Задачи исследования сот
С изобретением улья основным структурным элементом гнезда, различных надставок и корпусов становится соторамка с шестигранными ячейками, с помощью которой можно управлять ростом и развитием семьи, производить кормовой и товарный мед. Донышко правильной шестигранной ячейки складывается из трех ромбиков, наклоненных так, что они образуют призму, углубляющую ячейку.
Измерениями углов в ромбах основания ячеек пчелиных сот установлено, что все углы внешнего шестиугольника ячеи равны, тогда как углы в ромбах, образующих основания, лишь сходны.
Кенинг и Маральди математически определили угол при основании ячейки сота. Он колебался от 109°26' до 109°28'.
Следовательно, изучение вопросов геометрии пчелиных сот в естественных гнездовых построках, воспроизведенных и отстроенных на основе вощины, формирование параметров гнезда по сезонам года является самой актуальной проблемой в биологии пчелиной семьи.
В связи с этим нами была поставлена цель — произвести усовершенствование структурных компонентов гнездовых построек, формирование гнезда, соответствующего природному стандарту, обеспечивающему развитие пчелиных семей без роения.
В соответствии с целью данного этапа работы на решение ставились следующие задачи исследований:
- определить параметры ячеек сотов гнездовых построек, взятых из дупел деревьев, бортей и колод;
- установить, соответствует ли угол дна ячейки сотов, отстраиваемых из вощины полумаксимум, «природному» стандарту;
- выявить взаимосвязь и изменчивость геометрической формы пчелиных сот по углу дна основания ячейки в зависимости от сезона года на смешанных и пчелиных сотах;
- установить влияние вощины с углом в основании ячеек сотов 110° на работоспособность и продуктивные показатели семей пчел.
Объектом исследований были соты, построенные пчелами без искусственной вощины, так называемые «язычки», взятые из природных дупел, бортей и колодных ульев.
Для измерения углов основания ячеек сотов использовали лазерный угломер, применяемый в машиностроении, и транспортир с подвижной ножкой.
Виды и размеры пчелиных сот
Определяя параметры ячейки сота, взятых из дупел, бортей и колод, современными лазерными измерителями углов, было установлено, что пчелы отстраивают три вида сотов: медовые, расплодные и смешанные. Различие в отстраиваемом соте для выращивания расплода от медового состоит в том, что у них нет угла наклона. Этот вид пчелиных сот насекомые отстраивают относительно к горизонтальной оси гнезда под прямым углом. В медовых ячейках имеется угол наклона в 4-5° вверх от горизонтальной оси, предотвращающий вытекание нектара и меда при созревании. Различаются они по диаметру. Более крупными являются кормовые ячейки, куда складывают пчелы приносимый нектар, превращаемый в последующем в мед и пыльцу и, соответственно, в пергу. Диаметр пчелиных ячеек в расплодном соте, используемого для выращивания рабочих особей, колеблется в пределах от 5,3 до 5,4 мм, с глубиной от 11 до 12 мм.
Для выращивания трутней описываемые размеры ячейки пчелиной соты, соответственно, составляют 6,90—7,0 мм и 14—16 мм.
Маточники обычно размещаются на периферии при подготовке семьи к роению и в центральной части гнездовых построек при тихой смене и в случае гибели маток. Маточники строятся на основании формируемых рабочими особями мисочек. Построенные на их основании маточники имеют овальную форму пчелиных сот, схожую с желудем, и большие размеры — 20-25 мм в длину. Свищевые маточники более изогнуты по сравнению с роевыми. Ни мед, ни пергу медоносные пчелы в маточниках не хранят.
В смешанных сотах ячейки могут быть как переходными, медовыми, так и расплодными. Здесь часто регистрируется хранение пчелами кормовых запасов как меда, так и перги.
Определяя параметры ячейки в смешанных сотах, взятых из дупел, бортей и колод, лазерными измерителями углов, было установлено, что весной, летом и осенью угол, образуемый ромбами в основании ячеи сотов, колеблется от 93° до 113-117° .
Выявлено, что весной наименьший диаметр ячеек сота — 5,24 мм, регистрируется при угле, образуемом ромбами в основании ячеи сотов 93-97°. В остальных случаях диаметр ячеек сота колебался в пределах от5,Здо5,6 мм. Летом и осенью данный показатель изменялся в сторону увеличения от 5,34 до 5,6 мм.
Исследователями данного вопроса указывается, что весной максимальное количество рабочих особей выращивается в ячейках сотов с углом в основании 93-97° и диаметром ячейки 5,24 мм, летом — от 93-106° и диаметром ячеек в пределах 5,34-5,48 мм, осенью — от 93-112°, с диаметром ячеек в 5,34-5,58 мм.
Изучая, какая форма у ячеек пчелиных сот, и каково соотношения ячеек в пчелином расплодном соте в зависимости от угла основания и диаметра ячейки по сезонам года, было выявлено их различие по сравнению с аналогичными данными, регистрируемыми на смешанном соте.
Максимальное количество рабочих особей выращивается в ячейках сотов с углом в основании 95° (93—97°) и 102-112°, с диаметром ячейки 5,3-5,37 мм.
Следовательно, с учетом природного стандарта, в архитектонике структуры ячеек сотов, взятых из дупел, бортей и колод, для полноценного развития пчелиных особей необходимо использовать соторамки, отстроенные из вощины, с углом в основании ячеек не выше 95-110°.
Вощина в отстройке соторамок
Так уж сложилось в нашей стране, что вощину относят к промежуточному средству производства, используемую в отстройке соторамок, а не к биологии развития в них пчелиных особей, и фактору, обеспечивающему высокую продуктивность пчелиных семей. Этот продукт в настоящее время не подлежит обязательной сертификации. А о тех показателях, по которым определяют ее качество, известно не многим.
Может быть, поэтому при сертификации вощины до сих пор используют такие показатели качества, как разрывная длина, которая должна показывать прочность вощины. Вероятно, данный показатель и его мера не сопоставлялись с естественно отстроенными сотами в дуплах и бортях, которые, как известно, не обладают достаточной разрывной способностью, вернее сказать, совсем не обладают ею. Но, несмотря на это, отстроенные восковые «языки» из гнезд пчел естественной среды способны выдерживать достаточную нагрузку от складируемого меда и быть биологически полноценным вместилищем для выращивания будущих пчелиных особей, приобретая прочность со временем, после выхода последующих поколений. Наконец, может быть, этот показатель «получился» из-за того, что вощину не армировали на рамках, и такой лист должен был иметь стальную прочность? Причем длина этих природных сотов достигает 4,5-5,0 м.
Несомненно, одно — давно пора пересмотреть не только величину разрывной длины, но и ряд других показателей, например такой, как диаметр ячейки, равный 5,4 мм. Как его называют эксперты — средняя величина ячейки, которая получилась в результате сравнения «языков» от пчел различных пород различных климатических зон бывшего Союза.
Есть данные о том, что пчелы строят ячейку меньших размеров, причем не только на юге, но и на севере России, где районированы пчелы среднерусской породы. Еще Рутом полтора века назад было доказано, что природный диаметр ячейки гораздо меньше заявленного в ГОСТе. Поэтому не вполне обоснованным выглядит диаметр структурно функциональной единицы сота — ячейки, прописанный в ГОСТе нашей страны.
В тот период никакой речи о показателях качества вощины и его биологических критериях не шло. В период советской власти вся научная мысль была направлена на совершенствование технологии приготовления данного продукта — количества производимой вощины в единицу времени, содержания технического воска, который можно подмешивать к основному воскосырью.
В результате появились первые воскозаводы, воскоцехи, прообразы агрегата АН В-100. Научная мысль в области машиностроения была отделена от биологии пчелиной семьи. Разработчики линии производства вощины машиностроительных заводов при разговоре о диаметре ячейки тут же переадресовывали вопрос к биологам. Они, в свою очередь, не ориентируясь в технологических аспектах производства вощины, возвращали обратно специалистам, гравирующим вальцы с основаниями будущих ячеек сотов, производимых при пропускании восковой ленты между вальцами.
В утвержденном ГОСТ 21180-75, вопреки данным раздела гнездовых построек из биологии пчелиной семьи, написано, что можно изготавливать вощину с величиной угла между ромбовидными гранями дна ячейки от 140 до 120°. А природный угол в пчелиной семье гораздо меньше ГОСТ.
В то время машиностроители такие вальцы не изготавливали, так как с них не сходила вощина. Для того чтобы вощина сходила с вальцов, необходима специальная технология приготовления воска. При этом после изготовления восковой ленты и гравировки оснований будущих ячеек они должны соответствовать биологическим параметрам, в частности углу, имеющему место в природном стандарте. Поэтому, в соответствии с ГОСТом, не вдаваясь в биологию гнездовых построек, умельцы изготавливали вощину «полумаксимум». Дело в том, что глубина дна ячейки, которая определяется этим углом, оказывает существенное влияние на дальнейшее развитие личинки пчелы. Поэтому пчелы-кормилицы закладывают для личинки большие запасы молочка. Пчела из такой ячейки выходит биологически полноценной. Соответственно, из ячейки с природным углом основания, которая гораздо острее (меньше), выйдет еще лучшая в биологическом отношении и производственном плане особь.
Поэтому, технологическим аспектом улучшения производства вощины является приближение его структурных составляющих к сотам, отстраиваемым в естественных условиях (в частности, такой угол основания ячейки будущих сотов должен быть выгравирован вальцами на выпускаемых вощинах).
Для массового производства вощины с углом основания будущих ячеек сота 110° создана специальная линия «Маргарита-1», которая не имеет аналогов в мировой практике по экономичности и архитектонике выгравированного угла основания будущих ячеек сотов.
Феномен дна заключается в том, что чем меньше ее угол, тем глубже получается ячейка. Предполагают, что пчела из более глубокой ячейки выходит более крупной и биологически более полноценной. Это связывают с большим потреблением молочка, получаемого пчелиными особями наличиночной стадии индивидуального развития. Кроме того, при использовании сотов, отстроенных из вощины максимум люкс, пчелы получают иммунитет ко многим распространенным заболеваниям, повышается их работоспособность.
