Версія влагообменных процесів у дуплі із бджолиним гніздом

Версія влагообменных процесів у дуплі із бджолиним гніздом

А тепер повернемося до дупла із бджолиним гніздом, що перебуває в ньому.
Відомо, що в процесі своєї життєдіяльності бджоли споживають мед, у результаті чого виділяють так звану метаболическую воду. Споживаючи 1 кг меду, бджоли виділяють близько 700 г води. Надлишок води, виділюваний бджолиною родиною, накопичується в дуплі. Частина цієї вологи віддаляється через льоток, а частина - поглинається прикордонним шаром порохнявої пористої деревини дупла. Оскільки бджоли виділяють вологу постійно, те підживлення прикордонного шару вологою буде теж іти постійно. Отже, цей шар з накопиченої в ньому вологою можна розглядати як стороннє джерело вологи для дерева.
Оскільки до прикордонного шару примикає живаючи деревина заболоні з відкритими кінцями (перфорациями), а також з бічними порами судин і трахей, то через них волога із прикордонного шару (стороннього джерела) буде засмоктуватися в провідну систему дерева й у ньому використовуватися по призначенню (мал. 3.5).
Утворення вологи у вигляді води з вологого теплого повітря клубу відбувається в ситовине, що примикає безпосередньо до гнізда, за рахунок різниці температур At°.
Мається на увазі те, що температура вихідні із клубу повітря завжди позитивна (у районі 10 °С), а температура заболоні взимку буде нижче цієї температури. У такому випадку волога, що мимовільно всмоктує сита через свою пористу структуру, у міру наближення до заболоні в якийсь момент переходить температуру крапки роси й починає конденсуватися усередині ситовины, перетворюючись у воду. Але все-таки основна кількість вологи з відпрацьованого теплого повітря клубу утвориться при його зіткненні з холодною масою повітря в нижній частині дупла нижче гнізда. Волога, що випадає при цьому у вигляді роси або інею, буде усмоктуватися ситовиной (роса) або осідати в нижній частині дупла у вигляді полою (іній). У першому випадку волога буде віддалятися провідною системою дерева, коду вона працює, а при дуже низьких температурах (екзогенний спокій) ця волога буде також перетворюватися в лід і там (унизу) зберігатися до перших потеплінь.
Для зручності подальших міркувань назвемо запропонований механізм видалення вологи так: «видалення вологи провідною системою».
З дією механізму видалення вологи провідною системою ми зустрічаємося досить часто в побуті. Наприклад, у такий спосіб іде споживання води зрізаними квітами або черешками винограду, які ми ставимо у воду на пророщення. Ну а вуж повна аналогія буде при посадці зрізаного черешка винограду, чорної смородини, малини й ін. у землю. У цьому випадку до утворення корінь (а це досить тривалий процес) черешки будуть споживати (видаляти) воду прямо з вологої землі за рахунок дії механізму видалення вологи провідною системою.
Подібний механізм поглинання вологи існує й у неорганічному світі. Так, наприклад, такі осушувачі, як цеоліт, силікагель, поглинають вологу безпосередньо з повітря, навіть минаючи перетворення вологи в рідку фазу води.
Підбиваючи підсумок сказаному вище, можна зробити висновок про те, що живе дерево протягом вегетаційного періоду є постійним споживачем і регулятором вологи в дуплі, заселеному бджолами.
А як же будуть обстоять справи взимку, коли дерева листяних порід, у дуплах яких в основному й селяться бджоли, скидають листя й переходять у стан спокою? Виявляється, у живій деревині навіть у стані глибокого зимового спокою обмінні процеси повністю не припиняються, вони тільки вповільнюються. Це пояснюється тим, що при низьких і негативних температурах у живій деревині повинна зберігатися нормальна структура клітини. Простіше говорячи, живаючи клітина не повинна змерзнути, а для цього обмінні процеси в деревині не повинні припинятися ні на мінуту. Крім того, у стані зимового спокою в дереві постійно відбувається кутикулярная транспи-_ рація вологи з поверхні гілок, що скинули листя, і з поверхні стовбура. І хоча інтенсивність її в 10-20 разів нижче листової транспірації, все-таки обсяг випаруваної вологи в стані зимового спокою в дерев листяних порід може скласти до 10-30 л у добу. Збільшенню зимової транспірації сприяє низька вологість морозної зимової атмосфери, а також, що висушує дія, зимових вітрів.
Крім цих двох факторів, треба ще мати на увазі й те, що для збереження своєї життєдіяльності живі клітини повинні постійно дихати. Під подихом при цьому мається на увазі внутрішньоклітинний процес окислювання органічних речовин. Подих є невідємна властивість, що властива всім живим організмам, тканинам і клітинам. Головним матеріалом для подиху деревної клітини є глюкоза. Під час подиху в результаті розщеплення глюкози, крім вуглекислого газу й води, виділяється 2867 кДж/моль (686 ккал/моль) енергії (Лісова енциклопедія, 1986). Ця енергія по більшій частині зберігається в дереві у формі високоенергетичних хімічних сполук, але частина звільняється энергии, що, при цьому виділяється у вигляді тепла. Таким чином, можна затверджувати, що дерево в процесі своєї життєдіяльності як би себе «підігріває». Узимку цей фактор благотворно впливає на процес зимівлі бджіл у дуплі.
Узагальнюючи вищевикладене, можна сказати, що в стані глибокого зимового спокою в деревах, що скинули листя, обмінні процеси в інтересах забезпечення життєдіяльності дерева хоча й уповільнюються, але повністю не припиняються.
Відповідно до розробленої мене моделлю функціонування живого дерева в зимовий час (див. додаток 1), що проводить система дерева продовжує виконувати свої функції осушення дупла із зимуючим клубом бджіл і в стані глибокого зимового спокою при настанні негативних температур. Однак у випадку настання тривалого періоду низьких температур (нижче —15— 20 °С) дерево переходить у стан змушеного (екзогенного) спокою, при якому сокодвижение в стовбурі й галузях припиняється. Найчастіше початок періоду екзогенного спокою (у випадку його настання) доводиться на грудень- січень. Поновлення нормального сокодвижения в дереві надалі буде відбуватися в періоди тривалих потеплінь або ж з початком весняного сокодвижения в лютомуберезні.
Таким чином, максимальна тривалість періоду змушеного спокою залежно від географічної широти може становити в холодні зими не більше 1—3 місяців. У південних широтах європейської частини й у більше північних широтах при мякій зимі період екзогенного спокою може й зовсім не наступати. З погляду фізіологічної, для забезпечення нормальної життєдіяльності дерева цей період (на відміну від періоду органічного спокою) не є обовязковим. Просто під впливом низьких негативних температур дерево вимушено переходить у цей стан, хоча прекрасно може обходитися без періоду екзогенного спокою у своєму життєвому циклі.
А як тільки цей період наступив, функціонування провідної системи дерева в цей час буде носити обмежений характер і відвід вологи з дупла провідною системою істотно зменшиться, а в окремі періоди й зовсім припиниться. В основному в цей період волога із клубу при охолодженні відпрацьованого повітря буде осідати в нижню частину дупла, і накопичуватися там, у т-рухлявой пористої ситовине. Оскільки щільність ситовины в 2-2,5 рази нижче, ніж у живої деревини, а водопог-лощіння й водопроникність вище (Уголєв Б.Н., 1991), те в нижньої незапрополисованной частини дупла тимчасово може акумулюватися значна кількість вологи.
Якщо навіть припустити, що в цей час волога з дупла не буде віддалятися іншими шляхами, то однаково в нижній частині дупла вся видихувана бджолами волога (а це приблизно по 1 кг вологи за кожний зимовий місяць) зможе повністю розміститися в ситовине у вигляді сконденсованої води, інею або льоду. При цьому, що втримується в нижній холодній частині дупла волога перебуває за межами теплої населеної частини й із цієї причини не робить ніяких шкідливих впливів на зимовий клуб. Однак при цьому ще якась частина вологи буде віддалятися з дупла разом з відпрацьованим повітрям при вентилюванні бджолами гніздової порожнини в активній фазі повітрообміну. Про це більш докладно поговоримо трохи нижче.
Варто помітити, що в природних- умовах закони живої природи в це важке для бджіл час всетаки «допомагають», як говориться, чим можуть. Відомо, що, відповідно до законів фізики, при конденсації або замерзанні вологи виділяється тепло. Отож, при здійсненні цього процесу в нижній частині дупла виділюване «сухе» тепло за рахунок явища конвекції буде підніматися нагору до гнізда й підігрівати клуб.
Варто звернути увагу й на таку особливість вла-гообменных процесів у дуплі. Добре відомо, що в теплі зими бджоли, що перебувають у вуликах, зимують гірше, ніж у холодні. Це звязано насамперед з наявністю підвищеної зовнішньої й внутриульевой вологості. Що ж стосується дупла, то в теплі зими в дереві період змушеного спокою не наступає, і сокодвижение в ньому буде здійснюватися постійно. Отже, на всьому протязі періоду складної зимівлі в теплу зиму механізм поглинання вологи провідною системою дерева буде постійно відбирати із гнізда зайву вологу й максимально полегшувати зимівлю бджолам у дуплі. У холодні зими з початком створення в атмосфері умов для поновлення сокодвижения волога із ситовины буде віддалятися провідною системою дерева в першу чергу. Це пояснюється тим, що, через велику теплову інерцію ґрунтового шару, кореневе сокодвижение завжди буде відновлятися із затримкою стосовно готовності дерева приймати вологу.
У літню пору, коли родина веде активну життєдіяльність, проблема видалення зайвої вологи з дупла не є настільки актуальної, як узимку. У цей період родина має можливість на повну силу використовувати бджоли-вентилировщиц для активної вентиляції гнізда. Крім цього, як було сказано вище, видалення зайвої вологи буде відбуватися також і за рахунок дії механізму видалення вологи провідною системою живого дерева.
P.S. Коли я вже повністю закінчив написання цього підрозділу, мені вдалося роздобути підшивку журналів «Бджільництво» за 1982 рік, що я раніше не читав, де в № 7 у статті «Про вентиляцію у вуликах і зимовниках» Таранів Г.Ф. писав: «У дуплі... бджоли ретельно замазують прополісом стеля, а в льотку залишають невеликий отвір. У таких умовах не може проходити вентиляція, достатня для видалення водяних пар. У процес видалення надлишку води включається саме дерево. У дуплі живого дерева протягом всієї зими рідини протікають по судинах знизу нагору. Навіть під час морозів іде токовище рідини, хоча й уповільнений. Бджоли просочують прополісом, непроникним для водяних пар, тільки потовк свого природного житла, залишаючи відкритими бічні стінки дупла. Водяні пари проникають через них у судини дерева й несуться в крону. Відбувається повільне видалення води. До того ж волога віддаляється з вуглекислим газом, що осідає долілиць дупла».
Мені здається, що це висловлення з минулого століття зайвий раз підтвердило обґрунтованість версії влагооб-менных процесів, про яку ми говорили вище.
: