Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ БОРЬБЫ С ВАРРОАТОЗОМ ПЧЕЛ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству, и может быть использовано на промышленных пасеках в борьбе с варроатозом пчелиных семей.

Ивестен способ (патент РФ №2296465, кл. A01K 47/00; A01K 51/00 от 2006 г.) борьбы с варроатозом пчел, заключающийся в воздействии на пчел, находящихся в улье, электрической энергией, подаваемой от генератора.

Недостатком известного способа является низкая эффективность борьбы с варроатозом пчел, связанная со случайным (негарантированным) воздействием электрической энергии на пчел. Так, эффективность действия электрической энергии на пчел существенно зависит от переходного сопротивления (состояния контакта, места и усилия соприкосновения) тела пчелы с токопроводящими, практически всегда пчелами загрязненными, элементами (проводниками) рамок улья. Значения всех этих параметров носят вероятностный и неопределенный характер.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности борьбы с варроатозом пчел путем всегда гарантированного бесконтактного воздействия на пчел электрической энергией в виде амплитудно-модулированного сигнала с низкочастотной и высокочастотной (несущей) составляющими.

Такой технический результат достигается тем, что способ борьбы с варроатозом пчел, заключающийся в воздействии на пчел, находящихся в улье, электрической энергией, подаваемой от генератора, причем в качестве электрической энергии используют амплитудно-модулированный сигнал с низкочастотной от 450 до 550 Гц и высокочастотной от 22,7 до 25,5 гГц составляющими, при этом напряженность электрического поля амплитудно-модулированного сигнала не превышает 6 В/см, а продолжительность воздействия на пчел - не более 15 минут.

На фиг. 1 приведен график, отражающий зависимость эффективной поглощающей поверхности S сферы (со свойствами биологического объекта) от величины отношения удвоенного произведения ее радиуса r и числа π (что, по существу, является длиной окружности этой сферы, обозначаемой в дальнейшем символом L) к длине волны λ излучения. Из графика видно, что эффективная поглощающая поверхность S, а, следовательно, и величина поглощенной при прочих равных условиях мощности существенно зависит от отношения величины L к величине λ. Очевидно, что при одинаковой интенсивности облучения и длине волны сферические тела различных радиусов будут отличаться по величине удельного поглощения энергии. На кривой графика фиг. 1 можно выделить три характерные области.

1) область (1) малых величин L и S;

2) область (2) промежуточных значений L, где S имеет значительные колебания;

3) область (3) больших значений L, при которых S стремится к некоторому постоянному пределу.

Область (1), определяемая границей r<0,05λ характеризуется слабым взаимодействием волны с облучаемыми объектами. В области (2) взаимодействие волны с биообъектом в существенной степени зависит от геометрических размеров последнего. В этом случае даже небольшие колебания размеров биообъекта могут значительно повлиять на количество поглощенной им энергии. Наконец, в области (3), при r≥0,3λ удельное поглощение энергии ввиду асимптотического поведения S монотонно убывает.

По этой же кривой можно определить длину волны (и соответственно частоту) высокочастотной составляющей электрического поля, соответствующей максимальному поглощению энергии клещами и не оказывающей заметного влияния на пчел.

Известно, что интенсивность воздействия высокочастотной энергии на диэлектрические тела существенно зависит от геометрических размеров этих тел (Ковач P.M. Дозиметрия в исследованиях биологического действия радиоволн. Л.: 1975). Геометрические размеры тел клещей составляют примерно 1,00×1,7×1,6 мм (Гапонова B.C., Гробов О.Ф. Клещевые болезни пчел. - М: Россельхозиздат, 1978), а средние размеры тел рабочих пчел, образующих основную часть пчелиной семьи - 13,0×4,20×4,30 мм (Аветисян А.Г. Пчеловодство. М.: Колос, 1982).

Допуская сферообразные формы тел пчел и клещей, величины радиусов эквивалентных сфер будут r₁=6 мм (для пчел) и r₂=1.2 мм (для клещей). Пусть эффективная поглощаемая поверхность клеща максимальна (на участке 2) и соответствует значению 3,5 (в относительных единицах). Последнему будет соответствовать значение абсциссы - 0,568. Из соотношения =0,568 можно определить длину волны λ=1,32 см (или частоту ƒ=22,7 гГц). При этой длине волны абсцисса для пчелы составит величину 2,84. Тогда по кривой графика фиг. 1 можно определить, что тело пчелы сможет поглотить энергию, соответствующую только 0,94 относительным единицам, что будет меньше энергии, поглощенной телом клеща в 3,7 раза.

На участке (2), примерно при значении абсциссы, равном 0,7, рассматриваемая кривая свою монотонность утрачивает. На участке (3), а также правее значения абсциссы, равном 0,7, на участке (2) возможно проявление обратного эффекта, то есть повышенное поглощение энергии телом пчелы. Поэтому при принятых радиусах эквивалентных сфер пчелы и клеща использование высокочастотного электрического поля целесообразно на частотах от 22727 МГц (22,7 гГц) до 25500 МГц (25,5 гГц).

Вместе с тем известно, что селективность поглощения энергии поля в зависимости от геометрических размеров биологических объектов в основном распространяется на объекты, находящиеся в свободном (взвешенном) состоянии. На практике же, клещи варроатоза, как правило, прочно закрепляются на телах пчел и селективность поглощения энергии поля обуславливается исключительно за счет образования своеобразных выпуклостей. Гораздо большая селективность воздействия наблюдается хотя бы при кратковременном отделении клеща от тела пчелы. Поэтому, для эффективного отделения клещей целесообразно использовать и низкочастотную составляющую амплитудно-модулированного сигнала электрического поля, вызывающую существенное повышение двигательной активности пчел. При этом происходит массовое осыпание клещей, т.к. известно, что повышение двигательной активности пчел обуславливает стряхивание клещей (Коптев B.C. Обработка пчел вне гнезда. / Пчеловодство, 1976, №3). Воздействие низкочастотной составляющей электрического поля амплитудно-модулированного сигнала частотой 450…550 Гц вызывает быстрое повышение двигательной активности пчел.

Таким образом, для эффективной борьбы с варроатозом в заявляемом способе предлагается использование одновременно двух электрических полей: низкочастотной (с частотой 450…550 Гц) и высокочастотной (с частотой, 22,7…25,5 гГц) составляющих. При этом напряженность электрического поля не должна превышать 6 В/см и быть в диапазоне - 4…6 В/см. Энергия низкочастотного (низкочастотной составляющей) поля возбуждает пчел, повышает их двигательную активность и обуславливает стряхивание клещей, а энергия высокочастотного (высокочастотной составляющей) поля селективно воздействует на клещей, вызывая их интенсивный нагрев и гибель.

В таблице приведены результаты экспериментальной проверки предлагаемого способа борьбы с варроатозом пчел.

По результатам эксперимента было определено оптимальное, не наносящее вреда пчелам, время продолжительности на них воздействия (от 10 до 15 минут), но не более 15 минут. Поскольку воздействие электрической энергии является непродолжительным, эффекта привыкания к нему пчел не наблюдалось.

Предлагаемый способ позволяет существенно повысить эффективность борьбы с варроатозом пчел.