УДК 638.15-085
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ НА ПЧЕЛ И КЛЕЩЕЙ ВАРРОА.
1 Независимый исследовательский проект Apivox
Электронная почта — glebskij@gmail.com.
Аннотация
Щавелевая кислота является очень эффективным активным веществом против клещей Варроа, если ее применять при отсутствии расплода и при достаточной влажности в улье. Она пока еще не вызывает резистентности, и не оставляет следов в меде, и при определенных условиях применения хорошо переносится пчелами. Тем не менее, обработанные семьи, как правило, выходят из зимовки несколько слабее, чем контрольная группа [1]. Это говорит о том, что щавелевая кислота оказывает существенное воздействие и на пчел. Считается, что это воздействие проявляется при контакте пчел с кислотой в той или иной форме. Но что происходит в улье после обработки?
- Во-первых, из статьи швейцарских ученых мы выяснили, что наиболее удобно и эффективно применение 3,2-3,7%% щавелевой кислоты, разведенной в сахарном сиропе 1:1 [2].
- Во-вторых, из статьи итальянского пчеловода [3] мы узнали о том, что после обработки щавелевой кислотой происходит повышение температуры в улье даже в осеннее безрасплодное время до температур от +30С до +42С.
- В-третьих, от пчеловодов-практиков мы узнали, что использование щавелевой кислоты может провоцировать начало яйцекладки маткой не смотря на позднее осеннее время.
- В четвертых, из статьи итальянского ученого [4] мы узнали, что щавелевая кислота действует на клещей даже без контакта с ними. Это означает, что щавелевая кислота оказывает не только контактное действие на клещей, но и оказывает на них общее угнетающее воздействие.
Проверка в ходе нашего собственного эксперимента показала, что есть прямая зависимость между подъемом температуры и количеством и скоростью осыпи клещей. Только там, где фиксируется подъем температуры свыше +30С, происходит существенная осыпь клещей уже в первые дни.
Дальнейший контроль с помощью прибора акустического контроля состояния пчел Apivox Smart Monitor показал, что подъем температуры, происходит не сам по себе, а за счет активной работы, которую выполняют пчелы, длительное время работая крыльями. Это подтвердил контроль спектра звукового фона улья после обработки щавелевой кислотой. Было установлено, что через некоторое время после обработки, часть пчел начинает активно работать крыльями, создавая вибро-акустические сигналы, аналогичные сигналам вентиляции, на частоте 125Гц, с 1й и 2й гармониками. Еще одна часть пчел эмитирует вибро-акустические сигналы на основной частоте 250Гц с вторичными пиками на частотах 125Гц и 375Гц. Такая форма спектра связана с импульсным характером этих сигналов, заполненных основной частотой.
Именно это дало возможность выдвинуть предположение о том, что опадение клещей является результатом комплекса действий. Во-первых — непосредственного воздействия самой кислоты и ее паров на клещей, во-вторых — высокой температуры, до которой разогреваются пчелы при работе крыльями. Если пчелам удается нагреть осенью улей до +30С — +42С, то до какой же температуры разогреваются сами пчелы! Высокая температура в улье в свою очередь способствует лучшему испарению кислоты и повышению ее концентрации в воздухе в улье. В-третьих – благодаря механической вибрации, создаваемой пчелами при высокой скорости взмахов крыльями. Кроме этого, работа крыльями создает потоки воздуха, способствующие равномерному распределению паров кислоты по всему объему улья. И в-четвертых — щавелевая кислота оказывает опосредованное воздействие на клещей через гемолимфу и жировое тело пчелы, которая частично метаболизирует щавелевую кислоту, и которая таким путем попадает в организм клещей [6].
Все это вместе, по нашему мнению, может создавать необходимый комплекс условий для гибели и последующей осыпи клещей Варроа при обработке семей пчел щавелевой кислотой.
Введение
Существует несколько способов обработки пчел щавелевой кислотой – это опрыскивание водным раствором кислоты, струйная обработка раствором кислоты в глицерине, раствором кислоты в сахарном сиропе и сублимация, или возгонка сухой кислоты с помощью специальных нагревателей (Рисунок 1). Эффективность всех этих методов не одинакова. Но все они оказывают воздействие на клещей. Происходит осыпь клещей. Иногда можно увидеть погибших пчел. Как правило, их не особенно много.
Рисунок 1 — способы обработки пчел щавелевой кислотой [1]
Что же происходит в процессе обработки? В чем причина опадения клещей? Считается, что щавелевая кислота производит контактное действие. При этом действие безсахарных растворов и сублимации менее эффективно и продолжается в течение меньшего времени. Возможное объяснение таково: щавелевой кислоте, как и всем кислотам, для активного действия необходима влага. Разбавленная кислота значительно более агрессивна, чем концентрированная. Добавление в раствор сахара или глицерина представляет собой, так сказать, химический запас влажности, который, следовательно, позволяет кислоте сохранять активность до тех пор, пока действует добавка. Возможно, что сахар и глицерин адсорбируют влагу из воздуха, и в этом причина их действенности. Водный раствор напрямую подает немного воды, которая, однако, быстро испаряется, после чего кислота может действовать только в том случае, если в улье достаточно влажно. Действенность сублимации полностью зависит от влажности воздуха в улье. Действительно, в научных трудах говорится о том, что наиболее эффективным является применение щавелевой кислоты разведенной в глицерине, затем в сахарном сиропе, и наконец в воде [1]. А глицерин — наиболее гигроскопичное вещество из всех остальных и наиболее долго не высыхающее. При этом наиболее удобным с точки зрения применения остается раствор щавелевой кислоты в сахарном сиропе как с точки зрения безопасности для человека, так и с точки зрения экологической чистоты для семьи пчел.
С другой стороны, имеются научные данные о том, что гибель клещей происходит и в закрытом объеме лабораторной капсулы, в которую помещены клещи и капли соответствующей жидкости, содержащей щавелевую кислоту [4]. При этом отмечается та же тенденция. Наилучший эффект дает раствор щавелевой кислоты в глицерине, а затем в сахарном сиропе. Таким образом, можно утверждать, что щавелевая кислота производит не только или не столько контактное действие на клещей, сколько обще-отравляющее. Это может косвенно подтверждаться научными данными, полученными итальянскими учеными, которые пометили щавелевую кислоту, растворенную в сахарном сиропе, радионуклидами для определения ее наличия в пчелах и всем что их окружает [5]. Препарат был введен по обычной методике — то есть капельно. В результате, через некоторое время, в теле пчел и их гемолимфе были обнаружены радионуклиды из раствора щавелевой кислоты. Радионуклиды были обнаружены в 8-9 дневном расплоде. Также были обнаружены радиоактивные маркеры в воске свеже-отстроенных сотов и в свежем меде, хотя и в мизерных концентрациях. При этом максимальная зараженность пчел была в течение первых 4х дней после применения препарата. По утверждению ученых это может означать, что результаты эксперимента согласуются с гипотезой о метаболизации щавелевой кислоты, осуществляемой пчелами. Таким образом, щавелевая кислота может действовать контактно непосредственно на клещей, а так же и через питание на взрослых пчелах и даже расплоде, приводя к их гибели.
Но что происходит с пчелами в улье после обработки их щавелевой кислотой, никто особенно не интересовался. Мы решили провести свой собственный эксперимент с четырьмя семьями разной силы, за которыми велось длительное наблюдение, и регулярно производились спиртовые смывки для понимания степени поражения этих семей клещами Варроа.
Материалы и методы
Для эксперимента мы использовали четыре семьи пчел породы Бакфаст третьего поколения. Две семьи достаточно сильных, занимающих каждая полный улей Дадана — №4 и №5. Две семьи ослабленные вирусным параличом, от которого они практически полностью избавились в течение лета, и занимающие одна около 2 улочек — №6, и другая 5-6 улочек — №3. Объем ульев в этих семьях не сокращался. Семья №6 была в последующем переселена в наблюдательный улей для продолжения эксперимента (Рисунок 2).
Рисунок 2 — ульи семей участвовавших в эксперименте и наблюдательный улей
Все семьи находились без лечения в течение всего весеннее-летнего сезона 2023 года. С апреля в них велся контроль заклещенности, которая составила к 19 сентября следующие значения: №3 – 2,5%, №4 – 19%, №5 – 14,4%, №6 – 14,5%. Остатки печатного расплода, имевшиеся на 19 сентября, были удалены, поэтому пополнения популяции клещей из расплода быть не могло, что гарантировало эффективность обработки щавелевой кислотой ( Рисунок 3).
Рисунок 3 — удаленные рамки с остатками расплода
Для обработки использовалась дегидратированная щавелевая кислота, которая разводилась до концентрации 3% в сахарном сиропе с концентрацией 1:1. Обработка производилась струйно, или как еще говорят капельно, из расчета 5-6 миллилитров состава на каждую улочку, занятую пчелами (Рисунок 4).
Рисунок 4 — капельная обработка семьи пчел
Для контроля эффективности обработки использовалось наблюдение за осыпью клещей на липкую доску ( Рисунок 5).
Рисунок 5 — осыпь клещей на доске для подсчета
После обработки в ульях измерялась температура с помощью цифровых термометров с выносным датчиком, помещенным между рамок занятых пчелами, в центре улья на высоте примерно середины рамки или чуть выше (Рисунок 6). В наблюдательном улье датчик температуры помещался в центр кластера пчел через отверстие в прозрачной стенке смотрового улья.
Рисунок 6 — цифровой термометр, с помощью которого
проводился контроль температуры в ульях
Акустический контроль велся с помощью прибора Apivox Smart Monitor (смартфон на базе ОС Андроид плюс приложение для акустического контроля семей пчел Apivox Smart Monitor). Контроль проводился в режиме Мониторинга в реальном времени и в режиме Контроль Расплода (контроль ухода за открытым расплодом) с построением графика. Выбор режима контроля расплода не был преднамеренным, но оказался достаточно эффективным для данного исследования (Рисунок 7).
Рисунок 7 — режимы работы приложения Apivox Smart Monitor,
использовавшиеся для контроля акустических сигналов пчел.
Контроль результатов обработки пчел щавелевой кислотой велся следующим образом: В процессе обработки в улочки были установлены датчики температуры, и через 4-5 часов после обработки был начат контроль температуры. Запись данных акустического контроля началась также примерно через 4 часа после обработки и велась периодически в течение эксперимента в разных семьях в течение разного времени. В ульях, прибор акустического контроля находился на решетке в подкрышечниках ульев, в 2 сантиметрах от верхних брусков рамок, что создавало идеальные условия для звукового контакта с пчелами для встроенного микрофона смартфона (Рисунок 8).
Рисунок 8 — подкрышечник, снабженный решеткой
для проведения акустического контроля семей пчел
без открывания улья.
В наблюдательном улье использовался проводной микрофон, помещенный внутрь наблюдательного улья между верхней и нижней рамками. Характеристики всех микрофонов были максимально линеаризованы в процессе настройки приложения с использованием звукового сигнала «белый шум», для воспроизведения которого использовалась профессиональная акустическая система Work с полосой пропускания от 65Гц.
Результаты
Первая обработка была проведена 19 сентября щавелевой кислотой, разведенной до концентрации 2,5% в сахарном сиропе с консистенцией 1:1. Через 1 час после применения были проверены липкие доски, и осыпи клещей обнаружено не было. Через 4 часа начался аппаратный контроль, который дал следующие результаты (Рисунок 9).
В случаях ульев №4 и №5 фиксировались мощные сигналы в диапазоне 240-260Гц, существенно превышающие все остальные звуки в улье, что обозначилось красным цветом графика в верхней половине экрана. При этом именно в этих ульях наблюдался существенный подъем температуры до +33,3С в улье №4 и до +34,3С в улье №5, не смотря на прохладу осеннего вечера. В улье №6 (около двух улочек пчел) существенного звукового сигнала в указанном диапазоне не наблюдалось, и наблюдаемая температура составила +30,2С. В улье №3 (около пяти-шести улочек пчел) сигнал в указанном звуковом диапазоне был слаб (график белый и в нижней части экрана), но сила его или частота появления в общем фоне улья была выше чем в улье №6 – график расположен ближе к нулевой линии означающей примерное равенство в силе и частоте использования звукового сигнала в диапазоне 230-260Гц., и других внутри-ульевых звуков. При этом температура в улочке с датчиком не превышала +24,5С.
Рисунок 9 — результаты акустического контроля и контроля температуры
в гнездах пчел после обработки щавелевой кислотой
разведенной в сахарном сиропе 1:1
Через пять дней после обработки ульев щавелевой кислотой, 24 сентября, был произведен персональный осмотр всех ульев. Во-первых, в связи с наличием сигнала в области частот 240-260Гц, что соответствует сигналам, связанным, по нашему мнению, с уходом за открытым расплодом (аэрация, обогрев), был проведен контроль рамок между которыми были установлены датчики в ульях №4 и №5 (Рисунок 10).
Рисунок 10 — Рамки, между которыми оказались установлены датчики температуры
содержали только мед
Видно, что в обоих ульях датчики располагаются между рамками с медом, и расплода нет. Значит, звуковые сигналы лишь по диапазону совпадали с сигналами ухода за открытым расплодом, задача же и причина выполнявшихся пчелами работ была совершенно другой.
Во-вторых, были проверены липкие доски на предмет наличия осыпи клещей, погибших после обработки. Результат оказался следующим (Рисунок 11)
Рисунок 11 — осыпь клещей в четырех экспериментальных семьях после обработки щавелевой кислотой капельно, через 5 дней после обработки.
Результат совпал с распределением температур и звуковых сигналов, зафиксированных в день проведения обработки. В ульях №4 и №5 осыпь была весьма существенной, и по прикидочным подсчетам составила 600-800 клещей в каждом улье. В улье №3 упало около 10-15 клещей и в улье №6 упало 2-3 клеща.
В тот же день, 24 сентября, была проведена повторная обработка семей в ульях №3 и №6, в которых осыпи клещей практически не наблюдалось трехпроцентной щавелевой кислотой. По утверждениям ученых, проводивших эксперименты с обработками щавелевой кислотой, вторая обработка обычно не эффективна, так как все клещи, которые могли погибнуть и упасть опадают после первой обработки. Но, в нашем случае, этого не было.
Тем не менее, мы еще раз могли зафиксировать реакцию пчел на щавелевую кислоту разведенную в сахарном сиропе и введенную струйно в улочки, с помощью прибора акустического контроля (Рисунок 12).
Рисунок 12 — результат акустического контроля экспериментальных семей.
Семьи №3,№6 — в день обработки, семей №4,№5 через 5 дней после обработки.
На рисунке видно, что семья в улье №3 отреагировала на обработку появлением звукового сигнала, находящегося в диапазоне 240-260Гц в 17-52, а к 19-21 этот сигнал стал преобладающим в улье. Ульи №4 и№5 не обрабатывались повторно, но к вечеру у них тоже были в наличии звуковые сигналы в указанном диапазоне частот, что, скорее всего, говорит о продолжении действия щавелевой кислоты на пчел. Улей №6 и на повторную обработку появлением специфического звукового сигнала не отреагировал.
Еще через шесть дней, 30 сентября, был проведен очередной персональный контроль всех ульев, подвергавшихся обработке щавелевой кислотой. Погода была жаркая, температура днем была около +24С.
При контроле максимальное опадение клещей было снова зафиксировано в ульях №4 и №5. Достаточно много клещей на этот раз осыпалось в улье №6. В улье №3 осыпались только отдельные клещи (Рисунок 13), но и заклещенность в нем была минимальна — всего около 2,5%.
Рисунок 13 — осыпь клещей через 6 дней после второй обработки семей №3 и №6,
и через 11 дней после обработки семей №4 и №5
Проведенный акустический контроль показал следующее (Рисунок 14): Во всех семьях идет очень активный обогрев. Присутствуют сигналы экстренного и активного обогрева. Возможно, что все семьи кроме №6 продолжают ощущать влияние кислоты. Наблюдались сигналы в диапазоне 240-260 Гц. В семьях №4 и №5 достаточно сильные, не смотря на то, что обработка была уже 11 дней назад.
Рисунок 14 — акустические сигналы в экспериментальных семьях тридцатого сентября
Наличие этих сигналов с высокой степенью вероятности говорило о том, что процесс воздействия щавелевой кислоты на пчел продолжался. Кроме этого наличие сигналов обогрева гнезда могло говорить о подготовке к выводу расплода.
Еще через три дня, 3 октября 2023 был проведен повторный контроль осыпи клещей на липкую доску. Температура была около +13-14С, переменная облачность. Периодически грело солнце. Пчелы не летали. Внешне впечатление, что пчелы сидели в ульях тихо и спокойно. Осмотр показал, что в улье №3 осыпь всего несколько клещей, в №4 и №5 достаточно большая, но речь идет о нескольких десятках, в №6 – пара-тройка клещей (Рисунок 15). Акустический контроль показал, что состояние пчел было спокойное, рабочее.
Рисунок 15 — Осыпь клещей при контроле третьего октября
Очередной контроль был проведен 13 октября 2023 года. Температура была около +10-12С. Контроль осыпи клещей на липкую доску показал, что осыпь продолжается примерно с теми же темпами, что и раньше. В ульях №3 и №6 опали единичные клещи. В семьях №4 и №5 опало по нескольку десятков клещей (Рисунок 16).
Рисунок 16 — осыпь клещей при контроле тринадцатого октября
Осмотр семей показал наличие расплода в самых слабых семьях №3 и №6 (Рисунок 17)
Рисунок 17 — печатный расплод в семьях №3 и №6
Этот расплод был совершенно неожиданным, так как предварительно все рамки с расплодом были уничтожены. Это может означать, что это новый расплод, появился в период после первой обработки семей щавелевой кислотой в районе 20 сентября, при наличии положительных уличных температур.
Нужно добавить, что аналогичную реакцию мы наблюдали и в семьях на другой пасеке в середине ноября при положительных внешних температурах (Рисунок 18).
Рисунок 18 — Расплод в одной из семей обработанной щавелевой кислотой капельно. Середина ноября. Положительные уличные температуры.
Следующий контроль семей был произведен 25 октября 2023 года. Погода была облачная, температура около 0С, к вечеру -1-2С. Был проведен осмотр осыпи клещей на липкую доску. Результат был примерно таким же как и в предыдущий раз. Осыпь в несколько десятков клещей в ульях №4 и №5, и осыпь единичных клещей в ульях №3 и №6 (Рисунок 19).
Рисунок 19 — осыпь клещей при контроле двадцать пятого октября
В ульях №4 и №5 была проведена повторная обработка 3% щавелевой кислотой с сахарным сиропом. Акустический контроль этих семей показал, что семья №4 вновь очень активно отреагировала на обработку генерацией звуковых сигналов в диапазоне 240-260Гц. (Рисунок 20).
Рисунок 20 — результаты акустического контроля семей №4 и №5
При этом было отмечено при наблюдении в режиме Мониторинга, что сигналы в области 240-260Гц. имеют характерный вид, говорящий о том, что частота в диапазоне 240-260Гц. являлась основной частотой сигнала (Рисунок 21).
Рисунок 21 — спектр звуков пчел, наблюдавшиеся при акустическом контроле семьи №4
Результат повторной обработки оказался очень хорошим. К 10 ноября 2023, в семьях Э4 и Э5 упало примерно 1000 и 600-800 клещей соответственно. Э4 сильнее всех отреагировала на вторую обработку щавелевой кислотой, и в ней максимальная осыпь клещей, правда при максимальной заклещенности. Осыпь в Э4 практически в 2 раза больше чем Э5, хотя заклещенность у них не сильно отличается 19% и 14,5%. По очень приблизительным подсчетам в Э4 упало 57% клещей, в Э5 — 75%. Но это ОЧЕНЬ приблизительно.
ОЧЕНЬ ВАЖНО!!!
Нельзя проводить повторные обработки в реальной пчеловодной практике из-за последующего существенного отхода пчел! Семьи после повторной обработки сильно ослабевают вплоть до их полной гибели (Рисунок 22).
Рисунок 22 — Гибель семьи пчел после повторной обработки щавелевой кислотой капельно
Как правило, обработки одних и тех же пчел не проводятся. Зимующие семьи пчел обрабатываются зимой или поздней осенью при температурах от -5С до +5С, при отсутствии расплода и плотном заполнении улочек пчелами. Отводки и рои обрабатываются весной, летом обрабатываются семьи с блокировкой матки в изоляторе и полным выходом расплода. Но, в любом из этих случаев, всегда обрабатываются пчелы, до этого не подвергавшиеся обработке ни разу в жизни.)
Акустический контроль показал, что все семьи практически спокойны. Открытого расплода нет (Рисунок 23).
Э3 Э4 — все еще возможна реакция на кислоту
Э5
Рисунок 23 — результаты акустического контроля семей №3,№4,№5
Маленькая семья в улье №6 был пересажена в наблюдательный улей для продолжения экспериментов вне пасеки (Рисунок 24).
Рисунок 24 — наблюдательный улей с семьей из улья №6
С 26 октября 2023 года продолжилось наблюдение за семьей №6 в наблюдательном улье. Первоначально контроль велся только с помощью прибора акустического контроля Apivox Smart Monitor. Контроль 26 октября и утром, до обработки пчел щавелевой кислотой, показывал спокойное состояние семьи и отсутствие каких либо специфических сигналов (Рисунок 25). Сразу нужно оговориться, что на диаграммах в режиме Мониторинга, то есть на столбчатых диаграммах, в области частот 50-100Гц наблюдаются мощные пики. Это отражение городских шумов и какого либо смысла эти данные не несут.
Рисунок 25 — Спектры сигналов в наблюдательном улье 26 и утра 27 октября
В целом, графики в режиме мониторинга в основном показывают наличие сигналов вентиляции. Графики в режиме Контроль Расплода показывают отсутствие сигналов в диапазоне 240-260Гц.
Далее, в 15 часов 27 октября 2023 была проведена обработка семьи щавелевой кислотой, растворенной в сахарном сиропе с помощью шприца, через отверстия в прозрачных стенках смотрового улья. Дальнейший акустический контроль показал увеличение присутствия специфических сигналов, но они оказались совсем не такими, какие ожидалось увидеть (Рисунок 26).
Рисунок 26 — спектры сигналов после обработки щавелевой кислотой
пчел в наблюдательном улье
Контроль показал, что пчелы отреагировали на обработку кислотой уже примерно через час после ее применения, скорее всего из-за ограниченности объема наблюдательного улья при достаточно высокой дозе кислоты. Диаграммы показывают, что пчелы отреагировали появлением звукового сигнала на основной частоте примерно 120-130Гц, что соответствует сигналам вентиляции. Далее 28 октября 2023 года, в отсутствии обработки, сигналы появлялись реже и не всегда на этой частоте, но всегда в области вентиляции. График, позволяющий наблюдать присутствие и силу сигналов в области 240-260Гц, стал практически полностью белым, что говорит об отсутствии значимых сигналов в этой области. Нужно отметить, смену характера сигнала по сравнению с сигналом, который наблюдался в ульях. Рисунок спектра сигнала имеет характерный вид — основной тон плюс 1 и 2 гармоники. Это характерно для длящихся долго и устойчиво сигналов, создаваемых крыльями пчел в процессе вентилирования Температура при этом 28 октября в течение дня была на уровне +31,8С (Рисунок 27).
Рисунок 27 — температура в наблюдательном улье 28 октября
после обработки пчел щавелевой кислотой 27 октября
Утром 29 октября 2023 года была проведена повторная обработка пчел, для подтверждения наличия реакции на такую обработку в виде изменения температуры и появления специфических акустических сигналов. Результат, полученный 27 октября, практически полностью повторился (Рисунок 28). Видимая реакция длилась также около 8 часов.
Рисунок 28 — спектры сигналов после повторной обработки щавелевой кислотой
пчел в наблюдательном улье
Одновременно с акустическим контролем проводилась фиксация температуры в клубе пчел, и внешняя температура около наблюдательного улья. Еще до второй обработки она продолжала подниматься до +32,7-32,9С (Рисунок 29).
Рисунок 29 — температуры в наблюдательном улье в течение дня
После повторной обработки температура оставалась в пределах +32С около 4х часов, после чего начала спадать до обычных значений +28-30С (Рисунок 30).
Рисунок 30 — изменение температуры в клубе пчел после повторной обработки
щавелевой кислотой
На следующий день 30 октября 2023 года, акустический и температурный фон в наблюдательном улье оставался в пределах обычного. Температура в течение дня была в клубе пчел около +27-30С. Звуковой фон улья не показывал каких либо специфических сигналов кроме обычного обогрева гнезда (Рисунок 31).
Рисунок 31 — температуры и акустический фон в улье тридцатого октября
В течение обоих дней, когда применялась щавелевая кислота, наблюдалась взаимосвязь между сигналами и температурой в гнезде и вне наблюдательного улья. При наличии сигналов, температура в гнезде всегда превышала +30С. Но при этом температура, окружающая улей, тоже была более высокой — около +15-16С. Если температура падала до +9С, то пчелы снижали свою активность, температура в гнезде падала, и сигналы вентиляции тоже пропадали. Обычно, после этого появлялись сигналы обогрева гнезда.
Во время контроля наблюдался также следующий эффект (Рисунок 32):
Рисунок 32 — запотевание стекол наблюдательного улья из-за высокой влажности внутри
В то время, когда фиксировалось наличие сигналов в диапазоне 240-260Гц, как первой гармоники сигнала вентиляции 120-130Гц, в наблюдательном улье было так влажно, что запотевали стекла! И в следующую ночь было так же. Оргстекло быстро остывает и на нем образуется конденсат. То есть влажность в зоне клуба была очень высокая. Возможно, что это определило больший эффект от применения щавелевой кислоты, чем при применении ее в стандартном улье на пасеке.
В течение нескольких дней начала ноября температура в наблюдательном улье держалась около +31-32С, и не смотря на отсутствие сигналов связанных с расплодом к 13 ноября в смотровом улье появился печатный расплод, хотя и совсем не много. (Рисунок 33)
Рисунок 33 — матка на расплоде в наблюдательном улье
Кроме того, в связи с повторными обработками, продолжилась гибель пчел. Но, к сожалению, это было предусмотрено ходом эксперимента.
Обсуждение
Нужно сказать, что результаты эксперимента подтвердили материалы, приведенные в научных работах, и говорящие о том, что действие струйной обработки щавелевой кислотой с сахарным сиропом несколько иное, чем другие виды обработки и в том числе щавелевой кислотой с другими растворителями или без них. Метод оказался вполне эффективным и действенным. Осмотр липких досок в экспериментальных ульях подтвердил, что максимальная осыпь клещей происходит в первые 5-6 дней. Это согласуется с результатами научных работ, говорящими, что именно в течение этого времени осыпается до 90% клещей от общего количества, которое погибнет в результате обработки (Рисунок 34)
Рисунок 34 — график осыпи клещей после обработки щавелевой кислотой в разных вариантах. Из работы [1].
Верно, что при такой обработке в ульях действительно достаточно сильно поднимается температура вплоть до +30-42С (Рисунок 35), как было показано в работе итальянского пчеловода.
Рисунок 35 — график изменения температур в ульях семей, обрабатываемых щавелевой кислотой. Из работы [3]
В нашем случае мы фиксировали температуры до +34,3С, в сильных семьях, полностью занимающих 10и рамочный улей. В смотровом улье температура поднималась только до +33С. В обоих случаях помогало то, что температура на улице не была низкой. Как только внешняя температура понижалась, слабая семья в наблюдательном улье переходила в режим обычного обогрева.
Кроме того, необходимо рассмотреть сам механизм подъема температуры — причины проявления этого эффекта и его возможные последствия. В данном эксперименте абсолютно новым и ранее неизвестным фактом стала реакция семей пчел на обработку щавелевой кислотой, которая состояла в комплексном ответе на обработку в виде появления определенного характерного звука и одновременно с этим достаточно сильного подъема температуры. Важно, что в разных условиях проявлялись разные типы реакции. В ульях, в полноценных семьях занимавших полный улей возникали сигналы, на основании диаграммы спектра, говорящие о прерывистом звуке на основной частоте 240-260Гц. (Рисунок 36).
Рисунок 36 — график спектра импульсной последовательности, заполненной несущей частотой,
и спектр акустических сигналов в полноценных семьях пчел
после обработки щавелевой кислотой в ульях на пасеке
Эти же звуки с такой же фигурой спектра наблюдаются перед роением и при потере матки. Мы считаем эти звуки признаками «ухода за открытым расплодом». Этот звук издают пчелы на сотах, периодически открывая крылья, и издавая ими звуки, в течение достаточно короткого интервала времени. Эти звуки повторяются разными пчелами с неравномерным интервалом времени. В результате появляется прерывистый сигнал со специфической картиной спектра.
Возможной причиной появления такого сигнала при обработке пчел щавелевой кислотой мы считаем определенную схожесть запаха щавелевой кислоты и запаха открытого расплода. Из научных трудов известно, что открытый расплод выделяет несколько видов кислот [6]. В частности личинки рабочих пчел выделяют кислоты — изобутановую, изовалериановую, нонановую, фумаровую, бензойную, фенилуксусную, миристиновую, пробковую и азелаиновую. Это могло бы объяснить причину, по которой пчелы выполняют действия, похожие на аэрацию и обогрев открытого расплода (Рисунок 37).
Рисунок 37 — Пчела находится на соте с расплодом и активно машет крыльями
Во всяком случае, основной тон создаваемого при выполнении этой работы крыльями и телом пчел звука, соответствует именно этой ситуации, которую мы наблюдали ранее при потере матки, тогда, когда пчелы активно аэрируют и обогревают открытый расплод, который стал для них в такой момент особенно ценным. Такие же звуки мы наблюдаем при появлении в семье большого количества открытого расплода.
Тогда схема действий пчел после обработки щавелевой кислотой может выглядеть так: почувствовав запах кислоты и предположив, что его издает большое количество открытого расплода, пчелы начинают активно аэрировать и обогревать этот «расплод», которого на самом деле нет. За счет выполнения работы, поднимается температура и за счет метаболических процессов поднимается влажность в улье. С подъемом влажности кислота становится еще более активной, заставляя пчел продолжать работу. С понижением уличной температуры, температура в гнезде также снижается, но остается повышенной. Так происходит до тех пор, пока кислота не испарится полностью. При этом температура в улье поднимается настолько, что матка получает возможность начать яйцекладку. И если она успеет это сделать, пока кислота не испарилась, то цикл замыкается, и пчелы продолжают согревать и аэрировать уже реальный расплод.
Именно этот эффект и приводит к тому, о чем говорят пчеловоды, использующие щавелевую кислоту для осенних обработок — к началу червления маток в самое не подходящее осеннее и зимнее время! Именно поэтому они проводят обработку щавелевой кислотой с сахарным сиропом в конце ноября и даже в феврале, когда нет шанса, что уличная температура позволит пчелам поднять внутреннюю температуру в клубе настолько, что матка сможет начать откладку яиц. Во время эксперимента мы видели, что при обработки сильной семьи при температуре -1С, сигнал возник также, как и в теплую погоду. Это говорит о том, что сила семьи и ее возможности обогреть улей превалируют в данной ситуации над уличными температурами.
В целом же, итогом этой работы становится нагрев гнезда до температур в диапазоне +33-35С, а иногда и до более высоких температур, что является нормальным диапазоном температур для выращивания расплода. Именно до этих температур пчелы разогревают гнездо при наличии расплода. Быстрота разогрева и уровень температуры в улье может напрямую зависеть от количества пчел, теплоемкости сотов и размеров улья. Чем больше пчел, тем быстрее и до больших температур может быть прогрет улей. Чем сильнее работа пчел и чем выше температура, тем сильнее осыпь клещей в первые дни после обработки.
Совсем другая ситуация складывается в слабых семьях, находящихся в полном улье, и не отделенных от основного объема ульев утепляющей перегородкой. Такие семьи, как мы видели в нашем эксперименте, не способны поднять температуру в улье настолько, чтобы кислота испарялась настолько сильно, чтобы заставить пчел подумать, что это запах расплода, который нужно обогревать. При этом мы также наблюдали, что действие кислоты на клещей оказывается в таких семьях существенно слабее. Осыпь клещей также существенно меньше.
В наблюдательном улье ситуация развивалась, как нам кажется, несколько иначе. Мы видели пчел, долго работавших на сотах крыльями, и издававших звук, по своему строению полностью аналогичный звукам вентиляции (Рисунок 38).
Рисунок 38 — звук пчелы на сотах в наблюдательном улье
На рисунке видно два-три базовых сигнала — основной тон 125Гц, первую гармонику на частоте 250Гц, и вторую гармонику на частоте 375Гц. Эта диаграмма спектра звукового сигнала по строению полностью совпадает с диаграммой спектра сигналов пчел, вентилирующих улей на прилетной доске. Эту работу легко наблюдать и соотносить со слышимым звуком.
Возможной причиной такого поведения в данном случае явилась высокая концентрация паров кислоты в маленьком объеме наблюдательного улья в условиях высокой влажности воздуха внутри клуба и около него. Пчелы пытаются провентилировать свой маленький улей и продолжают это делать до тех пор, пока щавелевая кислота не снизит своей активности до приемлемых значений.
Дополнительным фактором воздействия щавелевой кислоты на клещей, является ее осознанная или случайная метаболизация пчелами. Возможно, что часть сладкой жидкости с кислотой попадающей на пчел в процессе обработки и вольно или невольно попадает в их организм, когда они очищаются от нее, ведь по инструкции, нужно лить сироп с кислотой именно на пчел в улочках. Попадая на пчел и, возможно, в их пищевой тракт, щавелевая кислота попадает в их гемолимфу и жировое тело, которыми питаются клещи. Таким образом, кислота оказывает не только контактное действие на клещей, но и непосредственно попадает в их организм, ослабляя или убивая их. И такой фактор может быть причиной долгой осыпи клещей после воздействия щавелевой кислотой. Ведь, как мы показали ранее, осыпь клещей может происходить достаточно активно до трех недель после обработки.
В тоже время выполняемая пчелами тяжелая работа по вентилирования или аэрированию гнезда оказывается иногда достаточной для подъема температуры в улье до +40-43С. Можно предположить при этом, что температура тела самих пчел может достигать и больших значений. В тоже время хорошо известно, что при температуре +38-40С самки клещей Варроа яиц не откладывают, а температуры от +40С и до +45°С при часовой экспозиции практически делают самок Варроа неспособными к откладке яиц. Это вполне может являться дополнительным фактором эффективности обработки щавелевой кислотой. Часть клещей опадает под действием температуры, вибрации и контакта с кислотой. Часть клещей получает дополнительную дозу кислоты и через питание на пчелах и постепенно они погибнут и осыплются вниз, на липкую доску, хотя и не так быстро. И, возможно, останется еще одна группа клещей, которые не упали на липкую доску, а выжили и остались зимовать на пчелах, но при этом потеряли возможность весеннего размножения. Это может являться одним из важнейших факторов воздействия щавелевой кислоты на клещей Варроа.
Заключение
Таким образом, можно говорить о том, что результатом обработки пчел щавелевой кислотой становится сочетание факторов, губительно действующих на клещей Варроа. А именно:
- Возможное контактное действие щавелевой кислоты на пчел и клещей.
- Вибрация от активной работы пчел крыльями в результате воздействия щавелевой кислоты, приводящая к лучшему опадению клещей.
- Резкий подъем температуры тела пчел, приводящий к активизации клещей, их перемещениям по телу пчелы, и лучшему опадению.
- Резкий подъем температуры до значений выше +40С, приводящий к частичной стерилизации самок клещей, которые не опадают после обработки, но теряют способность к размножению весной.
- Дополнительное воздействие кислоты на клещей через гемолимфу и жировое тело пчел.
- Общее отравляющее воздействие на клещей через дыхание парами кислоты. ( В том числе, хотя и в меньшей степени, на пчел.)
Литература
1. Bee tolerance of different winter Varroa treatments. Jean-Daniel Charriere, Anton Imdorf, Rolf
Kuhn Agroscope Liebefeld-Posieux, Swiss Bee Research Centre, CH-3003 Berne Switzerland
2. Oxalic acid treatment by trickling against Varroa destructor: recommendations for use in central
Europe and under temperate climate conditions JEAN-DANIEL CHARRIÈRE ANDANTON
IMDORF
3. Apicoltura Lugano, Federazione Ticinese di apicoltura — sezione Luganese, Le api e l’acido ossalico.
Daniele Besomi
4. Activity of oxalic and citric acids on the mite Varroa destructor in laboratory assays. Norberto
MILANI* Dipartimento di Biologia applicata alla Difesa delle Piante, Udine University, Via delle
Scienze, 208 – 33100 Udine, Italy
5. PHARMACODYNAMICS OF OXALIC ACID IN THE HONEY BEE COLONY A.
NANETTI 3 BARTOLOMEI 1 Stefania BELLATO-2 Maria De SALVIO-2 GATTA VECCHIA-2
GHINI-2 . 1-E.N.E.A. – U.F.I.S. sede di Montecuccolino, Bologna, ITALY, 2-U.C.I. Scienze
Chimiche Radiochimiche e Metallurgiche, Facoltà di Farmacia, Università di Bologna, ITALY.
6. СИНТЕТИЧЕСКИЕФЕРОМОННЫЕ ПРЕПАРАТЫ В ПЧЕЛОВОДСТВЕ. К. А. Тамбовцев,
М. П. Яковлева, Н. М. Ишмуратова.
All rights reserved Glebskij 2023