Ульи, пчелы и электрическое поле

Благополучие пчелиной семьи, добыча пищи - нектара и пыльцы - во многом определяются качеством жилища. Если раньше естественными жилищами пчел служили пещеры, расщелины скал и дупла в живых деревьях под пологом густого леса, то сейчас, из-за повсеместной вырубки старых лесных массивов, их существование как вида целиком зависит от человека, предоставившего им искусственные жилища - дощатые ульи. Взамен человек берет сладкую дань - мед, пергу, воск, прополис и другие продукты. Практически основная масса медоносных пчел в Европе и в нашей стране живет в ульях, изготовленных из диэлектрических материалов - сухого дерева или пластмассы.

Переселив пчел в диэлектрические ульи, человек изменил их среду обитания, так как естественные жилища пчел существенно отличаются по своим физическим качествам от ульев. Так, электропроводность живого дерева в 10 тыс. раз выше электропроводности сухой древесины, а электропроводность горных осадочных пород еще больше. Это свойство естественных жилищ гарантирует отсутствие природного электростатического поля Земли внутри этого объема.

Эффект экранирования пространства, со всех сторон окруженного электропроводящим материалом, был открыт М. Фарадеем (1836). Если дупло с пчелами находится в лесу, то оно защищено от воздействия электрического поля дважды, так как кроны деревьев, заряженные отрицательным электричеством, защищают пространство леса от атмосферного электричества. Измерения электрических потенциалов в лесу всегда давали их нулевое значение. Даже во время грозы, когда градиенты электрического поля атмосферы достигают нескольких сотен киловольт на метр, стенки дупла в живом дереве успешно защищают пчел от этого воздействия, так как ток отрицательного электричества от корней к кроне увеличивается, усиливая электропроводность дерева и его экранирующие качества. Заземляющие свойства полога леса при этом тоже резко возрастают. Метеорологическая наука утверждает, что лес экранирует даже "атмосферики"- высокочастотные электрические поля, излучаемые при электроразрядах молний, и т. д.

Не одну тысячу лет происходила эволюция пчелиных семей в жилищах, внутрь которых не проникало электрическое поле Земли. В последние 100-150 лет, когда стали использовать ульи, установленные на открытых полянах, семьи пчел, их расплод и матка оказались без защиты от электрических полей, так как современные деревянные ульи проницаемы для электрического поля Земли и не защищают пчел от атмосферного электричества и от электрических полей, созданных цивилизацией.

Многолетний опыт наблюдений за жизнью пчел в ульях показывает, что это изменение среды обитания не приводит к гибели пчелиного рода. Известны случаи, когда рои пчел устраивали свои гнезда вообще без укрытий, например в кроне дерева, в кусте, на земле или в траве, и благополучно доживали там до сильных морозов. Но известно и другое. Пчелиные рои часто заселяют неприспособленные, холодные и продуваемые помещения - металлические купола заброшенных церквей, железные трубы больших диаметров, металлические памятники на площадях и кладбищах, опоры высоковольтной железнодорожной контактной сети, внутреннее пространство которых экранировано от электрического поля металлическими стенками, и живут там много лет.

Эти изменения экологических условий обитания пчел в наибольшей степени должны коснуться их расплода и плодной матки, не покидающих своего жилища, в отличие от пчел-работниц и трутней. Казалось бы, за годы эволюции они должны потерять способность к существованию в условиях улья, который, как было отмечено, насквозь просвечивается электрическим полем Земли. Этого не случилось. Семьи в ульях не гибнут, хотя достоверно установлено, что их сила в ульях несравнимо меньше, чем в естественных жилищах пчел, где они запасают больше меда (Зевахин Л., Пчеловодство, 1983, №2), практически не болеют (Онищенко В. И., Пчеловодство, 1981, № 10) и слабо поражаются клещом варроа (Таранов Г. Ф., Пчеловодство, 1981, №9). Даже в лесу, среди старых деревьев, пчелы отдают предпочтение дуплам в живых деревьях (Пчеловодство, 1960, №2).

По нашему мнению, в естественных условиях в семье медоносных пчел имеется по меньшей мере шесть способов защиты матки и расплода от электрического поля Земли. Два из них мы уже рассмотрели - это электрическое экранирование жилища в дупле живого дерева и надежная "электрическая тень" от заземленной кроны деревьев. Третий способ защиты расплода и матки заключается в клубе, который пчелы всегда образуют вне и внутри улья. Он состоит из десятков тысяч заряженных электрически пчел. В его гуще находятся расплод и матка. Всему живому на планете свойственно собственное электрическое поле, вызванное электрическими зарядами. Наличие поля пчел и их электрические заряды были зарегистрированы во многих специально поставленных экспериментах. Величина заряда пчел колеблется от 0,45 (Эриксон, 1976) до 800 пКл (Еськов Е. К., 1981), что соответствует электрическому потенциалу 1,5 и 2700 В.

Механизм генерации пчелами электрических полей многообразен и связан со свойствами покрова их тела заряжаться электрическим зарядом и нести его на себе. Этому способствуют многочисленные волоски, которыми густо покрыто тело пчелы. В условиях замкнутого пространства улья заряженные пчелы образуют электрическую оболочку, которая надежно экранирует защищенное ею пространство ("клетка Фарадея"). Пчелы широко используют свой заряд при сборе пыльцы, выборе маршрутов полетов и для вентиляции улья, образовав цепочку, определяемую суммарным зарядом всех пчел.

Существуют еще два способа защиты гнезда, которые зависят от особых свойств пчелиных сотов и от наполнения их медом. Соты всегда вызывали восхищение исследователей своей ажурной и экономичной архитектурой. Каждая ячейка имеет форму шестигранной призмы с пирамидальным основанием, состоящим из трех ромбов. Толщина свежей стенки ячейки всего 0,12 мм. Две параллельные стенки ячейки расположены в вертикальной плоскости, а четыре наклонные образуют угол с горизонталью 30°. В середине сечения плоскости сота сверху вниз проходят извилистая перемычка - средостение и два ряда ячеек по обе ее стороны с горизонтальным наклоном вверх под углом 4...5°.

Для выяснения электрических свойств сотов эти углы имеют существенное значение. Силовые линии электростатического поля Земли, направленные сверху (от ионосферы) вниз, если они пронизывают улей, всегда в любой точке сота оказываются с наклоном к поверхностям ячеек. Проникая в ячейку сота, в стенке ячейки они преломляются, как в диэлектрике. Чем больше угол их встречи, тем больше угол преломления. Общее направление преломленных силовых линий - к средостению. Проходя через последовательные ряды ячеек, электрическое поле вытесняется и на каком-то расстоянии от верха сотов оно будет полностью вытеснено из них, то есть не будет оказывать влияния на будущие поколения. Это четвертый способ.

Пчеловоды знают, что в ячейках сотов выше расплодной части гнезда и сбоку пчелы размещают зрелый мед. Его диэлектрическая проницаемость в 3-4 раза выше воска. Электрическое поле, проникшее в ячейку с медом, во столько же раз сильнее отклонится к средостению, чем в ячейке без меда. Поле затухает очень быстро и на небольшом расстоянии от верха сотов. Соответствующее размещение пчелами в сотах зрелого меда, обладающего особо сильным преломляющим эффектом силовых линий поля, составляет пятый способ защиты расплода от электрического поля Земли.

В доисторические времена, когда пчелы еще не жили в электропроводящих укрытиях, их гнезда, содержащие только восковые соты, также непрерывно облучались электрическим полем Земли. Однако семьи нормально развивались, обнаруживая свою невосприимчивость к этому фактору. В данном случае можно говорить о том, что сами рабочие пчелы своим трудом создают безопасные условия для нормального функционирования семьи. Помогли пчелам выстоять в этих сложных условиях электрические свойства восковых сотов, надежно укрывающие пчелиный расплод и плодную матку от внешних природных электрических воздействий. - Г. Ф. Таранов отмечает, что пчелиная семья перезимовать без сотов не может. Бессотовые семьи даже в зимних условиях начинают отстраивать их. Это приводит к повышенной активности пчел, переполнению кишечника, поносу и гибели. В подобных опытах к январю пчелы погибали. Таким образом, если не беспокоить пчел разборкой гнезда, будет нормальное развитие семьи, которая в достатке обеспечит себя нектаром и пыльцой.

Ульи созданы для интенсификации пчеловодства и предусматривают постоянное вмешательство пчеловода в жизнь пчел. Однако, чтобы вмешиваться в их жизнь, надо хорошо знать экологические и биологические особенности существования пчел и стараться не навредить им. При разборке гнезда, вынимании рамок с расплодом и маткой происходит их непроизвольное облучение электрическим полем Земли. Это может привести к трутовочнос-ти яйцекладущей матки, то есть к полной или частичной потере способности воспроизводить женское потомство. Отмеченная особенность наблюдается и у других насекомых. Эдварс (1961) сообщает, что под воздействием постоянного электрического поля напряженностью 180 В/см среди вылупившегося потомства пяденицы процент самцов увеличивается, а среднее число яиц, отложенных одной самкой, уменьшается.

Невыясненным остается тот факт, что расплод в сотах, вынутых из гнезда, и, следовательно, облученный электрическим полем Земли, не гибнет и проходит все стадии развития вплоть до выхода из яиц молодых пчел. До сих пор никто не сравнивал качество "потревоженного" природным электрическим полем потомства с "непотревоженным". В старинной литературе особое внимание обращалось на вертикальное положение соторамок при их осмотрах. Это говорит о каких-то возможных отклонениях в положении плашмя.

Установлено также, что при прямом облучении весеннего пчелиного расплода в сотах, вне семьи, электромагнитным полем ультравысокой частоты (40 МГц) медицинским аппаратом УВЧ-66 мощностью 70 Вт и напряжением 4 В с экспозицией 30 мин весь расплод погибает (Аливердиев А. А. и др., 1977). Наименьшую устойчивость к воздействию этого поля проявляют личинки, которые погибают при облучении полем мощностью 20 Вт, напряжением 2 В и экспозицией 10 мин. При облучении куколок в том же режиме в морфологических показателях нарождающихся пчел возникают сдвиги. Сопоставление этих экспериментальных данных и того, как пчелы до блеска, тщательно обрабатывают каждую ячейку сота перед засевом, позволяет предсказать шестой способ защиты расплода от электрического поля Земли. Принято считать, что пчелы покрывают внутреннюю поверхность всей ячейки "пчелиным бальзамом" пропо-лисного типа, обладающим бактерицидными свойствами (Поправке С. А., 1982). Однако многократные попытки химиков и фармацевтов выделить какое-либо действующее вещество из внутренней поверхности ячеек, кроме воска, терпят неудачу (Джарвис Д. С., 1981).

Можно показать, что все три перечисленных опытно-экспериментальных факта имеют одно объяснение. Если допустить, что особо тщательная полировка всей внутренней восковой поверхности ячеек, предназначенных под расплод и под мед, является способом сообщения воску электрических зарядов трением (трибоэлектричество), то каждая ячейка будет своеобразным "цилиндром Фарадея" (Сивухин Д. В., 1983). Она в состоянии экранировать свое внутреннее пространство от электростатического поля Земли. Такие ячейки обладают бактерицидными свойствами, особенно если запечатаны наэлектризованными крышечками. Н. А. Данилова (1977) рассказывает об исследованиях Д. Пиккарди, который доказал, что электрическое экранирование сред с микроорганизмами угнетающе действует на микроорганизмы. Воск пчелиных сотов - прекрасный диэлектрик. Он обладает высокими электретными свойствами. Долгое время его использовали как основной материал для изготовления искусственных электретов. Отсутствие у него дипольной поляризации дает возможным длительно удерживать реальные заряды во времени. У незакороченных электретов они могут длиться годы, а у закороченных - столетия (Сесслер Г., 1983). Под электретом понимается тело, длительно сохраняющее поляризацию после удаления внешнего электрического поля и создающее в окружающем его пространстве электрическое поле. Медоносные пчелы способны сами заряжаться до высоких значений электрического потенциала любого знака - более 2000 В. Методом электрической индукции или за счет трибоэлектричества, имея в виду электретные свойства воска, пчелы способны наэлектризовать отдельные участки сота до необходимого уровня заряда. Например, "полировка" ячеек сотов пчелами может сообщать ячейкам трибоэлектретные свойства с весьма стабильными характеристиками, хотя и не имеющими четко определенных параметров у искусственных трибоэлектретов (Лущейкин Г. А., 1984).

Трибоэлектреты - это диэлектрики, наэлектризованные трением. Они могут иметь устойчивые заряды разных знаков, причем может быть нанесен заряд только одного знака и на одну поверхность. Если электреты из воска не закорачивать, они теряют свои заряды. При закорачивании поле внутри электрета становится малым, а снаружи его вообще не будет. В первом случае электрет предохраняется от разрушения за счет его внутренней проводимости, во втором - за счет проводимости окружающего газа (Губкин А. Н., 1978). В связи с этим электретный заряд в ячейках с запечатанным расплодом мо жет сохраняться более 21 дня, то есть времени, когда в ячейке из яйца разовьется взрослая пчела. Если ячейка электрически закорочена свободными ионами меда и наэлектризованной крышечкой, то заряд и мед сохраняются столетиями, что подтверждают археологические находки. Пчелы могут заряжаться положительным или отрицательным электричеством (Еськов Е. К., 1981). Знак электретного заряда ячеек сотов скорее всего положительный. Это подтверждается прямым измерением заряда пчел, рано утром покидающих улей. Они несут на себе отрицательный заряд, который приобретают при перемещении по восковым сотам (Эриксон, 1976). Кроме того, по правилу Коэна, электроположительными являются материалы с более высокой диэлектрической проницаемостью-у воска е =2,8-3,0, у хитина е =0,2-0,3 (Фу-када Е., Сасаки С., 1975). Пласты сотов в естественном гнезде пчел представляют собой структуру с равномерно распределенными по объему электрическими зарядами электретного типа. Каждая ячейка - это электрет из воска, а весь пласт сота с каждой его стороны - электрет весьма большой протяженности. Он не создает собственное внешнее электрическое поле, например, в улочках. В гнезде рой пчел строит сразу несколько параллельных сотов. Расстояние между ними всего 12 мм, поэтому соты, заряженные положительным электричеством, не допускают проникновения внешнего (тоже положительного) электростатического поля Земли в улочки, заставляя силовые линии поля огибать пространство, занятое гнездом. Пчелы неразобранного улья оказываются защищенными от воздействия внешнего электростатического поля. Таким образом, становится понятно, почему изменение экологических условий жизни пчелиных семей в настоящее время не привело к гибели пчелиного рода и почему пчелы могут устраивать свои гнезда даже без механических укрытий.

В последние 100 лет человек создал гибельные для пчел переменные электрические поля, особенно высокочастотные. За такое короткое время пчелы не успели выработать от них свои защитные мероприятия. Как известно из технической литературы (Губкин А. Н., 1978), высокочастотные электрические поля разрушают электретный заряд за счет термодеполяризации. При воздействии электрическим полем частотой 6 МГц на электрет, изготовленный из пчелиного воска, скорость деполяризации сильно возрастает. В опытах А. А. Аливердиева и др. (1977) применялось высокочастотное поле частотой 40 МГц, что приводило к гибели пчелиного расплода при напряжении 2-4 В. Опытами установлено, что электрическое поле высоковольтных линий электропередачи частотой 50 Гц вызывает агрессивное поведение пчел и ведет к гибели маток и целых семей (Колпаков Н., 1978, Еськов Е. К., 1986), что, скорее всего, связано с разрушением электретных свойств сотов.

Электретный заряд восковых сотов можно деполяризовать захватом заряженных частиц (электронов, ионов) извне (Лущейкин Г. А., 1984). Это наглядно продемонстрировал в своих опытах А. Л. Чижевский (1926), который проводил их от 0 до 2 ч ночи, при полной темноте. Над ульями была натянута медная сетка с остриями. На них подавалось высокое напряжение от специального электрогенератора. В 9 случаях из 12 пчелы явно реагировали на воздействие электрического поля. Реакция наступала через 20 мин. Пчелы тревожно жужжали, выползали наружу, некоторые улетали. Их беспокойство иногда передавалось другим семьям, не подвергавшимся опыту. На основании этих и последующих экспериментов был сделан вывод, что облучение пчел в улье зарядами обоих знаков действует на них губительно. Каждый сеанс вызывал у них повышенное нервное возбуждение. При отключении генератора аэроионов это явление прекращалось.

С целью борьбы с клещом варроа в 1983 г. был испробован способ облучения пчел в улье компактным высоковольтным ионизатором воздуха марки "Рига" напряжением не более 2 кВ, который был помещен в пространство под противоварроатозную сетку снизу улья на 1 ч. Через некоторое время рабочие пчелы закрыли своими телами всю сетку и энергично замахали крылышками. За счет активных движений клещ осыпался. Через 5 ч после включения ионизатора было обнаружено, что вся семья выкучилась на прилетной доске улья, захватив с собой матку. Таким образом, из анализа экологических условий жизни пчел в естественных жилищах очевидно, что наилучшим ульем будет тот, в котором разборка гнезда в течение всего периода жизни пчел будет сведена до минимума. Однако в условиях интенсивного пчеловодства, при отсутствии идеального улья, удовлетворяющего экологическим условиям, нужно компромиссное решение. Мы предлагаем два технических способа, которые вытекают из способов защиты гнезда пчел от электрического поля Земли, имеющихся в природе: покрытие всех четырех стен улья, дна и крыши электропроводящим неферромагнитным материалом (имитация жилища в дупле живого дерева) и размещение над ульем устройства, создающего электрическую тень, необходимую для безопасности семьи при открывании крыши улья и его разборке (имитация полога из крон деревьев в густом лесу).

В условиях общественной пасеки или любительского пчеловодства в качестве электропроводящего неферромагнитного материала можно использовать любой металлический сплав, не содержащий в своем составе железо. Лучше, если он будет на основе алюминия, который не окисляется и имеет высокую электропроводность. Покрытые сплавом ульи получают оболочку, внутрь которой не проникают ни электростатическое поле Земли, ни высокочастотные электромагнитные поля, созданные цивилизацией. Высокочастотные поля, распространяющиеся в атмосфере, в алюминиевом покрытии наводят вихревые токи, которые создают собственное электромагнитное поле, направленное навстречу первичному, за счет чего и происходит экранирование внутреннего пространства улья. Толщина алюминиевого покрытия зависит от частоты колебаний электромагнитного поля.

Чем выше частота колебаний поля, тем тоньше слой покрытия, которое необходимо применить. Так, для частот УКВ радио - и телепередач порядка 70 МГц достаточно алюминиевого покрытия толщиной до. 0,01 мм. Защита улья экраном из алюминия от электромагнитных промышленных источников тока частотой 50 Гц конструктивно невыполнима, так как требуется толщина слоя алюминия более 10 мм. При использовании листового алюминия оптимальная толщина покрытия (0,5-1 мм) способна защитить улей от полей с частотой от 30 кГц и выше. Алюминиевую фольгу можно размещать внутри, между слоями стенки улья. Алюминиевое покрытие любой толщины экранирует улей от природных электростатических полей за счет явления, названного электрической индукцией. Электростатическое поле наводит электрические заряды противоположного знака на металлической поверхности оболочки улья. Заряды распределяются только на его внешней поверхности. На внутренней поверхности они отсутствуют, но вся поверхность оболочки имеет единый электрический потенциал. Его величину можно определить по расстоянию средней линии улья над поверхностью земли.

Рис 21 Переносной зонд для электрической тени:

I - семья пчел;

2 - экранирующая оболочка;

3 - деревянный каркас для сетки;

4 - металлическая сетка;

5 - заземляющий проводник;

6 - металлическая труба;

7 - труба в грунте

Если оно равно 1 м, то электрический потенциал оболочки будет равен 130-150 В, так как известно, что электрический потенциал в атмосфере Земли с высотой растет на 130-150 В через каждый 1 м (Ландсберг Г. С., 1971).

Толщина слоя электропроводящей оболочки улья при электростатическом экранировании может быть равна размеру одного атома. Чтобы не переоборудовать ульи, рекомендуется окрашивать их металлической краской, изготовленной из алюминиевого или бронзового порошка. Однако надо иметь в виду, что такое покрытие не защищает семью от высокочастотных электромагнитных полей. Этот порошок можно добавлять и в обычную масляную краску, чтобы получить разнообразную цветовую палитру ульев на пасеке. Ульи, экранированные указанным способом, хорошо защищают семью от природного электрического поля, но при открывании крыши улья и разборке гнезда эта защита полностью нарушается и может привести к последствиям, описанным выше. Причем эти последствия будут еще хуже, чем в улье без каких-либо электротехнических защит, так как семья пчел в этом случае теряет свою "бдительность" по отношению к электрическому полю. Открывать любой улей и разбирать его надо обязательно под электрической тенью, например, использовать переносной заземленный зонт (рис. 21).

Это приспособление имеет массу не более 10 кг и может быть легко установлено над любым ульем. Основу для создания электрической тени составляет заземленная сетка, сделанная из металлической проволоки любого диаметра, например, из меди в эмалевой изоляции. Ее натягивают на гвоздики, размещенные через каждые 100 мм. Деревянный каркас площадью 1,2X1,2 м закрепляют на деревянном стержне (черешок от лопаты), вбитом в алюминиевую трубу. Металлическую сетку и трубу электрически соединяют проводом. Перед каждой группой ульев в землю вбивают металлическую трубу, в которую вставляют трубу переносного зонта с таким расчетом, чтобы была возможность повернуть зонт. Высота заземленной сетки над ульем должна быть минимальной, но достаточной для выполнения необходимых работ.

Практическая польза предложенных технических мероприятий выражается прежде всего в получении дополнительного меда. Ульи, окрашенные алюминиевой краской или покрытые листовым алюминием, уже давно находят применение в пчеловодстве. Их хозяева преследовали другие цели, но замечали, что в них пчелы дают больше меда.

Один пчеловод из Московской области сообщил издательству, что на пасеке, организованной еще его отцом, в одном из ульев всегда поразительно много меда и они долго не могли найти этому объяснение. После выхода в свет книги "Из кельи восковой" из главы "Пчелы и электричество" автор узнал причину: этот единственный улей был окрашен алюминиевой краской.

Большинство ленинградских пчеловодов хорошо помнят врача-пчеловода В. Г. Иваницкого, умершего от несчастного случая. На собраниях пчеловодов он всегда говорил, что у него пчелы дают по 50-90 кг товарного меда с улья. Оказывается, все его многокорпусные ульи были окрашены алюминиевой краской. Ее использование он объяснял тем, что это естественная краска, без химии, и пчелам она очень нравится. Они более миролюбивы и дают больше меда.

Во французском журнале "Наука и жизнь" (1985, №813), опубликована статья об алюминиевых многокорпусных ульях, серийно выпускаемых фирмой Сореля (реферат статьи опубликован в газете "За рубежом", 1985, №51). В ней говорится, что по данным трехлетних испытаний в разных странах в таких ульях пчелы дают в 3 раза больше меда, чем в обычных. Так, Г. Д. Билаш сообщил (Пчеловодство, 1986, № 12), что во Франции фирма Ришар красит ульи краской с наполнителем из алюминиевой пудры и они пользуются успехом.

Преимущества применения экранированных ульев заключаются в том, что пчелы в них перестают быть зло-бливыми, особенно важно это при работе со среднерусской породой. В таких случаях можно работать до осеннего медосбора практически без дымаря.

Деревья и кустарники защищают семьи пчел от воздействия электрического поля, снижая их злобливость. А. Рут в книге "Пчеловодство" (1938) пишет, что даже чрезвычайно смирные пчелы после перевозки их на пасеку, расположенную на открытом месте, часто становились злыми. У автора неоднократно возникало желание сменить всех маток из-за чрезмерной злобливости пчел. Но когда он привозил их на пасеку, где ульи закрывал виноградник, становилось ясно, что дело не в пчелах, а исключительно в окружающей их обстановке.

В ульях, не оборудованных электрическим экраном, при открывании холстика над рамками можно увидеть, что все улочки плотно забиты малоподвижными пчелами, которые злобно бросаются на пчеловода. В экранированных ульях пчел под холстиком практически нет, они работают внизу. Эти пчелы имеют электрический заряд и своими телами закрывают незащищенное от электрического поля Земли пространство в улочках улья, особенно если они шириной более 12 мм. В магазинах к осени пчелы строят сверхтолстые соты с большим забру-сом, видимо, чтобы сократить ширину улочек до 12 мм. Большие забрусы осенью наблюдаются и в неэкранированных многокорпусных ульях, если не соблюдается соосность рамок по высоте и нарушается общая линия средостения пласта сота.

Способ замены матки без ее изъятия из гнезда заключается в облучении матки электрическим полем, чтобы рабочие пчелы заложили свищевые маточники и избавились от отрутневевшей матки. Приемов облучения матки несколько. Обычно матка находится в пространстве улочек. Если подавать постороннее поле сверху сотов, то, как следует из четвертого и пятого способов, электрическое поле будет стянуто на средостения и маткаокажется неповрежденной.

Рис. 23. Электрическая схема улья с заземленной арматурой

Рис. 22. Электрическая схема улья (исходное положение):

1 - силовая линия электростатического поля Земли;

2 - электрический заряд, наведенный в проводящей оболочке улья;

3 - электрическая арматура;

4 - пчелиные семьи;

5 - экранирующая оболочка

Если поле возбуждать поперек пластов сотов - сработает шестой способ. Поэтому было принято решение возбуждать электрическое поле снизу улья вверх. В этом случае срабатывает эффект, обратный четвертому способу. Силовые линии возбужденного поля, преломляясь в стенках ячеек сотов, будут многократно пронизывать улочки между сотами.

При проверке был использован экранированный улей, изготовленный по системе "Ля-бирюш" (Пчеловодство, 1979, №9) на две семьи пчел. Он удобен тем, что в нем находятся металлическая арматура, разделяющая семьи пчел, и две разделительные металлические решетки сверху гнезд. В качестве дополнительного оборудования потребовалось только электрически соединить металлическую арматуру между собой (но не с наружным экраном) и вывести от нее провод для заземления. Пчел заселяли в улей заранее, чтобы они потеряли электрическую "бдительность". Убедившись, что матка занята откладкой яиц, улей заземляют. Через 20 мин пчелы, "подскажут", что матки отрутневели и пропали. Они выкучатся на прилетные доски и долго (более 1 ч) будут вести себя характерным образом, свидетельствующим о пропаже маток.

На рис. 22 изображена электрическая схема экспериментального улья, находящегося в электрическом поле Земли, в нормальных, повседневных условиях. На рис. 23 та же схема с заземленной арматурой улья. Распределение силовых линий поля внутри улья соответствует картине поля без учета влияния электрических характеристик сотов. Улей ставят на открытой площадке (не в павильоне и не в лесу), так как его экранирующая поверхность должна иметь электрический потенциал.

При внезапном заземлении арматура получает нулевой потенциал отрицательного электрического заряда. На внутренней поверхности металлического экрана он индуцирует заряд противоположного знака (плюс). Заряды, связанные полем Земли на наружной поверхности экрана, перераспределяясь, сохраняются. Никаких электрических токов в экране нет, так как электрические поля неподвижно связывают наведенные заряды.

Как видно из рис. 23, внутри улья создается неоднородное электрическое поле сложной геометрии. Оно направлено от положительных зарядов, индуктированных заземленной арматурой на внутренней стороне электропроводящей оболочки, к Т-образной арматуре, заряженной отрицательно с помощью заземления. Общее направление поля - снизу вверх и к середине улья. Разность потенциалов 130-150 В. Поле в улье отличается от естественного только направлением и неоднородностью. Оно рассеивается ячейками сотов по улочкам, и, если в этом пространстве находится матка, она будет облучена и отрутневеет.

В последние годы широкое распространение получила пересылка почтой плодных маток из пчелопитомников в деревянных клеточках. Однако они не принимаются безматочными семьями. Успешно подсадить такую матку можно в отводок, содержащий только печатный расплод на выходе. Но в большинстве случаев пчелы все же убивают элитную матку, заменяя ее другой. Когда в пчело-пакетах пересылали сотни молодых пчел, к качеству плодной матки не было нареканий. Если безматочные семьи неохотно принимают плодных маток, значит, в пчелопитомнике -или в дороге они получили облучение природным электрическим полем. У них, как правило, бывают нарушены репродукторные качества.

Если вместо изготовления экранирующей оболочки заземлить только металлическую крышу, то она защитит лишь часть улья и вызовет неудобства в работе и при кочевках, так как изменится электрический режим гнезда пчел из-за временного отсутствия заземления крыши. Если ульи расположены в павильоне или под крышей какого-то помещения, то наилучшим решением будет заземление их металлических крыш, так как отпадет надобность экранировать каждый улей в отдельности.

Заземлять экранирующую оболочку улья тоже нецелесообразно, так как масляная краска с металлическим наполнителем обладает низкой электропроводностью. Из схемы распределения электрических зарядов на наружной поверхности экранирующей оболочки улья (рис. 22) видно, что ее нижняя часть заряжена положительно, а сама оболочка имеет электрический потенциал, соответствующий ее высоте над уровнем земли. В живом дереве из корней в крону по сосудам древесины происходит непрерывное движение отрицательного электричества в виде ионов воды с растворенными в ней минеральными веществами. Скорость движения не превышает нескольких сантиметров в час. Механизм движения воды очень сложен и не до конца изучен. Однако известно, что падение электрического напряжения между кроной и корнями дерева составляет доли вольта и колеблется в зависимости от вида дерева и его высоты (Коловский Р. А., 1978).

Электропроводность ионизированной воды не превышает электропроводности экранирующего слоя улья, окрашенного с алюминиевым наполнителем. Поверхность стенки дупла имеет нулевой потенциал, а внешнее электрическое поле, нормальное по отношению к поверхности дерева, растущего в густом лесу, отсутствует. Следовательно, алюминиевый экран желательно заземлять. Это сообщит оболочке улья нулевой потенциал и равномерное распределение отрицательного заряда всей его боковой поверхности. При невозможности заземлить все разборные части улья достаточно заземлить только дно, использовав подставку.

Многие пчеловоды занимаются введением промышленного электричества внутрь улья - установкой электродатчиков, для местного электрообогрева пчел и борьбы с варроатозом. Опыт показал, что пчелы активно борются с посторонними электрическими полями. Например, термопарные электрические датчики для измерения температуры в гнезде они залепляют смесью прополиса и воска. Или устраивают живое препятствие как постоянному, так и переменному полю частотой 50 Гц. В последнем случае, если заряженные пчелы будут махать крылышками до 100 раз в секунду (а они могут до 400-500 раз), то какое-то время они будут экранировать защищаемое ими пространство от переменного электромагнитного поля.

Устройство для электронагрева улья может представить серьезную опасность для плодной матки, особенно в период активной яйцекладки, если оно будет неправильно сконструировано. Зимой, когда нет расплода и матка не активна, электроподогрев улья относительно безопасен для семьи, но уже с февраля многие семьи начинают готовить ячейки под засев и понемногу выращивают расплод. При весенне-осеннем электрообогреве можно применять как постоянный, так и переменный ток. Идеальным считается ток напряжением не более 36 В, выпрямленный с помощью мостовой схемы и имеющий фильтр от высших гармоник. Такое устройство безопасно для человека, но его нельзя экранировать. При необходимости пчелы могут защитить гнездо от постоянного поля своими зарядами. Переменные электрические поля опасны. Важно, чтобы электрический потенциал от нагревательных устройств был небольшим.

Чтобы понизить электрический потенциал от электронагревательных элементов переменного тока частотой 50 Гц, можно:

снизить напряжение питания до 36 В;

установить нагреватель подальше от расплодного участка, так как с увеличением расстояния потенциал уменьшается;

применять нагревательные элементы с бифилярным расположением токопровода.

Электромагнитное поле электронагревателя можно экранировать железным кожухом толщиной 2-4 мм.

Примечание: * После выхода книги "Из кельи восковой" (Лениздат, 1985) на статью "Пчелы и электричество" автор и издательство получили ряд откликов. В них содержатся упреки некоторых пчеловодов-практиков. Они пишут, что среди теоретического материала мало практических рекомендаций, не уточнены преимущества методов. Автор проанализировал письма, и написал эту статью, чтобы удовлетворить тех, кого заинтересовала взаимосвязь пчел и электричества.