Размножение пчелиных семей

Весной и летом, когда пчелы ведут активный образ жизни (интенсивно выращивают расплод, собирают нектар и его перерабатывают), средняя продолжительность их жизни составляет всего 36 дней. Ежедневно в семье погибают старые пчелы, поэтому для пополнения естественной убыли необходим непрерывный вывод молодых пчел. В семье пчелы выводятся с конца зимы и в течение всего весенне-летнего периода. В центральной части России выход молодых пчел заканчивается в конце сентября — начале октября.

Численность пчел, составляющих семью, — величина непостоянная и варьирует в широких пределах. Полноценная семья весной насчитывает 20—25 тыс. рабочих особей, ко времени наступления главного медосбора — до 70 тыс. пчел, а к зиме — около 30 тыс.

Периоды роста и развития пчелиной семьи в течение года

Рост пчелиной семьи — это не просто прибавление живой массы пчел, а результат двух противоположных процессов, происходящих одновременно: нарождение молодых пчел и гибель старых. Такой рост называют динамическим. Кроме того, рост семьи сопровождается качественными изменениями в организме пчел, характеризующими развитие семьи. Рост семьи (Р) определяют разностью между выходом молодых (В) и отходом старых (О) пчел за одинаковый промежуток времени. Исходя из динамики выращивания расплода и изменения количества пчел в семье, рост семьи может иметь положительное, отрицательное и нулевое значения. Весной и в первую половину лета в семье выводится гораздо больше молодых пчел, чем погибает старых. Семья действительно растет с увеличением количества особей, поэтому рост происходит со знаком плюс (+). Осенью выход молодых пчел меньше отхода старых, поэтому рост семьи со знаком минус (-). При выходе молодых пчел, равном отходу старых, рост семьи имеет нулевое значение (хотя в ней непрерывно выращивается расплод), что отмечается ранней весной и во время слабого медосбора.

Выход молодых пчел определяют, подсчитывая количество печатного расплода в гнезде семьи. Разделив эту величину на 12 (продолжительность развития), получают среднесуточный выход молодых пчел.

Отход старых пчел в весенне-летних условиях определить прямым подсчетом невозможно, поскольку пчелы гибнут вне улья. Для этого используют косвенный способ подсчета. Вначале определяют число пчел в семье трехкратным подсчетом количества печатного расплода через каждые 12 дней. Так как средняя продолжительность жизни рабочих пчел в активный период сезона составляет 36 дней, то сумма трех последовательных учетов печатного расплода служит показателем числа пчел в семье на 12-й день после последнего учета. Процесс наращивания молодых пчел и отмирания старых в одинаковых по силе семьях при равных условиях содержания, окружающей среды и медосбора примерно одинаков. Затем взвешиванием определяют фактическое количество пчел (оно всегда меньше, чем подсчитанное). Разница между подсчитанным и фактическим числом пчел и составляет их отход за прошедшее время. Разделив эту величину на число дней за определенный период, получают среднесуточный отход.

Зная среднесуточный выход молодых пчел В, отход старых пчел О за 1 сут и общее количество пчел в семье К, легко вычислить среднесуточный чистый прирост их в семье П, который обычно выражают в процентах к массе пчел в семье:

Прирост пчел за 1 сут, выраженный в процентах к общей массе семьи, характеризует темп ее роста. Темп роста семьи во многом определяется активностью работы пчел по выращиванию расплода.

В течение года каждая пчелиная семья независимо от ее силы проходит пять характерных периодов роста и развития, отличающихся как количеством, так и качеством пчел, составляющих семью (рис. 2.17).

Первый период — смена перезимовавших пчел. Он начинается ранней весной со времени кладки маткой первых яиц. Продолжительность смены перезимовавших пчел в стандартных семьях составляет 30—35 дней со дня выставки из зимовника и массового очистительного облета пчел. С этого времени матки увеличивают кладку яиц, а пчелы приступают к более интенсивному, чем в зимовнике, выращиванию расплода.

Рис. 2.17. Основные периоды роста и развития сильных (7), средних (2) и слабых (3) семей пчел в течение года.

Длительность первого периода во многом определяется качеством пчел и продолжительностью их жизни, которая зависит от силы семьи, результатов зимовки, погодных условий и медосбора.

В слабых семьях качество и продолжительность жизни пчел гораздо ниже, чем в сильных (см. табл. 1.2). Поэтому в слабых семьях смена перезимовавших пчел проходит быстрее. Через 21 день после выставки из зимовника они проходят критическую точку роста и если выживают, то продолжают дальнейший рост. Именно в этот период данные семьи нуждаются в особом уходе.

Чем сильнее семья в первый период, тем выше качество пчел и тем больше их потенциальные возможности по выращиванию расплода. Скорость повышения яйцекладки маток определяется главным образом численностью физиологически молодых пчел в семье, обеспеченностью ее углеводным и белковым кормами, погодными условиями и наличием медосбора. Однако в указанный период пчелы в наибольшей степени изношены, их биологический потенциал по выполнению основной функции — выращиванию расплода весьма ограничен. Для этого периода характерно минимальное соотношение между числом пчел в семье и количеством выращиваемого расплода. Перезимовавшая пчела в полноценной семье выращивает в среднем лишь 1,13—1,42 личинки. В данный период при благоприятной весне сильные семьи сохраняют число пчел на одном уровне или несколько увеличивают силу. Средние по силе семьи после хорошей зимовки немного слабеют (на 10—12%), поскольку отход износившихся за зиму пчел превышает выход молодых пчел раннего вывода. Слабые семьи слабеют (на 47—53%) вследствие преждевременного отхода старых, обессиленных зимовкой пчел.

Перезимовавшие пчелы безвозвратно стерильны, они не в состоянии быть анатомическими трутовками. После выставки из зимовника семья лишена своей индивидуальности. По этой причине пчелы легко объединяются, слетают в соседние ульи с хорошо перезимовавшими благополучными семьями, что в естественных условиях обитания имеет большое значение для сохранения вида. Эту биологическую особенность необходимо знать, поскольку она важна для технологии выставки семей из зимовника.

В первый период семья готовится к последующему более интенсивному росту в результате изменения качественного состава пчел (табл. 2.5). За время зимовки убывает сырая и сухая масса пчел (соответственно на 13,5 и 18,2%). Пчелы тем больше используют резервные питательные вещества, чем раньше приступают к выращиванию расплода. За зиму содержание жира снижается на 16,4%, белка на 23,6%. На расход резервных питательных веществ заметно влияют условия зимовки (температурный и влажностный режимы), уровень заклещенности пчел. Между уровнем заклещенности пчел и содержанием белка в их организме выявлена отрицательная корреляционная зависимость.

Таблица 2.5

Физиологическое состояние пчел в основные периоды роста и развития семей (по данным В. И. Лебедева, 1992).

Содержание воды в теле рабочих особей со второй половины зимовки по мере повышения активности пчел постепенно возрастает. К моменту выставки семей из зимовника у пчел больше общей воды в организме, чем в начале зимовки.

Весной после выставки ульев из зимовника пчелы в семьях максимально изношены: они имеют минимальную массу и наименьшее количество запасных питательных веществ. По этой причине их биологические потенциальные возможности по выполнению всех функций в семье весьма ограничены.

Второй период — интенсивный рост семьи. В связи с появлением молодых пчел весенней генерации изменяется качественный состав пчел в семье и они вступают в следующий период. Рождаются пчелы, у которых возрастает содержание в организме сухих веществ за счет увеличения содержания белка (в среднем на 8%), жира (в среднем на 42,7%) и углеводов. Эти качественные изменения повышают способность пчел к выращиванию большого количества расплода, их биологический потенциал в 3—4 раза выше, чем у перезимовавших. В результате изменения качества пчел семьи начинают интенсивно расти прямо пропорционально своей силе (см. рис. 2.17). Внешние условия (погодные, принос пчелами нектара и пыльцы), а также условия содержания и кормления пчел могут ускорять или замедлять интенсивность выращивания расплода и рост семьи.

Во второй период прямая зависимость между числом пчел и выращиванием расплода сохраняется лишь до накопления в семьях 2,5 кг пчел. Каждая пчела-кормилица полноценной семьи выращивает 3,5— 3,9 личинки, что обеспечивает столь стремительный рост семьи. Яйценоскость матки в семье регулируют пчелы-кормилицы. Матка откладывает столько яиц, сколько личинок пчелы в состоянии выкормить.

Во второй период темп роста у ослабевших семей после неблагополучной зимовки не превышает 3—4%, у хорошо перезимовавших сильных — 10—14%. У семей, сформированных исключительно из молодых пчел, выращенных в условиях сильной семьи, темп роста достигает 20—22% (в 5—6 раз выше, чем у слабых семей). По этой причине пчеловоды выбраковывают слабые семьи, взамен формируя полноценные отводки, темп роста которых в 6 раз и более выше, чем у слабых семей.

Продолжительность этого периода зависит от исходной силы семьи и темпа ее роста. Чем слабее семья, тем дольше она находится во втором периоде. Как правило, очень слабые семьи (1,5—2 улочки пчел с весны) находятся в этом периоде до конца главного медосбора (до конца июля). Семью можно целенаправленно и нужный срок держать в стадии интенсивного роста, систематически отбирая молодых пчел и расплод для формирования отводков.

По мере роста семьи (свыше 2,5 кг) прямая зависимость нарушается: семьи большей силы выращивают меньше расплода на единицу живой массы пчел. Это объясняется тем, что для выращивания расплода из яиц, отложенных одной маткой, необходимо около 2,5 кг пчел.

Третий период — накопление в семье резерва молодых бездеятельных пчел. Общее количество расплода продолжает расти, но не в такой степени, как численность нарождающихся молодых пчел. В семье выводится пчел больше, чем нужно для выращивания всего расплода из яиц, которые способна отложить одна матка. В результате постепенно увеличивается численность пчел, не участвующих в выкармливании расплода и других работах. Продолжительность данного периода неодинакова, но в целом он длится до достижения силы семей 5—6 кг. Чем сильнее семья в этот период, тем меньше она выращивает расплода на единицу живой массы пчел.

Появление в семье избыточных пчел, не занятых работой по выращиванию расплода, приводит к глубоким качественным изменениям (см. табл. 2.5). В этот период, перед главным медосбором, нарождаются особи с большей массой сырых и сухих веществ. У бездеятельных пчел перед медосбором меньше воды, чем у пчел, интенсивно выращивающих расплод, что связано с уровнем обменных процессов в их организме.

Все изменения, возникающие в этот период, имеют большое биологическое значение. Сильная семья приобретает способность эффективнее использовать медосбор. Все изменения, происходящие в семье при прохождении второго и третьего периодов роста, определяют ее подготовленность к главному медосбору. Задолго до наступления главного медосбора пчелы готовятся к его эффективному использованию. С наступлением главного медосбора сильная семья выпускает резерв накопившихся летных пчел на его использование. В естественных условиях обитания основное количество (до 89%) кормовых запасов, необходимых для существования семей в осенне-зимне-весенний период, пчелы собирают за 28—35 дней. Способность пчел за такой короткий срок обеспечить максимальный сбор корма во многом определяет их выживаемость (сохранение), размножение и расселение. Такая повторяющаяся из года в год особенность сбора кормовых запасов определила выработку биологических закономерностей в изменении численности пчел в семье в течение года.

Семьи, не достигшие массы 2,5 кг, не могут эффективно использовать медосбор. В таких семьях пчелы преимущественно продолжают выращивать расплод.

Эти изменения определяют проявление инстинкта роения, способствуя более эффективной работе роевых пчел на новом месте по отстройке гнезда и накоплению запасов корма на зиму.

Избыток бездеятельных пчел можно эффективно использовать на выращивание дополнительного числа пчел к медосбору в отводках, применяя добавочных маток, и на формирование пакетов.

Таким образом, при отсутствии сильного медосбора в третий период в семье происходят следующие качественные изменения: повышается средний календарный возраст пчел; из-за разрыва между яйценоскостью матки и числом пчел-кормилиц накапливается много молодых пчел, удельная масса их в общем составе семьи значительно возрастает; увеличивается средняя продолжительность жизни пчел; уменьшается средний физиологический возраст. Эти изменения позволяют сильной семье более полно использовать медосбор и обеспечивать себя максимальными запасами корма за короткий промежуток. Они также играют огромную роль и для проявления роения. Из-за превосходства числа рабочих пчел-кормилиц над личинками резко повышается уровень их кормления.

На основе вскрытых закономерностей роста и развития пчелиной семьи разработан прием использования отводков для производства новых семей и для увеличения медосбора, часто применяемый на практике.

В четвертый период (подготовки к зимовке) семья вступает с наступлением главного медосбора. В это время закономерно уменьшается количество пчел в семье (вследствие повышенного износа на сборе нектара и его переработке), причем до строго определенного уровня — в среднем до 2—2,5 кг (9—11 улочек). У семей среднерусских пчел силой от 9 до 11 улочек отмечается минимальный расход корма за зиму. Отклонение от данного уровня как в ту, так и в другую сторону приводит к резкому увеличению расхода корма на единицу живой массы пчел. В слабых семьях силой 4—5 улочек наблюдается максимальный расход корма за зиму.

Следовательно, существует биологический оптимум силы пчелиных семей, при котором они переносят зимовку с минимальным расходом корма и энергии. У каждой породы пчел, по-видимому, свой биологический оптимум.

При подготовке пчел к зимовке матки резко снижают уровень кладки яиц, а с наступлением устойчивых похолоданий совсем ее прекращают. В предзимний период матки откладывают более крупные яйца, чем в весенне-летний.

В это время пчелы выращивают расплод при более низких температурах, причем у зимостойких пород данный уровень ниже, чем у слабозимостойких, что указывает на предзимнюю физиологическую подготовку.

Кроме того, в период подготовки к зимовке пчелы значительно повышают уровень личиночного кормления, что в совокупности служит важным фактором предзимней физиологической подготовки. Однако молодые пчелы осенней генерации не участвуют в кормлении личинок и сохраняют эту способность до весны.

В четвертом периоде рождаются более крупные пчелы, в их организме накапливаются запасные питательные вещества, что приводит к изменению состояния внутренних органов, происходит частичная дегидратация, повышающая холодоустойчивость пчел (см. табл. 2.5). Наименьшее количество воды в теле отмечено у высокозимостойких среднерусских пчел, а наибольшее у слабозимостойких кавказских. Однако в успешно перезимовавших семьях и среднерусских и кавказских пчел отмечена более высокая дегидратация организма, чем в семьях, погибших во время зимовки.

Пчелы, выращенные осенью в слабых семьях, менее устойчивы к неблагоприятным факторам зимовки, в их организме содержится больше воды, чем у пчел из сильных семей (соответственно 66,7 и 64,5%). Хуже всего зимуют семьи, в которых рабочие пчелы характеризуются повышенным содержанием воды. Следовательно, снижение содержания воды в теле пчел при зимовке следует рассматривать в качестве приспособления, повышающего устойчивость к кратковременному переохлаждению.

При подготовке к зимовке пчелы приобретают способность свести к минимуму потребление корма при увеличении продолжительности жизни с 36 до 180—200 дней. Это достигается тем, что в процессе подготовки к зиме пчелы приобретают признаки физиологически молодых особей, которым свойственно сильное развитие гипофарингеальных желез и жирового тела — вместилищ резервных веществ. Поэтому степень развития жирового тела, как и гипофарингеальных желез, определяет физиологическое состояние пчел. По их состоянию можно судить о подготовленности пчел к зимовке и прогнозировать ее ход.

Накопление жира в организме пчел, идущих в зиму, представляет собой одну из форм конденсации энергии в период активного питания, которая затем расходуется в состоянии вынужденного покоя. У зимостойких пород пчел осенней генерации жира содержится на 30% больше, чем у менее зимостойких. Жир пчелы начинают использовать практически с самого начала зимовки, так как уже к ее середине количество его у пчел снижается. Приспособленность организма к условиям внешней среды тесно связана с изменениями обмена веществ.

У пчел зимой изменяется тип дыхания. Если у летних пчел основные процессы образования тепла совершаются при участии окислительных ферментов оксидаз, диссимилирующих в клетках сахара с использованием кислорода воздуха, то у зимних возрастают процессы обмена веществ при участии ферментов дегидрогеназ, которые используют кислород, связанный с жиром, накопленным в организме пчел с осени. Смена типа дыхания связана с большим скоплением пчел в плотном клубе, куда затруднен свободный доступ кислорода. Замена аэробного обмена анаэробным и степень этой замены во многом определяют выживаемость пчел зимой. Чем меньше пчелы участвуют в выкармливании расплода осенью, тем дольше они живут. С окончанием выращивания расплода и с образованием клуба пчел семья вступает в следующий период.

Пятый период — зимовка пчел — характеризуется полным отсутствием расплода в семьях в течение 5—6 мес. По норме откладка яиц маткой зимостойких пород пчел и выращивание расплода в успешно зимующих семьях начинаются со второй половины марта. Чем меньше пчелы выращивают расплода зимой, то есть когда безоблетный период длится более 140 дней, тем лучше они сохраняются и интенсивнее выращивают его весной. Пчелы южных пород (серые горные кавказские) по сравнению со среднерусскими значительно раньше активизируются во время зимовки (разница в среднем составляет около 30 дней) и приступают к выращиванию расплода. Пассивный период у пчел серой горной кавказской породы на их исторической родине (где они эволюционировали и складывались в течение десятка миллионов лет) значительно короче, чем у среднерусских, и обычно не превышает 100 дней. Пчелы этой породы во время зимовки при одних и тех же параметрах температуры и влажности воздуха раньше среднерусских переходят в активное состояние, приступают к выращиванию расплода. Однако расплод, выращенный зимой, слишком дорого обходится пчелам: у них наблюдаются преждевременный физиологический износ организма, снижение продолжительности жизни, ослабление и даже гибель семей.

Этот период в жизни семьи пчел характеризуется резким снижением интенсивности обмена веществ, склонностью к формированию зимнего клуба. У пчел, объединенных в клуб, уменьшаются теплопотери, а также потребление корма в период зимнего покоя. Чем слабее семья, тем больше энергии пчелы тратят на поддержание оптимальной температуры внутри клуба и тем скорее наступает их физиологический износ. Продолжительная (до 210 дней) жизнь зимних пчел исключает необходимость в замене старых особей на молодых, а способность к длительному накоплению экскрементов в задней кишке при ограниченном потреблении кормов позволяет пчелам в течение всей зимовки обходиться без вылетов из гнезда. В этот период пчелы используют запасные питательные вещества, и тем больше, чем хуже условия зимовки.

При зимовке в хороших условиях пчелы полнее сохраняют свою активность к весне, которая в первую очередь определяется их способностью выращивать расплод весной. С начала весеннего выращивания расплода годичный цикл всех периодов роста и развития пчелиной семьи повторяется.

Таким образом, в течение первых трех периодов весеннего роста семьи в поведении пчел все подчинено выращиванию большого количества расплода. Следует помнить о том, что за время выращивания расплода пчелы испытывают высокую потребность в углеводном и белковом кормах. Семье перед главным медосбором необходимо максимальное количество пчел. Наибольшее количество короткоживущих пчел определяет потенциал семьи по запасам корма на целый год, что во многом обеспечивает их выживаемость. Именно этим объясняется то, что во время медосбора все поведение пчел подчинено главной задаче — сбору нектара и его переработке. При подготовке к зимовке в семье вновь начинает преобладать поведение, направленное на выращивание пчел осенней генерации. Однако в отличие от весеннего роста осенью для выживания семье необходимо в первую очередь не большое количество пчел (2,5—3 кг), а их высокое качество, обеспечивающее максимальное увеличение продолжительности жизни (с 36 до 180— 200 дней — в 6—7 раз дольше) и сохранение способности выращивания большого количества расплода весной.

В зависимости от изменяющихся задач меняется и порядок использования пчелами белкового корма (пыльцы и перги). В период весеннего роста семей до 75% белкового корма используется на выращивание расплода, роста большого количества личинок. При подготовке же семьи к зимовке до 75% потребляемого белкового корма пчелы расходуют на формирование резервных питательных веществ собственного организма. Каждая пчела, идущая в зиму, получает дополнительное белковое питание, что во многом определяет физиологическую подготовленность ее организма к зимовке и продолжительность жизни.