В России в 2017 году вышла монография профессора А. Г. Маннапова с соавторами (далее профессор, А. Г. Маннапов, учёные) под названием “ Технология производства продуктов пчеловодства по законам природного стандарта”. Данное издание посвящено 150-летию Российского государственного университета МСХА имени К. А. Тимирязева. По сути, монография является квинтэссенцией всей научной и практической мысли в пчеловодстве, но только не по природному стандарту, на котором так устойчиво настаивают учёные.
Так в работе профессор утверждает, что отработанный воздух по природному стандарту распределяется в улье под потолком поперёк рамок и уходит по краю гнезда в воздуховоды. Это грубая ошибка и искажение действительности.
В природном стандарте, жилище роя, тёплый воздух никогда не распределяется по верху гнезда поперёк сот и тем более не опускается в боковые воздуховоды, коих и нет вовсе. Ежедневная сезонная практика мирового пчеловодства полностью перечёркивает теорию конвекционных потоков воздуха в потолочной части гнезда пчёл. Многие тысячи пчеловодов инструментом многократно счищают с верхней планки рамок восковые постройки, которые препятствуют движению воздуха. По данному факту существует даже ложная теория о запасах воска накапливаемых пчелиной семьей для использования при постройке сот и закрытия ячеек. Что же это?
Пчёлы строят стены!
Пчёлы стремятся перекрыть всякое движение воздуха поверх гнезда поперёк рамок. И если им не мешать, то к концу сезона весь зазор над рамками будет застроен и мало того, каждой улочки будет сомкнут в сплошной потолок из воска.
Но не вина в том профессора с соавторами, они только последователи, конструируя свой улей, ошибку допустил Лоренц Лорен Лангстрот. Создавая пространство над рамками, изобретатель нарушил закон тепловой ловушки пчелиного роя (о законе далее). Ошибка перекочевала в другие конструкции и всеми творцами воспринималась как должная. На сегодняшний день эта ошибка присутствует во всех системах рамочных ульев.
В дупле верхняя часть гнезда по улочкам герметична для всякого движения воздуха поперёк рамок. Потолок в дупле покрыт прополисом, воском и имеет предостаточную толщину древесины дерева в качестве теплоизолятора. На основании этого потолок в ульях должен отвечать трём обязательным требованиям, быть герметичным, гигроскопичным и теплоизоляционным. “Герметичным”, исключает всякое движение воздуха поверх рамок. “Гигроскопичным”, препятствует проникновению и пропитки влагой, что снижает теплоизоляционные свойства и способствует развитию грибка. “Теплоизоляционным”, позволяет длительно сохранять приемлемый диапазон температур в гнезде. Следовательно, в ульях верхние улочки должны быть герметично перекрыты, потолок лежит на рамках. И все в один голос: ” Пчёлы же его прикрепят к рамкам прополисом, и оторвать не будет возможности!”. Правильно, а кто утверждает, что потолок должен быть цельным и жёстким.
Для выхода из этой ситуации есть два пути.
Первый, использовать набор мерных планок, которыми закрывают сверху пространство между рамками. Такой подход используют в своей практике российский пчеловод А. Е. Ковалёв и его последователи. Сочетание верхних брусков рамок и планок даёт ровную поверхность, удобную для регулировки утеплением температуры, в пространстве над пчелиным клубом. Необходимо отметить высочайшую эффективность предложенного варианта по всем требованиям к своду пчелиного жилища и особенно сохранению тепла, но такой приём требует тотальной унификации и стандартизации рамок, а постоянная подгонка планок станет отнимать очень много времени. Кроме того, недостатком есть высокая трудоёмкость, что весьма нерационально в промышленных масштабах. Как показывает практика, этот метод применяется на любительских пасеках и хорошо себя проявляет, позволяет уйти от позднего осеннего расплода и раннего расплода в зимний период (об этом далее).
Второй, применение в качестве перекрытия эластичных материалов, имеющих низкие адгезионные свойства по отношению к воску и прополису, например, полиэтиленовая плёнка. Использование мешковины, холста или мха, как советуют учёные (Е. К. Еськов), неприемлемо, аналогично и применение гибких отражающих теплоизоляционных покрытий (полиизол, фольгоизол и прочие подобные покрытия). В первом случае, даже будучи покрытыми прополисом, материалы впитывают влагу, чем и снижают теплоизоляционные свойства, а во втором, пчёлы изрешетят покрытие, достаточно вспомнить применение заставной француза М. Гийме.
Необходимо искать материал.
Полиэтиленовая плёнка негигроскопична и герметична, но имеет очень большой недостаток, будучи на границе двух температурных сред на поверхности, со стороны с более высокой температурой, на ней образуется роса. Поэтому применение плёнки возможно только с плотно примыкающим к ней достаточно толстым слоем утеплителя, что позволит переместить точку росы в теплоизоляционный слой. При этом обязательно для утепления со стороны боковой стенки улья необходимо поставить тёплые заставные. Такой подход более производителен и может использоваться для зимовки промышленных пасек. В данном контексте полезно упомянуть о применении в ульях достаточной донной вентиляции, но об этом далее.
Просматривая литературу по технологии отбора мёда, у многих авторов можно встретить для сбора мёда рекомендацию по увеличению пространства между рамок в медовых корпусах и надставках. Подобный приём позволяет увеличить глубину медовой ячейки и соответственно объём складируемого пчёлами мёда. Каждому пчеловоду приятно держать в руках такую рамку, душа радуется, увесистая, с бархатным покрытием, по ней легко скользит нож для снятия забруса и медовые струи стекают ручьём.
В своей энциклопедии американский предприниматель А. И. Рут (1959 г.) отмечает факт получения медовой рамки толщиной до 50 мм и это не предел, существуют источники, информирующие о 70 мм толщине, но не это главное. В перспективе, когда приходит время складывать гнездо пчелиной семьи на зиму, пчеловоду приходится использовать утолщённые фуражные медовые рамки в ульях А. Рута или расплодные рамки с утолщённой медовой частью в ульях Ш. Дадана (сюда следует отнести и расширенное расположение рамок в кормовой части гнезда при закармливании пчёл на зиму). Многие не видят в этом проблемы, изобилие корма хорошая зимовка. Да и теория на этом настаивает, например, В. В. Родионов и И. А. Шабаршов в своей книге «Если вы имеете пчёл» однозначно утверждают, для хорошей зимовки пчёл достаточно, чтобы в ульях было много мёда, или в «Основах пчеловодства» (автор В. Н. Корж) советуется раздвигать рамки на зимний период.
Позиция пчеловода ясна, а, как же, пчёлы?
В предыдущем разделе (Ошибка Л. Л. Лангстрота.) мы рассматривали сечение природного жилища пчёл в дупле дерева поперёк сот, обратимся к нему ещё раз. Как видим, в плоскости сечения соты строго параллельно свисают в низ, зазор между сотами фиксирован. Каждый сот в верхней медовой части расширен. Затем в расплодной части боковые поверхности сот параллельны, а в нижней части идёт уменьшение толщины, завершающееся закруглением. Многочисленными замерами исследователей установлено, в расплодной части гнезда расстояние между сотами в среднем составляет 9 мм, оно же сохраняется и в ложе зимнего клуба, расстояние между медовой частью сот 6-7 мм. Это, пожалуй, единственное место в природном пчелином жилище, где строго выполняется зазор свободного пространства Л. Л. Лангстрота, в то время как в ульях внутренний объём изрезан этим пространством.
Для пчелиной семьи важны два аспекта: первый – к концу зимовки, используя мёд, пчёлы останутся на сотах с расстоянием между сот в 9 мм (детально в продолжениях); второй -пчёлы контролируют целостность объёма между сотового пространства в каждой улочке, именно этот фактор заставляет пчёл уменьшать объём пространства над клубом до оптимального. Заостряю внимание на втором аспекте, пчёлы контролируют воздушный состав и температуру в объёме каждой конкретной улочки. (Детально в законе тепловой ловушки пчелиного роя.)
На лицо конфликт интересов. Пчеловод весомее. В итоге, пчелиная семья попадает в тяжёлые условия выживания. Расширенные расстояния между рамками и смещение рамок верхнего корпуса относительно рамок нижнего разрушают целостность каждой улочки и всего гнезда. Весной пчеловоды удивляются непредсказуемости результатов каждой зимовки.
И поделом, чтобы пчёл не обижали.
Как разрешить противоречие?
В практике пчеловодства опробованы и давно используются три метода решения данной проблемы.
Скандинавский. В скандинавских странах осенью пчёл сгоняют на рамки с вощиной и, путём разового закармливания, заставляют отстроить соты, перенести подкормку, сделать мёд и закрыть воском ячейки. При таком подходе геометрия гнезда в улье идеальна. Единственное в чём ошибается пчеловод, это ширина улочки. Конечно утепление, конечно соответствие объёма пчёл объёму гнездового пространства и правильная вентиляция. По данному методу даже породы южных широт (итальянская) хорошо переносят суровую длительную зиму.
Кормовой. Этим методом пользуется весь коммерческий пчеловодный мир. У пчёл из гнезда частично или полностью забирают весь мёд, формируют объём гнездовой части улья, а после разово или в два – три приёма закармливают инвертированным сахарным сиропом. Пчёлы счёт низкой себестоимости метод применяется в массовом промышленном производстве.
Фуражный. Метод применяется в случае экономической целесообразности, когда цена на мёд соизмерима с ценой на сахар и размер пасеки приемлем по трудозатратам. Для пчёл данный вариант самый наилучший. Как бы не расхваливали сахарную подкормку, мёда ею не заменить. Фуражные медовые рамки с правильной геометрией отбирают в конце весны или начале лета, когда архитектура пчелиного строительства проявляется в наилучшем виде, и хранят в сотовых хранилищах до момента формирования пчелиных гнёзд на зиму. Важным аспектом в этом вопросе есть качество мёда, приемлем мёд светлых сортов с низкой степенью кристаллизации. Но идеальным для рассматриваемого метода является вариант, когда медовые фуражные рамки комплектно заполняются пчёлами и они всегда находятся в улье. При таком подходе разновидность мёда не имеет значения, а имеет значение местонахождение медовых рамок, над гнездом, как в дупле, и соответствие поперечного сечения объёма кормов поперечному сечению объёма пчелиной семьи. В этом случае медовые рамки постоянно расположены в тепловой ловушке пчелиного роя, температура в которой не опускается ниже 20оС.
Любой вид мёда, собранный пчёлами, запечатанный в сотах и хранящийся при температуре пчелиной семьи над гнездом, длительное время сохраняет свои кормовые свойства.
Знакомо в контексте этой темы рассмотреть вопрос о каловой нагрузке пчёл во время зимовки. Все сказы учёных, доклады научных лабораторий, диссертации, выводы комиссий по итогам плохой зимовки пасек об использовании некачественных кормов беспочвенны и являются лишь следствием неправильной организации пчелиного гнезда. Чрезмерная каловая нагрузка у пчёл по итогам зимовки, это не закономерность природы, это невежество, которое проявляют учёные и пчеловоды по отношению к своим питомцам. Напрашивается такой каламбур, пчёл ставят перед фактом, зимуйте так, как мы вас учим, а о том, что было миллионы лет до этого, забудьте, мы умнее вас. В результате учёные, а в первую очередь пчеловоды ежегодно пожинают плоды такого научного нигилизма по отношению к природе.
Пчёлы, живущие в природе, своим бытием утверждают несостоятельность теории о чрезмерных каловых нагрузках при использовании некачественных кормов, если, конечно, они не отравлены или ненатуральны. Там, где у природных пчёл переполняется кишечник, пчёлы не живут. Переполнение кишечника, это результат неправильной компоновки гнезда в улье и связанные с этим чрезмерные затраты биологического ресурса пчёл на создание в объёме пчелиного гнезда микроклимата для зимующего клуба. Как только пчеловод научится организовывать зимовку пчелиных семей по принципу природного жилья пчёл, то отпадут всякие cказни о переполнении кишечника у пчёл, и все типы медов будут использоваться для зимовки. Этот факт является неотъемлемой частью существования и выживания пчелиных семей в природе, это закон природы.
Особенности мёда и роль медовых сот в природном жилище пчёл рассмотрим в дальнейших разделах.
Если рассматривать природное жилище пчёл, то можно констатировать факт нечётного количества построенных сот. В своей монографии “Технология производства продукции пчеловодства по законам природного стандарта” профессор А. Г. Маннапов с соавторами связывают данный феномен с поляризацией магнитного поля сот и при этом вводят понятие точечного положительного магнитного заряда, что, по сути, является, чем-то новым в теории электромагнитного поля. В дискретности линий магнитного поля пусть разбираются учёные биологи с учёными физиками, а мы с вами рассмотрим истинную причину нечётности сот в природном жилище пчёл.
Каждый пчеловод, работая с пчёлками, многократно замечал симметричную откладку маткой яиц на каждой из сторон рамки. Особенно это заметно в зимнем клубе, когда матка начинает раннюю откладку яиц. Симметричная откладка маткой яиц всегда наблюдается при освоении новых рамок и очень редко встречается кладка яиц с одной стороны, но тогда с другой, ячейки, заполненные мёдом и это только в сильных семьях. Бывают случаи, когда на рамке односторонняя кладка яиц, а с другой стороны пустые соты или не отстроенная вощина, но такой вариант возможен, если рамку подпирает тёплая заставная или рамка приставлена к утеплённой стороне корпуса улья. Это подтверждает факт того, что не улочка, а сот, на основе сохранения теплового баланса с обеих сторон рамки, является первоначальной частью роевого строительства. Взять к примеру гигантских медоносных пчёл ( Apis dorsata ). Эти пчёлы строят одинарные соты большого за площадью размера (1,8 м x 0,9 м). Благодаря климатическим условиям Индии, пчёлы, облепив сот, без труда на поверхности расплода поддерживают температуру в 38оС(311К). Интересно б было, если бы пчёлы брали за основу улочку и на параллельных сторонах сот выращивали расплод. В этом случае матка клала бы яйца на холодное дно ячейки, у личинки и куколки передняя часть согревалась, а нижняя находилась в зоне неприемлемой для развития температуры. К месту следует отметить, что расплод сам себя не греет и не поддерживает необходимую температуру, расплод постоянно поглощает тепловую энергию. Процессы развития и превращения во взрослую особь требуют в объёме сот затрат значительного количества тепла. Генераторами и регуляторами тепловых процессов выступают пчёлы.
Медовые пчёлы (Apis mellifera) первоначально строят центральный сот (число нечётное). По обе стороны от центрального, если позволяет сила пчелиной семьи, одновременно воздвигаются соты «экранируемого плана» (в сумме три – число нечётное). Не следует понимать фактор строительства вторичных сот, как какую-то специализацию в пчелином строительстве. Если пчелиная семья имеет достаточный энергетический потенциал для того чтобы на определённом расстоянии от построенного сота поддерживать температуру для строительства следующего сота, то такой сот будет обязательно строится. И такой сот будет строиться до тех пор, пока в зоне строительства поддерживается температура, соответствующая строительству сот. Дальнейшее строительство зависит от силы роя, условий среды в зоне строительства и ведётся строго симметрично относительно центрального сота. Строго симметрично, потому что температура на центральном соте является базовой для создания на определённом расстоянии от центрального сота температурного поля для строительства последующих сот. Воздушные потоки и изменчивость атмосферной температуры пагубно влияют на архитектуру пчелиного ваяния, при таком внешнем влиянии пчёлы не всегда в состоянии удержать необходимую величину температуры в зоне строительства.
На центральном, только что отстроенном соте, матка кладёт яйца с обеих сторон, а это говорит о том, что температура яйцекладки соизмерима с температурой строительства сот и находится в интервале от 29(302К) до 33оС(306К). Разные авторы поднимают значение температуры для строительства сот до 36оС(309К) – это ложная информация. Пчеловоды весной, в период интенсивного строительства сот, часто могли наблюдать откладку яиц в ещё не отстроенные ячейки, то есть, процессы строительства ячеек сот и кладки яиц проходят параллельно при одной и той же температуре. Из пчеловодов никто и никогда не видел матку бегающей по сплошному закрытому пчелиному расплоду, интервальная витальная температура для которого начинается с 36оС(309К)*. Величина температуры для откладки маткой яиц имеет определяющее значение в существовании всего вида пчёл, но об этом в следующих разделах.
Значение температуры при строительстве сот строго регламентировано, пчелиные соты строятся при температуре откладки пчелиных яиц, а трутневые при откладке трутневых. Толщина стенок обеих видов ячеек также зависит от температуры. При строительстве пчелиных ячеек восковые чешуйки более разогреты, материал более пластичный и работа более тонкая. Никто из пчеловодов не видел только что отстроенные пчелиные ячейки с толстыми стенками, а вот у трутневых толщина стенок меняется, от тонких стенок до визуально утолщённых. К месту следует добавить, пчеловоды часто видят на сотовых рамках переходы с пчелиных ячеек на трутовые, как меняется в месте строительства температура, так и ведётся строительство. Например, верхняя часть рамки с расширителем Гофмана в превалирующем большинстве случаев имеет пчелиные ячейки, там теплее, а вот нижняя часть, где расширитель заканчивается и рамка на краю гнезда, трутневые. Или рамка Хенда, здесь трутневые ячейки только в нижней части шириной до пяти сантиметров, а всё верхнее пространство пчелиные соты. Но, о трутневых ячейках в начале строительства гнезда не может быть и речи.
В природе эволюционно сложилось, что температура при строительстве сот определяет вид ячеек.
Более пятнадцати лет я ловлю дикие рои. Бывали случаи, когда рой, по разным причинам, не залетал в роеловку, а цеплялся снизу и начинал строительство гнезда. Огромный раздутый шар, размером с футбольный мяч, висит под прилёткой, а внутри кипит работа. Пчёлы внешней оболочки поддерживают температуру строительства сот. По своей любознательности, я окатил пчелиный шар водой из распылителя, мгновенная реакция, пчелиный шар ужался на 15%. Изменились внешние условия, изменилась форма и площадь шара, но не изменилась внутренняя температура строительства сот.
Если первый рой от роевой семьи, то не успели пчёлы начать строительство, матка уже откладывает яйца. Центральный сот растёт в размерах и по мере роста ячейки заполняются кладкой. Рядом с обеих сторон от центрального оттягиваются соты второго порядка, а за ними соты третьего. Строительство идёт до той поры пока нижняя часть каждого из сот не коснётся образованной пчёлами роя внешней сферической оболочки. К этому моменту матка заполнила яйцами на всех сотах все ячейки, в зоне которых температура соответствовала температуре откладки пчелиных яиц присущей данной породе пчёл. Иными словами, у маток каждой породы только ей присущее значение температуры кладки яиц и рабочие пчёлы создают для матки своей породы соответствующую температуру, но об этом в следующих разделах.
Первоначальное строительство окончено, пчёлы внешней оболочки переходят на соты с отложенными яйцами и снова участвуют в генерации тепла, но объём работы увеличился, закончились третьи сутки роевой работы и из яиц первых суток начали выходить личинки. Размеры первоначального строительства определяются силой роя, а точнее совокупными энергетическими возможностями пчёл. Дальнейшее строительство зависит от наращивания роем силы. Если изучать обводные линии*, то у пчелиного гнезда, построенного на открытом воздухе, обводная линия сот представляет собой подобие параболы, а в закрытом объёме немного изогнутую линию, дугу. Разность в кривизне объясняется влиянием воздушных потоков на стабильность температуры в месте строительства. Чем выше скорость движения воздушных потоков в зоне строительства сот, тем больше унос тепла и, следовательно, больше кривизна обводных линий. Но меняется не только длина сот, от колебания температуры в зоне строительства изменяется плоскостность сот и даже угол наклона.
Как видим, архитектура пчелиного строительства в природе носит нечетный характер и связана с энергетической целесообразностью, определяемой законами термодинамики. Из геометрии известно, среди геометрических фигур при постоянном объёме площадь сферы имеет наименьшее значение, а из физики, потеря нагретым телом тепла определяется площадью теплового излучения или площадью теплового взаимодействия с другим телом, следовательно, для пчелиного роя форма шара в плане сохранения тепловой энергии является объективной необходимостью.
Каждая из пчёл с энергетической точки зрения представляет собой источник и генератор тепловой энергии, а в совокупности рой являет собой тепловой шар. Пчелиный тепловой шар, сгусток биоэнергии, который быстро реагирует на внешние энергетические воздействия окружающей среды. При чём, в местах, где происходит потеря энергии через тепловое излучение или конвективный теплообмен, это сфера, а в местах потери тепловой энергии через взаимодействие с другими телами (теплопередачи), это может быть любая поверхность. Только недостающая часть теплового шара в этом месте, компенсируется величиной температуры и значением теплопроводности соприкасаемого тела. Пчеловоды могли часто видеть, как осенью клуб жмётся к тёплой заставной или теплой передней стенке улья, с одной стороны полусфера, а с другой плоскость.
Центральный сот в энергетике пчелиного роя всегда совпадает с наибольшим диаметром пчелиного теплового шара в вертикальной плоскости. Следовательно, в ульях, какими бы конструкциями они небыли, рассмотренная теплоэнергетика всегда имеет место. Показательными, в этом случае, являются опыты украинского исследователя А. Д. Комиссара (1994) со смотровым ульём, единственный сот есть центральным, пчелиная семья на соте обладает всеми функциональными возможностями, а тепловую роль от двух полушарий через стекло выполняет комнатная температура. Как раз эти обстоятельства, от части, и помогают выжить семье на одной соторамке в зимний период.
Таким образом, нечётность сот в природном гнезде пчёл обусловлена энергетической целесообразностью в соответствии с действующими законами природы и проявляется у пчёл при строительстве сот действием соответствующего инстинкта, который сформировался в процессе эволюции.
Компенсировать влияние нечётности можно тёплыми заставными и утеплёнными корпусами, но при этом всегда необходимо следить за соответствием объёма гнезда силе семьи. После выхода на объём корпуса пчёлы сами контролируют тепловые потери. Пчеловод в улье (корпусе) всегда видит со стороны обеих неутеплённых боковых стенок сначала по медовой рамке затем по рамке с мёдом и пергой, а уж после стоят рамки с расплодом. И по этому поводу, как учит известный российский пчеловод-промышленник А. Н. Ермолаев, тёплым считается тот улей, в котором матка сеет на последней рамке.
Утепляйте ульи, станет много расплода, усилятся семьи и потекут медовые реки. Удачи! Более фундаментально данная тема раскрыта в разделе “Секреты строительства пчелиных сот”.
* Обводная линия сот, это линия, которая в плоскости вертикального сечения перпендикулярно сотам, соединяет нижние крайние точки каждого сота.
Исследуем природное гнездо пчёл в дупле далее. Рассмотрим горизонтальное сечение гнезда пчёл через расплодную часть сот. В сечении каждое пространство между сотами практически по всей высоте упирается в глухие стенки пчелиного жилища. В реальности, конечно, между сотами имеются переходы, конечно соты в вертикальной плоскости изогнуты и могут раздваиваться, но всегда и везде сот двумя и реже одним боком упирается в стенку дупла. То есть улочка, в большинстве случаев, имеет замкнутый периметр. Как видим, других ходов и специальных вентиляционных каналов в дупле нет.
При рассмотрении жилища пчёл в улье, каждый пчеловод видел вдоль стенок улья сплошное решето боковых проходов, мало того, что эти ниши тянутся на всю высоту улья и через разделители Гофмана стыкуются с полостями улочек, но существуют и промежутки между корпусами, которые режут гнездо в горизонтальной плоскости. Таким образом, нарушается замкнутость пространства между рамками, а это напрямую снижает контроль со стороны пчёл за температурой. Замечу больше, всё пространство гнезда пчёл в улье изрезано вдоль и поперёк зазором Л. Л. Лангстрота в то время как в природном жилище пчёл этот размер встречается в основном между медовыми рамками. Невозможность пчёл закрыть такое пространство связана с постоянным движением воздуха в таких местах, а значит с уносом тепла и со снижением локальной температуры, а значит с отсутствием в таких местах у пчёл выделения воска. При таких прорехах в гнезде требуется значительно больше пчёл, что существенно снижает ресурсы семьи на медосборе. Но, пчеловоды всегда отмечают, когда в семье много пчёл, что поднимает общую температуру в объёме гнезда, то пчёлы начинают застраивать такие зазоры. Бывает так, что и корпуса не оторвёшь и рамку с трудом вынимаешь, пока не нарушишь восковое соединение. Потери в снижении температуры весомо влияют на откладку маткой яиц, сокращают размеры участков с расплодом, увеличивают отстройку на рамках трутневых ячеек и благоприятно способствуют размножению потомства клеща варроа Якобсони, но об этом далее.
Решение столь грандиозной проблемы лежит в применении на практике рамок со сплошными разделителями. Действительно, стена из боковых планок таких рамок значительно изолирует улочки от пристеночного пространства и полость между рамками закрыта от влияния конвекционных потоков, что позволяет пчёлам удерживать на сотах оптимальную температуру, при чём, меньшим количеством особей.
Немного истории.
Идею применения рамки со сплошным боковым по всей высоте разделителем предложил в конце девятнадцатого века американский пчеловод Хенд. Метод Хенда описал и классифицировал в своём пособии “Методы пчеловождения” (1916г.) Всеволод Шимановский. Хенд занимался производством секционного мёда для чего и создал улей и рамки своей конструкции. По В. Шимановскому идея сплошного разделителя преследовала цель, утеплить переднюю и заднюю стенки улья на толщину боковой стенки рамки и воздушного проёма. Но Всеволод Шимановский ошибался, на самом деле Хенд заметил, что при сплошном разделителе между рамками проходит быстрее процесс закрытия воском медовых ячеек. Это возможно из-за трансформации двух параметров, возрастает и стабилизируется пчёлами необходимая величина температуры, и замедляется скорость циркуляции вентиляционных воздушных потоков в улочке.
Всегда пчеловоды, просматривая готовность медовых рамок к откачке, сталкиваются с фактом наличия готового мёда в открытых ячейках. Но и всегда пчеловоды видят, что верхняя часть медовых рамок закрыта воском, особенно там, где есть разделитель Гофмана. Величина соответствующей температуры определяет возможность пчёл закрыть воском ячейки. Если точнее, то у пчёл воск вырабатывается при определённой температуре. Нет уровня тепла, не выделяется воск, не закрываются ячейки.
В этом месте весьма полезно указать пчеловодам на то, что существенной причиной в плохом закрытии пчёлами медовых ячеек являются верхние летки или летки в медовых корпусах. Верхние летки, зазоры между корпусами, прорехи в потолочинах или сдвиг потолочного утеплителя приводят в ульях к нарушению естественной вентиляции пчелиных гнёзд. Желание пчеловода помочь всегда оборачивается для пчёл «медвежьей услугой».
В России с 1997 года* рамку Хенда на своей матковыводной пасеке применяет известный матковод РФ Максим Ильин (Пчеловек). На основе сплошного бокового разделителя рамки А. Рута(230мм) шириной 34мм М. Ильин создал оригинальную и, по истине, инновационную технологию вывода маток. Матки Ильина, за счёт стабильности температуры на соторамке ограниченной двумя тёплыми заставными, превосходят по качеству маток, выведенных в нуклеусах. Кроме того, стандартизация процесса позволила уйти от изготовления и заселения нуклеусов.
Конструкцию рамки Хенда в 2000 году* применили на своей пасеке украинские селекционеры Ратмир и Леонид Егошины. Пасека Егошиных состоит из ульев на полурамку системы К. Фаррара. Эффект не заставил себя ждать, в первый же год практическое применение сплошного разделителя благоприятно сказалось на развитии семей, результатах медосбора и зимовки.
С 2010 года* изучением сплошного бокового разделителя занялась группа российских учёных под руководством профессора А. Г. Маннапова. Учёными на практике были проведены обширные исследования и получены многообещающие результаты. Результаты превзошли все ожидания. В итоге в 2015 году учёными было объявлено о создании новой инновационной рамки со сплошным разделителем. Интернет взорвался, на всех форумах, вот уже более пяти лет, массируется вопрос плагиата.
Не мне судить о заявлениях на авторство учёной группы, но важен полученный результат, это работает. В некоторых выводах относительно эксперимента учёные также ошиблись:
углекислый газ с повышением концентрации НЕ уничтожает клещей варроа;
крайняя улочка в природном жилище НЕ является вентиляционной шахтой;
в природном стандарте воздух НЕ гуляет поверх сот.
Рамку то создали, но не смогли ее правильно в улье притулить. Эксперимент с грандиозными итогами, это прекрасно, но, нет научного обоснования факта получения разительного положительного эффекта.
В чём суть, господа учёные? Где истина?
И всё же о плагиате. Если будет доказано, что Хенд использовал рамку своей конструкции со сплошным разделителем только в медовой части гнезда, то применение рамки со сплошным разделителем в расплодной части гнезда действительно становится инновационным. В таком случае авторство учёной группы профессора А. Г. Маннапова на рамку со сплошным разделителем является бесспорным.
В чём новация Хенда. Применение рамки со сплошным разделителем в медовой части гнезда позволяет пчёлам удерживать в месте воскового строительства более высокое значение температуры, а это означает, что у пчёл с выделением воска не будет проблем, и рамки по готовности мёда сразу же будут закрываться.
В чём инновация группы А. Г. Маннапова. Применение рамки со сплошным разделителем во всех корпусах улья в процессе эмпирического исследования показало кратный рост всех основных показателей развития пчелиной семьи, в том числе и снижение уровня заболеваемости по всем видам недугов.
На вопрос применения рамки со сплошным разделителем необходимо смотреть шире. В рассматриваемом случае не столько важна толщина стенки улья, сколько важно обстоятельство организации замкнутого по периметру пространства между рамок.
Суть инновационной роли рамки со сплошным разделителем рассмотрим в следующем разделе.
До сих пор мы всё время рассматривали сечения природного жилища пчёл в дупле. А что, кроме сот, мы секли ещё? Мы кроили длинные, тонкие, глухие воздушные камеры. Медоносные пчёлы (Apis mellifera) живут на сотах, но вся физиология пчелиной семьи связана с пространством между сот. И от того насколько это пространство в температурном и газовом плане контролируемо пчёлами зависит и выживаемость пчелиной семьи. Что же такое жилище пчёл в природе?
В умеренном климате идеальное природное жилище пчёл в дупле дерева это набор длинных, тонких, глухих, воздушных камер разделённых сотовыми перегородками и обрамлённых воздухонепроницаемыми, негигроскопичными и теплоизоляционными стенками.
Эволюционно так сложилось, что именно дупло дерева является идеальным местом для создания пчелиного гнезда. Но нет правил без исключений, в том месте, где пчёлы смогут организовать контроль температуры и газового состава воздуха в пространстве между сот, возможно существование пчелиной семьи. Этот факт мы и наблюдаем повсеместно, пчёлы расселяются и находят места под строительство гнезд во всех видах полостей и объёмов, как природного, так и искусственного происхождения. Но, в тех случаях, где пчелиные гнёзда построены на открытом пространстве и в климатической зоне, где для зимовки рой собирается в клуб, пчелиные семьи не выживают.
Как раз в этом месте текста найдётся не мерянное количество пчеловодов, которые будут оспаривать факт данного утверждения. Кто-то слышал, что о таком гнезде кто-то рассказывал, кто-то даже видел сей факт, многие приведут в пример эксперименты учёных, когда были сняты боковые стенки улья и заставили пчёл выживать при -20Со.
Уважаемые начинающие пчеловоды, для сравнения (чтобы было понятнее) рассмотрим исторический факт, в фашистских лагерях смерти «нелюди» проводили опыты на выживание человеческого организма в холодных водах северных широт. Выжившие пользовались всеобщим уважением и почётом, но это отнюдь не означает, что пчеловод ежедневно для своих телес должен получать такой экстрим, ноги протянет. Для пчёл в умеренном климате строительство сот под открытым небом это не правило, это исключение, это переходная форма организации гнезда. В связи с этим очень плохо, что очень много пчеловодов воспринимают зимовку пчелиных семей без должного утепления, как благо для своих подопечных. Пчёлы то выживут, но в таких условиях потеряют значительную часть своего жизненного ресурса.
Строительство сот под открытым небом свидетельствует о предшествующем историческом периоде расселения пчелиных колоний в тёплом климате. Именно так расселялись и расселяются пчелиные колонии в тёплых широтах. Умеренному же климату в силу изменения положения Земли относительно Солнца присущи низкие положительные температуры и значительные температуры ниже 0Со. Поэтому в процессе эволюции пчелиные семьи адаптировались к условиям отрицательных температур, у пчёл выработался инстинкт строительства сот в укромном месте. Пчелиные гнёзда под открытым небом возникают в результате безысходности, это отмирающий инстинкт. Процесс перехода от одного вида инстинкта к другому длится много тысяч лет, очень большой промежуток времени, мы как раз и являемся свидетелями этого феномена.
Но вернёмся к камерам. Одним из исследователей пчелиных камер, поневоле, стал украинский учёный А. Д. Комиссар (1994). В своих опытах А. Д. Комиссар помещал сотовую рамку с пчёлами в смотровой улей с запаянной верхней частью, закрытую камеру, с проходом за пределы здания в нижней части. Пчелиная семейка удачно зимовала, но исследователь всегда удивлялся, почему всегда, после разгерметизации верхней части камеры, через некоторый промежуток времени пчёлы прекращали своё существование.
В смотровом улье с открытым верхом на активность пчёл влияли два фактора. Первый фактор, в улье не изменялся процентный газовый состав воздуха, пчёлы постоянно находились в среде атмосферного кислорода, что заставляло их непрерывно быть активными. Второй, система улица – проход – камера – комната по существу являлась воздуховодом и даже больше, учитывая работу пчёл на поддержание необходимой температуры на соте, калорифером по обогреву комнаты. Как первый, так и второй факторы приводили к истощению организма пчёл, а длительная непрерывная работа к гибели.
Практическое применение пчелиной камерной системы и её эффективности мы находим в технологии по выводу маток Максима Ильина. Пчелиная рамка, с разделителем по всей длине и шириной боковой планки 34мм, зажималась двумя специальными утеплёнными заставными. В такой конструкции проход на рамку был только снизу, при этом ширина прохода, как и расстояние от поверхности сот до заставной, составляли 4,5мм. Находящиеся на рамке пчёлы без труда контролируют температуру и состав воздуха в камерах по обеим сторонам рамки, что и позволяет поддерживать оптимальную температуру на маточниках и для созревающих маток, а именно это и гарантирует их высокое качество. Роль и назначение воздушных камер рассмотрим в разделе “Закон тепловой ловушки пчелиного роя”.
Если рассматривать жизнь пчёл в природном жилище, то нельзя не остановиться ещё на одном очень важном факторе.
Не так давно я участвовал в работе одного украинского пчеловодческого форума и по теме возник вопрос о выживании роёв в дуплах деревьев. Один из участников заявил, что на его участке в дереве вишни есть дупло, ежегодно дупло заселяется роем, но каждый год в течение зимы пчёлы вымерзают. Вот мой совет:
«В природе каждому размеру объёма дупла соответствует сила пчелиной семьи определённой величины. Это так называемое правило соответствия. Всякое дупло при заселении его пчёлами имеет определённую мощность тепловых потерь, но при этом каждая семья обладает определённым энергетическим потенциалом. Если суммарный энергетический потенциал пчелиной семьи меньше суммарной мощности тепловых потерь заселённого дупла, то семья в течение зимнего сезона погибает. В Вашем случае объём дупла не позволяет поселиться пчелиной семье, энергетический потенциал которой мог бы покрыть мощность тепловых потерь всего дупла. Утеплите ствол дерева! Помогите пчёлам!».
О дупле, мощности потерь и энергетическом потенциале пчелиной семьи впереди ещё много тем, но перейдём от дупла к улью и рассмотрим применение в ульях инновационной рамки учёной группы профессора А. Г. Маннапова. Напомню, что в своих утверждениях профессор настаивает на движении воздуха поверх рамок и на существование боковых карманов в улье для его отхода. То есть учёный, категорически отвергает существование разделённых камор в гнезде пчёл. Лучшим пояснением является пример, рассмотрим один.
На одном из пчеловодческих форумов к аудитории в теме «скорая помощь» обратился пчеловод с ником Любомир. У Любомира ульи на нестандартную рамку (ширина 300мм, высота 600мм). Разделитель Гофмана на рамке имеет длину 250мм. Возникла проблема, в условиях улья в зимний период могут выживать только сильные семьи, как только семья слабее она переходит через кормовые запасы в средней части гнезда и создаёт клуб по нижнему краю разделителя Гофмана. Перед пчеловодом стала задача в декабре обеспечить семью кормами путём переворачивания улья. Как избежать в последующем таких кульбитов?
Моё объяснение и совет:
«В Вашем улье пчёлы сидят только на сотах и контролируют только ту часть горизонтального сечения улья, где они находятся. Пространство за рамками пчёлы не контролируют, то есть, между наружной боковой поверхностью рамок и стенкой улья “гуляет ветер”. В дупле пчёлы контролируют пространство от одной стенки дупла и гнезда до другой, то есть всё горизонтальное сечение и гнезда и дупла (рассматриваем идеальный случай).
В Вашем случае тёплый воздух, который отходит от клуба, поднимается вверх, греет медовые соты и уже частично охлаждённый по потолку уходит к боковым стенкам улья, а далее, ещё более охлаждаясь, вытекает в пространство под рамками, под клубом. Таким образом, в гнездовом объёме улья создан неприродный лишний кругооборот воздуха. Поэтому пчелиный клуб более слабой семьи перемещается в зону начала разделителя Гофмана, где за счёт сплошных боковых стенок в улочках благодаря разделителям Гофмана отсутствует лишний кругооборот воздуха. Сильные же семьи имеют более высокий процент контроля за горизонтальным сечением объёма улья, они соответствую этому объёму, что даёт возможность пчелиной семье создавать тепловую ловушку во всём объёме. Для того чтобы привести пчелиное гнездо в улье в соответствие с природным стандартом необходимо чтобы боковые планки рамок были по всей длине сплошными, а верхняя часть улочек полностью перекрыта. Таким образом, как и в дупле, будет создан набор глухих тонких камор, разделённых сотами и ограниченных сплошными боковыми планками. В этом случае нагретый воздух от клуба отдает часть тепла медовым сотам, поднимается к потолку улочек и выдавливается более нагретыми порциями на периферию улочек, где по внутренней поверхности сплошных боковых рамок возвращается к клубу. Такой воздух будет ещё достаточно нагретым и иметь высокую концентрацию СО2 (от 2,5 до 4,0 и более %). Именно эта концентрация диоксида углерода переведёт основную часть пчёл клуба в состояние циклического анабиоза. А что происходит далее, узнаете в дальнейших разделах.
Расстояние между сотами должно быть только 9мм и никаких «но», во всяком случае, в расплодной части гнезда. Это природный размер и он, как попало, пчёлами не создаётся, у этого размера в пчелиной семье имеется своё предназначение».
Применение рамки со сплошным разделителем в расплодной части гнезда, это принципиально новый подход к организации пчелиного гнезда в улье, это по большей части копирование системы природного дупла. Потому что в этом случае пчёлы в наибольшей мере контролируют не только температуру, но и газовый состав воздуха в каждой улочке, что очень важно для работы тепловой ловушки пчелиного клуба.
Если система улья конструктивно предполагает форму пчелиного гнезда в виде набора глухих тонких и длинных камер, которыми являются закрытые улочки, то жизнь пчёл максимально приближается к природному стандарту. Жизнь пчёл в дупле сформировалась на основе действия физических законов аккумулирования тепла. Тепловая ловушка в гнезде пчёл позволяет использовать физиологическое тепло всех членов колонии для поддержания необходимого температурного режима, а биологическую энергию каждой особи использовать только в крайнем случае.
В системе ульев, в которых принципиально отсутствует тепловая ловушка, выживание пчелиной семьи основано на расходовании биологического потенциала каждой особи. Поэтому осенью для зимовки в таких ульях приходится создавать мощные пчелиные семьи в надежде, что суммарного биологического потенциала будет достаточно для зимовки. Пчёлы после таких зимовок выходят физиологически слабыми и не могут в достаточной мере участвовать в воспитании первых генераций молодняка нового сезона, зачастую их хватает только на одну генерацию.
Расстояние между сотовыми рамками в ульях, каким ему быть?
Об этом параметре жилища пчёл писано – переписано, как говорят, все кому не лень. Приведём некоторые из основных тез в мировой палитре обоснований:
Энциклопедия пчеловодства А. И. Рута (1959):
замеры Уайпрехта, средостение 35мм;
замеры Берлепша, средостение 35мм;
замеры А.И. Рута, средостение 35мм;
большинство американских пчеловодов работают с расстоянием между рамок в 9мм.
Исследования Л. И. Перепеловой в 1940г. (1978),
Наблюдается положительный эффект от сокращения улочки до 9мм.
Исследования А. С. Соломина (1977),
Сокращение улочки до 9мм гарантировало медосбор и значительное усиление семей, как весной, так и в конце сезона.
Исследования Е. К. Еськова (1986),
Положительная динамика в физиологии потомства и увеличения численности особей в пчелиных семьях при 9мм пространства между рамок.
Исследования учёной группы А. Г. Маннапова (2015),
Разительное отличие развития пчелиных семей в ульях с улочками на 9мм от семей в ульях с улочками на 12мм. Существенный экономический эффект.
На данный момент, это стандартный набор выводов, шаблон, которыми пользуется каждый автор при написании работы о ширине улочки в гнёздах пчёл. Замете, ни один из исследователей не объяснил, почему именно 9мм и какую роль играет этот размер в природном жилище пчёл.
К перечисленным выводам и утверждениям в пользу расстояния между рамок в 9мм автор добавляет. Весь опыт, практическая работа и успех роеводов в Карпатах (Украина) построены на межрамочном расстоянии в 9мм. Для реализации пчелиных пакетов расстояние между рамок в 9мм позволяет в кратчайшие сроки нарастить необходимую массу пчелы. Без этого параметра не возможен был бы эффективный бизнес по реализации пчел в этом регионе. У карпатских роеводов рамки в ульях без расширителей, а верхние и боковые планки выполнены по толщине сот в размер 25мм. Кроме того, вся тара под пчелопакеты изготавливается с учётом толщины рамки в 25мм.
Как видим, все замеры, исследования и наблюдения имеют внешний характер, они описывают качественные и количественные изменения в семьях, но не раскрывают процессов, происходящих внутри гнезда.
Постучим по дереву и попросимся к пчёлкам в гости.
Рассмотрим идеальный случай, когда пчелиная семья полностью контролирует поперечное сечение дупла. Из входа в леток вверху открывается панорама сот, каждая улочка замкнута по периметру и всё пространство улочек снизу занято пчёлами. Как отмечалось ранее, каждая из пчёл является источником тепла и за счёт работы летальных мышц непрямого действия (Г.Эш 1961) стабилизирует температуру в близлежащем пространстве, а учитывая движение нагретого воздуха вверх, то и на значительном расстоянии по высоте сот. Таким образом, весной при наращивании силы семьи в дупле, при размере улочки в 9мм между сотами, пчёлы, размещаясь плотно, друг к другу, гарантировано обеспечивают необходимую температуру на сотах. Причём сидя на соседних сотах в улочке, пчёлы полностью контролируют межсотовый просвет. В жаркое летнее время движение более тёплых масс воздуха протекает сверху вниз через центр сот, а свежий воздух проходит вверх по краю улочки вдоль стен дупла. Пчёлы, используя нисходящие тепловые потоки, перекрывают улочку и таким образом, контролируют значение температуры на большой площади сот. Те из пчеловодов, которые работают с улочкой 9мм, могли наблюдать скопление пчёл по бокам и в низу рамки с закрытым расплодом, а верхняя и центральная части расплода на рамке были свободны от пчёл.
Что касается улочки в 12мм, то для обеспечения оптимальной температуры на сотах пчёлы (Apis mellifera), как и гигантские медоносные пчёлы (Apis dorsata), покрывают расплодную часть рамок по всей площади. Как отмечают учёные, в ульях с расстоянием между рамок в 12мм, более 40 % пчёл семьи занимаются удержанием необходимой температуры в гнезде. На лицо явное преимущество в экономии энергетических ресурсов пчелиной семьи при ширине улочки в 9мм.
Аналогичная ситуация происходит и с яйцекладкой матки. При расстоянии между сот в 9мм пчёлы, перекрывая площадь под засев, поддерживают в пространстве улочки температуру яйцекладки, а матка, отыскав соответствующую температуру, по площади откладывает яйца. Это в разы увеличивает яйценоскость матки по сравнению с откладкой яиц при 12мм.
При расстоянии между рамок в 12мм матка откладывает яйца, как писал в своей энциклопедии пчеловодства А.И. Рут (1959), по кругу. Но только не по кругу, это вывод наблюдательного человека, а по границе температурной зоны яйцекладки, которая представляет собой, в этом случае, тепловое пятно на соте. Причём откладку по круговому тепловому поясу матка производит многократно, как только нет соответствующей температуры на соте нет и кладки, матка уходит. Кладка маток по границе теплового пятна характерна для семей на рамках с двенадцатимиллиметровой улочкой и рамок с разделителями Гофмана, но об этом далее.
Весной каждый из пчеловодов наблюдает интересную картину, при открытии в ульях верхней части рамок в улочках с расплодом пчёлы с обеих сторон от верхних планок рамок выстраиваются плотно одна к одной головками вверх. Таким образом, пчёлы перекрывают отток тёплого воздуха из расплодной части гнезда. При улочке в 9мм пчёлам это удаётся легко, а вот при 12мм пчёлы перегружены удержанием соответствующей температуры, а при недостаточном их количестве, происходит понижение температуры на расплоде, что в случае длительного периода охлаждения чревато нарушением развития расплода и выходом взрослых особей с анатомическими и физиологическими отклонениями. Поэтому опытные пчеловоды зазря, в течение сезона, а особенно весной, не лезут в ульи, это очень дорогое для пчёл удовольствие, но если приходится, то место, где находится расплод, всегда прикрыто изолятором тепла и осмотр производится от крайней рамки до первой рамки с расплодом или яйцекладкой.
Как роелову, мне пришлось столкнуться с разницей в отстройке роями сотовых рамок при межрамочном расстоянии в 9мм и 12мм. Я использую роеловки на семь рамок А. Рута с подрамочным пространством. В начале карьеры роелова ставил в роёвки рамки шириной 37мм с расширителями Гофмана. В наборе центральная рамка всегда чёрная сушь, с двух боков от центральной две рамки с полной вощиной, а далее по две рамки с полосками вощины шириной по 5см каждая. При входе в такую роеловку двухкилограммового роя, первоначально осваивалась центральная рамка, чёрная сушь, затем оттягивались рамки с полной вощиной, а уже после по одной рамке на обе стороны с начатками. После перехода на рамки Хенда, с расширителями по всей высоте и межрамочным расстоянием 9мм, я столкнулся с интересным фактом. При входе в роёвку двухкилограммового роя, три средних рамки были освоены сразу, за сутки, а четыре рамки с начатками пчёлы оттягивали одновременно, причём строительство на этих рамках велось сразу со всех сторон, в том числе от нижней планки вверх. Выводы делайте сами.
То, что я написал в этой заметке, лишь малая толика от всего значимого для развития пчелиной семьи. 9мм между сотами это основа основ пчелиного гнезда. Этот природный размер возник на основании действия физических законов и законов биологического развития пчелиной колонии и должен неукоснительно выдерживаться пчеловодом в ульях, особенно в расплодной части гнезда. Значение расстояния 9мм между сот в теории пчелиного гнезда является краеугольным камнем.
В дальнейшем будет описано, как пчёлы при строительстве сот выдерживают размер в 9мм, а в следующем разделе “Ахиллесова пята клеща варроа Якобсони” вы узнаете, как этот размер помогает в природном жилище пчёл бороться со всеми видами клещей класса паукообразных типа членистоногих, к которым относится и клещ варроа Якобсони.
На этом я заканчиваю рубрику “Заблуждения учёных” и перехожу к рубрике ”О чём учёные ещё не знают”.