ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

Широкий ареал медоносных пчел связан с тем, что в процессе эволюции общественного образа жизни они приспособились общими усилиями регулировать микроклимат своего гнезда. Благодаря этому пчелиная семья в состоянии жить в условиях, где диапазон годовых колебаний температур достигает почти 100 °С. 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.

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

Отрицательное отношение пчел к перегреву их жилища проявляется в естественных условиях еще при выборе мест для жилья. Так, если рою предоставить такую возможность, 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 семье безопасность от возможного перегрева гнезда. Поэтому пчелы в процессе эволюции приспособились активно противодействовать перегреву путем вентилирования жилища - создания направленного потока воздуха взмахами своих крыльев.

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 пчелы из грозди возвращаются в улей.

У пчел, как и у других холоднокровных (пойкилотермных) животных, температура тела в 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.

Механизм производства тепла у пчел основан на мышечной активности. Наибольшее его количество выделяется грудной мускулатурой.

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.

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.

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 разновозрастной 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 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 от 34 до 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. Это объясняет 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 °С поддерживается у маточников, расположенных в центральной части гнезда.

Обобщенная зависимость температуры в разных зонах гнезда в улье и в дупле от влияния внешней температуры представлена на рис. 1.

Рис. 1. Влияние внешней температуры на температуру в различных зонах улья с пчелами (по Е.К.Еськову, 1983, 1990)

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 побуждают 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 воздействию 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 ни 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 важный биологический смысл. 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 одновременному 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: чем холоднее на улице и в улье, тем теплее в клубе.

Температура служит также важным фактором, определяющим развитие пчел и влияющим на их физиологическое состояние. Освоение широкого ареала расселения чел, особенно на северные территории, 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.

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 (рис. 2).

Рис. 2. Влияние температуры на продолжительность развития маток от момента запечатывания маточника (Е.К.Еськов, 1992)

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

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 при наступлении нормальных температур это скажется на уменьшении продолжительности жизни пчел.

1) необходимо по возможности предохранять пчелиные семьи от воздействия 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.

ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА НА ЖИЗНЬ ПЧЕЛИНОЙ СЕМЬИ

Атмосферный воздух всегда 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 относительной влажностью (%) 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. 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 влагосодержание воздуха вверху улья достигнет полного насыщения (100 %).

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 свободными 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 %, то есть 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.

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 внутриульевой 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 %. На этих уровнях между влажностью воздуха и содержанием воды в меде устанавливается динамическое равновесие, то есть мед больше не поглощает и не отдает влагу.

Для пчел в ходе зимовки такое свойство меда является очень важным, 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. 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.

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 (0 2), которого в атмосфере содержится около 21 %, и углекислый газ (С0 2), содержание которого в атмосфере составляет 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 летковые отверстия, систему вентиляции и щели в местах соединения 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.

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%.

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 надрамочное 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 %, то есть превышать ее содержание в атмосферном воздухе в 130 раз! Одновременно с этим в улье резко поднимается температура, и семья может «запариться».

В этот период при любом образовании клуба концентрация кислорода в нем уменьшается, а углекислого газа - увеличивается. Так, при осенних понижениях температуры до 0 °С концентрация С0 2 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 %. При дальнейших понижениях внешней температуры и образовании плотного клуба концентрация СО 2 в жилище увеличивается, а 0 2 - уменьшается.

Замечено, что если зимовка пчел проводится с использованием электроподогрева при расположении нагревательных элементов у дна улья, то концентрация углекислоты в надрамочном 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 С0 2 . Летом проблему удаления излишков углекислоты из гнезда пчелы решают в комплексе с удалением излишней влаги из нектара, что 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-вентилировщицами, находящимися снаружи клуба. Этим способом пчелы начинают вентилировать гнездо, когда одного уменьшения плотности клуба становится уже недостаточно для удаления избытка углекислоты, возбуждающей1 пчел.

Установлено, что пчелы, зимующие в помещениях при температуре около 0 °С, начинают активно вентилировать гнездо при достижении 4 %-ной концентрации С0 2 в периферической части жилища. При дальнейшем повышении концентрации пчелы возбуждаются еще сильнее (Е. К. Еськов, 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 отдельных особей и пчелиной семьи в целом.

Известно, что высокие концентрации углекислоты токсичны для живых организмов, поскольку вызывают у них кислородное голодание (гипоксию) и развитие в организме патологических изменений. Заметим 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 С0 2 в их жилище. 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 имеет 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 %.

В зимнем клубе сильных семей концентрация С0 2 обычно 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 С0 2 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 обусловлено тем, что при высоких концентрациях С0 2 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.

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 будет рассказано ниже.

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 электропередачи.

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, тяжелых - до 50 минут. Основной причиной короткой жизни ионов является процесс взаимного уничтожения разнополярных 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 см 3 содержится в среднем от 500 до 1000 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 см 3 . При этом одновременно с ростом числа тяжелых ионов в атмосфере уменьшается концентрация легких (она может снизиться до 10 в 1 см 3). Концентрация ионов в атмосфере в различных географических пунктах неодинакова, 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 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 подобные явления.

Идея использования воздуха, насыщенного легкими отрицательными ионами (аэроионизация), для профилактики и лечения болезней человека была высказана еще в начале XX века. 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 104-106 на 1 см 3 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 увеличилась в некоторых случаях вдвое.

Сообщают также о проведенном эксперименте по использованию искусственной ионизации воздуха в зимовнике. В результате эксперимента было установлено, 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.

По своей сути каждый сеанс аэроионизации является совершенно безвредной для пчел дезинфекцией зимовника. Периодически повторяющаяся (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 отражается на качестве их зимовки, расходе кормов и дальнейшем весеннем развитии 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), они все же дневные насекомые. 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 при движении постоянного курса, а также локализацию и опознание пищевых или иных объектов.

Величину (интенсивность) солнечного светового потока, падающего на землю, принято называть освещенностью. Величина освещенности и ее характер (продолжительность и спектральный состав) играют важную роль для пчел в связи со спецификой их зрительного восприятия. В отличие от человека, область светового восприятия пчел смещена в ультрафиолетовый диапазон спектра освещения. Поэтому можно сказать совершенно определенно, что человек и пчела по-разному воспринимают цвет. Они также по-разному воспринимают предметы окружающего мира и их формы, поскольку зрение пчелы и человека существенно отличается.

Показатели, характеризующие освещенность, отличаются в зависимости от географического положения места обитания, времени дня и года. Суточная и сезонная периодичность изменения освещенности и спектрального состава света привела к тому, что пчелы приспособили свои основные жизненные циклы к определенной продолжительности дня. С этим связана цикличность их размножения, смена фаз индивидуального развития пчел, активности матки, начало и окончание определенных циклов развития пчелиной семьи.

В зонах с умеренным холодным климатом (в наших средних широтах) периоды выращивания расплода и их динамика строго приурочены к определенным периодам годового цикла жизни пчелиной семьи. Наступление этих периодов и их продолжительность, помимо температурного фактора, в значительной мере зависят и от освещенности. Количество расплода в семье достигает максимума, как правило, в конце июня, когда продолжительность светлого времени суток максимальна, а затем оно начинает постепенно уменьшаться. В семьях со старыми матками, если не принимать мер, стимулирующих развитие семьи, к сентябрю-октябрю расплода совсем не останется. В этом выражается одна из форм приспособления пчел к предстоящей зимовке. Такое поведение пчелиной семьи является исключительно целесообразным, поскольку продолжение выращивания расплода осенью уменьшало бы зимние запасы корма, увеличивало бы силу семьи и такая семья зимой уже не смогла бы прокормить себя сама.

А теперь давайте из зимы перенесемся в лето и посмотрим, как будет реагировать пчелиная семья на суточные изменения освещенности.

Активность пчелиной семьи в этот период циклически изменяется в течение суток, причем самым непосредственным образом на эти изменения оказывает воздействие освещенность улья. Суточное изменение освещенности влияет на внутригнездовой микроклимат, в частности при ее усилении в утренние часы в улье наблюдается небольшое повышение температуры и кратковременный рост содержания углекислого газа. Эти факторы являются последствием повышения утренней активности (своеобразного «пробуждения семьи»), когда уровень освещенности еще не позволяет пчелам покидать улей. В обычных условиях пчелы начинают вылетать в поле при уровне освещенности 1-3 лк (люкс). Однако уровень освещенности, при котором пчелы начинают вылетать из улья, может быть и другим, так как он зависит от расстояния до источника корма и от концентрации сахара в корме.

Так, при расстоянии до источника корма не более 50 м вылет происходит при освещенности 0,1-0,2 лк, при расстоянии 1000 м - 3 лк, при расстоянии до 4 км - не менее 15 лк (Е. К. Еськов, 1999). Если летковое отверстие будет затенено, например, постоянно установленным пыльцесборником, то вылет пчел в поле начнется при внешней освещенности в 46-130 лк, при которой освещенность у летка всего 0,1 лк.

Учитывая, что продолжительность рабочего дня пчел (период времени между началом вылета пчел из улья и прекращением их лета) в значительной мере определяется уровнем освещения летка, ее можно изменять ориентированием улья относительно сторон света. Самое продолжительное время леток улья будет освещаться солнечными лучами летом на медосборе при ориентировании летка в направлении на север (рис. 1).

Рис.1. Ориентирование улья на медосборе

В этом случае сразу после восхода солнце будет освещать леток справа, а перед заходом - слева. Продолжительность освещения летка в средних широтах, например, в день летнего солнцестояния - 22 июня - будет максимальной и составлять около 18 часов. В другие месяцы лета эта продолжительность будет, безусловно, меньше, но она все равно будет максимально возможной.

ВЛИЯНИЕ ВЕТРА И ОСАДКОВ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПЧЕЛ

Известно, что физиологическое состояние семьи является основным фактором в определении степени активности пчелиной семьи в течение пчеловодного сезона. Однако и такие внешние факторы, как продуктивность медоносов (величина взятка), скорость ветра и осадки, существенным образом влияют на летную деятельность пчел в течение светового дня.

Что касается продуктивности медоносов, то об этом более подробно поговорим чуть позже. А пока рассмотрим, как влияют ветер и осадки на жизнедеятельность пчелиной семьи.

Ветер. Пчеловоды-практики хорошо знают, что даже при наличии достаточно хорошего взятка в дни с сильным ветром (даже без дождя) интенсивность лета пчел заметно снижается. Достоверно установлено, что при прочих равных условиях увеличение скорости ветра всегда будет приводить к снижению летной активности пчел и росту их потерь.

Ветер может оказать влияние и на задержку с оплодотворением матки. Если через 4-5 дней после выхода неплодной матки установится ветреная погода, то первые ориентировочные вылеты и последующие вылеты матки на спаривание могут задерживаться, даже если будет тепло и солнечно. Процесс совокупления матки с трутнем может происходить при скорости ветра не более 18 км/ч (5 м/с). При этом вылет трутней из улья происходит только при скорости ветра не более 25 км/ч (7 м/с). Но обычно летом в наших широтах периоды с ветреной погодой длятся не более нескольких дней, за исключением степных, приморских и горных районов, где сильные ветры могут дуть и более продолжительные отрезки времени.

Ветер может также задержать на несколько дней выход роя, особенно со старой маткой. Рои-перваки, в отличие от последующих роев, очень требовательны к погоде, поскольку старая плодная матка обладает худшими летными качествами, чем молодая неплодная.

Ветер также оказывает влияние на жизнедеятельность пчелиной семьи не только непосредственно, о чем мы уже говорили, но и косвенно - через величину медосбора.

Сильный ветер и особенно суховеи отрицательно сказываются не только на развитии медоносных растений, но и на их нектаровыделении. Из всех природных факторов сильный ветер является, пожалуй, единственным фактором, который никогда не оказывает положительного влияния на выделение нектара. Особенно неблагоприятны для нектаровыделения северные и северо-восточные ветры, сопровождающиеся притоком масс холодного арктического воздуха, и южные и юго-восточные суховеи.

Для уменьшения негативных последствий сильных ветров (да и не только для этого) пасеки надо располагать в защищенных рельефом местах, лесополосах, на опушках и окраинах лесных массивов. X. Н. Абрикосов (1944) доказал, что семьи, ульи которых не были защищены от сильных господствующих ветров, выращивали расплода меньше на 33 % и собирали на 60 % меньше меда.

Осадки. В летнюю пору осадки, выпадающие в виде дождя или града, могут оказывать влияние на жизнедеятельность пчелиной семьи как прямо, так и косвенно.

Прямое влияние дождя и града заключается в том, что они негативно воздействуют, прежде всего, на летную активность пчел. Пчелы очень чутко реагируют на выпадение дождя и града, особенно когда эти явления сопровождаются грозой. Пчеловоды хорошо знают, что перед началом грозы пчелы возвращаются в свои ульи буквально сплошным потоком. Во время такой «паники» тяжело груженные пчелы нередко залетают не в свои ульи, а в те, которые на точке расположены ближе всего к направлению, по которому они возвращаются. Поэтому результатом внезапной грозы могут быть усиление расположенных на краю точка семей и ослабление семей, расположенных внутри точка.

Вода - основа жизни на Земле. Благодаря воде и солнцу в растении осуществляется фотосинтез, метаболизм (обмен веществ), передвижение минеральных веществ и продуктов жизнедеятельности, поддерживается упругое состояние клеток (тургор) и пр. Если летом длительное время не будет дождей, то наступает почвенная засуха, после которой парализуется деятельность нектарников в цветках растений и они сокращают или полностью прекращают выделение нектара.

Лучшее нектаровыделение бывает при умеренном выпадении теплых дождей, особенно если они идут ночью, или при грозовых кратковременных дождях днем.

В народе говорят: «Чем больше гроз, тем больше меда». Грозовые дожди, повышая влажность почвы и воздуха и практически не оказывая отрицательного влияния на интенсивность солнечного освещения и температуру, способствуют усилению выделения нектара. Есть основания полагать, что ионизация воздуха и насыщение его озоном при электрических разрядах молний дополнительно стимулируют растения к усиленному выделению нектара. Понятно, что после окончания таких дождей активность пчел возрастает, особенно в последующие несколько дней. Исследованиями установлено, что чаще всего высокие медосборы бывают на 2-й и 3-й дни после дождя.

Затяжные дожди, особенно во время их выпадения, отрицательно влияют на выделение нектара. Это связано с тем, что недостаток солнечного света при облачной погоде замедляет усвоение углерода и образование крахмала листьями растений, а повышенная влажность приводит к разжижению нектара. Так, нектар в цветках липы при относительной влажности воздуха 51 % содержит около 70% сахара, а при влажности 100% - только 22%. При дождливой длительной погоде сильный рост зеленых частей растения задерживает развитие цветков. Кроме того, такой дождь вымывает нектар из цветков, особенно у растений с открытыми нектарниками, таких как липа, кипрей, малина и др.

Следовательно, затяжные летние дожди значительно снижают летную активность семей не только из-за нелетной погоды, но и по изложенным выше причинам.

Хотя туман осадками назвать нельзя (это, скорее, природное явление), следует отметить, что он благоприятно влияет на выделение нектара растениями. В районах с частыми туманами, при прочих равных условиях, медосборы бывают выше, чем там, где туманов нет. И хотя рано утром при плотном тумане летная деятельность пчел начинается чуть позже, чем обычно, обильное выделение нектара компенсирует уменьшение продолжительности рабочего дня.

Просмотры: 16742

26.05.2016

Часто ли задумываются люди о том, какую пользу приносят пчелы?

Многие ассоциируют их с медом и другими продуктами пчеловодства, что применяются в различных целях: в лечении болезней, кулинарии, косметике, просто в пищу или в качестве биодобавки.

Изо всех насекомых, живущих на планете, пчела – одно из наиболее полезных для человека. Пчела-труженица не только дарит целебные и уникальные по своему составу продукты, но и опыляет растения, способствуя продолжению жизни на Земле.

Все продукты пчеловодства являются природными антибиотиками. Они, в отличие от фармацевтических препаратов, уничтожающих патогенную и полезную микрофлору с одинаковой силой, действуют выборочно, препятствуя росту и развитию вредных микроорганизмов. Пчела в процессе жизнедеятельности производит следующие вещества: мед, пергу, маточное молочко, прополис, воск, пчелиный яд. Даже мертвая пчела имеет ряд целебных свойств. Из пчелиного мора делают лекарственные настойки. Таким образом, пчелы приносят пользу человеку, производя все эти целебные продукты.

А вот о еще одной ценности медоносных насекомых в природе знает далеко не каждый человек.

На планете Земля жизнь пчел и цветочных растений тесно взаимосвязаны. Цветы поставляют пчелкам нектар и пыльцу, а они взамен опыляют их. Подсчитано, что выгода от пчелоопыления энтомофильных растений во много раз больше, нежели стоимость всего меда, собранного во всем мире.

Опыления требуют более 200 тысяч видов нашей флоры. В первую очередь – это те, что не могут без насекомых плодоносить и производить семена.

Продукты энтомофильных культур есть основным источником витаминов и минералов. Они обеспечивают 98% потребности людей в витамине С; больше 70% – в липидах, а также большую часть нужд в витамине Е, К, А и В.

Эти продукты также удовлетворяют наши потребности в кальции – на 58%; фторе – на 62%; железе – на 29%, и многих других элементах.

Необходимо сказать, что эти культуры дают людям 35% всей мировой сельскохозяйственной продукции. Благодаря опылительной работе медоносных пчел повышается урожайность многих культур: гречки и подсолнуха – на 50%; арбузов, дынь и тыквы – на 100%; а плодовых деревьев и кустарников – в 10 раз. И это далеко не полный перечень того, какую пользу приносят пчелы.

Это значит, что тысячи тонн овощей, фруктов и семян люди получают благодаря пчелам.

От опыления пчелами улучшается также качество семян, увеличивается размер, сочность и вкусовые качества плодов. Польза, которую приносят пчелы при опылении сельскохозяйственных культур, в 10-15 раз превышает прямые доходы от пчеловодства.

Ученые посчитали, что вклад пчел в мировую экономику, в качестве опылителей растений, становит около 160 миллиардов долларов ежегодно. В Европейском Союзе его оценили в 15 миллиардов. Все это в десятки раз превышает стоимость меда и всех продуктов пчеловодства вместе взятых.

Но вся беда в том, что люди легко подсчитывают стоимость меда и всех продуктов пчеловодства на мировом рынке. А польза, которую приносят пчелы от опыления растений, не видна на первый взгляд. Мы покупаем овощи, фрукты и другие сельскохозяйственные продукты, кушаем их – и легко забываем, что только благодаря пчелам они попали на наш стол.

Благодаря пчеле человек развил сельскохозяйственную деятельность. Даже самая современная техника не сможет заменить их и выполнить работу так деликатно.

Польза пчел очевидна. Человеку не выжить без этих трудолюбивых насекомых. Пчела работает ежедневно, умирая в полете.

К сожалению, согласно официальным статистическим данным, за последние 100 лет исчезло более половины видов пчел. И на сегодняшний день во всем мире существует угроза исчезновения медоносных насекомых. Во многих странах идет сокращение числа пчелиных семей. Причины такого явления: неконтролируемое использование ядохимикатов, пестицидов, селекционная работа для создания самоопыляющихся и генно модифицированных растений и сельхозкультур.

Не смотря на то, что в наше время во многих странах, в частности в Германии и США, действуют программы поддержки пчеловодства как одного из наиболее эффективных способов повышения урожайности растений, все чаще слышно о коллапсе пчелиных семей. Пчелы гибнут в массовом порядке. И уже сейчас китайские фермеры уже испытали на себе, что опыление растений без пчел – это почти подвиг.

Хотя проблема существует во всем мире, она стала особенно острой в горном уезде Маосянь китайской провинции Сычуань, где вымерли все дикие пчелы, и фермеры вынуждены опылять яблоневые сады вручную.

Опыление яблонь в Маосянь должно быть завершено в течение пяти дней, иначе деревья не будут плодоносить. Теперь каждый год тысячи жителей приезжают в сады выполнять эту тяжелую работу.

Используя самодельные устройства для опыления, сделанные из куриных перьев или сигаретных фильтров, погружаемых в пластиковые бутылки, наполненные пыльцой, один человек может опылить 5-10 деревьев в день. Дети также участвуют в процессе. Они забираются на деревья, чтобы добраться до более высоких ветвей.

Проблемы, с которыми сталкиваются фермеры в Маосянь, дают представление о том, что может произойти в глобальном масштабе.

Дальнейшее исчезновение медоносных насекомых приведет к ухудшению глобальной продовольственной безопасности во всем мире. Произойдет исчезновения с Земли более 20 тысяч видов цветущих растений, что подорвет основы Земных экосистем. А через 4 года после полного исчезновения этого полезного насекомого, по подсчетам ученых, человечество погибнет от голода и недостатка кислорода.

Поэтому давайте беречь пчел, польза которых для человека неоценима.

Каждая пчелиная особь и семья в целом проводят основную часть своей жизни в замкнутом пространстве улья, поэтому важнейшая проблема современного пчеловодства – экологическая безопасность внутриульевой среды и околоульевой зоны. К сожалению, неэкологичные, т.е. далёкие от природы пчёл и просто вредные для них, вещества и материалы всё чаще становятся постоянными их спутниками. Нередко улей становится убийцей пчёл и одним из главных загрязнителей продуктов пчеловодства. Концентрация вредных веществ в воздухе улья может быть в десятки раз выше, чем вне его. Следовательно, экология улья – ещё один мощный фактор, воздействующий на медоносную пчелу и в значительной степени определяющий не только состояние её здоровья, но и продуктивность.
Даже с экологической точки зрения деревянный улей стараниями пчеловода нередко превращается в настоящую мусорную кучу. Коровий помёт, глина, битое стекло – этим составом принято замазывать щели и дыры повреждённых ульев против мышей. Смесь олифы и керосина рекомендуется для грунтовки улья. Керосином, нефтью, мазутом, отработанным машинным маслом обмазывают ульи при борьбе с муравьями и пчелиным воровством. Рубероид и пергамин давно заменили бересту и солому и считаются незаменимыми материалами для обёртывания ульев в осенне-зимний период. Резиной уплотняют вставные доски. Вазелином, литолом, солидолом обмазывают противоклещевые вкладыши. Всё больше в пчелином гнезде появляется металла. Некоторые пчеловоды при объединении семей используют одеколон.
Впору говорить об экологии сознания, когда известные авторы советуют в качестве надгнездового утепления (поверх укрывного холстика) применять старые одеяла, фуфайки, шинели, матрасы! Пчеловоды любят нахваливать свой мёд, но если бы потребители знали, в каких условиях подчас он производится, то некоторые хозяева пасек навсегда лишились бы доверия своих покупателей.
В последние десятилетия пчеловоды ведут против своих подопечных широкомасштабную химическую войну. На смену опасным металлосодержащим краскам, отравляющим продукты пчеловодства ртутью и свинцом, пришли синтетические с резким запахом, продуцирующие токсичные для пчёл испарения. Столярный клей с раздражающим специфическим запахом заменяют клеем ПВА и другими соединениями, действующими на пчёл ещё более угнетающе. В клееных ульях семьи значительно отстают в развитии. Удручают и сообщения об ульях из ДСП. В качестве связующего компонента в древесно-стружечных плитах применяют фенолформальдегидные смолы, поражающие иммунную систему организма насекомого.
Пластмасса в виде разделительных решёток, поилок, кормушек, маточных мисочек, пластиковой вощины и сотов сопровождает пчёл на протяжении всей жизни. Возможно, это выгодно для бизнеса, но никак не для пчёл. При производстве пластмассы из-за неполного синтеза в материале остаются и впоследствии при применении в улье постепенно улетучиваются неполимеризованные химические соединения, крайне негативно действующие на пчелиные семьи. На поверхности расположенных в улье пластиковых конструкций постоянно накапливается статическое электричество, отрицательно влияющее на нервную деятельность насекомых, озлобляющее и дезориентирующее их, усиливающее проникновение в жилище пчёл извне токсических синтетических соединений и их накопление в виде пыли, которая, в свою очередь, становится убежищем для различных микробов.
Всё сказанное относится к пенопластовым ульям. Кроме того, например, пенополиуретан причиняет значительный вред здоровью самого пчеловода. При вдыхании пылевидные частицы этого материала вступают в соединение с протеином в лёгких и со временем изменяют их структуру, в результате может развиться эмфизима лёгких. Вредные газы, истекающие из пенопласта в тёплое время года, разрушают ферментную и другие жизненно важные системы организма пчелы, нарушают работу её зрительного аппарата, побуждают семьи к дополнительному вентилированию гнезда, выгрызанию стенок улья и т.д. Эластичный полиуретан, используемый в качестве уплотнителя, выделяет при старении до 60 мг синильной кислоты на 1 г материала.
Производство пенополистирола наносит природе значительный вред. Как и другие пенопласты, это негармоничный для пчёл материал. Кроме того, ничто сегодня так не загрязняет Землю, как медленно тлеющие свалки “гигиеничного” полистирольного мусора. Выделяемые при низкотемпературном горении вещества с канцерогенными и мутагенными свойствами всё чаще попадают в нектар и пыльцу, становятся “естественной” составляющей продуктов пчеловодства.
Когда в улье присутствует не один, а несколько синтетических материалов и выделяемые ими вещества соединяются между собой, образуются ядовитые композиции с неизвестными непредвиденными свойствами. Проникая в организм пчелы, они могут вызывать изменения, влияющие не только на взрослых насекомых, но и на будущие поколения.
Более 500 лет назад выдающийся учёный Парацельс писал: “Что не есть яд? Все вещества ядовиты и ни одно не безвредно. Только доза решает, ядовито вещество или нет”. Сегодня назрела необходимость позаботиться о снижении количества ядовитых веществ в улье.
Благодаря уменьшению подобной нагрузки со стороны улья:
– взрослые особи и расплод не подвергаются воздействию токсичных веществ, семьи не страдают от посторонних запахов, расплод дышит чистым воздухом;
– не снижается иммунитет пчёл; отсутствуют нежелательные изменения наследственных свойств и признаков организа крылатых тружениц;
– на пасеке отсутствуют неподдающиеся диагностике заболевания, распространённые болезни проявляются значительно реже и в меньшем объёме;
– пчёлы не страдают от переизбытка статического электричества, не отвлекаются на бессмысленные работы (например, “очистка” пенопластового улья от пенопласта);
– увеличивается продолжительность жизни рабочих пчёл, повышается качество трутней, матки сохраняют здоровье и демонстрируют высокий темп яйцекладки на протяжении нескольких сезонов;
– семьи производят мёд и другие продукты без вредных примесей, посторонних включений и запахов;
– возрастает их сила, количество расплода увеличивается, производство товарного мёда повышается.
А.С. Сенюта, Псковская обл. “Пчеловодство” № 4/07 г.

Экология в пчеловодстве

В этом разделе собраны материалы о влиянии экологии на пчеловодство и качество продуктов пчеловодства. И многие другие материалы.

Экологически чистые приемы профилактики и лечения болезней пчел

В пчеловодстве ущерб от заболеваний и отравлений пчел, несмотря на принимаемые меры, остается значительным. Изучение эпизоотического состояния многих пасек показывает наличие на них болезней, как правило, нескольких протекающих одновременно – варрооза, аскосфероза, гнильца и нозематоза. Причинами снижения естественной устойчивости пчел к заболеваниям являются многие факторы, в том числе применение химических препаратов, особенно кислот-акарицидов, нарушающих кислотно-щелочное равновесие в гнездах пчелиных семей. Не исключается, что остатки лекарственных средств даже при соблюдении рекомендаций по применению будут находиться на сотах и в производимых продуктах. Для получения экологически чистой продукции и повышения иммунитета пчел в борьбе с заболеваниями следует шире использовать безмедикаментозные приемы их профилактики и лечения.

Экологически безопасная агрокультура пчелоопыления люцерны

Пчелиных-опылителей люцерны и их влияние на уровень опыления семенной люцерны изучали ученые в разных странах мира. Мировой приоритет в открытии перекрестного опыления растений с помощью пчел и других растений принадлежит исследователю мирового масштаба, профессору Ивану Михайловичу Комову (1750-1792 гг.). Позже были написаны новые научные работы, но этот вопрос остается актуальным и поныне. Учитывая, что пчелоопыления люцерны является главным элементом технологии выращивания люцерны на семена и несмотря на значительные успехи ученых в этой области, мы нашли ряд отсутствующих исследований, над которыми необходимо работать. Это экологически безопасные приемы и меры пчелоопыления люцерны с подбором лучших сортов и гибридов люцерны, которые легко подвергаются опылению. Изучение новых диких пчел-опылителей люцерны, воспроизведение заказников пчелиных на эколого-безопасной основе.

Пчела медоносная (Apismellifera), по заключению биологов, является основным опылителем энтомофильных растений в зоне деятельности человека. Ее отсутствие чревато полной либо частичной потерей ряда видов высших цветковых растений и негативным изменением биоценозов. Во всем мире именно за опыление (а не за мед) субсидируют пчеловодов, так как благодаря этому продуктивность энтомофильных культур значительно возрастает.

Возможности экологического картографирования с применениемапимониторинга

В последнее время все чаще карты экологических ситуаций, созданные по данным разносторонней экологической информации, становятся основой для систем поддержки принятия решений при управлении экологической безопасностью территорий. Под выявлением экологических ситуаций подразумевают пространственную локализацию экологических проблем на основании собранных данных (измерений параметров, статистических, аэрокосмического мониторинга). Далее происходит установление перечня (набора) экологических проблем и определение комбинаций (сочетания) экологических проблем, отнесение

Изучение воздействия тяжелых металлов на окружающую среду и биологические объекты требует проведения детальных исследований. Инвентаризация тяжелых металлов и концентрация их содержания в природных объектах - одна из важнейших экологических проблем, которую непросто решить даже точными методами. Большая часть загрязняющих веществ осаждается на расстоянии 10...50 км от источника загрязнения в соответствии с розой ветрбв, часть поступает в верхние слои атмосферы и может переноситься на многие сотни и даже тысячи километров (Бериня, 1990). Решение данной проблемы усложняется из-за разнообразия климатических и почвено- геохимических условий отдельных территорий, а также уровня развития промышленности исследуемой территории.

Перспективными для контроля степени загрязнения экосистем токсикантами: тяжелыми металлами, радионуклидами, отходами нефтяной и газовой промышленности, пестицидами, гербицидами и другими загрязнителями могут стать биологические методы. Однако в настоящее время нет отечественной системы унифицированных объектов и показателей биомониторинга. Многие ученые считают, что такими объектами могли бы стать представители группы пчелиных насекомых как одни из самых уязвимых и чувствительных к загрязнению окружающей среды наземных животных. По изменению плотности населения пчелиных, их биоразнообразия, наличия загрязнителей в продуктах пчеловодства и теле пчелы можно характеризовать экологическую обстановку (апимониторинг).

Жизнь пчелиной семьи тесно связана с внешней средой. Так, годовой принос пыльцы в улей составляет 25-30 кг, нектара - до 200 кг, воды - около 50 кг, воздуха - 4 тыс. м3 (Макаров, 1995). В процессе сбора нектара и пыльцы пчелы вступают в контакт с огромным числом энтомофильных растений. Каждая семья обслуживает около 3-5 тыс. га площади ежедневно. Уникальная структура биологического объекта - пчелы медоносной, ее связь с окружающей средой, физиологические особенности позволяют определять не только сиюминутные воздействия загрязняющих веществ, но и проследить процесс во времени, проанализировать реакцию на воздействие загрязнителей и их связь с загрязнением почв, растений, воды, воздуха. Контролы за окружающей средой в одной и той же местности на протяжении ряда лет позволит проследить динамические изменения содержания техногенных загрязнителей в биоценозах и отдельных биологических объектах.

Пчел и их продукты можно использовать для составления карт экологически чистых и загрязненных территорий; для идентификации среды загрязнения;.для мониторинга распределения газообразных химических веществ, а также соединений мышьяка, меди, свинца, ртути и других токсикантов.

В настоящее время во многих зарубежных странах и некоторых регионах России для контроля загрязнения окружающей среды различными химикатами (фтором, мышьяком, серой, тяжелыми металлами, пестицидами, радионуклидами) используются медоносные пчелы (Гасанов, Кадыев, 1997). Была дана экологическая характеристика с помощью апимониторинга отдельных территорий и в Смоленской, Пермской областях и Удмуртии.

Большое количество информации о техногенном загрязнении могут предоставить продукты пчеловодства (мед, пчелиная обножка, прополис), которые являются усредненными пробами, характеризующими уровень загрязнения местности в радиусе 3-4 км. С помощью апимониторинга возможно проследить миграцию элементов (техногенных загрязнителей, в том числе радионуклидов) в экосистемах (почва, вода, воздух-растения нектар, пыльца-пчела - личинка пчелы-продукты пчел). Медоносные пчелы являются удобными биологическими объектами в том плане, что с ними возможны четкие и фиксированные эксперименты, не наносящие ущерба популяции.

В Пермском педагогическом университете Петуховым А.В, Суверевой В.К., Шамсудиновой Н. первые работы по изучению нитратов в меде были проведены в 1994 г. совместно зоологии и химии. Определение тяжелых металлов в медах Пермской области проводилось с 1995 г. с фотоколориметрическим методом, а с 1997 г. такие исследования проводятся совместно с НИИ детской экопаталогии атомно-абсорбционным методом. В 1999 г. обследовалась территория Юсьвинского района Пермской области. Район исследования находится в северотаежной природной зоне Коми-Пермяцкого национального округа, расположенного на северо-западе Пермской области. Большая часть территории располагается вдоль Камского водохранилища. Это слабый сельскохозяйственный район, но с развитой лесной промышленностью. Так как здесь нет крупных промышленных предприятий, он мог бы считаться экологически чистым районом. Большую часть территории района занимают леса - 60-70%. По географическому расположению район находится в 60-140 км от крупного промышленного центра г. Березники и в 140-200 км от г. Перми. Среднегодовая температура воздуха +0,5°С, преобладающими в весенне-летний период являются северо-западные ветры, т.е. со стороны г. Березники.

Впервые на территории Пермской области было проведено изучение загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами методом атомно-абсорбционной спектрофотографии на основе апимониторинга. В Юсьвинском районе были заложены 6 пробных площадок с расположенными на них пасеками. Четыре из них размещались в населенных пунктах, две находились в 2-3-километровой зоне от поселений человека. На отведенных площадках в августе 1999 г. брались пробы почвы, растений, пчел, меда, перги, прополиса. Точки отбора проб располагались на расстоянии не ближе 300 м от дорог. Проба почвы представляла собой один смешанный образец из трех индивидуальных точек, расположенных друг от др}та на расстоянии 500-1000 м. Проба продуктов пчеловодства с каждой учетной площадки забиралась от трех пчелиных семей (по 100 г меда, 20-30 г перги и 5 г прополиса). Анализу подвергался один смешанный образец. В качестве пробы растений выбиралась прежде всего вегетативная часть медоносов с трех точек площадки, расположенных на расстоянии 500-1000 м друг от друга, а затем подсушивалась при температуре до 40°. Пробы меда, пчел, почвы помещали в поли- стирольные емкости до 400 см3, растения - в полиэтиленовые кульки 3000 см 3 . В двух параллельных сериях исследований пробы меда, пчел, почвы, растений, перги и прополиса сжигали способом мокрого озоления в автоклаве в азотной кислоте. Затем методом атомно-абсорбционной спектрометрии определяли следующие элементы: магний, никель, свинец, марганец, хром.

Результаты исследования с помощью продуктов

Первые исследования показали, что с помощью продуктов пчеловодства можно получать объективную характеристику состояния окружающей среды. Полученные результаты распределения тяжелых металлов на территории Юсьвинского района за 1999 г. отражены в табл. 1-5. В табл. 1 показана картина распределения магния на 6 площадках Юсьвинского района. Наибольшее содержание магния в почве обнаружено на учетной площадке с. Юсьва, а наименьшее - п. Пожва. Содержание этого элемента в растениях исследуемых площадок достаточно высоко, но значительно ниже, чем в почве. Лишь незначительная часть этого металла переходит в мед. Таким образом, прослеживается миграция магния по цепочке почва => растение => перга => пчела -=> мед с уменьшением его содержания в 100-400 раз.

Таблица 1. Распределение содержания магнии в цепи почва =>

В табл. 2 отражено содержания никеля на изучаемых площадках и его миграция по цепочке почва => растение => перга => пчела => мед. Из таблицы видно, что так же, как и в первом случае, наблюдается снижение содержания металла в продуктах медоносной пчелы, но в меньших значениях. Следует отметить, что в перге содержание никеля больше, чем в теле пчелы.

Таблица 2. Распределение содержания никеля в цепи почва => мед на пробных площадках Юсьвинского района, мкг/г

Свинец на учетных площадках в однотипных пробах изменяется в незначительных пределах. Миграция свинца по цепочке снижается в 10-80 раз.

Таблица. 3. Распределение содержания свинца в цепи почва => мед на пробных площадках Юсьвинского района, мкг/г

Содержание марганца на учетных площадках исследуемого района Значительно превышает фоновое содержание. Вероятно, его превышение связано с выбросами веществ, в состав которых входит марганец. Предприятиями г. Березники сокращение содержания марганца по цепи в большинстве своем происходит пропорционально. Повышенное содержание марганца на учетных площадках в почве вызвало резкое увеличение его в растениях, перге, что повлекло за собой увеличение и в теле пчелы, и в меде.

Таблица 4. Распределение содержания марганца в цепи почва => мед на пробных площадках Юсьвинского района, мкг/г

Хром - единственный из исследуемых тяжелых металлов, который не имеет существенных различий по содержанию его в растениях, перге, теле пчелы и меде: от 2,8 до 0,47 мкг/г.

Таблица 5. Распределение содержания хрома в цепи почва => мед на пробных площадках Юсьвинского района, мкг/г

Полученные результаты позволили определить уровень содержания изучаемых тяжелых металлов в почвах, растениях, пчелах и продуктах пчеловодства. Как показали исследования, степень накопления тяжелых металлов в компонентах изучаемой цепи неодинакова. Самое высокое содержание в почве, растениях, перге, теле пчелы; меде - магния, а менее всего - хрома и свинца. К основным источникам загрязнения исследуемой территории за учетный период можно отнести марганец, содержание которого превышает нормы ПДК. Содержание тяжелых металлов в биологических пробах цепи растение-пчела-перга-мед в большинстве своем снижается в сотни раз. Мед в процессе переработки нектара очищается пчелами в большей степени, чем перга, и не может служить четким индикатором среды.

В целом территория исследуемого района не загрязнена тяжелыми металлами, исключая марганец на учетных площадках, близко расположенных к г. Березники, где зафиксированы выбросы данного элемента в 1999 г.

А.В. Петухов, Т.С. Уланова, И.С. Завгородняя
Пермский педагогический университет, НИИ детской экопатологии.