Благополучие пчелиной семьи, добыча пищи – нектара и пыльцы – во многом определяются качеством жилища. Переселив пчёл в диэлектрические ульи, человек изменил их среду обитания, так как естественные жилища пчёл существенно отличаются по своим физическим качествам от ульев. Так, электропроводность живого дерева в 10 тыс. раз выше электропроводности сухой древесины, а электропроводность горных осадочных пород ещё больше. Такое свойство естественных жилищ гарантирует отсутствие природного электростатического поля Земли внутри этого объёма.
Эффект экранирования пространства, со всех сторон окружённого электропроводящем материалом, был открыт Фарадеем. Если дупло с пчёлами находится в лесу, то оно защищено от воздействия электрического поля дважды, так как и кроны деревьев, заряженные отрицательным электричеством, защищают пространство леса от атмосферного электричества. Измерения электрических потенциалов в лесу всегда давали их нулевое значение.
Не одну тысячу лет происходила эволюция пчелиных семей в жилищах, внутрь которых не проникало электрическое поле Земли. В последние 150-200 лет, когда стали использовать ульи, установленные на открытых полянах, семьи пчёл, их расплод и матка оказались без защиты от электрических полей.
Многолетний опыт наблюдений учёными за жизнью пчёл в ульях показывает, что изменение среды обитания не привело, однако, к гибели пчелиного рода, хотя, как известно, достоверно установлено, что их сила в ульях несравнимо меньше, чем в естественных жилищах пчёл, где они запасают больше мёда, практически не болеют и слабо поражаются клещом Варроа. Даже в лесу, среди старых деревьев, пчёлы отдают предпочтение дуплам в живых деревьях.
В естественных условиях в семье медоносных пчёл существует, по меньшей мере, шесть способов защиты матки и расплода от электрического поля Земли. Два из них – это электрическое экранирование жилища в дупле живого дерева и надёжная «электрическая тень» от заземлённой кроны деревьев. Третий способ защиты расплода и матки заключается в клубе, который пчёлы всегда образуют внутри улья. Он состоит из десятков тысяч заряженных электрически пчёл. В его гуще находятся расплод и матка.
Всему живому на планете свойственно собственное электрическое поле, вызванное электрическими зарядами. Наличие поля пчёл и их электрические заряды были зарегистрированы во многих специально поставленных экспериментах. Величина заряда пчёл колеблется от 0,45 до 800 пКл, что соответствует электрическому потенциалу 1,5 и 2700В.
Механизм генерации пчёлами электрических полей многообразен и связан со свойствами покрова их тела – заряжаться электрическим зарядом и нести его на себе. Этому способствуют многочисленные волоски, которыми густо покрыто тело пчелы. В условиях замкнутого пространства улья заряженные пчёлы образуют электрическую оболочку, которая надёжно экранирует защищённое ею пространство. Пчёлы широко используют свой заряд при сборе пыльцы, выборе маршрутов полётов и для вентиляции улья, образовав цепочку, определяемую суммарным зарядом всех пчёл.
Существуют ещё два способа защиты гнезда, которые зависят от особых свойств пчелиных сотов и от наполнения их мёдом. Соты всегда вызывали восхищение исследователей своей ажурной и экономичной архитектурой. Каждая ячейка имеет форму шестигранной призмы с пирамидальным основанием, состоящей из трёх ромбов. Две параллельные стенки ячейки расположены в вертикальной плоскости, а четыре наклонные образуют угол с горизонталью 300. В середине сечения плоскости сота сверху вниз проходят извилистая перемычка – средостение и два ряда ячеек по обе её стороны с горизонтальным наклоном вверх под углом 450. Эти углы имеют существенное значение.
Силовые линии электростатического поля Земли, направленные сверху (от ионосферы) вниз, если они пронизывают улей, всегда в любой точке сота оказываются с наклоном к поверхностям ячеек. Проникая в улей, в стенке ячейки сота они преломляются, как в диэлектрике. Чем больше угол их встречи, тем больше угол преломления. Общее направление преломленных силовых линий – к средостению. Проходя через последовательные ряды ячеек, электрическое поле вытесняется и на каком-то расстоянии от верха сотов оно будет полностью вытеснено из них, т.е. не будет оказывать влияния на будущие поколения. Это четвёртый способ.
Пчеловоды знают, что в ячейках сотов выше расплодной части гнезда и сбоку пчёлы размещают зрелый мёд. Его диэлектрическая проницаемость в 3-4 раза выше воска. Электрическое поле, проникшее в ячейку с мёдом, во столько же раз сильнее отклонится к средостению, чем в ячейке без мёда. Поле затухает очень быстро и на небольшом расстоянии от верха сотов. Соответствующее размещение пчёлами в сотах зрелого мёда, обладающего особо сильным преломляющим эффектом силовых линий поля, составляет пятый способ защиты расплода от электрического поля Земли.
Принято считать, что пчёлы покрывают внутреннюю поверхность всей ячейки «пчелиным бальзамом» – прополисом, обладающим бактерицидными свойствами. Однако многократные попытки химиков и фармацевтов выделить какое-либо действующее вещество поверхности ячеек, кроме воска, терпят неудачу.
Можно показать, что все три перечисленных опытно-экспериментальных факта имеют одно объяснение. Если допустить, что особо тщательная полировка всей внутренней восковой поверхности ячеек, предназначенных под расплод и под мёд, является способом сообщения воску электрических зарядов трением (трибоэлектричество), то каждая ячейка будет своеобразным «цилиндром Фарадея». Она в состоянии экранировать своё внутреннее пространство от электростатических полей. Такие ячейки обладают бактерицидными свойствами, особенно если запечатаны наэлектризованными крышечками. «Полировка» ячеек сотов пчёлами может сообщать ячейкам трибоэлектретные свойства с весьма стабильными характеристиками.
Трибоэлектреты – это диэлектрики, наэлектризованные трением. Они могут иметь устойчивые заряды разных знаков. Если электреты из воска не закорачивать, они теряют свои заряды. При закорачивании поле внутри электрета становится малым, а снаружи его вообще не будет. В первом случае электрет предохраняется от разрушения за счёт его внутренней проводимости, во втором – за счёт проводимости окружающего газа. В связи с этим электретный заряд в ячейках с запечатанным расплодом может сохраняться более 24 дней, т.е. времени, когда в ячейке из яйца разовьётся взрослая особь. Если ячейка электрически закорочена свободными ионами мёда и наэлектризованной крышечкой, то заряд и мёд сохраняются столетиями, что подтверждают археологические находки.
Пчёлы могут заряжаться положительным или отрицательным электричеством. Знак электретного заряда ячеек сотов, скорее всего, положительный. Это подтверждается прямым измерением заряда пчёл, рано утром покидающих улей. Они несут на себе отрицательный заряд, который приобретают при перемещении по восковым сотам.
Пласты сотов в естественном гнезде пчёл представляют собой структуру с равномерно распределёнными по объёму электрическими зарядами электретного типа. Каждая ячейка – это электрет из воска, а весь пласт сотов с каждой его стороны – электрет весьма большой протяжённости. Он не создаёт собственное внешнее электрическое поле, например, в улочках. В гнезде рой пчёл строит сразу несколько параллельных сотов. Расстояние между ними всего 12 мм, поэтому соты, заряженные положительным электричеством, не допускают проникновения внешнего (тоже положительного) электростатического поля Земли в улочки, заставляя силовые линии поля огибать пространство, занятое гнездом.
В последние 100 лет человек создал гибельные для пчёл переменные электрические поля, особенно высокочастотные. За такое короткое время пчёлы не успели выработать от них свои защитные мероприятия. В опытах Аливердиева и др. применялось высокочастотное поле частотой 40 МГц, что приводило к гибели пчелиного расплода при напряжении 2-4 В.
Опытами установлено, что электрическое поле высоковольтных линий электропередачи частотой 50Гц вызывает агрессивное поведение и ведёт к гибели маток и целых семей, что, скорее всего, связано с разрушением электретных свойств сотов.
Таким образом, из анализа экологических условий жизни пчёл в естественных жилищах, очевидно, что наилучшим ульем будет тот, в котором разборка гнезда в течение всего периода жизни пчёл будет сведена до минимума. Однако в условиях интенсивного пчеловодства, при отсутствии идеального улья, удовлетворяющего экологическим условиям, нужно компромиссное решение. Предлагается осуществлять покрытие всех четырёх стен улья, дна и крыши электропроводящим неферромагнитным материалом (имитация жилища в дупле живого дерева).
В условиях любительского пчеловодства в качестве электропроводящего неферромагнитного материала можно использовать любой металлический сплав, не содержащий в своём составе железо. Лучше, если он будет на основе алюминия, который не окисляется и имеет высокую электропроводность. Покрытые сплавом ульи получают оболочку, внутрь которой не проникают ни электростатическое поле Земли, ни высокочастотные электромагнитные поля, созданные цивилизацией. Высокочастотные поля, распространяющиеся в атмосфере, в алюминиевом покрытии наводят вихревые токи, которые создают электромагнитное поле, направленное навстречу первичному, за счёт чего и происходит экранирование внутреннего пространства улья. Толщина алюминиевого покрытия зависит от частоты колебаний внешнего электромагнитного поля.
Чем выше частота колебаний поля, тем тоньше слой покрытия, которое необходимо применить. Так, для частот УКВ радио- и телепередач порядка 70 МГц достаточно алюминиевого покрытия толщиной до 0,01 мм. Защита улья экраном из алюминия от электромагнитных промышленных источников тока частотой 50Гц конструктивно невыполнима, так как требуется толщина слоя алюминия более 10 мм. При использовании листового алюминия оптимальная толщина покрытия (0,5-1 мм) способна защитить улей от полей с частотой от 30 кГц и выше. Алюминиевую фольгу можно размещать внутри, между слоями стенки улья. Алюминиевое покрытие любой толщины экранирует улей от природных электростатических полей за счёт явления, названного электрической индукцией. Электростатическое поле наводит электрические заряды противоположного знака на металлической поверхности оболочки улья. Заряды распределяются только на его внешней поверхности. На внутренней поверхности они отсутствуют.
Толщина слоя электропроводящей оболочки улья при электростатическом экранировании может быть равна размеру одного атома. Чтобы не переоборудовать ульи, рекомендуется окрашивать их металлической краской, изготовленной из алюминиевого или бронзового порошка. Однако надо иметь в виду, что такое покрытие не защищает семью от высокочастотных электромагнитных полей. Этот порошок можно добавлять и в обычную масляную краску, чтобы получить разнообразную цветовую палитру ульев на пасеке. Ульи, экранированные указанным способом, хорошо защищают семью от природного электрического поля, но при частом открывании крыши улья и разборке гнезда эта защита нарушается.
Практическая польза предложенных технических мероприятий выражается, прежде всего, в получении дополнительного мёда. Ульи, окрашенные алюминиевой краской или покрыты листовым алюминием, уже давно находят применение в пчеловодстве. Их хозяева преследовали другие цели, но замечали, что в них пчёлы дают больше мёда.
Преимущества применения экранированных ульев заключаются в том, что пчёлы в них перестают быть злобливыми. В таких случаях можно работать до осеннего медосбора практически без дымаря.
Деревья и кустарники также защищают семьи пчёл от воздействия электрического поля, снижая их злобливость.
В ульях, не оборудованных электрическим экраном, при открывании холстика над рамками можно увидеть, что все улочки плотно забиты малоподвижными пчёлами, которые злобно бросаются на пчеловода. В экранированных ульях пчёл под холстиком практически нет, они работают внизу. Эти пчёлы имеют электрический заряд и своими телами закрывают незащищённое от электрического поля Земли пространство в улочках улья, особенно если они шириной более 12 мм.
Если вместо изготовления экранирующей оболочки заземлить металлическую крышу, то она защитит лишь часть улья.
Заземлять экранирующую оболочку улья из «серебрянки» нецелесообразно, так как масленая краска с металлическим наполнителем обладает низкой электропроводностью.
А.Охрименко, Краснодарский край.
