Пчеловодство выходного дня

Естественный закон Ф.А. Соколова Однако представленная информация о дупле была бы неполной, если бы я не представил еще одну точку зре­ния. Принадлежит она Федору Алексеевичу Соколову, выдающемуся русскому пчеловоду, который еще на заре XX в. в журнале «Русский пчеловод» представил ее в виде «Естественного закона о жизни дикого роя». Это были результаты его тридцатилетних исследований жизни пчел в дуплах живых деревьев. Цитирование приводится по книге Б.В. Крюкова и К.И. Носовой «Пчелы выбирают дупло» (1995 г.). 1. Всякое дерево, достигая известного возраста и ста­рости, теряет свою сердцевину, которая усыхает, разрушается и сгнивает, а после этого внутри дерева образуется в большинстве случаев пустое простран­ство, имеющее направление сверху ствола дерева вниз… называемое нами дуплом. 2. Всякое дерево, имеющее дупло, но здоровую древе­сину (наслоение, окружающее сердцевину), продол­жает не только жить, но и плодоносить. 3. Пустота или дупло… всегда имеет одинаковый харак­терный вид: оно начинается на известной высоте выг­нившей сердцевины дерева незначительною пустотою, вроде 1—2 вершка (1 верш. = 4,5 см. — В.К.) в диа­метре, направляется вниз к корню дерева и образует там большую ширину и глубину пространства, чем толще старое дерево, а при этом дупло постепенно расширяется внутри дерева книзу, сообразно сгнив­шей и выпавшей сердцевины, т. е. образует пустое, конусообразное пространство, узкое вверху и ши­рокое внизу. 4. Всякий рой, входя в дупло дерева, направляется не­пременно вверх, то есть в голову дупла, там свивает­ся, очищает потолок от сора и там… начинает свои восковые постройки… матка приступает к кладке яичек в середине строящихся роем пластов вощины…(так в те времена называли соты. — В.К.). 5. По мере построек вощин вниз матка тоже опускает­ся за роем вниз дупла для кладки яиц в вощинах, но с наступлением первых же холодных ночей отступает опять вверх, а рой, по мере выхода молодой пчелы, тоже отступает постепенно вверх дупла дерева. 6. По мере выхода молодой пчелы в голове дупла дере­ва, рой заливает освободившиеся ячейки вощин ме­дом и печатает их, чем преграждает матке новую кладку яиц в эти же ячейки. Таким образом, в голове дупла дерева скапливается постепенно запас печатного меда, необходимого рою для зимнего довольствия. 7. Иногда сильный рой выстраивает восковые построй­ки далеко ниже входного отверстия в дупло дерева и тоже заливает их медом, но никогда не остается здесь, под медом, на зиму, т.е. ниже отверстия или летка, а избирает для этого в дупле дерева выше летка та­кое место, которое в состоянии закупорить своею массою поперек, чтобы не допустить мимо себя несоответствующей температуры воздуха, который мо­жет охладить мед, сделать его… негодным для упот­ребления. 8. Обеспечив снизу своею массой правильное хранение кормового меда, рой заботится также и о том, что­бы из головы дерева не уходил теплый воздух, выде­ляемый клубом роя, а потому еще летом плотно и наглухо заклеивает голову и стенки дупла дерева про­полисом, вплоть до окончания места, избранного роем в дупле дерева для зимнего своего пребывания. 9. Рой не заклеивает входного отверстия в дупло дере­ва, или летка, в продолжение всего лета, но после наступления холодных ночей обязательно заклеивает леток и тем больше, чем более увеличивается днев­ной и ночной холод к осени. Затем, к тому времени, когда температура воздуха внешнего держится еще около +8 °С, рой уже прекраща­ет ход в поле и заклеивает леток прополисом настолько, насколько рою необходим лишь малый при­ток в дупло дерева холодного, но чистого воздуха для замены теплого, но испорченного дыханием пчел воздуха. 10. Относительно большей или меньшей степени заклейки летка на зиму всякий рой соображается, прежде всего, с собственною силою, а потом с обширнос­тью и глубиною находящегося под ним пустого про­странства в дупле дерева, и чем короче и уже пус­тое пространство в дупле дерева под роем, тем меньше рой заклеивает леток. 11. Не имея никакой возможности регулировать леток зимой, рой, заклеивши его с осени, до известной степени регулирует зимой внутри дупла самый воз­дух над собою посредством сокращения или рас­ширения своего клуба и под собой посредством движения крыльев, то, поднимая температуру, то, опуская ее, когда это нужно. 12. Всякий дикий рой защищен от чрезмерного холода со стороны стенок дупла дерева тем, что всякое живое дерево, в силу своей организации не замер­зает зимой ни при каких морозах, а только теряет теплоту до известного предела, колеблющегося меж­ду 1,25—2,5 °С. (Примечание. Это утверждение Ф.А. Соколова требует дальнейшего уточнения и проверки в натурном экспери­менте. — В.К.) 13. Холодный и тяжелый воздух, входя в дупло дерева через нижнюю половину летка, направляется не вверх, прямо к клубу зимующего роя, а течет по передней стенке дупла дерева вниз, на дно дупла, здесь смешивается, не производя ни малейшей испарины, постепенно согревается, становится от это­го более легким и потому постепенно поднимается вверх, к рою и снабжает его чистым воздухом для дыхания. Из этого ясно видно, что, чем глубже дуп­ло дерева под роем, тем лучше, здоровее и спо­койней зимует в нем всякий дикий рой. 14. Хотя всякий дикий рой и подвергается с осени до весны оцепенению в силу своей физиологической организации, но не полному оцепенению, а потому живет и до некоторой степени бодрствует, питаясь медом, как пищей и питьем, а, равно регулируя воз­дух как над собой, в голове дупла, так и под собой, до дна дупла дерева, теми способами, какие указа­ны выше. 15. Ведя в продолжение осени и зимы такую совершен­но естественную и вполне нормальную жизнь, дикий рой благополучно доживает до весны, выходит вес­ной в целости и сохранности и теряет лишь несколь­ко старых и больных пчелок, которые упадут на дно дупла дерева. А вот теперь мы располагаем достаточным количеством информации для того, чтобы определить, является ли дуп­ло в живом дереве оптимальным (наилучшим) жилищем для пчел или нет. Анализ свойств дупла как жилища для пчел Чтобы проанализировать соответствие дупла оптималь­ному жилищу для пчел, сформулируем основные требова­ния к такому жилищу: 1) Обеспечение необходимого для жизнедеятельности семьи замкнутого физического объема с отверстием (летком). 2) Защита от неблагоприятных факторов внешней сре­ды и прежде всего от дождя, снега, ветра. 3) Надежная теплоизоляция, т. е. защита от перегрева и охлаждения. 4) Обеспечение семьи свежим воздухом, точнее — кис­лородом. 5) Удаление из гнезда продуктов жизнедеятельности пчел и прежде всего влаги и углекислого газа. О второстепенных требованиях, таких как механическая прочность, защита от хищников и вредителей и др. здесь говорить не будем. Из анализа представленной выше информации следует, что первые четыре требования в дупле, как правило, вы­полняются. А вот как реально происходит удаление про­дуктов жизнедеятельности семьи и особенно из зимнего клуба — не совсем ясно. В некоторых источниках есть, правда, объяснения, что влага из дупла зимой удаляется за счет диффузии: поступающий через леток в дупло морозный сухой воздух по­глощает влагу, выделяемую клубом. Но ведь и в улье можно создать механическое подобие дупла, поставив под зимо­вальный корпус пустой магазин или корпус, загерметизи­ровав потолок, закрыв нижний леток и открыв верхний. Условия для диффузии в этом случае будут, как в дупле, однако, хотя такой вариант зимовки является приемлемым, все же назвать его оптимальным нельзя, прежде всего по причине высокой влажности в гнезде. Значит, влага из дупла, помимо диффузии, удаляется еще каким-то другим способом? Вентиляцией? Но ведь сквозняков в дупле нет, так как там всего один леток. Следовательно, существует еще один какой-то механизм удаления влаги. Еще начиная с Н.М. Витвицкого и до неко­торых авторов наших дней высказывается предположение, что само живое дерево каким-то образом участвует в уда­лении излишков влаги из дупла, однако описания действия этого механизма нет. С.А. Поправко (1985) по этому поводу пишет: «Живое дерево облегчает пчелам существование в зимнее время, активно адсорбируя избыточную влагу через стенки дупла». Б.В. Крюков, К.И. Носова, Е.П. Петров эту версию вообще отрицают. И что уж совершенно точно, так это то, что в современ­ной пчеловодческой литературе по этому вопросу нет ус­тоявшегося мнения, а существует явный информационный голод. Давайте попробуем разобраться в этом непростом, но интересном вопросе. При этом раскрытие и описание механизма удаления влаги будем делать для самого труд­ного для пчел периода — зимовки. Но для дальнейших рассуждений в этом направлении надо вспомнить, хотя бы в общих чертах, как устроено живое дерево, и какие функции выполняет оно для обеспе­чения своей жизнедеятельности. Взаимодействие основных элементов живого дерева Основные элементы живого дерева — корневая систе­ма, ствол и крона. В самом центре ствола расположено цилиндрическое образование малого радиуса — сердце­вина, которую опоясывает ядро (спелая древесина), за которой следует молодая древесина — заболонь. Внешние контуры ствола окаймляет кора. Между заболонью и ко­рой находятся камбий (ближе к заболони) и луб (ближе к коре) (рис. 3.4.) Рост ствола в толщину начинается с камбия — особой образовательной ткани, которая дает начало проводящим тканям — древесине и лубу. Камбий с определенной после­довательностью откладывает внутрь новые слои древесины (годичные кольца), а кнаружи — луб. Наивысшая активность камбия наблюдается весной. Совокупность тканей между сер­дцевиной и камбием принято называть древесиной. Живая древесина для обеспечения своей жизнедеятельности вы­полняет следующие функции: · механическую; · запасающую; · проводящую. Механическая функция живой древесины обеспечива­ет механическую опору для кроны и самого ствола. Запасающая функция обеспечивает запас необходи­мых питательных веществ и влаги для жизнедеятельности дерева. Проводящая функция живой древесины состоит в ее свойстве перемещать (проводить) влагу и питательные ве­щества по всему своему объему. Какие же элементы дерева обеспечивают реализацию этих функций? Заболонь, являясь физиологически активной частью дре­весины, обеспечивает перемещение влаги и питательных веществ от корней вверх по стволу. В заболони содержат­ся не только одревесневшие (мертвые) клетки, выполняю­щие механическую функцию, но и живые (паренхимные) клетки, которые обеспечивают проводящую функцию и в которых откладываются запасаемые питательные вещества. Заболонь обладает высокой проницаемостью для влаги в любом виде — как для пара, так и для воды. Ядро состоит из одревесневших (мертвых) клеток, которые образуются в процессе роста и жизнедеятельности дерева из живых клеток, ранее принадлежавших заболони. В процессе их отмирания происходит отложение ядровых веществ и закупорка водопроводящих элементов. В соответствии с этим ядро отличается от заболони более низкой влажностью, повышенным содержанием экстрактивных веществ и резко сниженной водо- и газопроницаемостью. Древесина ядра более плотная, чем заболони, и более проч­ная, поэтому в дереве она выполняет основную механичес­кую функцию. В растущем дереве ядро легче поражается дереворазрушающими грибами и гнилями, чем заболонь. Ядро и заболонь в перпендикулярном (горизонтальном) направлении пронизывают сердцевинные лучи, которые обес­печивают перемещение влаги, питательных веществ от цен­тра дерева к его периферии. Есть утверждения, что по сердцевинным лучам происходит также и воздухообмен в горизонтальном направлении (ж. Паака № 3, 2005). Как известно, дупло в деревьях лиственных пород об­разуется в результате ядровой гнили на последней ее ста­дии, когда происходит полное разрушение древесины ядра. Гниение древесины происходит с определенной скоростью от места заражения (где впоследствии образуется леток) как вниз, так и вверх ствола и может достигать нескольких десятков сантиметров в год (Лесная энциклопедия, 1986). В соответствии с расположением дупла в дереве и свой­ствами древесины, дупло как жилище пчел имеет практи­чески непроницаемый для влаги свод в виде нижней части разрушенного ядра, а по бокам дупло опоясывает забо­лонь, через которую легко проникает влага. По наружному контуру пустоту дупла окаймляет тонкий слой пористой трухлявой древесины (ситы), которая хорошо впитывает влагу. По опоясывающей дупло живой заболони происхо­дит постоянный ток влаги от корней вверх по стволу. Про­водящими элементами в заболони являются в основном так называемые трахеи (сосуды), образованные живыми клетками древесины, которые в своей оболочке имеют поры для улучшения механизма водопроведения. Соединяясь между собой, тысячи клеток образуют вытянутую вдоль по стволу сквозную трубку. Множество трубок соединя­ются своими боковыми частями в проводящие пучки, кото­рые тянутся от корня по стволу вплоть до кончиков ветвей и листьев. Как следует из сказанного выше, основой проводящих элементов древесины является клетка. Она состоит из обо­лочки и внутренней части — протопласта, состоящего в свою очередь из ядра и цитоплазмы. Клеточная оболочка (стенка) имеет полую структуру из нескольких слоев. Взаимодействие между клетками осуществляется через пус­тоты в оболочке. Пустоты бывают двух видов: мелкие — поры и более крупные отверстия в стенках клеток — пер­форации. Так как живые древесные клетки имеют доволь­но большую протяженность — до 80 мм и даже больше, то в каждой клетке может быть до 300 пор, через которые осуществляется взаимодействие между самими клетками и взаимодействие с межклеточной средой. Перфорации на­ходятся в основном в нижней и верхней частях клеток и обеспечивают проводящие функции клеток. Неотъемлемым свойством любых живых клеток являет­ся их способность запасать воду и питательные вещества. Всякий дефицит воды в клетке ведет к созданию внутри­клеточного разрежения и «засасыванию» воды и питатель­ных веществ из межклеточного пространства. При полном насыщении клетки избыточное давление внутри нее может достигать 15—20-ти (Лесная энциклопедия, 1986). Ранней весной с началом потепления при прогреве ство­ла возобновляется интенсивное сокодвижение, в первую очередь за счет запасов свободной влаги, хранящейся зи­мой в межклеточных пространствах. По мере прогрева по­чвы и корнеобитаемого слоя возобновляется поступление влаги от корней, включается механизм активного поглоще­ния воды древесным организмом. Движущей силой актив­ного поглощения является так называемое корневое дав­ление. Механизм активного поглощения действует только ранней весной. Второй механизм, вызывающий пассивное поглощение влаги, определяется тем, что вода, заключен­ная в тонкие капилляры (сосуды, трахеи) проводящей сис­темы и обладающая большой силой молекулярного сцеп­ления, самопроизвольно движется в дереве по градиенту водного потенциала — от высокого в почве к низкому в атмосфере. Механизм пассивного поглощения влаги дей­ствует практически на протяжении всего вегетационного периода. А куда же расходуется вода в дереве? Прежде всего, на поддержание постоянства внутренней среды дерева, т. е. на насыщение клеток и межклеточного пространства во­дой, а также на испарение (транспирацию). Основной орган транспирации — лист. Количество воды, испаряемое 1 г листьев в час, может достигать 1—1,5 г (Лесная энциклопе­дия, 1986). Если в зрелом дереве листовая масса состав­ляет несколько десятков килограммов, то водопотребление такого дерева летом может доходить до 200—300 кг воды в сутки. Ствол такого дерева летом представляет буквально «водопроводную систему». При сброшенной листве транспирация идет через покровные ткани (так на­зываемая кутикулярная транспирация), интенсивность ко­торой в 10—20 раз ниже листьевой. Потеря воды при транс­пирации, обусловленной сосущей силой атмосферы, со­здает дефицит давления в сосудах, которое передается через гидростатическую проводящую систему вниз до самих корней. Однако если на пути передаваемого вниз де­фицита давления в сосудах появится посторонний источ­ник влаги, то эта влага будет засасываться в проводящую систему дерева из этого источника еще до поступления влаги из корней. О других особенностях функционирования живого де­рева в период осень — зима — весна более подробно рассказано в приложении 1. Версия влагообменных процессов в дупле с пчелиным гнездом А теперь вернемся к дуплу с находящимся в нем пчели­ным гнездом. Известно, что в процессе своей жизнедеятельности пче­лы потребляют мед, в результате чего выделяют так назы­ваемую метаболическую воду. Потребляя 1 кг меда, пчелы выделяют около 700 г воды. Избыток воды, выделяемый пчелиной семьёй, накапливается в дупле. Часть этой влаги удаляется через леток, а часть — поглощается погранич­ным слоем трухлявой пористой древесины дупла. Посколь­ку пчелы выделяют влагу постоянно, то подпитка погранич­ного слоя влагой будет тоже идти постоянно. Следова­тельно, этот слой с накопленной в нем влагой можно рассматривать как посторонний источник влаги для дерева. Поскольку к пограничному слою примыкает живая дре­весина заболони с открытыми концами (перфорациями), а также с боковыми порами сосудов и трахей, то через них влага из пограничного слоя (постороннего источника) будет засасываться в проводящую систему дерева и в нем использоваться по назначению (рис. 3.5). Образование влаги в виде воды из влажного теплого воздуха клуба происходит в ситовине, примыкающей не­посредственно к гнезду, за счет разности температур ∆t°. Имеется в виду то, что температура выходящего из клуба воздуха всегда положительна (в районе 10 °С), а темпера­тура заболони зимой будет ниже этой температуры. В та­ком случае влага, которую самопроизвольно всасывает сита по причине своей пористой структуры, по мере приближе­ния к заболони в какой-то момент переходит температуру точки росы и начинает конденсироваться внутри ситови­ны, превращаясь в воду. Но все, же основное количе­ство влаги из отработанного теплого воздуха клуба об­разуется при его соприкосновении с холодной массой воздуха в нижней части дупла ниже гнезда. Влага, выпа­дающая при этом в виде росы или инея, будет впиты­ваться ситовиной (роса) или оседать в нижней части дуп­ла в виде наледи (иней). В первом случае влага будет уда­ляться проводящей системой дерева, когда она работает, а при очень низких температурах (экзогенный покой) эта влага будет также превращаться в лед и там (внизу) со­храняться до первых потеплений. Для удобства дальнейших рассуждений назовем пред­ложенный механизм удаления влаги так: «удаление влаги проводящей системой». С действием механизма удаления влаги проводящей си­стемой мы встречаемся довольно часто в быту. Например, таким образом, идет потребление воды срезанными цвета­ми или черенками винограда, которые мы ставим в воду на проращивание. Ну а уж полная аналогия будет при посадке срезанного черенка винограда, черной смородины, малины и др. в землю. В этом случае до образования корней (а это довольно продолжительный процесс) черенки будут по­треблять (удалять) воду прямо из влажной земли за счет действия механизма удаления влаги проводящей системой. Подобный механизм поглощения влаги существует и в неорганическом мире. Так, например, такие осушители, как цеолит, силикагель, поглощают влагу непосредственно из воздуха, даже минуя превращение влаги в жидкую фазу воды.