О зимовке пчел 1

О зимовке пчел

Об отдельной пчеле:

1. Каждая отдельная пчелиная особь не способна переносить длительные периоды переохлаждения. Этим пчёлы принципиально отличаются от многих других насекомых, проводящих зиму в состоянии анабиоза. Степень активности отдельной пчелы напрямую зависит от внешней температуры (данные взяты из разных источников):
   • Комфортный диапазон температуры для тела пчелы находится в пределах от +14 до +38 градусов Цельсия;
   • При температуре наружного воздуха ниже +12 градусов пчёлы прекращают вылеты из улья (для самых северных популяций эта граница опускается до +7);
   • В границах от +9 до +6 градусов пчёлка становится вялой и впадает в неглубокое оцепенение, из которого может выйти самостоятельно, включив механизм "внутреннего обогрева" (вибрацию грудных мышц);
   • Ниже +6 отдельная пчела впадает в полное оцепенение, из которого самостоятельно выйти уже не может, и через некоторое время погибает. Чем ниже температура, тем короче тот период времени, после которого пчела ещё может ожить при повышении внешней температуры. Так, максимальная продолжительность холодового оцепенения при нуле градусов составляет 48-60 часов, при минус пяти - 3-6 часов, а при минус десяти градусах 0.5-1.2 часа (данные взяты из статьи Е.К. Еськова "Зимовка пчелиных семей", 1992 год).
   
   
2. Все приведённые выше цифры не являются точными, поскольку сильно зависят от породы, к которой принадлежит конкретная пчела, а также от её физиологического состояния. Кроме того, данные несколько разнятся в зависимости от источника информации.
   
   
3. Лучше всего переносят низкую температуру:
   • Более старые пчёлы;
   • Пчёлы осенней генерации по сравнению с летними;
   • Пчёлы северных пород (в особенности, среднерусская пчела).
   
   
4. Пчёлы, как отдельные особи, имеют целый ряд индивидуальных физиологических приспособлений, позволяющих им как можно легче перенести зимний период. В том числе:
   • Способность снижать к зиме количество влаги в организме;
   • Способность накапливать к осени в своём теле запас питательных веществ, таких, как углеводы (гликоген), жиры и азот;
   • Способность в течение зимы накапливать в кишечнике отходы жизнедеятельности массой до 47 миллиграммов (что доходит до половины массы тела пчелы);
   • Способность консервировать содержимое кишечника (предохранять от гниения) при помощи фермента каталазы, выделяемого ректальной железой.
   
   
5. Все эти приспособления также гораздо сильнее выражены у пчёл северных, в самой яркой степени - у пчелы среднерусской.
   
   
6. При комфортной внешней температуре пчелы может очень долгое время находиться в состоянии покоя, снижая в своём организме обмен веществ до минимального значения. Отношение минимального обмена к максимальному у пчёл составляет 1:140, в то время как у человека это отношение не превышает 1:10 (В. В. Алпатов, 1930 год, цитируется по статье А.Ф. Семененко "Терморегуляция зимой"). Оптимальная температура пчелы в покое плюс 23-28 градусов.
   
   
7. Сохраняя внешнюю неподвижность, пчёлка способна быстро поднять температуру своего тела, используя для этого специальный механизм внутреннего обогрева - вибрацию грудных мышц. В это время она активно расходует запас мёда, находящийся у неё в зобике.
   
   
8. От переработки мёда остаются "отходы", которые в течение зимы накапливаются в кишечнике. Пчела опорожняет его только весной, во время первого очистительного облёта. Именно переполнение кишечника многие исследователи считают лимитирующим (ограничивающим) фактором успешной зимовки.
   
   
9. Однако проблему может вызвать не только переполнение кишечника, но и "порча" его содержимого в результате излишней сырости в улье (приводящей к попаданию избыточного количества воды в организм пчёлок), некачественного корма и ряда других факторов. Все они могут стать "спусковым крючком" для разного рода проблем с кишечником и некоторых заболеваний, таких как нозематоз. Результат обычно проявляется в виде следов поноса на сотах и внутренних стенках улья.
   
   
10. Как уже говорилось, данные процессы в сильнейшей степени сдерживаются ферментом каталазой, выделяемой ректальной железой.
    
    
11. Легко переносят зимовку и успевают хорошо поработать весной только физиологически молодые пчёлы, то есть те, которые осенью не участвовали в сборе нектара и в выращивании расплода. То есть пчёлы, "родившиеся" в конце лета или в начале осени. Для средней широты России это середина августа - середина сентября. Пчёлы, успевшие поработать на взятке, до весны, как правило, не доживают. Не перезимовывают также слишком поздние пчёлки, не успевшие осенью выйти из улья и очистить перед зимой кишечник.

О зимнем клубе:

1. При внешней температуре ниже 7-13 градусов (в зависимости от состояния семьи) пчёлы в улье начинают собираться в плотное компактное образование, называемое зимним клубом. Цели зимнего клуба очевидны: взаимный обогрев, снижение общих теплопотерь и, соответственно, уменьшение потребления медовых запасов. Группа пчёлок в 50 особей уже способна к саморегуляции (М.В. Жеребкин "Зимовка пчёл", 1979 год).
   
   
2. Зимний клуб пчёлы практически всегда формируют напротив летка. Именно поэтому в ульях-лежаках (а ещё раньше в колодах-лежаках) делалось, как правило, два летка - ближе к одному и к другому торцу. Один леток закрывался - здесь пчёлы будут складывать излишки мёда, другой оставлялся открытым - здесь пчелиная семья будет устраиваться на зиму.
   
   
3. Клуб в нормальном состоянии формируется на пустых сотах (это место называется ложем клуба), причём пчёлки занимают как межсотовое пространство, так и пустые ячейки.
   
   
4. При понижении внешней температуры клуб уплотняется, при повышении - разрыхляется. С приходом устойчивого весеннего тепла клуб распадается, и пчелиная семья приступает к работе.
   
   
5. Над клубом и сзади его (дальше от летка) пчёлы в течение всего лета и осени формируют основные запасы мёда на зиму - самые важные для успешной зимовки.
   
   
6. В течение зимы клуб перемещается вверх и назад, потребляя запасы мёда. Очень приблизительно средняя скорость перемещения в течение зимы оценивается в 1 мм в сутки. Это значит, что для хорошей зимовки у пчёл "над головой" должно быть не менее 15-ти сантиметров медовых запасов, а лучше больше.
   
   
7. Клуб захватывает узкую полоску медовых сотов, находящихся сверху и сзади. Пчёлки постепенно распечатывают соты (разгрызают крышечки), готовя их содержимое к употреблению. Находящийся в ячейках густой, зрелый мёд нагревается поступающим из клуба тёплым, насыщенным влагой воздухом и, в силу своей гигроскопичности, вбирает в себя пары воды. Именно в таком, разбавленном водой состоянии, он и усваивается пчёлами.
   
   
8. Незапечатанных с осени сот в зимнем гнезде быть не должно, поскольку мёд, в них содержащийся, быстро набирает влагу и закисает.
   
   
9. С другой стороны, при зимовке пчёл в излишне тёплом и сухом помещении пчелиная семья может испытывать жажду. Происходит это от недостатка влаги, совершенно необходимой для разжижения мёда. Пчёлки в этом случае начинают сильно шуметь, беспокоиться и выбираться из улья. Именно по этой причине многие авторы 19-го века рекомендовали поить пчёл, проводящих зиму в помещении, из специальных корытец, вставляемых внутрь колод или ульев. Те же авторы отмечают, что у пчёл, зимующих на улице, таких проблем не бывает.
   
   
10. Зимой пчёлки мёд друг другу не передают, а это значит, что каждая должна время от времени самостоятельно добираться до запасов и пополнять содержимое своего зобика. Это одна из причин, по которой пчёлки в зимнем клубе постоянно медленно перемещаются.
    
    
11. Как правило, в зимнем клубе различают "кору" и "ядро", хотя некоторые исследователи выделяют ещё один слой - промежуточный. Кора состоит из более старых особей, и пчёлы в ней малоподвижны. Толщина коры составляет 2-8 сантиметров и зависит от силы семьи, утепления улья, наружной температуры и других факторов. Ядро состоит, как правило, из более молодых пчёлок, которые перемещаются гораздо более активно, чем в коре.
    
    
12. Кора клуба состоит из плотно сидящих пчёл и имеет два более рыхлых места: снизу (для поступления свежего воздуха) и сверху - для выхода отработанного, насыщенного углекислым газом и водяными парами. Увеличивая или уменьшая плотность коры в этих местах, пчёлки регулируют состав воздуха внутри клуба.
    
    
13. Если пчелиный клуб представить в виде шара, то пространственно он будет рассечён языками сот и как бы состоять из отдельных "кружков". Считается, что между "кружками" пчёлы не переходят, проводя всю зиму в одной "улочке" - пространстве между двумя соседними сотами. Это означает, что каждый отдельный "кружок" имеет свою кору и своё ядро, обогреваясь с двух сторон пчёлками соседних улочек. Только два крайних "кружка" будут состоять исключительно из пчёлок коры и держать оборону от холода за всех.
    
    
14. Эту картину, однако, нельзя считать вполне завершённой. К примеру, автор данной статьи считает, что пчёлки зимой могут переходить из одной улочки в другую, хотя, по всей вероятности, делают это не часто. Для этого у них имеются заранее (с лета) заготовленные отверстия в сотах, и ещё существует возможность прогрызть донышко пустой ячейки и попасть в соседнюю улочку. Это для пчелы не должно быть труднее, чем разгрызть восковую крышечку запечатанного медового сота. Подтверждением этой мысли могут служить маленькие, размером в одну ячейку, дырочки, которые может обнаружить любой пчеловод, внимательно приглядываясь к отстроенным сотам, извлечённым из гнездовой части улья.
    
    
15. В течение зимы пчёлки могут брать мёд только с тех пластов, на которых "сидит" клуб. Находящиеся сбоку соты в это время им недоступны, поэтому в морозы семья может погибнуть, исчерпав запасы "над головой" и сзади, хотя бы по бокам было ещё полно мёда.
    
    
16. Мёд с крайних пластов семья начнёт активно использовать в начале весны, когда клуб уже распадается, а взятка в природе ещё нет. Именно в это время пчёлы наиболее активно летают за водой, необходимой для разбавления густого сотового мёда. Летом, в периоды активного взятка, пчёлкам вода будет практически не нужна, поскольку цветочный нектар содержит воды значительно больше, чем зрелый запечатанный мёд, и в таком "первозданном" виде сразу готов к употреблению.
    
    
17. Зимой пчелиный клуб издаёт характерный шум, который легко различить, приблизив ухо к открытому летку (или пользуясь специальной трубочкой для прослушивания семей). Чем морознее на улице, тем сильнее "шумят" пчёлы. По характеру этого шума опытный пчеловод определяет состояние семьи и наличие в ней разного рода проблем.
    
    
18. С конца зимы (февраль-март) у пчёлиной семьи появляется новая забота - выращивание молодого поколения. Поначалу расплода будет совсем немного, но, чем ближе к весне, тем активнее "червит" (откладывает яички) матка и тем больше ресурсов требуется на выращивание расплода. И дело не только в расходах на кормление личинок мёдом и пергой, но и в необходимости поддержания более высокой температуры. Ведь расплод требует 35-36 градусов по сравнению с 18-20-ю градусами, достаточными для зимовки. Именно поэтому самые серьёзные проблемы бывают именно в феврале-марте, когда, казалось бы, зима уже практически позади.

Основная задача пчелиной семьи зимой Внимательное осмысление изложенной выше информации приводит нас к очень простому выводу: главной задачей пчелиной семьи в течение всего зимнего периода является поддержание температуры на поверхности клуба не ниже плюс шести градусов! Почему? Потому, что температура ниже этого значения для пчелиных особей уже становится опасной.
Другая задача заключается в максимально экономном расходовании необходимой для поддержания этой температуры энергии. Ведь основным зимним "топливом" является мёд, а его запас нужно "растянуть" на всю зиму и весну - до начала взятка. К тому же, как мы уже знаем, излишнее потребление мёда ведёт к переполнению кишечника.
Как пчелиная семья решает эти задачи? Оптимальным способом! Собирается в плотное компактное образование - зимний клуб, ядро клуба выделяет тепло, а плотная кора не выпускает его наружу. Чем ниже температура воздуха снаружи клуба, тем больше становится теплоотдача поверхности клуба и тем сильнее включаются механизмы сохранения тепла. А именно, плотнее сдвигаются в коре пчёлы, больше становится её толщина и сильнее разогревается ядро.
Что из этого следует? Целый ряд важнейших следствий и выводов. Рассмотрим их по порядку.
Теплофизика зимовки пчелиной семьи Из законов физики следует, что чем больше размеры зимнего клуба (то есть чем больше в нём пчёлок), тем проще сохранять в нём тепло. Ведь площадь его поверхности пропорциональна квадрату диаметра клуба, а объём пропорционален кубу. Это значит, что чем больше размер зимнего клуба, тем меньше тепловых потерь приходится на каждую отдельную пчёлку, а значит, и меньше забот по поддержанию необходимой температуры. К чему это приводит?

1. Слабая семейка, да ещё и зимующая в тонкостенном улье, в сильные морозы может просто-напросто не справиться с холодом и замёрзнуть даже при наличии больших медовых запасов.
   
   
2. В ядре большого по объёму клуба поддерживается стабильная температура в районе плюс восемнадцати градусов (но не ниже плюс четырнадцати). Небольшая семейка вынуждена поддерживать более высокую температуру ядра с более резкими её колебаниями.
   
   
3. Среднее потребление мёда, в расчёте на одну пчелу, в многочисленной семье значительно меньше, чем в семье малочисленной. А это значит, что в зимующие в многочисленной семье пчёлки гораздо меньше изнашиваются и меньше накапливают каловых масс в кишечнике. Точные данные находим в статье Е.К. Еськова "Зимовка пчелиных семей", 1992 год: "Семья среднерусских пчёл, содержащая 12 тыс. особей за месяц (первая половина зимы) съедала 29 гр. мёда в сутки, в семье из 30 тыс. особей среднее потребление в это же время составило 37 гр. мёда, что из расчёта на одну пчелу в два раза меньше. Тепловыделение составило соответственно 10.6 ватт/час и 17.7 ватт/час".

Теперь следующий важнейший вопрос: какими путями уходит тепло из улья и как мы можем помочь пчёлкам сохранить его? К счастью для нас, в этой области уже поработали специалисты-теплофизики, сделав все необходимые и очень подробные вычисления. Тем, кто желает окунуться в подробности, настоятельно рекомендую книгу Л.Г. Суходольца "Теплофизика зимовки пчёл" (Издательство "Колос", 2006-й год) - самое доскональное из известных мне исследований этой непростой темы. Мы же, минуя сложные вычисления, просто воспользуемся выводами этого и других авторов:

1. Тепло из улья уходит всего двумя путями: посредством прямой теплопередачи (через стенки, потолок и днище улья), и через воздухообмен с окружающей средой (входящий в улей уличный воздух имеет более низкую температуру, чем выходящий). Фактор теплового излучения играет совсем незначительную роль и им можно пренебречь.
   
   
2. Потери тепла на вентиляцию сильно зависят от расположения и размеров открытых летков. Но важнейший факт заключается в том, что если мы оставим только воздухообмен, необходимый для дыхания пчелиной семьи, то его вклад в теплопотери не превысит десяти процентов!
   
   
3. А значит, в этом случае львиная доля тепла будет уходить через стенки, крышу и днище улья! Вывод из этого очевидный: можно (и нужно!) смело утеплять стенки и особенно крышку улья, и чем теплее они будут, тем легче пчёлкам будет пережить зимние морозы. Особенно это касается, как мы уже понимаем, семей слабых.

Именно поэтому подробными рекомендациями по утеплению ульев, предназначенных к зимовке "на воле", наполнены все наставления по пасечному делу 19-го и начала 20-го веков. Вот некоторые из них:

• Стенки колод и ульев, изготовленных из массива дерева, рекомендовали делать большой толщины, используя "ситцевую", или чуть подгнившую древесину, а не твёрдую и плотную (хорошо проводящую тепло), и тем более не древесину свежеспиленного дерева;
• Делать ульи двустенными с наполнением промежутка между стенками доступными утеплителями (сфагнум, пакля, и проч.) толщиной не менее семи сантиметров;
• Делать дощатые ульи с наружной обшивкой соломенными матами;
• делать ульи из соломенных матов с внутренней обмазкой специальными составами, состоящими из глины, навоза, берёзовой золы и других компонентов.

Литература советского времени добавляет к этому ещё ряд рекомендаций, таких, как ограждение ульев на зиму специальными кожухами с заполнением промежутков утеплителями, а также составление ульев вместе, забрасывание их снегом и много чего ещё для одной единственной цели - сбережения тепла.
Только в последние десятилетия всё настойчивей стали раздаваться голоса за зимовку под открытым небом в тонкостенных деревянных корпусах. И так, мол, перезимуют. Откуда что берётся? Вот что писал об этом ещё в 19-м веке Эдуард Бертран - знаменитый европейский пчеловод, державший своих пчёл в климате, гораздо более мягком, чем наш ("Уход за пасекой", 1882 год, цитируется по изданию А.Ф. Девриена, Петроград, 1914 год):
"Некоторые пчеловоды уверяют, что предосторожности против холода бесполезны. Пчелы, говорят они, могут зимовать даже в ульях с ординарными стенками и даже плохо укрытых сверху. Мы это отлично знаем, и большинство пчеловодов имели случай произвести такие опыты, но в таком случае пчелы на зимовке съедают гораздо больше меда, а это и убыточно, и опасно; затем разводимая пчелами черва может пострадать, или вследствие резких колебаний температуры может замедлиться кладка яичек; наконец, пчелы, истощенные усиленною работою для поддержания в улье тепла, к весне бывают настолько обессилены, что не в состоянии бывают воспитывать детку и гибнут массами при первых вылетах".
Более точные данные приводит В.Г. Кашковский в своей книге "Советы пчеловодам", 1991 год (речь идёт о ранней весне): "Например, в одностенном улье без утепления за 1 час теряется 3,60 больших калорий и для покрытия теплопотерь за месяц расходуется 6,17 кг меда. В этом же улье с хорошим утеплением (подушка 9,5 см толщины, с боков поставлены диафрагмы и боковые подушки, утеплено дно) потери тепла за 1 час составляют всего 1,1 большой калории, а для покрытия потерь за месяц потребуется всего 2,04 кг меда, т. е. в три раза меньше, чем без утепления".
На этом тему утепления ульев можно завершить, и перейти к следующей, не менее важной - к теме зимнего дыхания пчёл.