Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1. История развития кочевого пчеловодства 11
1.2. Обзор передвижных кассетных павильонов 17
1.3. Понятийно-терминологический аппарат в павильонном пчеловодстве, дополнения в термины и определения понятий 25
1.4. Температурно-влажностный режим при зимовке пчелиных семей в кассетных павильонах 1.4.1 Температурный режим пчелиного клуба 26
1.4.2 Влажностный режим пчелиного клуба 31
1.5. Технология, особенности и преимущества содержания пчел в кассетных павильонах 35
2. Собственные исследования 40
2.1. Материал и методы исследования 40
3. Результаты собственных исследований 55
3.1. Усовершенствование конструктивных элементов кассетных ульев павильона «Берендей-1» 55
3.2. Микроклиматические параметры гнезда при содержании пчелиных семей в усовершенствованных кассетных ульях в павильоне «Берендей-1» 58
3.2.1. Формирование температурного режима при зимовке пчелиных семей в усовершенствованных кассетных ульях 58
3.2.2. Динамика относительной влажности в гнезде при содержании пчелиных семей в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки 62
3.2.3. Особенности температурно-влажностного режима в пчелиных семьях при содержании в усовершенствованных кассетных ульях в кассетном павильоне в весенний период 66
3.3. Сбор пчелопродукции пчелиными семьями при содержании в усовершенствованных кассетных ульях в павильоне летом 2017 г. 69
3.4. Совершенствование потолочины, дна кассетного улья и разработка метода контролируемого содержания пчелиных семей в передвижных павильонах в зимний период 71
3.5. Качественные показатели состояния пчелиных особей по периодам зимовки в усовершенствованных кассетных ульях в павильоне 73
3.5.1. Биологические показатели пчелиных особей при зимовке в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки 74
3.5.2. Состояние антиоксидантной системы в организме рабочих особей в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки 79
3.5.3. Биохимические показатели в организме рабочих особей в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки 83
3.5.4. Динамика изменения гистохимических показателей в организме рабочих пчел в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки 88
3.5.5. Содержание некоторых аминокислот в организме рабочих пчел в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки 91
3.6. Использование кормовых запасов семьями пчел при содержании в павильоне с усовершенствованными кассетными ульями 96
3.7. Влияние усовершенствования кассетных ульев на сохранность рабочих пчел при павильонном содержании пчелиных семей в зимний период 98
3.8. Статистическая обработка результатов показателей температуры, влажности и количества подмора, полученных при проведении исследований зимовки пчелиных семей в кассетных павильонах за 2016-2018 гг. 105
3.9. Экономическое обоснование результатов исследований 111
Заключение 117
Выводы 120
Практические предложения 122
Список литературы 123
- Обзор передвижных кассетных павильонов
- Формирование температурного режима при зимовке пчелиных семей в усовершенствованных кассетных ульях
- Биохимические показатели в организме рабочих особей в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки
- Экономическое обоснование результатов исследований
Введение к работе
Актуальность темы. Продукты пчеловодства обладают ценными уникальными свойствами, имеют широкое применение и незаменимое значение в различных отраслях народного хозяйства: в производстве лекарств, лечебных и диетических продуктов питания, в парфюмерно-косметической промышленности и медицине, а также в гальванопластике, радиотехнике и электронике, при изготовлении мастик, полировок и лакокрасочной продукции. Благодаря пчелам получают востребованные натуральные биологически активные продукты: мед, воск, пыльцевую обножку, пергу, прополис, маточное молочко, гомогенат личинок трутней, пчелиный яд. Пчелиные семьи используются для опыления садов, значительных площадей технических и кормовых культур, способствуют увеличению их урожайности и повышению качества плодов и семян.
Наращивание рентабельности пасек и наиболее полное использование
медоносных ресурсов возможны только при организации кочевого пчеловодства.
Использование передвижных павильонов обеспечивает высокую мобильность
пасек, создает условия для организации практически непрерывного медосбора в
течение весенне-летнего периода, обеспечения надежного опыления
энтомофильных сельскохозяйственных культур и повышения
производительности труда пчеловодов.
Для уменьшения теплопотерь в пчелиных семьях кассетные павильоны начали оснащать полимерными материалами. Среди огромного количества полимерных материалов особое место занимает ПЭТ-пленка. Однако, влияние выпускаемых, на основе таких материалов, кассетных ульев для содержания пчелиных семей в павильонах на состояние пчелиных семей в целом и отдельных особей, в частности, не изучено. При внедрении новых материалов и оборудования, необходимо не нарушать температурно-влажностный режим гнезд пчелиных семей, создавать комфортные и оптимальные микроклиматические условия, необходимые для развития пчелиных особей и работы пчелиных семей.
В связи с вышеизложенным, является целесообразным исследование биологических показателей, технологических аспектов и микроклиматических параметров зимовки пчелиных семей в кассетных ульях, оснащенных инновационными материалами на полимерной и металлической основе, при содержании пчел в передвижных павильонах.
Степень разработанности темы. Медоносные пчелы как общественно организованные насекомые обладают умением создавать микроклимат в гнезде. При этом семья пчел способна вырабатывать необходимое для каждого периода жизнедеятельности тепло, регулировать температуру в своем жилище, влиять на его газовый состав и даже на влажность воздуха (Г. А. Аветисян, 1971; С. А. Бондарев, 2011; Н. И. Кривцов, 2010; Е. П. Лапынина, 2009; А. Г. Маннапов, 2012; А. Г. Маннапов, 2016).
Съедая за зиму более десяти килограммов меда, пчелы отдают во внешнюю среду эквивалентное количество влаги. Теория зимовки пчелиной семьи является одним из наиболее сложных и ключевых вопросов практического пчеловодства. Вследствие этого исследователями были изучены теплофизические процессы
формирования пчелиного клуба, условий стационарности температурного поля внутри него, динамики термогенеза пчел при содержании пчелиных семей в ульях различных систем в процессе зимовки. Однако исследований, касающихся температурно-влажностного режима при зимовке пчелиных семей в кассетных павильонах, очень мало.
Цель исследований – оптимизация температурно-влажностного режима гнезда пчелиных семей и биологических показателей организма рабочих особей в процессе зимовки в кассетных ульях, оборудованных инновационными материалами на полимерной и металлической основе при содержании и комплексном использовании пчел в передвижных кассетных павильонах.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи исследований:
-
Усовершенствовать и испытать кассетные ульи с дверцами из инновационных материалов на полимерной и металлической основе и кассеты из деревянного и алюминиево-металлического каркаса для павильонного содержания пчелиных семей.
-
Изучить формирование микроклиматических параметров гнезда при оснащении кассетных ульев дверцами с инновационными материалами на полимерной и металлической основе при содержании пчелиных семей в павильоне.
-
Выявить изменения биологических, физиологических, биохимических (азот, жир, гликоген) и интерьерных показателей в организме пчел при зимовке в кассетных ульях с дверцами из инновационных материалов на полимерной и металлической основе при содержании пчелиных семей в павильоне.
-
Определить динамику содержания некоторых незаменимых аминокислот в организме пчелиных особей в процессе зимовки в кассетных ульях с дверцами из инновационных материалов на полимерной и металлической основе при содержании пчелиных семей в павильоне.
-
Установить влияние кассетных ульев с дверцами из инновационных материалов на полимерной и металлической основе на качественные показатели состояния пчелиной семьи, пчелиных особей, на динамику расхода кормов и зимнего отхода рабочих пчел при содержании пчелиных семей в павильоне.
-
Предложить научно обоснованный технологический регламент содержания и комплексного использования пчелиных семей в кассетных павильонах с дверцами из инновационных материалов на полимерной и металлической основе в зимний период.
Научная новизна. Впервые произведено усовершенствование и испытание
содержания пчелиных семей в павильонах с дверцами кассетных ульев из
инновационных материалов на полимерной и металлической основе, с кассетами,
имеющими деревянный и алюминиево-металлический каркасы. Впервые
представлены данные по формированию микроклиматических параметров гнезда,
содержанию некоторых незаменимых аминокислот, биохимических,
гистохимических показателей в организме пчелиных особей, расходу кормов и
зимнему отходу пчел в процессе зимовки в кассетных ульях с дверцами из инновационных материалов на полимерной и металлической основе при содержании пчелиных семей в павильоне.
Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что усовершенствованный кассетный улей для павильонного содержания пчелиных семей с использованием инновационных материалов на металлической основе позволяет медоносным пчелам управлять воздухообменом в гнезде, создавать оптимальный микроклимат и экономно использовать кормовые запасы. В практическом плане доказано, что зимнее содержание пчелиных семей в кассетных ульях с дверцей из металлической сетки, по сравнению с дверцами из ПЭТ-пленки, снижает гибель пчелиных особей, регистрируется наиболее оптимальный стабильный диапазон температуры в гнезде в процессе зимовки. При содержании пчелиных семей в ульях с дверцами из ПЭТ-пленки регистрируется понижение биологических, физиологических и интерьерных показателей в организме пчел, в гнездах наблюдается появление плесени и закисание кормов, всё это приводит к увеличению гибели рабочих особей в зимний период. Результаты исследования послужили основой для разработки метода контролируемой зимовки и научно обоснованного регламента работ при содержании пчелиных семей в кассетных павильонах в зимний период.
Методология и методы исследований. При проведении теоретических
расчетно-аналитических исследований использовались общеизвестные законы
физики, теплотехники и математики. Применены методики: зоотехнические,
биохимические, гистологические, биометрические с использованием
современного сертифицированного оборудования, а также установок и приборов, специально изготовленных для решения поставленных задач. Полученный цифровой материал обработан методом вариационной статистики на персональном компьютере с помощью программного пакета MS Excel 2007.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту, соответствуют представленным выше задачам исследований.
Степень достоверности и апробация результатов. Основные результаты
исследования доложены и представлены на Международной научно-практической
конференции «Наука молодых – агропромышленному комплексу» (Москва, 2016),
на IV Международной, VI Всероссийской научно-практической конференции
«Пчеловодство холодного и умеренного климата» (Псков, 2016), на VI
Всероссийской научно-практической конференции «Состояние и перспективы
увеличения производства высококачественной продукции сельского
хозяйства» (Уфа, 2016), научно-практической конференции «Инновационные
инжиниринговые технологии в устойчивом развитии сельских
территорий» (Москва, 2017), научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития современного пчеловодства и апитерапии» (Рязань, 2017).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 8 статей, в том числе 3 – в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки Российской Федерации, 2 – в международных изданиях.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, предложений производству, списка литературы. Объем работы составляет 137 страниц машинописного текста, включает 30 таблиц, 24 рисунка. Список литературы включает 182 источника, в том числе 44 работы иностранных авторов.
Обзор передвижных кассетных павильонов
Павильон для пчел – это помещение для круглогодичного содержания пчел, используемое при павильонном пчеловодстве (Г. Д. Билаш, 1991).
Павильоны для пчел подразделяются на стационарные и передвижные.
В местностях с устойчивой медоносной базой могут использоваться стационарные павильоны, как для развития (наращивания силы) семей, так и для главного взятка. Павильоны могут быть отдельно стоящими – это специально построенные помещения для павильонов, не выполняющие никаких других функций, пристроенными – павильоны, примыкающие одной или двумя стенами к постройке, предназначенной для других целей: дом, дача, склад и т. д. и, наконец, встроенными – павильоны, являющиеся частью других строений: дома (например, второй этаж), дачи, чердака (часть или весь чердак).
Стационарные павильоны могут быть построены из различных материалов (бревна, брус, доски), глинобитными, шлакозаливными и др. Как правило, размеры стационарных павильонов зависят от наличия места, а также планируемого количества содержания в них пчелиных семей.
Передвижные павильоны – это фургоны на металлических и (или) деревянных каркасах, устанавливаемые на автомобильные или тракторные прицепы и другие транспортные средства и используемые при вывозе пчел к медоносам для наращивания силы семей, медосбора и опыления сельскохозяйственных растений (Г. Д. Билаш, 1991). Передвижные павильоны в свою очередь подразделяются на колесные, погрузочно-разгрузочные и санные. В последние годы из передвижных павильонов самыми удобными и мобильными в использовании во время кочевки признаны павильоны, собранные на базе платформы с опорно-подъемными механизмами. Павильоны не требуют специальной техники для осуществления погрузочно-разгрузочных работ, перевозятся на любом транспортном средстве с допустимой грузоподъемностью. Такие павильоны могут быть перевезены, как обычный груз, по дорогам общего пользования, в том числе по шоссе с интенсивным движением. В России кочевое пчеловодство наиболее распространено в южных и горных районах страны, но пока не приобрело промышленных масштабов.
Изданная в 1972 году Владимиром Михайловичем Тетюшевым брошюра «Пасека на колесах», послужила очередным шагом развития павильонного пчеловодства (В. М. Тетюшев, 1972). Автор сообщает, что в последние годы в Ленинградской области появились различные передвижные павильоны – пасеки. Есть павильоны небольшие – на 8, 12 и 18 пчелиных семей, смонтированные па одной автомобильной оси, но есть павильоны и на 30-40 семей, построенные на двух автомобильных осях. Немало павильонов на колесах построено и курсирует в других областях и республиках страны. Они есть в Куйбышевской и Ивановской областях, на Кавказе и Украине (В. М. Тетюшев, 1972).
Павильонное кассетное содержание пчел начало более активно формироваться в 80-90 годах XX века. В Научно-исследовательском институте пчеловодства в 80-х годах было разработано несколько вариантов передвижных павильонов. Один из них вместо колес имеет четыре металлические опоры (рис. 1.2), а транспортировка осуществляется на шасси автомобиля ГАЗ 53А (автор Е. М. Ульяничев). В современных павильонах подобные опоры преобразованы в опорно-подъемные устройства. Другие варианты павильонов для транспортировки и круглогодичного содержания пчелиных семей отличаются большой вместимостью ульев и комфортабельными условиями для труда и быта пчеловодов. Такой павильон на 80 пчелосемей и 50 отводков (рис. 1.3), построенный в совхозе-техникуме имени И. В. Мичурина (Тамбовская область) П. А. Полтининым, успешно прошел испытания и эксплуатировался (П. И. Тименский, 1972). В Музее пчеловодства на пасеке Сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева представлены одни из ранних кассетных стояков ульев (рис. 1.4). В качестве несущей конструкции по бокам кассеты в нем использовались стандартные пчеловодные рамки (рис. 1.5), что значительно осложняет работы по осмотру гнезд и является существенным недостатком при эксплуатации.
В Смоленской области пчеловод Пушенков стал применять полукочевку. Ранней весной он развозил пасеку, насчитывающую 200 семей, по области и формировал точки по 10-13 ульев. Это позволило получать от каждой семьи по 50 кг товарного меда, пасека стала рентабельной. Но неохраняемые ульи стали легкой добычей для грабителей. Пчеловод нашел выход, сконструировав улей, в который заселял по 5-10 семей. Главная идея такого огромного улья состоит в том, что общая крыша закрывается на замок, затрудняя разграбление. Погрузить его на транспорт можно только краном. На его изготовление потребовалось меньше материалов, и жизнь пчел в нем стала более комфортной из-за благоприятного микроклимата.
Пчеловоды В. Р. Татаренко и Б. И. Тенцер изобрели павильон на колесах «Колосок» (рис. 1.6), в котором располагались 32 семьи. Чертежи, рекомендации по изготовлению и эксплуатации павильона были обобщены и опубликованы в книге: «Эффективное пчеловодство». Кочевали с павильоном по полям Кубани и Ростовской области. Применение улья Пушенкова и павильона «Колосок» в теплых климатических условиях дало преимущество перед простыми ульями всех систем (В. Р. Татаренко, Б. И. Тенцер, 1989).
Профессор В. Г. Кашковский, аспирант Н. В. Киселев и пчеловод В. Н. Киселев (Новосибирский государственный аграрный университет) решили воспользоваться этим оборудованием в сибирской тайге. Изготовили пять павильонов на колесах по типу «Колосок», внеся небольшие изменения. На юге пчелы в таком многосемейном павильоне зимуют на улице с использованием электрообогрева. Но в сибирской тайге он не помогает, поэтому построили зимовник, в который помещается пять павильонов и еще 150 пчелиных семей в ульях-лежаках. Уход за 310 семьями осуществляет один пчеловод с двумя сезонными помощниками. Сконструированные павильоны используют с 1991 г. (В. Г. Кашковский, Н. В. Киселев, В. Н. Киселев, 2013).
Свою лепту в развитие пчеловодства внес С. Ф. Кривошей (рис. 1.7) изданием и рассылкой по запросам пчеловодов книги «Передвижной кассетный павильон для содержания пчел» и чертежей разработанного павильона марки ПП-10 УКО (передвижной павильон на десять ульевых кассетных отсеков). Степан Филиппович Кривошей занимался пчеловодством с 1975 года, опробовал ульи всех систем; с 1984 года содержал пчел в передвижном павильоне, сначала в многокорпусных, а затем в кассетных ульях, кочевал с 1993 года. Он считал, что кассетные отсеки (ульи) – самые прогрессивные и практичные в использовании, особенно в передвижных павильонах (С. Ф. Кривошей, 2006).
В настоящий момент, наиболее часто используемым и перспективным является разработанный Андреем Юрьевичем Горячевым кассетный павильон «Берендей» (рис. 1.8). К 2018 году только на производстве А. Ю. Горячевым был организован выпуск более сотни кассетных павильонов, которые эксплуатируются по всей территории России и ближнего зарубежья.
Современные достижения науки и техники в применении нового оборудования и материалов при сборке кассетных ульев и павильонов позволяют добиться интенсивного комплексного использования пчелиных семей при производстве продуктов пчеловодства (пыльцы, маток, пакетов пчел или отводков, воска, прополиса, маточного молочка), при сдаче пчел в аренду хозяйствам для опыления сельскохозяйственных культур.
При этом передвижные кассетные павильоны обладают рядом неоспоримых преимуществ, таких как: простота содержания и обслуживания, получение большего количества пчелопродукции, упрощение процесса подкормки и интенсивного раннего весеннего наращивания пчелиных семей, работа с пчелами в любую погоду, значительное сокращение площади участка и возможность использования как стационарно, так и в мобильном варианте (отпадает необходимость строительства омшаника), сокращение трудовых и финансовых затрат на перемещение пасеки с точки на зимовку и с зимовки на точку.
Формирование температурного режима при зимовке пчелиных семей в усовершенствованных кассетных ульях
В своих жилищах пчелы способны управлять формированием температурного режима. В функциональном отношении этот процесс осуществляется за счет сокращения актомиозинового комплекса мышечных волокон торакальной мускулатуры. Она не всегда бывает связана с двигательной активностью или полетом. Это обстоятельство является особенно важным в осенне-зимний период. При этом пчелы, образующие зимний клуб, находясь в неподвижном состоянии при формировании температурного оптимума, микросокращениями торакальной мускулатуры разогревают грудной и брюшной отделы, которые, контактируя с сотами и пространством между сотами, согревают гнездовое пространство. Для образования тепла рабочие пчелы поедают кормовой мед. В организме пчелы данный углеводный корм обеспечивает микросокращения актомиозинового комплекса, при котором химическая энергия преобразуется в тепло, необходимое для поддержания температурного режима гнезда пчелиных семей, если температура понижается в процессе зимовки. Установлено, что чем сильнее пчелиная семья, тем проще ей поддерживать нужную температуру и тем меньше энергии на это уходит у каждой пчелы. Данные изучения температурного режима в гнездах пчелиных семей при содержании их в усовершенствованных кассетных ульях, установленных в павильоне «Берендей-1» зимой 2016-2017 гг., представлены в таблице 3.1.
Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что в 1-й группе температура в гнезде пчелиных семей в первом периоде (11 ноября – 24 января) была выше по сравнению с аналогичным значением, регистрируемым во 2-й группе. Так, в 1-й группе описываемый показатель колебался в пределах от 5,6 до 6,1 С, а во 2-й группе вначале он был на уровне 4,8 С, затем стабилизировался в пределах от 4,1 до 4,2 С.
Во втором периоде описываемый параметр вначале повышался, затем понижался и к концу данного периода вновь повышался, составляя по срокам наблюдений в 1-й группе (контрольная группа) 5,9; 3,8; 6,6 С, а во 2-й группе – соответственно 4,4; 1,9; 5,1 С. Отрицательные среднесуточные показания атмосферной температуры в период третьей части исследований продержались до конца марта. В третьем периоде зимовки, в гнездах пчелиных семей 1-й контрольной и 2-й опытной группах происходит заметное повышение уровня данного параметра. Так, с 24 марта по 8 апреля температура повышается по сравнению с первоначальным значением в 1-й группе в 2,57 и 2,71 раза, во 2-й группе – в 2,68 и 2,7 раза. Максимально высокие уровни температуры регистрируются в конце третьего периода зимовки, в этот период устанавливается положительная среднесуточная атмосферная температура, и пчелиные семьи активно выращивают расплод. В 1-й группе данный показатель составил 19,7 С, во 2-й группе – 15,8 С.
С учетом повышения среднесуточных температур в 3-й период зимовки 2016-2017 гг. в гнездах пчелиных семей температура составила 9,8 С в 1-й контрольной группе и 7,7 С во 2-й опытной группе.
Данные изучения температурного режима в гнездах пчелиных семей при содержании их в усовершенствованных кассетных ульях, установленных в павильоне «Берендей-1» зимой 2017-2018 гг., представлены в таблице 3.2.
Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что в третьей части наших исследований в процессе зимовки в 1-й контрольной группе температура в гнезде пчелиных семей была выше по сравнению с аналогичным значением, регистрируемым во 2-й опытной группе. Атмосферная температура в течение 3-й части наших исследований была значительно ниже, и до конца марта присутствуют отрицательные среднесуточные температуры, но температура в семьях остается стабильной за счет обогревателя, установленного в павильоне, что находит отражение в параметрах влажности, регистрируемых в пчелиных семьях обеих групп. Так, в 1-й группе в первой половине зимовки (с середины ноября по первую декаду февраля) описываемый показатель колебался в пределах от 7,7 до 8,8 С, а во 2-й группе вначале он был на уровне 7,4 С, затем стабилизировался в пределах от 6,7 до 7,2 С.
Во втором периоде зимовки изменение значения описываемого параметра имело волнообразный характер по срокам наблюдений в 1-й группе (контрольная группа): 8,2; 8,8; 8,5 С, а во 2-й группе было более стабильным 6,7; 6,7; 6,6 С соответственно. В третьем периоде зимовки в гнездах пчелиных семей контрольной и опытной групп происходит заметное повышение указанной величины. Так, с 25 марта по 7 апреля температура в гнездах повышается, т.к. пчелиные семьи начинают выращивать расплод, не смотря на низкие атмосферные температуры. Максимально высокие уровни температуры регистрируются в первой декаде апреля. В 1-й группе данный показатель составил 14,1 С, во 2-й группе – 9,2 С. Зимой 2017-2018 гг. очистительный облет и выращивание расплода началось практически на месяц позже, по сравнению с предыдущем годом.
Среднесуточная температура зимой 2017-2018 гг. в гнездах пчелиных семей составила 9.01 С в 1-й контрольной группе и 7,22 С во 2-й опытной группе.
Таким образом, обобщение результатов 2-й и 3-й части наших исследований температурного режима гнезда, создаваемого рабочими пчелами в процессе зимовки, позволяет отметить, что более комфортные условия для зимовки создаются во 2-й группе, где использовались кассетные ульи с дверцами из сетки на металлической основе, а кассеты имели алюминиево-металлический каркас.
Проведенный статистический анализ по температурным параметрам свидетельствует о наличии существенных различий между испытуемыми группами. При фактических значениях критерия Стьюдента (t-статистика) равных 6,27 и 4,48 соответственно для 2-й части и 3-й части исследований табличное значение данного критерия при уровне значимости 0,05 равно соответственно 2,306 и 2,145. В 1-й группе (контрольная группа) температура была незначительно повышена. Так, за период эксперимента разница средних значений температуры в гнездах 1-й контрольной и 2-й опытной групп составила зимой 2016-2017 гг. 2,04 С, зимой 2017-2018 гг. – 1,79 С. Это указывает на то, что более экономное расходование кормовых запасов в зимний период без излишнего переувлажнения гнезда осуществляется во 2-й группе, что подтверждается количеством израсходованного кормового меда.
Биохимические показатели в организме рабочих особей в усовершенствованных кассетных ульях в процессе зимовки
Оценка качественного состояния рабочих особей связана с контролем изменения содержания резервных веществ, которые содержатся во всем теле медоносных пчел. Резервные вещества накапливаются в организме пчелиных особей при ассимиляции или усвоении органических веществ, поступающих в организм, и уподоблении их органическим веществам, свойственным данному организму. Обычно она протекает с использованием энергии, высвобождающейся при процессах диссимиляции. При этом образуются или синтезируются соединения, обладающие высокой энергией (так называемые макроэргические), которые становятся источником энергии, освобождающейся при диссимиляции.
К резервным веществам, откладывающимся в жировом теле и локомоторных органах, относится белок (в который входит азот). Белки служат пластическим материалом для построения организма и обеспечивают поддержание его в функциональном состоянии.
В процессе подготовки к зиме пчелы накапливают резервное количество азотистых веществ, которые откладываются во всех частях их тела. Потребляя зимой мед, в котором очень мало белковых веществ, пчелы имеют возможность удовлетворять потребности организма в азотистых веществах за счет запасов, отложенных в виде резервов в теле. Количество оставшегося азота в организме пчел к концу зимовки особенно важно при выращивании расплода, который появляется в гнезде уже в феврале. Хотя количество личинок в гнезде сначала бывает небольшим, пчелы в это время еще не могут в полной мере потреблять пергу и вынуждены вырабатывать молочко за счет резервов своего тела.
Так, данные, представленные в таблице 3.10, показывают, что усиленный расход резервных белков, регистрируемый по содержанию азота, наблюдается в 1-й группе. Во 2-й группе данный процесс был более сглаженным. При этом содержание азота в данной группе заметно преобладало как в начале наблюдений, так и к третьему сроку исследований. Здесь описываемый параметр составил 41,91 мг, а контрольной группе его было меньше на 2,02 мг – 39,89 мг. Примерно такая же тенденция сохранялась и ко второму сроку наблюдений. К данному сроку эксперимента содержание азота в теле рабочих особей данной группы, было больше на 2,98 мг. Самый высокий уровень в сохранности азота к концу зимовки регистрировали во 2-й группе – 31,74 мг. Здесь он был выше аналогичного значения контрольной цифры на 2,3 мг. Данная разница является существенной, поскольку фактическое значение t-критерия Стьюдента равно 8,66, при t табл. с уровнем значимости = 0,01, равным 3,707.
Таким образом, количество оставшегося азота в организме пчел к концу зимовки показывает, что рабочие пчелы 2-й группы, зимовавшие в кассетах с дверцами с металлической сеткой, обладают более высокой способностью к выращиванию расплода и активному развитию пчелиной семьи в весенне-летний период.
Значение жиров в обмене веществ, протекающих в организме рабочих особей, чрезвычайно велико. Накопление жира в осенний и весенний периоды представляет собой одну из форм конденсации энергии в периоды активного питания, которая расходуется в состоянии вынужденного покоя. Тем более это важно для пчел в холодных районах страны с большим безоблетным периодом (до 140 и более дней). Данные об изменении содержании жира в теле рабочих особей приведены в таблице 3.11.
Содержание жира в организме рабочих пчел 1-й группы на первый срок наблюдений было ниже аналогичного значения, регистрируемого во 2-й группе. Так через 30 дней после очистительного облета в 1-й группе он был на уровне 34,71 мг, а во 2-й группе больше на 2,17 мг – 37,87 мг.
Такая же тенденция в динамике содержания жира в теле пчелиных особей в разрезе контрольной и опытной групп сохраняется и 15 февраля (31,32 и 29,76 мг, в контроле меньше на 1,56 мг).
На третий срок наблюдений, даже несмотря на начало выращивания расплода, во 2-й группе уровень жира в организме пчел был выше по сравнению с контрольным значением. При этом понижение жира в организме пчелиных особей, по сравнению с его первоначальным уровнем, на данный срок наблюдений в 1-й группе составило 1,3 раза, а во 2-й группе – 1,34 раза. Но вместе с тем значение этого показателя у пчел 2-й группы, содержавшихся в кассетах с дверцами, снабженными сеткой на металлической основе, к концу зимовки, было выше на 2,3 мг, чем у пчел 1-й группы.
Таким образом, по остаточному количеству жира пчелы из 2-й группы имеют устойчивую тенденцию по преобладанию такого жизненно важного вещества относительно рабочих пчел 1-й группы. На конец исследований содержание жира в теле рабочих пчел составляло 28,3 мг во 2-й группе и 26,7 мг в 1-й контрольной группе.
Гликоген – это сложный углевод, представляющий энергетический резерв, который при необходимости может быстро восполнить внезапный недостаток глюкозы, обеспечить мышечные сокращения и восстановление структурных повреждений. Особенно он необходим для обеспечения микросокращений актомиозиного комплекса грудных мышц по обеспечению оптимальной температуры в улочках гнезда с зимующими пчелами. Данные, представленные в таблице 3.12, показывают, что расход гликогена интенсивно происходит как в 1-й контрольной группе, так и во 2-й группе. Однако, как показывают результаты наших исследований, на уровень его содержания влияют изменения конструктивных элементов кассетных ульев.
Так, содержание гликогена в начале опытов находилось на уровне 11,7 и 13,1 мг. К концу исследований его уровень был заметно больше во 2-й группе – 10,37 мг (в контроле – 8,16 мг). При этом за время наблюдений по срокам исследований градиент расхода гликогена у пчел 1-й группы, содержащихся в кассетах с дверцами из ПЭТ-пленки, был выше по сравнению со 2-й группой, где дверцы были оснащены металлической сеткой, и разница в расходе данного вещества достигла в 2,21 мг.
Таким образом, расход оцениваемых резервных веществ (азот, жир, гликоген) был выше у пчел 1-й группы, по сравнению со 2-й группой. При этом исследуемые показатели у рабочих пчел во 2-й группе к третьему сроку наблюдений имели лучшую сохранность, чем в 1-й группе. Так, содержание азота было больше на 8 %, жира – на 6 %, гликогена – на 27 %. Следовательно, по окончании зимовки рабочие пчелы из 2-й группы, сохранившие в теле больше резервных веществ, способны не только выращивать больше расплода, но и обеспечивать большую летную активность по приносу нектара и пыльцы для наращивания силы семьи к летним медосборам.
Проведенный статистический анализ по данным параметрам содержания резервных веществ в организмах рабочих пчел, свидетельствует о наличии существенных различий между испытуемыми группами, поскольку фактическое значение критерия Стьюдента (t-статистика) по содержанию азота равно 8,66, по содержанию жира 3,96, по содержанию гликогена 7,23, что значительно выше табличного значения данного критерия с =0,05.
Экономическое обоснование результатов исследований
Экономическую эффективность производства продукции любой отрасли сельского хозяйства, в т.ч. и пчеловодства, характеризуют такие показатели, как себестоимость продукции, цена ее реализации, прибыль, уровень рентабельности и производительность труда.
Эффективность производства пчеловодческой продукции имеет ряд особенностей и свою специфику – значительную степень влияния природных, экономических, социальных и экологических условий. На продуктивные показатели пчелиных семей влияет множество факторов. Однако наиболее важными считаются физиологическое состояние пчелиной семьи и качество пчелиных особей, выращенных к главному медосбору.
Благополучный исход зимовки во многом определяет продуктивность пчелиных семей, производительность труда пчеловода и экономическую эффективность пасеки в целом. В нашем случае, при содержании пчелиных семей обоих групп в кассетном павильоне, разница в производительности труда пчеловода и стоимости кассетных ульев незначительна. Наибольшее влияние на себестоимость продукции оказывают последствия различных условий содержания пчелиных семей. Если семьи пчел перезимовали благополучно, не имели большого ослабления (подмора), сохранили чистое гнездо, имеют запас корма и вышли из зимовки здоровыми, значит, такие пчелы обладают высокой жизнеспособностью, и уход за ними весной не составит большого труда. Пчелиные семьи быстро развиваются весной после качественно проведенной зимовки, выращивают много расплода и обеспечивают пчеловода большим количеством пчелопродукции.
Экономический ущерб, который наносится пчеловодству плохой зимовкой, примерно равен стоимости всего получаемого от них меда. Большой отход или сильное ослабление пчелиных семей в зимний период может свести на нет всю напряженную работу пчеловода в течение всего предыдущего весенне-летнего сезона. Еще больший ущерб наносит пасеке значительный отход пчел в плохо перезимовавших пчелиных семьях, достигающий в ряде случаев 50-75 % от их численности перед зимовкой (нормальная смертность пчел во время зимовки не превышает 10 %). В исследуемых группах разница в массе подмора в среднем на одну пчелиную семью достигает 40 % и превышает показатель нормальной смертности пчел. Также необходимо учитывать значительное ослабление и ухудшение качественных биологических показателей отдельных особей, выявленное в процессе эксперимента. На устранение последствий зимовки на плохо перезимовавшей пасеке уходит значительная часть усилий и времени, а иногда и весь весенне-летний сезон. О высокой продуктивности пчелиных семей и о высокой производительности труда пчеловода на такой пасеке не может быть и речи.
Известно, что слабые и вообще неблагополучные семьи (нередко в таких семьях: гибнут матки, возникают заболевания пчел, что наблюдалось нами в пчелиных семьях, содержащихся в кассетных ульях с дверцами из ПЭТ-пленки), не дают продукции, требуя в то же время больших затрат рабочего времени на их исправление. Известный ученый из США, директор Института пчеловодства штата Висконсин в Мэдисоне, профессор К. Л. Фаррар еще более полувека назад считал, что ущерб от семей, перезимовавших, но вышедших из зимовки ослабленными, значительно превышает таковой от полностью погибших семей (Г. М. Туников, В. И. Лебедев, А. И. Торопцев, 1996 г.). Одной перезимовавшей пчелой выкармливается в среднем 1,12 личинки, 1 кг молодых пчел за 12 дней 15440 личинок, или по 1286 личинок за сутки (Г. Ф. Таранова, 1946).
При равных прочих условиях, разница в массе подмора между пчелиными семьями, содержащимися в кассетных ульях с дверцами с металлической сеткой и ПЭТ-пленкой, равна 50-80 г. Разница в количестве погибших пчел в результате неблагополучной зимовки может достигать 600-1000 шт. в весенний период с учетом погибших вне улья пчел.
Сильные семьи при этом лучше выкармливают расплод (таблица 3.26), и в результате поколение выводящихся молодых пчел в сильных семьях имеет более длинные хоботки, широкие и длинные крылья, больший объем медового зобика в сравнении с пчелами, выращенными в слабых семьях (Ф. А. Тюнин, 1947).
За период развития пчелиной семьи к главному взятку с момента начала маткой кладки и вывода расплода весной проходит 2,5-3 месяца. С учетом 21-дневного цикла развития пчелиных особей, за этот период разница в массе пчелиных семей, содержащихся в кассетных ульях с дверцами с ПЭТ-пленкой и металлической сеткой, достигает 700-1000 г или 7000–10000 тыс. рабочих особей, что заметно сказывается на сборе пчелопродукции.
С увеличением силы семей (Ф. А. Тюнин, 1947) значительно возрастает их продуктивность по валовому сбору меда и во много раз увеличивается количество получаемого товарного меда (таблица 3.26). В этом в первую очередь и заключается важнейшее значение содержания сильных семей на пасеке, наращивания большей силы к медосбору, так как доходность пасеки определяется, прежде всего, количеством товарного меда.
Результаты наших исследований показали, что пчелиные семьи в кассетных ульях с дверцами из инновационной металлической сетки превосходили контрольную группу по росту и накоплению ими массы пчелиной семьи к главному медосбору (таблица 3.28). Так, в контрольной группе сила пчелиных семей составляет лишь 19,5 улочек, а в опытной группе она выше в 1,33 раза, или 26,0 улочек. В пересчете на живую массу пчелиные семьи опытной группы превосходили аналогичный показатель контрольной группы на 1,5 кг (на 6,5 улочек). При этом темпы развития пчелиных семей опытной группы позволяют в течение летнего сезона сформировать два отводка, реализовать 4-рамочные пакеты, в то время как в контрольной группе - только один.
Анализ количества произведенной продукции показывает, что достигшие биологического оптимума по массе, пчелиные семьи 2-й группы (опытная группа) отличаются высокой работоспособностью по сбору товарного меда, количеству собранной цветочной обножки (цветочная пыльца) и прополиса, а также по числу отстроенных сотов. Так, разность средних значений по количеству полученного товарного меда между семьями, содержащимися в кассетных ульях с дверцами с металлической сеткой и ПЭТ-пленкой, достигает 7,3 кг, по сбору цветочной обножки – 0,7 кг, а по прополису – 80 г. Пчелиные семьи 2-й группы отличаются и высокой гнездостроительной деятельностью. Здесь количество отстроенных сотов в 2,08 раза выше по сравнению с соответствующими данными контрольной группы.
Расчеты экономической эффективности производства продуктов пчеловодства при содержании и пчелиных семей в кассетных ульях с дверцами из ПЭТ-пленки и металлической сетки представлены в таблице 3.30. При определении денежной массы 1 медовую единицу приравняли рыночной стоимости 1 кг меда.