел обеспечивает приемлемые условия обитания для пчелиной семьи.

2. В зимний период, особенно во второй его половине, когда древесина улья насыщается водой до предела, внутри улья создаются неудовлетворительные условия обитания для семьи. Основной причиной создания таких условий является повышение внутриульевой влажности выше критической отметки из-за плохой вентиляции в улье. Это, в свою очередь, связано с тем, что товарная древесина, в отличие от живого дерева, не может быть постоянным потребителем влаги, выделяемой пчелами. Древесина улья после полного ее насыщения перестает принимать влагу из гнезда.

3. Принципиальным отличием любых конструкций ульев от дупла является то, что все ульи изготов лены из сухой товарной («мертвой») древесины, а дупло всегда находится в живом дереве, которое, постоянно взаимодействуя с пчелиным гнездом, создает для пчел благоприятный микроклимат в гнездовой полости на протяжении всего года.

4. Вторым отличием улья от дупла является то, Что в стандартном улье клуб располагается в непосредственной близости от летка, и поэтому он всегда находится в окружении холодного наружного воздуха. В типичном дупле зимний клуб находится, как правило, выше летка в верхней его части, где всегда сохраняется тепло. Поэтому в типичном дупле в зимнее время естественным образом возникает и существует своеобразный тепловой «колпак», герметически закрытый сверху и полностью открытый снизу.

5. Третьим отличием стандартного улья от типичного дупла является отсутствие в таком улье значительной по объему свободной полости (своеобразного воздухообменника) ниже клуба, что делает невозможным осуществление пчелами нормального естественного воздухообмена в зимний период.

6. При организации вентиляции улья только через нижний или только через верхний леток обеспечить приемлемые условия обитания для пчелиной семьи не представляется возможным.

7. При организации восходящей сквозной вентиляции через нижний (верхний) леток и продухи в потолке условия обитания пчел зимой в улье можно считать удовлетворительными. Однако следует иметь в виду, что при этом существенно (до 25%) увеличивается потребление корма со всеми вытекающими последствиями.

8. Хорошие условия для обитания пчел зимой в улье могут быть достигнуты при использовании способа организации вентиляции через низ улья, а также при зимовке в сухих омшаниках или обогреваемых помещениях.

9. Улей, как искусственное жилище для пчел, по многим параметрам уступает естественному жилищу пчел — типичному дуплу в живом дереве, поскольку в любой конструкции улья: 1) принципиально невозможно, воссоздать благотворное взаимодействие живой древесины с гнездом пчел; 2) невозможно в полной мере воссоздать естественную вентиляцию, происходящую в типичном дупле; 3) невозможно в полной мере обеспечить защиту семьи от внешних электрических полей, как в типичном дупле; 4) практически невозможно обеспечить неразрывность сотов в вертикальной плоскости, как в естественном гнезде пчел в дупле.

3.7.2. ОСНОВНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЗИМНЕМ КЛУБЕ ПЧЕЛ

Известно, что зимний клуб пчел образуется при осеннем стабильном понижении внешней температуры до 6— 8 °С. Во время зимовки пчелы, находящиеся в клубе, потребляют мед, являющийся источником жизненной энергии, которая позволяет поддерживать в зимнем клубе необходимые температуры. Так, в центре клуба может поддерживаться температура 28-30 °С, а к периферии она падает и на внешней стороне (корке) клуба может составлять 6— 10 °С. Если внешняя температура поднимется выше 8—10 X, то клуб распадется. Следовательно, условием существования клуба является наличие за пределами клуба внешней температуры ниже температуры корки клуба. Коль скоро это так, то существующий клуб всегда будет являться источником тепла, находящимся во внутриульевом пространстве. А как этот источник тепла будет влиять на температуру самого внутриульевого пространства?

В соответствии с законами физики явление теплообмена, т.е. передачи тепла, осуществляется посредством процесса теплопроводности, процесса конвекции либо лучистым теплообменом.

Явление теплопроводности возникает при наличии разности температур в разных точках объема. В общем.случае количество тепла, передаваемого за счет явления теплопроводности, зависит от свойств среды, через которую этот процесс проходит. Количественной характеристикой способности среды передавать тепло за счет ее теплопроводности является коэффициент теплопроводности. В нашем случае передача тепла от корки клуба происходит равнонаправленно во все стороны через воздух. Однако известно, что неподвижный воздух является одним из лучших теплоизоляторов, так как коэффициент теплопроводности у него очень низкий. По этой причине отбор тепла от зимнего клуба за счет явления теплопроводности через воздух будет незначительным. Учитывая, что клуб при оптимальных условиях зимовки является маломощным источником тепла (2—5 Вт), и все сказанное выше, можно прийти к выводу, что нагрева внутриульевого пространства зим- ним клубом за счет теплопроводности воздуха фактически не будет происходить.

Лучистый теплообмен (тепловое излучение) возникает у любого тела, температура которого выше температуры абсолютного нуля. По закону физики, мощность теплового излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры излучающего тела. Применительно к нашему анализу это означает, что чем выше будет температура корки клуба относительно температуры внешней среды, тем сильнее клуб будет излучать тепло. При наружной температуре, равной температуре корки клуба, тепловые излучения клуба и внешнего пространства одинаковы. По мере понижения внешней температуры тепловой контраст клуба будет возрастать, и будет увеличиваться мощность теплового излучения. Однако, как показывают исследования, на тепловое излучение клуба даже при низких внешних температурах расходуется мощность не более 2—4 Вт (Трифонов А.Д., 1991). Поскольку тепловое излучение нагретого тела происходит равнонаправленно во все стороны, то рассеяние тепловой мощности при этом осуществляется в сфере объема пространства, следовательно, рассеиваемая мощность на нагрев пространства будет резко падать (обратно третьей степени расстояния) по направлению от источника теплового излучения. По этой причине, а также из-за малой мощности тепловой энергии, расходуемой клубом на тепловое излучение, Нагрев внутриульевого пространства будет ограничиваться несколькими сантиметрами пространства вокруг корки клуба. За счет теплового излучения вокруг клуба будет возникать так называемая «тепловая сорочка» толщиной в несколько сантиметров, за пределами которой во всем остальном объеме внутриульевого пространства температура практически будет мало отличаться от наружной. Следует заметить, что за счет теплового излучения в пространство передается сухое тепло, не связанное с влагой воздуха. В таком аспекте это тепло является желательным для поддержания оптимального микроклимата в зимнем клубе. Это как раз то тепло, за которым «охотятся» пчеловоды, сильно сокращая гнездо. Однако «добыча» в этом случае никогда не может быть большой, а вот негативные последствия такого сокращения часто могут быть значительными, о чем более подробно будем говорить дальше.

Явление конвекции состоит в том, что нагретый источником тепла воздух, как более легкий, всегда будет подниматься вверх в окружающем его более холодном воздухе. Это в полной мере относится и к зимнему клубу, из которого за счет явления конвекции теплый воздух будет устремляться вверх по всей поверхности, за исключением его нижней части. Это тепло будет вносить свой вклад в поддержание «тепловой сорочки» в верхней части клуба. Надо иметь в виду, что за счет явления конвекции из клуба выделяется влажное тепло, поскольку выдыхаемый пчелами теплый воздух всегда имеет высокую влажность. По этой причине это влажное тепло желательно из клуба удалять, так как излишняя влажность при зимовке хуже сухого холода.

Что же касается обогрева внутриульевого пространства за счет явления конвекции, то здесь надо иметь в виду, что на нагрев за счет конвекции расходуется почти такая же тепловая мощность, как и на тепловое излучение (Трифонов А.Д., 1991). Но при этом конвективное влажное тепло распространяется только вверх. При наличии хорошей восходящей вентиляции большая часть этого тепла вместе с излишней влагой будет уходить во внешнее пространство через верх улья. В этом случае говорить об обогреве внутриульевого пространства конвективным теплом не приходится.

Если восходящая вентиляция слабая или ее совсем нет, то конвективное тепло в виде влажного теплого воздуха будет «растекаться» по потолку. При этом будет происходить охлаждение влажного теплого воздуха, в результате чего начнется конденсация влаги на потолке и стенках в виде капель или изморози. В этой ситуации какая-то часть внутриульевого пространства, находящаяся под потолком, будет иметь температуру несколько выше наружной. Остальное внутриульевое пространство конвективным теплом

обогреваться не будет. Таким образом, ввиду названных причин за счет конвективного тепла может обогреваться только та часть внутриульевого пространства, которая непосредственно примыкает к верхней части клуба.

Из всего сказанного следует, что зимний клуб пчел очень слабо влияет на температуру внутриульевого пространства. Многочисленными исследованиями установлено, что во время зимовки пчелы поддерживают положительные температуры только внутри клуба и на его поверхности. Температура воздуха внутри улья не намного отличается от внешней температуры.

Выводы

1. Тепловая энергия зимнего клуба пчел за счет явлений теплового излучения и конвекции образует вокруг клуба «тепловую сорочку» толщиной всего несколько сантиметров.

2. За пределами «тепловой сорочки» температура внутриульевого пространства мало отличается от внешней температуры. Следовательно, зимний клуб пчел, ввиду своей тепловой маломощности, не способен обогревать все внутриульевое пространство.

3.1.3. МИКРОКЛИМАТ ПЧЕЛИНОГО ЖИЛИЩА В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

Наибольшее количество пчелиных семей в настоящее время живут в ульях. Видимо, по этой причине большинство исследований ученых посвящено изучению жизни пчел в ульях. Это в полной мере относится и к исследованию микроклимата. Основные работы в этой области принадлежат Е.К. Еськову, хотя и другие исследователи, в частности Т.С. Жданова, М.В. Жеребкин, Г.Ф. Таранов, А.Д. Комиссар, не оставляли этот вопрос без внимания.

Опираясь на эти работы, рассмотрим, какой микроклимат устанавливается в пчелином жилище в зимний период, или, как его еще называют, пассивный период жизни пчелиной семьи.

Основными факторами, определяющими микроклимат, являются температурный режим, влажностный режим (гиг-рорежим) и газовый режим. О них и пойдет речь дальше.

► Температурный режим пчелиного жилища в зимний период

Температура относится к числу основных факторов, ограничивающих ареал распространения пчел. Сезонные и суточные колебания температуры и потребности пчел в определенном терморежиме формировали у них в процессе эволюции совершенные механизмы терморегулирования. Терморегуляция основана на использовании комплекса сложных, наследственно закрепленных поведенческих актов. Выражаются они в четком взаимодействии больших групп пчел, что предохраняет или снижает отрицательное влияние действующего на семью неблагоприятного термофактора. Большую роль в механизме терморегуляции играют индивидуальные особенности рабочих особей, обладающих высокочувствительными терморецепторами, а также способности пчел в сотни раз изменять интенсивность обменных процессов (Еськов Е.К., 1991).

Механизм терморегуляции основан на управлении процессами производства тепла и теплоотдачи как отдельными особями, так и группой (клубом) пчел. Источником тепловой энергии в пчелином гнезде является потребляемый пчелами мед, а непосредственными производителями тепла — составляющие зимний клуб пчелы за счет их мышечной деятельности. Отдача тепла телом пчелы осуществляется в основном через механизмы теплопроводности, конвекции, излучения, а также испарения. Эффективность отдачи тепла, происходящей в результате действия комплекса этих процессов, зависит от разности температур между покровами тела пчелы и окружающей средой. Существенное влияние на интенсивность отдачи тепла оказывают скорость воздушного потока и его влажность: увеличение скорости движения воздуха и понижение его влажности ускоряют теплоотдачу тела пчелы. К сопутствующей форме охлаждения относятся теплопотери, связанные с испарением пчелой так называемой метаболической (возникающей за счет внутренних обменных процессов) воды, которая удаляется из организма пчелы через дыхательную систему. Поэтому чем интенсивнее обмен веществ, тем больше при одном и том же состоянии условий окружающей среды потери метаболической воды и соответственно охлаждение пчелы. Однако доля теплоотдачи за счет испарения метаболической воды в общем комплексе теплоотдачи пчелы относительно невелика (около 10%), Еськов Е. К. (1991).

С началом формирования зимнего клуба «включается» групповой защитный механизм терморегулирования, направленный на максимальную компенсацию негативного воздействия неблагоприятных условий внешней среды и снижение затрат энергии каждой особью. Обычно осенью клуб начинает формироваться напротив летка в передней части улья на нижних половинах рамок. При этом пчелы располагаются преимущественно на пустых ячейках. Потребление меда стимулирует пчел перемещаться вверх, а затем — и по направлению к задней стенке. В жилище с большими запасами меда в длинных вертикальных сотах, например, в дупле или улье на узковысокую рамку, пчелы мигрируют вдоль передней
стенки. .

Перемещение пчел в верхнюю часть гнезда связано также с их стремлением занять наиболее теплую часть жилища. Действительно, в сильные морозы большая часть пчел, зимующих в ульях под открытым небом, располагается в верхних частях сотов. В то же время в ульях с электрическими подогревателями, расположенными в подрамоч-ном пространстве, центр локализации пчел бывает смещен к нижней части сотов. В таких ульях перемещение пчел вверх происходит при потеплениях и к весне.

Распределение температур в жилище зимующих пчел зависит от их размещения на сотах. В то время, когда в гнезде отсутствует расплод, наиболее высокая температура бывает в межрамочных пространствах, где находится наибольшее количество пчел. В самой теплой зоне, тепловом центре, минимальная температура находится на уровне 24—28 °С. Разогрев теплового центра происходит в зависимости от количества пчел в гнезде, их физиологического состояния, уровня активности и внешней температуры. Обычно чем активнее пчёлы, тем больше зона с высокой температурой. Активизация зимующих пчел может быть вызвана появившимися в ходе зимовки патологическими явлениями, нападением врагов и грабителей, появлением расплода, а также физическими факторами: внешней температурой, освещенностью, влажностью, скоростью воздухообмена между внутригнездовым пространством и внешней средой, концентрацией углекислого газа. От центра зимнего клуба к периферии температура постепенно снижается. Однако интенсивность понижения температуры неодинакова в различных зонах гнезда. Наименьшее понижение температуры происходит от центра к верхней части пространства, занятого пчелами. Наиболее резкий спад температуры идет в направлении к нижней части гнезда и задней стенке, где наблюдается минимальная температура. В различных зонах на периферии гнезда температура может довольно долго сохраняться на одном уровне, особенно если пчелы зимуют в помещениях при постоянной температуре.

По мере потребления корма происходит перемещение пчелиного клуба и связанное с этим изменение температуры в различных зонах пчелиного жилища. При этом перемещение зимнего клуба может происходить не только в вертикальной плоскости (что естественно для зимующих пчел), но и в горизонтальной. Особенно неестественным является перемещение клуба в плоскости поперек рамок. Как правило, причиной этого перемещения, связанного со значительными затратами энергии, служит недостаток корма на пути перемещения пчел. Если его запасы находятся в области боковых рамок, то возможно разделение клуба на две части. Во многих случаях это заканчивается гибелью, по меньшей мере, одной из них. Поэтому при сборке гнезда на зиму надо следить за тем, чтобы кормовые запасы были размещены в улье компактно.

Из всего сказанного следует, что температурный режим пчелиного жилища в зимний период зависит от множества факторов: способа зимовки, силы семьи, наличия кормов и размещения их в гнезде, состояния семьи, ее активности, продолжительности зимовки, появления расплода и др. В связи с тем, что большинство этих факторов не зависит друг от друга и часто носит случайный во времени характер, температурный режим конкретного пчелиного жилища можно тоже считать в известном смысле случайным. Поэтому следует понимать, что часто встречающее в литературе описание температурного режима гнезда при помощи так называемой температурной карты является лишь одной реализацией случайного процесса температурного режима этого гнезда. Тем не менее, даже по одной реализации можно получить представление о самом процессе, достаточное для понимания его сути.

В качестве примера приводим несколько температурных карт, полученных Т.С. Ждановой (1967) в натурном эксперименте.

На рис. 3.16 приведены распределения температур в улье на рамку Дадана осенью при образовании зимнего клуба. Измерения проводились утром при внешней температуре +6 °С. Ночью были отрицательные температуры, поэтому в улье зафиксирована температура +5 °С ниже текущей внешней температуры. Граница расположения клуба — изотерма + 10 °С. Клуб располагался в передней части улья. Наи-высшая температура внутри клуба составляет +32,8 °С.

Внутри улья гнездо пчел было выделено двумя заставными досками и сильно утеплено и с верху и с боков.

На рис. 3.17 приведены распределения температур в центральной улочке того же улья, но в конце ноября при внешней температуре —20 °С, ночью мороз доходил до —31 °С.

Тепловые карты дают представление о распределении температур внутри улья. Однако для увеличения наглядности я сделал обработку этих тепловых.карт следующим образом. Произвел условные сечения (0, 1, 2...) рамки по высоте. На каждом условном сечении определил среднюю горизонтальную температуру по следующей методике: находил сумму температур всех пересекающих это сечение изотерм и делил эту сумму температур на количество изотерм. Например, условное сечение 6 пересекают четыре изотермы 7; 7; 6 и 5 "С. Тогда t°_Cp = (7 + 7 + 6 + 5) / 4 = 6,2 "С. Затем эти средние температуры изобразил на условных сечениях, которые привязал к месту расположения рамки в улье между полом и потолком (рис. 3.18, 3.19).

Эти рисунки хорошо иллюстрируют утверждение Т.С. Ждановой (1967) о том, что «...гнездовая полость как бы расслаивается на две зоны, теплую и холодную, между которыми нет теплообмена».

Поясняя, почему между этими зонами не может быть конвекционного теплообмена, она говорит: «... нижняя зона не обогревается клубом, как не обогревалась бы и нижняя

половина комнаты, в которой обогреватель расположен вверху».

Используя идеи Т.С. Ждановой о наличии теплой и холодной зон и об отсутствии между ними конвекционного теплообмена, я разработал систему вентиляции через низ улья, которая исключает перемещение воздушных потоков вокруг клуба и его охлаждение о которой мы уже подробно говорили.

Из приведенных рисунков также видно, что при похолоданиях граница раздела теплой и холодной зон поднялась над полом. Это связано прежде всего с уменьшением размеров клуба при понижении внешних температур. Следовательно, можно считать, что условная граница раздела теплой и холодной зон проходит по нижней кромке клуба. Рассмотренный фактический материал, полученный в натурном эксперименте, подтверждает и сделанное раньше предположение о том, что температура около внутренних стенок улья незначительно отличается от внешней. Находит подтверждение также и предположение о том, что клуб защищен «тепловой сорочкой» всего в несколько сантиметров, которая фактически не способна защитить его от воздействия низких температур. Особенно хорошо это видно на рис. 3.17, где граница перехода к отрицательным температурам (изотерма 0°С) находится буквально в нескольких сантиметрах от клуба (изотерма 10°С).

Поэтому при зимовке на улице или в неотапливаемых помещениях на протяжении длительного периода на пчел эудут воздействовать низкие температуры. Как показали эпыты Е.К. Еськова (1983), длительное воздействие низких температур на пчел, находящихся в состоянии пониженной жизнедеятельности, приводит к уменьшению потенциальной жизнестойкости пчел и, как следствие, к сокращению продолжительности их жизни. Отсюда очевидна необходимость предохранения пчелиных семей от воздействия низких температур на протяжении всего периода пониженной жизнедеятельности пчел во время зимовки. Достичь этого можно, проводя зимовку в заглубленных омшаниках или используя современные технологии зимовки, связанные с электрообогревом. В известной мере защитить пчел от воздействия низких температур также можно, закрывая ульи слоем снега не менее 0,3—0,5 м там, где это возможно.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Температурный режим пчелиного жилища в зимний период зависит от множества внутриульевых и внешних факторов, которые часто носят случайный характер. При этом основными факторами, определяющими температурный режим, являются сила семьи, ее состояние и внешние температурные факторы.

2. Внутри клуба зимующих пчел минимальная температура поддерживается не ниже 24—28 °С, а непосредственно на поверхности клуба 6—10 °С. В нескольких сантиметрах от корки клуба и во всем внутриульевом пространстве температура мало отличается от внешней. Эти отличия особенно незначительны в нижней части гнезда и у задней стенки.

3. Распределение температур зимнего гнезда в вертикальной плоскости позволяет сделать вывод о том, что гнездовая полость как бы расслаивается на две зоны — теплую вверху и холодную внизу, между которыми нет конвекционного теплообмена.

4. На протяжении всего периода пониженной жизнедеятельности пчел во время зимовки надо стремиться предохранить их от воздействия низких температур. Невыполнение этой рекомендации приводит к сокращению продолжительности жизни пчел.

► Гигрорежим пчелиного жилища в зимний период

Количество водяных паров, содержащихся в воздухе, непостоянно и зависит от уровня увлажнения, температуры и атмосферного давления. Максимально возможное насыщение воздуха водяными парами при нормальном атмосферном давлении возрастает с повышением температуры и наоборот. Поэтому при понижении температуры происходит конденсация водяных паров, находящихся в охлаждаемом воздухе. При повышении температуры происходит дополнительное насыщение воздуха водяными парами за счет испарения из источника, в котором раньше была запасена влага (утепляющие подушки, внутренние стенки улья и т.д.).

Для характеристики влажности воздуха наиболее часто используют следующие показатели:

1) абсолютную влажность — масса водяного пара в единице объема, г/м³;

2) относительную влажность — отношение количества водяных паров в воздухе при данной температуре к тому количеству водяных паров, которые требуются для полного насыщения воздуха при этой же температуре, %.

Для пассивного зимнего периода жизни пчелиной семьи характерна высокая неравномерность распределения водяных паров в их жилище. Содержание водяных паров в жилище зимующих пчел существенно различается как в пределах объема самого зимнего клуба, так и в свободном внутриульевом пространстве.

В зимнем клубе наибольшее количество водяных паров локализуется в зоне теплового центра. По мере удаления от него к летковому отверстию и к нижней части гнезда происходит резкое падение влажности. Она уменьшается и вверх от теплового центра.

Степень насыщения воздуха водяными парами в различных зонах гнезда, занятых пчелами и свободных от них, зависит от температуры и влажности внешнего воздуха, поступающего в жилище, скорости его движения при поступлении, а также от физиологического состояния пчел. В начале зимовки при температуре внешнего воздуха в пределах О "С абсолютная влажность воздуха в разных частях улья колеблется от 10 до 20 г/м³, что соответствует относительной влажности от 38 до 70%. Появление расплода во второй половине зимовки ведет к повышению нижней границы указанного диапазона колебаний влажности. Его верхняя граница существенно смещается вверх лишь в завершающий период зимовки (Еськов Е.К., 1991).

В широких пределах наблюдаются колебания влажности воздуха в той части жилища, которая не занята пчелами, особенно в зоне, примыкающей к летку. В этой части гнезда, в том числе и в межрамочных пространствах, не занятых пчелами, насыщение воздуха водяными парами изменяется в соответствии с колебаниями внешней температуры и влажности.

Изменение внешней температуры и влажности внешнего воздуха оказывает значительное влияние также на содержание водяных паров у задней стенки. Влажность воздуха в этой части жилища нередко поддерживается на уровне насыщения. Это приводит к тому, что при понижениях температуры происходит конденсация пара, выпадающего в виде воды (при положительных внешних температурах) или в виде инея (при отрицательных температурах).

Конденсат может скапливаться в большом количестве не только на дне и задней стенке, но также на обращенных к ней участках сотов и рамок, в результате чего на древесине и сотах начинают развиваться плесневые грибки. Насыщение древесины влагой за счет ее непосредственного контакта с водой может превышать (и часто превышает) предел гигроскопичности древесины 30%, поскольку в этой ситуации древесина после полного ее насыщения связанной влагой начинает насыщаться и свободной влагой. В ульях неблагополучно зимующих семей к концу зимовки влажность отдельных участков древесины может превышать 50% (как у свежесрубленной древесины).

Наличие в улье сквозной вентиляции в известной мере препятствует образованию и скоплению конденсата.

Среди различных зон жилища, не занятых пчелами, наибольшей стабильностью влагосодержания отличается его верхняя часть, особенно зона, расположенная над тепловым центром клуба. Для этой зоны характерно также высокое содержание водяных паров, количество которых обычно намного выше, чем в других свободных от пчел местах.

Е.К. Еськов (1991) приводит данные, на основе которых построен график изменения содержания водяных паров в центре над верхней частью зимующего клуба пчел в 12-рамочном улье в ходе зимовки (рис. 3.20).

Содержание влаги в улье подвержено также и суточным колебаниям. Так, относительно небольшие суточные колебания температуры и абсолютной влажности внешнего воздуха приводят к значительным изменениям влажности в различных зонах гнезда. Эти колебания особенно велики в зоне, обращенной к летковому отверстию. Относительная влажность над гнездами семей, зимующих в незащищенных ульях под открытым небом, прямо связана с внешней температурой. Так, при повышении внешней температуры

от —22 °С до —10 °С относительная влажность воздуха поднималась от 67 до 79%. Последовавшее за этим понижение температуры до —27 "С привело к снижению влажности до 66% (Еськов Е.К., 1991). Это связано с тем, что в более холодном внешнем воздухе содержится меньшее количество паров воды (он более сухой), поэтому при понижении внешней температуры интенсивность осушения гнезда увеличивается и относительная влажность в улье уменьшается. При повышении внешней температуры, наоборот, относительная влажность в улье увеличивается.

В заключение необходимо сказать о связи влажности в гнезде зимующих пчел с выращиванием расплода. Установлено, что повышение влажности в зимнем клубе приводит к повышению активности пчел и появлению расплода во второй половине зимовки. Понижение влажности тормозит активность пчел и задерживает появление расплода (Еськов Е.К., 1991).

А.Д. Комиссар (1994) показал, что появление расплода в гнезде до начала облета — явление нежелательное, поскольку это приводит к сильному изнашиванию пчел и весеннему ослаблению семей. Учитывая это, надо стремиться поддерживать в улье с клубом зимующих пчел относительную влажность — от 60 до 80%. Такая влажность не будет «провоцировать» пчел на выращивание раннего расплода, поскольку одним из условий выращивания расплода является наличие относительной влажности 80%. В то же время при влажности от 60 до 80% в меде устанавливается динамическое равновесие между содержанием воды в меде и влажностью окружающего воздуха. Проще говоря, в этом диапазоне влажностей мед не будет ни кристаллизоваться, ни закисать, и пчелы смогут потреблять его. без всяких помех.

Поддержание влажности в диапазоне от 60 до 80% при использовании традиционных технологий зимовки вызывает определенные трудности. Применение современных технологий, связанных с электрообогревом, облегчает решение этой проблемы.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Содержание водяных паров в жилище зимующих пчел существенно различается как в пределах объема самого зимнего клуба, так и в свободном внутриульевом пространстве.

2. Влажность воздуха внутри улья зависит от температуры и особенно влажности внешнего воздуха, скорости его поступления в улей (степени вентиляции), а также от физиологического состояния пчел.

3. Наибольшую влажность воздуха внутри улья при зимовке имеет не занятая пчелами зона, примыкающая к задней стенке, где чаще всего образуется конденсат. В неблагополучно зимующих семьях это приводит в конце зимовки к развитию плесневых грибков в этой зоне и значительному повышению (до 50% и больше) влажности древесины рамок и улья.

► Газовый режим пчелиного жилища в зимний период

В атмосфере воздуха содержится около 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. Состав газовой среды в пчелином жилище отличается от атмосферного воздуха. Это связано с потреблением пчелами кислорода и выделением ими углекислого газа. За счет воздухообмена с внешней средой в гнездо поступает кислород и удаляется углекислота. Воздухообмен осуществляется в основном через лет-ковые отверстия, систему вентиляции и щели, большая часть которых приходится на места соединений конструктивных элементов улья. Обмен воздуха во внутригнездовом пространстве осуществляется в результате вентиляции, организованной пчеловодом при подготовке к зимовке, и диффузии газов. Участие пчел в активном вентилировании внутри-гнездового Пространства в зимний период хотя и ограничено, однако все же по мере необходимости периодически осуществляется, о чем было сказано выше.

Концентрации О₂ и СО₂ по-разному распределяются в пчелином жилище в связи с неравномерностью размещения пчел в клубе и во внутриульевом пространстве, а также по причине неодинаковой степени вентилирования различных зон жилища. Обычно в центральной зоне гнезда концентрация углекислого газа выше, чем в периферической части. В противоположность этому концентрация кислорода убывает от периферии к центру гнезда.

Осенью с началом понижения активности и образованием зимнего клуба концентрация СО₂ в пчелином жилище значительно повышается. Уже в октябре при понижении температуры от +10 °С до 0 °С содержание СО₂ в периферической части жилища устанавливается на уровне 0,4—1,2%, а в центральной части гнезда — от 0,9 до 2,5%. Концентрация О₂в периферической части жилища в это время снижается до 15-19%, а в центре — до 10-16%. В ходе первой половины зимовки концентрация СО₂ в центральной части гнезда может доходить до 5-8%, а содержание О₂опускаться до 3—4%.

Во второй половине зимовки с повышением внешней температуры и началом активизации пчел концентрация углекислого газа в ульях уменьшается, а кислорода — повышается. В начале весны при температуре от 0 до +8 "С количество СО₂ в центральной части ульев бывает на уровне 1,7-2,3%, а в периферической зоне — 0,6-1,5% (Есь-ков Е.К., 1991).

Определенное влияние на газовый режим оказывает использование электроподогрева. Так, Е.К. Еськов приводит пример: в 12-рамочном улье использовались нагревательные элементы, находящиеся на дне и поддерживающие температуру в подрамочном пространстве 5-10 "С. Концентрация углекислоты в надрамочном пространстве над зоной размещения расплода в таком улье при колебании внешней температуры от 0 до -27 "С находилась в пределах 0,25-1,7% (в среднем 0,7%). В то же самое время в подобных ульях, находящихся на улице, концентрация СО₂ изменялась от 0,9 до 3,8% (в среднем 1,9%). Минимальное содержание углекислоты в ульях с электроподогревом связано с меньшим потреблением пчелами корма, а следовательно, и меньшим выделением углекислоты, а также с большей интенсивностью естественного воздухообмена между внутриульевым пространством и внешней средой.

Исследованиями установлено, что из всех основных компонентов воздуха пчелы реагируют только на повышение в нем концентрации углекислого газа. Поэтому накопление в гнезде углекислоты побуждает пчел вентилировать свое жилище (Еськов Е.К., 1991).

Удаление углекислого газа из гнезда в зимний период усложняется тем, что пчелы не могут выходить из клуба, поэтому основным механизмом удаления СО₂ является уменьшение плотности пчел, образующих клуб. Это приводит к увеличению проницаемости воздуха внутрь клуба и удалению из него углекислоты.

Другой механизм удаления СО₂ из зимнего клуба связан с активной вентиляцией, которую осуществляют сидящие в корке клуба пчелы. Этот механизм в зимний период можно назвать аварийным, поскольку он включается только в том случае, когда одного рассредоточения пчел уже становится недостаточно для удаления углекислоты, возбуждающей пчел. Внешне включение этого механизма фиксируется увеличением шума, производимого семьей.

Установлено, что в зимний период возбуждение пчел и активное вентилирование гнезда начинается при 4%-ной концентрации С0₂ в периферической части гнезда. Дальнейшее повышение концентрации углекислого газа сильнее возбуждает пчел и увеличивает интенсивность^чактивной вентиляции. Так, в проведенных опытах Е.К. Еськова (1991) измерялась активность работы пчел-^нтилировщиц в зимнем клубе по интенсивности звуков, производимых крыльями. Установлено, что с началом активной вентиляции при достижении 3— 4%-ной концентрации СО₂ интенсивность вентилирования (сила звука) при повышении концентрации углекислоты до 9—10% увеличивается приблизительно в 10 раз.

Эти результаты убедительно показывают несостоятельность утверждения о том, что повышение концентрации углекислоты в зимнем гнезде до максимальных значений способствует улучшению зимовки за счет замедления обменных процессов у пчел. Да, действительно, рост концентрации СО₂ за пределами зимнего клуба до 3%-ного уровня ведет к уменьшению активности пчел и снижению потребления ими меда. Однако даже такое повышение концентрации углекислоты отрицательно влияет на физиологическое состояние пчел: они сильнее изнашиваются, меньше выращивают весной расплода и быстрее погибают. Отсюда очевидна нецелесообразность экономии корма с помощью средств, ограничивающих удаление углекислоты из гнезда. Что же касается воздействия высоких концентраций СО₂ (более 3— 4%), то они изначально оказывают,на пчел только негативное воздействие, так как приводят к возбуждению пчел, что крайне нежелательно в зимний период.

В тех же опытах установлено, что продолжительное воздействие высоких концентраций СО₂ приводит к уменьшению продолжительности жизни пчел. Видимо, это, наряду с воздействием других негативных факторов, является одной из причин гибели пчел в неблагополучно зимующих семьях как в ходе самой зимовки, так и сразу после облета.

Было также установлено, что воздействие высоких концентраций углекислого газа приводит к снижению устойчивости пчел к высоким температурам. Отсюда следует практическая рекомендация — осеннюю обработку пчел в термокамере против клеща Варроа проводить до того, как пчелы соберутся в клуб (разумеется, после окончания выращивания расплода). Это обусловлено тем, что с началом образования зимнего клуба концентрация СО₂ в гнезде значительно повышается.

Концентрация углекислоты в улье за пределами зимнего клуба также влияет на скорость весеннего развития семей. Так, увеличение концентрации СО₂ над гнездом зимующих пчел приводит к уменьшению количества расплода, выращенного в течение весеннего периода. Этим объясняется, что высокая концентрация С0₂ при зимовке вызывает физиологическое старение пчел тем быстрее, чем выше концентрация углекислоты. Кроме того, в этом случае у пчел интенсифицируется расход резервных веществ, что лимитирует их участие в выращивании расплода. Особенно устойчиво эта зависимость просматривается у семей, зимующих при оптимально высоких температурах — 6—7 "С, которые характерны для зимовки в обогреваемых помещениях или для подогреваемых внутри ульев. Чтобы избежать этого негативного явления, надо обеспечить условия для удаления углекислоты из гнезда. При зимовке в обогреваемом помещении для этого надо полностью открыть леток, снять крышу и утепляющую подушку, а на верх рамок положить воздухопроницаемый холстик. В самом помещении должна быть обеспечена достаточная вентиляция. Об этом более полно будем говорить дальше. При использовании электроподогрева внутри улья, находящегося в неотапливаемом помещении, все делается, как и в первом случае, но на верх еще кладется подушка. Под зимовальный корпус во всех случаях желательно подставить пустой корпус или магазин.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Концентрации С0₂ и 0₂ в зимнем гнезде зависят от, силы семьи, способа зимовки и периода зимовки. Однако в общем случае концентрация СО₂ в центре гнезда всегда выше, чем в периферической зоне, а концентрация О₂, наоборот, на периферии выше, чем в центре гнезда.

2. Высокие концентрации углекислого газа в пчелином жилище во время зимовки (более 3—4%) крайне нежелательны, поскольку приводят к возбуждению пчел. Результатом продолжительного воздействия таких концентраций СО₂ будет физиологическое старение пчел и сокращение продолжительности их жизни.

3. Использование электроподогрева во время зимовки при организации надлежащей вентиляции положительно влияет на газовый режим пчелиного гнезда и приводит к уменьшению концентрации углекислоты и увеличению концентрации кислорода.

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:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 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 руковод ствоваться 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.

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., 1990).

5. Меньше всего пчелы расходуют меда при температуре в помещении от 0 до 3 °С (A.M. Ковалев, 1970).

6. 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).

7. Для нормальной зимовки пчел в зимовнике надо поддерживать температуру от 2 до 6 °С (Лебедев В.И. и др., 1991).

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 таюке^недопустимости смещения температуры выше оптимального диапазона и с учетом частоты упоминаний будем считать оптимальной тем пературой 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 (Гу-някин 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 внутриулье-вым пространством и воздухом в помещении, что благотворно сказывается на зимовке пчел за счет улучшения влаж-ностного и газового режимов внутри улья.

► 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 п