виразка шлунку кишечника
трутневе молоко властивості
форма для свічки

Вплив вуглекислого газу й кисню на життєдіяльність бджолиної родини

Вплив вуглекислого газу й кисню на життєдіяльність бджолиної родини

Атмосферне повітря представляє природну суміш різних газів, серед яких найбільший вплив на життєдіяльність бджіл роблять кисень (ПРО
), зміст якого в атмосфері близько 21%, і вуглекислий газ (З
), якого в атмосфері 0,03%.
Склад газового середовища в бджолиному житлі досить сильно відрізняється від атмосферного повітря. Це повязане з тим, що споживання родиною кисню й виділення вуглекислого газу завжди відбувається в замкнутому обсязі бджолиного житла, що слабко повязане із зовнішнім середовищем. Повітрообмін здійснюється в основному через летко-вые отвору, систему вентиляції й щілини в місцях зєднань розбірних частин вулика. За рахунок повітрообміну із зовнішнім середовищем у гніздо надходить кисень, а віддаляються вуглекислота й водяний пара. Повітрообмін (аерація) внутрішнього простору вулика здійснюється за рахунок активної й пасивної вентиляції, а також за рахунок фізичного явища дифузії.
Активну вентиляцію забезпечує діяльність бджіл-вентилировщиц у льотка. Інтенсивність цієї вентиляції залежить від потреб родини і її фізіологічного стану.
Пасивна вентиляція внутрігніздового простору відбувається через наявні вгорі вулика щілини за рахунок фізичного явища конвекції. Суть його полягає в тому, що тепле повітря, маючи меншу щільність і вагу, завжди буде мимовільно підніматися нагору й через отвори в стелі залишати гніздо (наскрізна висхідна вентиляція).
Що стосується дифузії, то суть цього фізичного явища складається в мимовільному вирівнюванні концентрацій однойменних газів через границю зіткнення двох обсягів, у яких концентрації цих газів різні. Оскільки вирівнювання концентрацій відбувається на молекулярному рівні, то для явища дифузії не має значення, яким образом у просторі орієнтована границя роздягнула цих двох обсягів. Простіше говорячи, для цього явища не існує понять «верх», «низ», «ліворуч», «праворуч». Для дифузії істотним моментом є тільки величина різниці концентрацій однойменного газу у двох соприкасаемых обсягах. Ця різниця визначає й напрямок дифузії: від більшої концентрації до меншого. Тому, якщо у двох соприкасаемых обсягах є суміш декількох газів (атмосферне повітря й внутриульевой), а концентрація однойменних газів у цих обсягах різна (наприклад, З
в атмосфері 0,03%, а у вулику — 0,5%, кисню ПРО
в атмосфері 21%, а у вулику — 18%), те дифузія З
і ПРО
буде проходити роздільно, одночасно й у різних напрямках. «Роздільно» — тому що явищу дифузії піддаються тільки однойменні гази. «Одночасно» — тому що різні гази хімічно не змішуються один з одним. «У різних напрямках» — тому що концентрація З2 в атмосфері менше, а у вулику — більше, у той час як концентрації ПРО2 мають зворотний порядок. Для цього явища також характерна відсутність механічного переміщення повітряних потоків у процесі молекулярного вирівнювання концентрацій газів.
Кисень і вуглекислий газ по-різному розподіляються в бджолиному житлі у звязку з нерівномірністю розміщення дорослих і особин, що розвиваються, бджолиної родини й різним рівнем вентилювання різних зон житла.
Концентрація вуглекислого газу в центральній частині гнізда звичайно вище, ніж на периферії. На противагу цьому концентрація кисню в центрі нижче, а на периферії вище. Ці зональні розходження концентрацій значною мірою залежать також і від зовнішньої температури. Так, при температурі зовнішнього повітря, що змінюється на початку весни від —3 до +9 °С, концентрація вуглекислого газу в центральній частині гнізда підтримується бджолами на рівні 1,8—3,7%, а кисню — близько 6%. З підвищенням зовнішньої температури до кінця весни до 6—24 °С концентрація вуглекислого газу в цій зоні житла зменшується до 1,3—0,15%, а зміст кисню збільшується до 15, 7-20,3% (Єськов Е.К., 1983).
Зміст кисню й вуглекислого газу в бджолиному житлі звязано також з фізіологічним станом родини й тому змінюється в циклі її сезонного розвитку. На газове середовище в житло бджіл значний вплив можуть робити різні стресові фактори. Одним з таких факторів є транспортування бджолиних родин, наприклад, при кочівлі на медоноси. При транспортуванні відбувається вібрація гніздових будівель, що сильно тривожить бджіл. Це спонукує їх іти в надрамоч-ное простір, що приводить до різкого зменшення газообміну між внутрігніздовим простором і зовнішнім середовищем. У результаті концентрація вуглекислоти у вулику різко зростає й може досягати 4%, тобто перевищувати її зміст в атмосферному повітрі в 130 разів! Одночасно із цим у вулику різко піднімається температура, і родина може «запаритися».
Щоб цього не відбувалося, треба перед переїздом обладнати достатню вентиляцію у вуликах. Кращим варіантом, на мій погляд, є вентиляція через низ і верх вулика одночасно. У конструкції всіх вуликів УТ-95 (більш докладно про це розказано в моїй книзі «Бджільництво. Практичний курс») є противоклеще-вая сітка й подрамочное простір в 150 мм. Аж унизу дна є також піддон, що може вийматися в обидва боки (мал. 1.4).
Напередодні виїзду на кочівлю піддон виймається, і, таким чином, унизу в передній і задній стінках дна зявляються вентиляційні щілини висотою 25 мм і шириною у весь вулик. Виліт бджіл через ці щілини неможливий, оскільки вище їх розташована противоклещевая сітка, через яку бджоли не можуть проникнути долілиць. На верх останнього корпуса варто покласти повітропроникний
(бажано темний) матеріал. Найкраще для цих цілей підходить праний ситець. Зверху на закритий матеріалом корпус ставиться подкрышник, що потім разом з вуликом фіксується скрепом. Рано ранком перед повітом треба закривати льотки. Під час перевезення вулик природно вентилюється по всій його площині через верх і низ.
За багато років перевезень навіть у жарку погоду не було ні однієї передумови до «запарювання» бджіл. Перегріти бджіл при такій вентиляції неможливо. Мені, принаймні, этого не вдавалося зробити жодного разу. Всім бджолярам, у яких конструкція вулика дозволяє організувати на перевезення таку вентиляцію, настійно раджу це зробити.
А тепер подивимося, як змінюється газовий склад усередині житла бджіл у період зниженої їхньої активності (осінь - зима - весна), коли бджоли перебувають у клубі.
У цей період при будь-якому утворенні клубу концентрація кисню в ньому зменшується, а вуглекислого газу — збільшується. Так, при осінніх зниженнях температури до ПРО °З концентрація З
у центральній частині гнізда встановлюється на рівні 2,5%, а на периферії — до 1,2%, кисню: у центрі — на рівні 10%, а на периферії — до 15% (Е.К. Єськов, 1999). При подальших зниженнях зовнішньої температури й утворенні щільного клубу концентрація З
у житлі збільшується, а ПРО
— зменшується.
Замічено, що, якщо зимівля бджіл проводиться з використанням електропідігрівання при розташуванні нагрівальних елементів у дна вулика, концентрація вуглекислоти в над-рамковому просторі буде нижче в 2-2.5 рази, чим у вулику без електропідігрівання.
У загальному випадку бджоли негативно ставляться до нагромадження вуглекислого газу в їхнє житло й починають його вентилювати. Причому активність бджіл-вентилировщиц і їхня кількість за інших рівних умов залежать від концентрації З
. Улітку проблему видалення надлишків вуглекислоти із гнізда бджоли вирішують у комплексі з видаленням зайвої вологи з нектару, і це для них у цей період не представляє складності. А як обстоит справа взимку, коли бджоли змушені збиратися в клуб? Виявляється, що бджоли в цей період видаляють вуглекислоту із гнізда двома способами. Перший з них заснований на зменшенні щільності бджіл у клубі, що поліпшує проникність повітря усередину гнізда й видалення з нього вуглекислоти. Другий спосіб повязаний з активним вентилюванням гнізда бджолами-вентилі-ровщицами, що перебувають зовні клубу. Цим способом бджоли починають вентилювати гніздо, коли одного зменшення щільності клубу стає вже недостатньо для видалення надлишку вуглекислоти, що збуджує бджіл.
Установлено, що бджоли, що зимують у приміщеннях при температурі близько 0 °С, починають активно вентилювати гніздо при досягненні 4%-нрй концентрації З2 у периферичній частині житла. При подальшому підвищенні концентрації бджоли збуджуються ще сильніше (Єськов Е.К., 1983). Бджолярам іноді доводиться чути, як при поганій зимівлі родина буквально «реве». Звичайно пояснюється це тим, що «родині пекуче». Однак це тільки почасти так. Основною причиною, що змушує бджоли запускати механізм активного вентилювання гнізда, є все-таки надлишок вуглекислоти в гнізді.
Тепер давайте спробуємо розібратися в тім, яке вплив робить вуглекислий газ на розвиток особин бджолиної родини і її розвиток у цілому.
Відомо, що високі концентрації вуглекислоти токсичні для живих організмів, оскільки викликають у них кисневе голодування (гіпоксію) і розвиток в організмі патологічних змін. Варто помітити при цьому, що бджоли мають високу стійкість до впливу вуглекислоти, оскільки в процесі своєї еволюції вони змушені були пристосуватися до життя в слабко вентильованих природних укриттях. У результаті цього сучасні медоносні бджоли здатні зберігати високий рівень рухової активності навіть при 10—15%-ний концентрації З
у їхнє житло (Єськов Е.К., 1983). Це в 330-500 разів перевищує нормальну концентрацію вуглекислоти в атмосферному повітрі!.
Однак, незважаючи на здатність бджіл зберігати активність і при таких високих концентраціях вуглекислоти, вона все-таки робить на організм бджіл негативний фізіологічний вплив, що носить найчастіше необоротний характер.
У природних умовах в окремі періоди річного циклу життя родини бджоли піддаються впливу щодо високої концентрації вуглекислоти. Її рівень у період зимівлі може досягати 3-9%.
Як уже було сказано вище, висока концентрація вуглекислого газу за межами гнізда (3— 4%) збуджує зимуючих бджіл, і вони починають вентиляцію гнізда. Що ж стосується впливу менших концентрацій З
(від 0,8 до 2,5%), які найчастіше й установлюються в гнізді при зимівлі, то мені поки не вдалося одержати достовірну й однозначну інформацію із цього питання з відпрацьованих мною джерел. Взагалі, по суті цього питання давно ведуться дискусії. Мається на увазі спор щодо зимівлі з повністю закритими льотками або зимівлі в траншеях, засипаних землею, які одні із захватом у свій час рекомендували, а інші не менш емоційно відкидали. Але ця суперечка, на мій погляд, сам по собі безпредметний, оскільки в одних умовах (неглибока канава, вирита в піщаному ґрунті) зимівля може пройти нормально, а в інші (канава в глині або щільному суглинку) — результат буде протилежним. Ну, а вуж про те, що ніхто при цьому не вимірював концентрацію З2 у цих укриттях, говорити не доводиться.
На жаль, питання про вплив З2 на розвиток бджолиних родин суперечливо висвітлюється не тільки в різних джерелах, але й у того самого маститого автора в його книгах, що вийшли в різні роки.
Після проведення певної аналітичної роботи, виключення нестиковок і неоднозначностей мені, зрештою, удалося прийти до якогось загального знаменника. І от що в підсумку вийшло.
— Під час зимівлі концентрація З
у зимовому клубі сильних родин доходить до 2—2,5%, а в слабких родин вона менше й становить близько 1%. Висловлюються припущення, що підвищення концентрації вуглекислоти до значень 2—2,5% є необхідною умовою для переходу родини в стан зимового спокою, при якому знижується рівень обміну речовин і знижується споживання корму. Отже, рівень концентрації вуглекислоти в зимовому клубі впливає на фізіологічний стан бджіл і їхня активність. Чим вище зміст ІЗ
у зазначених межах (до 2—2,5%), тим менше корму будуть споживати бджоли.
— Однак одночасно вуглекислий газ робить і негативний вплив на зимових бджіл — чим вище його концентрація в гнізді, тим швидше відбувається фізіологічне старіння бджіл. Останнє відбувається тому, що при високих концентраціях З2 бджоли, незважаючи на менше споживання корму, сильніше витрачають свої внутрішні резервні речовини (азот і жир).
— Зазначені вище обставини приводять до того, що навесні такі бджоли будуть вирощувати менше розплоду й весняний розвиток таких родин буде вповільнюватися.
—Використання прийомів зимівлі, що передбачають підвищений зміст вуглекислого газу в гнізді з метою економії кормів, негативно впливає на фізіологічний стан бджіл. Отже, підвищена концентрація вуглекислоти у вулику під час зимівлі бджіл небажана.
Короткий зміст питання (висновки).
1.
Повітрообмін внутрішнього простору вулика й видалення надлишків вуглекислого газу в загальному випадку здійснюється за рахунок активної й пасивної вентиляції, а також за рахунок фізичного явища дифузії.
2.
Концентрація вуглекислий газ у центральній частині гнізда звичайно вище, ніж на периферії. Причому ці зональні розходження значною мірою залежать від зовнішньої температури.
3.
На газове середовище в житло бджіл значний вплив роблять різні стресові фактори: перевезення бджіл, голосні звуки, вторгнення в гніздо шкідників і ін.
4.
Надлишки вуглекислоти із зимового клубу бджоли видаляють двома способами: зменшенням щільності бджіл у клубі й активному вентилюванні. Активне вентилювання гнізда в цьому випадку починається при досягненні концентрациией З02 на периферії житла значення 3— 4%.
5.
У процесі еволюції медоносна бджола пристосувалася жити й виживати в замкнутих обсягах, де взимку концентрації З
можуть перевершувати їхній зміст в атмосфері в 100—300 разів. Але в такому випадку на організм бджіл виявляється негативний фізіологічний вплив.
6.
Під час зимівлі концентрація З
у клубі сильних семейдоходит до 2—2,5%, а в слабких — 1%. Є припущення, що підвищення рівня вуглекислоти до 2-2,5% є необхідною умовою для переходу родини в стан зимового спокою, при якому знижується рівень обміну речовин і знижується споживання корму.
7.
У той же час установлено, що чим вище концентрація вуглекислого газу в зимовому клубі, тим швидше відбувається фізіологічне старіння бджіл через більше сильну витрату бджолами своїх резервних речовин - жиру й азоту. Це приводить до того, що навесні такі родини будуть вирощувати менше розплоду, і весняний розвиток родин буде вповільнюватися.
8.
Використання прийомів зимівлі, що передбачають підвищений зміст вуглекислого газу з метою економії корму (зимівля у вуликах з повністю закритими льотками, зимівля в траншеях та ін.), негативно впливає на фізіологічний стан бджіл.
9.
Є всі підстави думати, що підвищена концентрація вуглекислого газу в зимовому гнізді небажана.
10.
При використанні електропідігрівання вуликів під час зимівлі концентрація вуглекислоти в гнізді буде в 2-2,5 рази менше, ніж у вулику без електропідігрівання.
11.
Кращим варіантом вентиляції й видалення надлишків вуглекислого газу із гнізда при кочівлі є вентиляція одночасно через верх і низ вулика по всій його площі.
>