Параметры устройства пчелиного улья

Как устроен улей для пчел: основные структурные элементы

Соты

В дуплах деревьев дикой природы, бортях и колодах, в отстроенных гнездах, состоящих из пластов восковых построек, пчелы оставляют между ними свободное пространство. Это свободное пространство было названо «пчелиным промежутком». Оно способствует работе пчелиных особей и поддержанию жизнедеятельности семьи в различные сезоны года.

С изобретением улья основным структурным элементом гнезда, различных надставок и корпусов становится соторамка, в которой пчелы отстраивают по определенной форме восковые постройки. С помощью соторамки можно управлять ростом и развитием семьи, производить кормовой и товарный мед. В устройстве современных ульев пчелиный промежуток, или именуемое улочкой пространство, всегда оставляется равным 12 мм. Данный параметр улочки приводится во всех современных учебниках, справочниках и руководствах по обеспечению жизнедеятельности пчелиной семьи.

На этой картинке вы можете посмотреть, как устроен улей:

Соответствие параметров гнезда в ульях природному стандарту

Однако постоянные движения, изменения, происходящие в пчелином мире, такие как коллапс, слеты, болезни, приводят к мысли, а соответствуют ли параметры гнезда в ульях природному стандарту? Имея в арсенале современные измерители, включая лазерные, с успехом можно ответить на данный вопрос. Разбор гнезда отстроенных пчелами в дуплах, бортях и колодах и замеры пчелиного промежутка с помощью лазерного измерителя показали, что в устройстве пчелиного улья он колеблется от 5,0 до 9,0 мм, но не превышает 9,5 мм. При этом в 96% случаях этот параметр был равен 9,0 мм. Это показывает, что пчелиный промежуток, или пространство, именуемое улочкой, при взятии, равном 9,0 мм, искусственно завышен в ульях в сравнении с природным стандартом на 25,0%.

Несмотря на то, что в 2014 г. исполнилось двести лет изобретению улья с подвижными рамками, обсуждение оптимальности параметров гнездовых построек структурно функциональных единиц продолжается до настоящего времени. Так, в отношении параметров улочки дискуссия ведется как американскими, канадскими исследователями, так и нашими соотечественниками. На этот параметр в России впервые обратила внимание.

Сокращение с весны улочек до 8,5 мм значительно увеличивает количество расплода в слабых семьях: в первой половине мая на 25%, а во второй половине мая и первой декаде июня — на 34-37%. Следовательно, уменьшая улочки до 8,5 мм и одновременно снабжая семьи хорошим запасом корма и утеплением, можно значительно увеличить выращивание расплода в семьях и тем самым ускорить развитие отстающих семей с весны. Это имеет большое практическое значение, так как именно отстающие семьи, у которых обычно задерживается развитие, снижают медосбор пасеки. В то же время в средних и сильных семьях, обеспеченных запасами меда, хорошими сотами и утеплением, сокращение улочек увеличивает выращивание расплода только в ранний весенний период. Во второй же половине мая и в июне, как только установится теплая погода, улочки необходимо снова расширять до 12 мм.

Так, при уменьшении ширины пространства между рамками в устройстве улья до 8-9 мм пчелы не выводят на этих сотах трутней. Дело в том, что такого пространства недостаточно для трутневого расплода, так как глубина ячеек, в которых выводятся трутни, на 3-4 мм больше, чем у рабочих пчел. Следовательно, сократив межрайонные пространства до 8-9 мм, можно практически лишить пчел вывода трутней. В этом случае они могут выводиться в небольшом количестве лишь в местах, где соты деформированы и образуют расширения межрамочных пространств.

Однако уменьшение межрамочных пространств и значительное сокращение выращивания трутней приводит к повышению ройливости семей. Ройливость, во-первых, побуждается отрицательным отношением пчелиных семей к нарушению естественного процесса их существования, во-вторых — ускорением развития семей за счет уменьшения межрамочного пространства.

Взаимосвязь размера расстояния между сотами в улье и развитием семьи объясняется действием комплекса биотических и физических факторов. При этом превалирующая роль принадлежит вынужденному рассредоточению пчел в гнезде, в связи с уменьшением их количества на единице площади сотов (по мере сближения). С увеличением площади сотов, осваиваемых семьей, матке представляется большее пространство для откладки яиц, в соответствии, с чем и возрастает количество выращиваемого пчелами расплода. В результате увеличивается нагрузка на пчел, а пчеловоды должны применять дополнительные меры по обеспечению семьи углеводным и белковым кормом.

Анализируя биоморфологические параметры пчел, затраты энергии, связанные с увеличением выращивания расплода при уменьшении межрамочных пространств, сказываются на некотором снижении качества развивающихся особей. Об этом свидетельствуют результаты измерения некоторых экстерьерных признаков и массы рабочих пчел, выращенных в одних и тех же семьях на рамках, отстоящих друг от друга на расстоянии 8, 12 и 14 мм. Установлено, что у пчел, развивающихся в сотах, отстоящих друг от друга на расстоянии 8 мм, ширина крыла, длина хоботка и ширина третьего тергита были на 1,5-2% меньше, чем у особей из ульев при величине межрамочного пространства 12 мм. При увеличении этого расстояния до 14 мм отмечалось укрупнение размеров пчел: ширина их третьего тергита и хоботка стала больше на 1,5-2,5%, масса пчел при 8 мм уменьшилась на 1%, а при 14 мм возросла на 2%.

Видео: «Устройство улья» демонстрирует все основные параметры пчелиного гнезда

Как влияет уменьшение пространства в улье на рост пчелиной семьи

Обобщая результаты исследований по влиянию приема уменьшения пчелиного пространства, в частности ширины улочки, оно выражается в некотором ухудшении качества развивающихся пчел, но вполне компенсируется количеством особей, обеспечивающим преимущество семьи в целом. При этом за счет роста их количества ускоряется темп развития семьи, что обеспечивает повышение эффективности ее использования на опылении ранних энтомофильных сельскохозяйственных культур и заготовке меда. Это обусловливает целесообразность применения заужения межрамочного пространства, как приема повышения продуктивности пчелиных семей.

В использовании указанного приема в наибольшей степени нуждаются относительно небольшие семьи. Сближение же сотов у сравнительно больших семей оказывает положительное влияние только в ранневесенний период и при значительных похолоданиях. Поэтому уменьшение межрамочного пространства целесообразнее проводить ранней весной на всей пасеке. Заужать межрамочные пространства с осени в период сборки семей на зимовку с целью экономии затрат труда на эту работу в весенний период нельзя, так как семьи с уменьшенными межсетевыми пространствами хуже зимуют. Учитывая также, что приданном приеме происходит стимуляция в летний период роения и торможение развития, необходимо своевременно проводить расширение зауженных межрамочных пространств до нормы (12 мм). По мере развития такую работу осуществляют в первую очередь в крупных семьях.

В опытных семьях трутни практически отсутствовали. Незначительное количество их было выведено в переделанных ячейках сотов, расположенных возле рамок с вощиной. При содержании пчелиных семей на уменьшенных улочках возрастала их склонность к роению. В борьбе с этим явлением А. С. Соломин использовал опыт американских пчеловодов, раздвинув все рамки в корпусах, расположенных выше гнездового с расплодом, на расстояние 15 мм. В результате почти во всех семьях роевое состояние было ликвидировано.

В лежаках 15-миллиметровые улочки были между всеми рамками за пределами расплодного гнезда. В результате из 10 пчелиных семей, находящихся в лежаках, роилась только одна семья, имевшая четырехлетнюю матку.

Необходимо подчеркнуть, что условия во всех ульях были хорошие: леток высотой 20 мм в жаркие дни открывался на всю ширину передней стенки, гнезда были просторными, кормовые запасы составляли не менее 10 кг.

Возможно, некоторые пчеловоды будут возражать против сокращенной улочки на том основании, что она в основном предназначается для слабых семей, которых на хороших пасеках почти не бывает. К сожалению, в пчеловодстве случается, что пчелы не собирают мед из-за сильной засухи или холодной дождливой погоды, а также в результате массового появления конкурентов (луговой мотылек и др.). От этого страдают не отделные пасеки, а пчеловодство целых областей. Весной эти пасеки нуждаются в срочной эффективной помощи. Вот в этих тяжелых случаях применение сокращенной улочки в комплексе с другими мероприятиями внесет существенный вклад в ускоренное развитие пострадавших семей, которым необходимо набрать силу для использования предстоящего медосбора.

Сокращенная улочка не только способствует наращиванию силы пчелиных семей к медосбору. Семьи на сокращенных улочках в августе и сентябре выращивают расплода гораздо больше контрольных, с улочкой 12 мм. Поэтому эти семьи пойдут в зиму и с большим количеством молодых пчел, что и обеспечит им лучшую зимовку, сокращенная улочка в нормальных семьях ускоряет темпы наращивания пчел к зиме. Таким образом, круг полезного применения сокращенной улочки значительно увеличивается.

В семьях, которые из зимовки выходят сильными (в них при улочке в 12 мм пчелы полностью обсиживают все соты), создаются оптимальные условия для интенсивной откладки яиц маткой и нецелесообразно усиливать ее деятельность сокращением улочек. В этом случае на случай возвратных похолоданий рекомендуется сокращать гнездо наполовину. При этом часть рамок с кормовым медом переставляют за диафрагму. Здесь необходимо отметить, что вдумчивое, серьезное отношение к применению размера улочки и в целом гнезда, соответствующего состоянию семьи, периоду пчеловодного сезона и даже времени года, несомненно, принесет большую пользу пчелиным семьям.

Ориентация сот в ульях

Говоря о том, как устроены ульи, нельзя забывать о таком важном параметре, как ориентация сотов. В естественной среде в гнездах пчел, построенных ими в дуплах, в передней части гнезда по отношению клетку всегда имеется заградительный фартук в виде «сотовой шторки». При этом соты всегда ориентированы по магнитным полюсам земли, т. е. с севера на юг. Следовательно, пчелы не признают ориентации сотов на холодный и теплый занос, а задают его сами, определяясь по магнитным полюсам. Причем по бокам с обеих сторон гнезда обнаруживается пространство шириной до 5 см, обеспечивающее вентиляцию гнезда. Количество восковых построек почему-то всегда нечетное — от 5 до 9 шт., длина которых может достигать до 4,5 м и более.

Из приведенного выше материала можно сделать вывод, что в естественной среде в гнезде создание оптимальных микроклиматических параметров осуществляется за счет пчелиного пространства, улочки — в 9 мм и «сотовой шторки», в виде обрамляющего фартука со стороны летка и боковых промежутков в 5 см. Это наводит на мысль, что в улье боковые планки по всей высоте рамок должны выполнять функцию «шторки» с двух сторон и создавать возможность управлять воздухообменом в улочке как с расплодом, так и у кормовых рамок. При устройстве герметичного геометрического потолка гнездо пчелиной семьи превращается в перевернутый термос. В этом случае движение воздуха происходит по принципу конвекции.

Конвекция (от лат. convectid — «перенесение») — вид теплопередачи, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками. Существует так называемая естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения, например, в улочке, внутри улья. При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова, соотносясь с принципом движения поршня. При некоторых условиях процесс перемешивания самоорганизуется в структуру отдельных вихрей и получается более или менее правильная решетка из конвекционных ячеек.

В улье такая конвекция возможна только при наличии герметичного потолка. Следовательно, необходимость вентиляции при правильном понимании законов природы упирается в герметизацию потолка ульев, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность пчелиных семей.

При этом конвекция приводит, к выравниванию температуры вещества. При стационарном подводе теплоты к веществу в нем возникают стационарные конвекционные потоки, переносящие теплоту от более нагретых слоев к менее нагретым. С уменьшением разности температур между слоями интенсивность конвекции падает.

Требования к ульям для пчел

Основных требований, предъявляемых к ульям как к убежищу для пчел, семь. Ульи должны:

1. Соответствовать биологическим требованиям пчелиной семьи и надежно защищать от осадков, резких колебаний внешней температуры воздуха.
2. Обладать высокими тепло- и влагоизоляционными свойствами, позволяющими осуществлять конвекцию воздушных масс, включая биологических продуктов жизнедеятельности пчелиной семьи.
3. В них должны быть соблюдены размеры, вытекающие из биологических требований пчелиной семьи и природного стандарта: расстояние между стенками улья и боковыми планками рамок — 7,5-8 мм; расстояние между центрами (средостениями) сотов соседних рамок — 34 мм; ширина улочек между рамками — не более 9 мм.
4. Иметь достаточный объем, обеспечивающий развитие семьи и использование главного медосбора.
5. Быть удобными при уходе за пчелиными семьями и при их перевозке.
6. Быть негромоздкими и дешевыми.
7. Быть стандартными, а все детали и части ульев на пасеке должны быть взаимозаменяемыми.

На этих фото показаны ульи для пчел, соответствующие всем требованиям:

Какие должны быть ульи для пчел

Для успешного развития отрасли пчеловодства на всех исторических этапах огромное внимание уделялось и сейчас уделяется вопросу об ульях и рамках.

Среди пчеловодов есть своего рода партии единомышленников «даданистов», «рутистов», «русистов», «многофункционалистов» и т. д. Попробуйте затронуть вопрос об улье на пчеловодных собраниях (конференциях, съездах), — и вы увидите своего рода вавилонское смешение языков: все будут говорить о своих взглядах, но общей договоренности достигнуть будет трудно. Тем не менее, следует отметить, что сформировались и направления по управлению жизнедеятельностью пчелиных семей. Из всех направлений, на наш взгляд, жизненность имеет зоологическое (или биологическое) направление.

Какие же улья для пчел соответствуют всем параметрам? На современном этапе в пчеловодстве выделились прогрессивные прорывные моменты. В первую очередь нужно отметить, что состоялся переход в изготовлении вощины с параметрами, соответствующими природному стандарту и ульев из синтетических материалов, таких как пенополистерол и пенополиуретан. Этому предшествовало создание технологии производства вощины, в котором углы основания ячеек будущих сотов составляют 95 и 110°.

Феномен дна заключается в том, что чем меньше ее угол, тем глубже получается ячейка, позволяющая больше потреблять молочка, получаемого пчелиными особями на личиночной стадии индивидуального развития. Результаты наших исследований показывают, что пчела из более глубокой ячейки выходит более крупной и биологически более полноценной. При использовании сотов, отстроенных из вощины максимум люкс, выводимые пчелы получают иммунитет к многим распространенным заболеваниям, что повышает их работоспособность.

Во-вторых, появились ульи на низкоширокие рамки и многофункциональные ульи. Здесь уместно сказать, что они приблизили пчеловодов к реализации содержания семей в улье, сочетающей природные параметры улочек. Осталось здесь только реализовать технологию содержания пчел в течение года в соответствие с природным стандартом, как по отношению организации вентиляции, сборке и расположению гнезда, так и роста семьи.

Все передовое промышленное пчеловодство основано на содержании пчел в ульях большого объема — многокорпусных или двухкорпусных, в особенности при групповом уходе с периодическим посещением пасек пчеловодами. Такое содержание и уход за пчелами резко повышают производительность труда и продуктивность пасек. При этом кормовая надставка, увеличивая объем гнезда до двух ярусов, изменила коренным образом методы пчеловодства. В биологическом плане такое устройство гнезда в ульях приблизила его к параметрам природного стандарта. С другой стороны, такой подход сокращает трудовые затраты и себестоимость производимого меда и в тоже самое время делает возможным получить мед даже в сравнительно плохой сезон. Система кормовой надставки изжила прием кормления пчелиных семей при подготовке к зимовке сахарным сиропом. В результате этого изменились подходы к осеннему и весеннему уходу за пчелиными семьями. Она улучшила и упростила методы зимовки, и зимовка на воле пчелиным семьям стала более легкой. Это сильно упростило и облегчило труд по уходу и содержанию пчел.

Однако с биологической точки зрения остался неучтенным вопрос наличия перговых сотов в гнезде, которые обычно располагаются ниже расплода, выявляемые при жизнедеятельности семей в дуплах деревьев. Поэтому мы считаем, что сборка гнезда пчелиной семьи для зимовки должна осуществляться с учетом природного стандарта. Это относится не только к качеству и количеству углеводного корма, но и к наличию перговых рамок и их расположению в гнезде.

Сопоставление параметров в размещении и расположении гнездовых построек, в частности сотов, показывает, что в современных ульях пространство между сотами, по сравнению с ульем-дуплом, искусственно увеличено на 25%. Это, в свою очередь, влияет на поддержание микроклиматических параметров в гнезде при использовании любых систем ульев.

Доказано, что в горизонтальных и вертикальных ульях особое значение имеет наличие свободного пространства, которое обеспечивает без ограничения развитие пчелиной семьи и сбор продукции. Объем, который должен иметь улей, рассчитывается исходя из яйценоскости пчелиных маток, кормовых запасов и медовой продуктивности семей, которая, в свою очередь, зависит от кормовой базы. Практически он характеризуется числом используемых в нем рамок, их размером, площадью сотов и соответственно количеством ячеек.

Несмотря на многочисленное количество систем ульев, изготовленных из различных материалов, все они должны отвечать определенным биологическим и технологическим требованиям, для обеспечения жизнедеятельности пчел и производства товарной продукции.

Каждый начинающий пчеловод должен знать, что существуют различные системы ульев. В нашей стране изготавливаются ульи по типовым проектам, разработанным проектными институтами и предназначенными для содержания пчелиных семей в разных климатических зонах страны. При этом наиболее лучшей древесиной для изготовления ульев считаются такие породы деревьев, как осина, липа, сосна, ель, пихта, кедр, с влажностью не более 15%.

При содержании пчелиных семей в ульях любой системы используемые рамки, как структурные основы любой системы улья, конструктивно должны обеспечивать возможность четырехсторонней системы вентиляции и исключать сквозняки, возникающие по месту выращивания расплода. Это достигается использованием рамки с боковой планкой в 34 мм по всей высоте. Располагая рамки плотно друг с другом, имитируется наличие защитной шторки, аналога восковой шторки, имеющегося в природном улье-дупле со стороны летка. Защитная шторка имеет далеко идущие последствия для обеспечения оптимального микроклимата в улочках гнезда, где выращивается расплод.

Условием, обеспечивающим структуру отстраиваемых сотов в улье — природному, является использование инновационной вощины с основаниями ячеек в 110°. При этом наващивание ее на рамку должно осуществляться оставлением промежутка в 7-9 мм между верхним бруском и началом вощины, а также между боковыми планками. Это создает условия для начального этапа устройства вентиляции пчелами, регистрируемого как ходы и переходы в природном стандарте.

В отстроенных соторамках ячейки становятся глубже на 1,15 мм, что положительно отражается на биологических и хозяйственно полезных признаках выращиваемых особей в гнезде.

Установление пчелиного промежутка (улочки) в гнезде, соответствующего природному стандарту, равного 9 мм, в процессе зимовки уменьшает расход кормовых ресурсов и сохраняет физиологическую молодость организма пчел, необходимую для весеннего развития.

Расширение гнезда до июльских размеров и соблюдение «правило 36 дней» позволяет весенней генерации рабочих особей ускоренно выполнять функцию устроительниц гнезда и способствовать повышению яйцекладущей способности пчелиных маток на свежеотстроенных сотах. Создаваемый микроклимат в гнезде при ширине улочек в 9 мм, с температурой в 36,7° является определяющим фактором откладки пчеломатками только оплодотворенных яиц, из которых рождаются рабочие особи. При этом появление трутней в пчелиных семьях происходит только к концу июня.

Говоря о том, какие должны быть ульи, особое значение имеет расположение гнезда после зимовки пчелиных семей, а также в весенне-летний период. Сборка гнезда в верхнем корпусе, при выставке семей из зимовки, соответствует его расположению в природном стандарте. При этом использованная рамка с функцией восковой шторки, формирующая конвекцию воздуха в сочетании с использованием биологических продуктов жизнедеятельности пчелиной семьи, освобождает основную массу пчел от ульевых работ и, прежде всего, связанных с обогревом расплода. За счет этого больше пчел имеют возможность участвовать в медосборе и других работах.

Перевод гнезда в нижнее положение, осуществляемое с наступлением устойчиво теплой погоды и приноса нектара в 1,0-1,5 кг, позволяет произвести двойное обновление сотов из вощины и получить майский мед.

Осуществление вышеописанных технологических процессов позволяет вести обслуживание семей с интервалом в 7-10 дней, которые сводятся к расширению объема гнезда вощиной и соторамками или только вощиной. Но при этом всегда приходится отбирать почти целый корпус с запечатанным медом, а при избытке печатного расплода — формировать пакеты для реализации.

При сборке гнезда на зимовку необходимо оставлять не только мед в достаточном количестве, но и ставить перговые рамки, которые, как и в природных условиях, должны быть в гнезде расположены ниже расплода. Расположение соторамок в корпусах необходимо производить, соблюдая принцип пирамиды в 7, 9, 11 рамок. При этом обязательным условием является устройство герметичного потолка, предотвращающего потери тепла, максимальное использование продуктов жизнедеятельности пчел в воздухообмене (по принципу конвекции).