Сафонов С.И.

Салихов С.С.

 

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА ПОВЕДЕНИЕ ПЧЕЛ

В статье рассмотрены реакции пчел на низкочастотные электрические поля, показа; - механизм восприятия пчелами электрических полей, представлены перспективные техноло­гии пчеловождения с использованием электрических полей и приведена структурная схем* высоковольтного источника, разработанного авторами, для реализации вышеуказанных тех­нологий.

Пчелы обладают высокой чувствительностью к электрическим полям различ­ной структуры. Реакции пчел на переменные низкочастотные электрические поля представлены в табл. 1. По данным Еськова Е.К. [1], максимальная чувствительность пчел к электрическому полю наблюдается при частоте 500 Гц. Семья, содержащая 10000 особей, реагирует на поле указанной частоты при напряженности 4...5 В/см. Зависимость двигательной активности пчел от напряженности электрического поля с частотой 500 Гц приведена на рис. 1. Установлено, что при воздействии на пчел низкочастотного электрического поля напряженностью до 500 В/см такие со­путствующие факторы, как ионизация, магнитное поле, вибрация опорного суб­страта на реакции пчел не влияют [2]. Восприятие электрических полей пчела­ми связано с действием электромеханических сил электрического поля на механо-рецепторные органы пчел (антенны, трихоидные сенсиллы) [3]. Согласно исследо­ваниям Орлова В.М. [4] амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) колебаний ан­тенны насекомого в электрическом поле описывается по формуле:

где А - амплитуда колебаний антенны; Aq - амплитуда колебаний антенны на нуле­вой частоте; / - частота колебаний антенны; f\ - частота, близкая к резонансной частоте /р; Q - добротность (отношение максимального значения амплитуды коле­баний антенны Ам к Ао); I - длина антенны; Y - модуль Юнга; R - радиус антенны: А - толщина стенок антенны; р - средняя плотность антенны. На рис.2 показана АЧХ колебаний антенны самок комаров в электрическом поле напряженностью 100 В/см. При этом резонансная частота приходится на 200 Гц. АЧХ колебаний антенн пчел в электрическом поле в литературе нами не обнаружены.

Известно, что изменение частоты тока влияет на электрические свойства материала, и отнесение пчелы к классу проводников или диэлектриков не носит абсолютного характера [5]. В связи с этим представляется возможность активного управления поведением пчел путем изменения не только напряжения (напряженности) элек­трического поля, но и частоты. Для обоснования оптимальной напряженности и частоты электрического поля с целью применения полученных данных в тех­нологических    операциях    (табл.1) необходим  специальный  высоковольтный  ис-

точник, позволяющий плавно регулировать частоту выходного импульса в диапа­зоне 200 -1000 Гц и амплитуду - от нуля до 15 кВ. Структурная схема высоковольт­ного источника, разработанного нами, представлена на рис.3.

Рис. 1. Зависимость нормированной двигательной активности пчел (НДА) от напряженности электрического поля с частотой 500 Гц

Рис.2. АЧХ колебаний антенны самок комаров в электрическом поле

напряженностью 100 В/см

Общая схема технологий пчеловождения включает в себя пчелиную семью, высоковольтный источник и систему электродов. Структура пчелиной семьи содер­жит подсистемы, реализующие конкретные общественные функции, например, сбор корма, регулирование микроклимата, охрана семьи и т. д. (табл.2).

Процессы в такой биологической системе, как пчелиная семья, могут быть реализованы как естественные технологии, обеспечивающие определенный эффект. Естественные технологии пчелиной семьи, возникшие в ходе эволюции, являются характеристикой пчелиной семьи и отражают наиболее важные особенности ее существования. Используя электрические поля, можно реализовать  искусственные

Таблица 1 Реакции пчел на переменные низкочастотные электрические поля

 

технологии пчеловождения (апиэлектронные технологии), в которых роль электриче­ского поля сводится к изменению полевой структуры пчелиной семьи, что немед­ленно сказывается на ее общественных функциях и состоянии. То есть под искусст­венными технологиями мы понимаем целенаправленное управление состоянием пчелиной семьи.

Рис.3. Структурная схема высоковольтного источника

Таблица 2

Общественные функции пчелиной семьи и перспективные технологические операции

с применением электрических полей

 

Воздействие на пчелиную  семью  функционально  генерируемых  электрических полей носит характер спускового механизма, мобилизующего и приводящего в действие внутренние   вещественно-энергетические ресурсы пчел. Оно позволяет стимулировать или угнетать те или иные общественные функции пчелиной семьи Так, стимуляцию защитной функции пчел перспективно использовать для интенсив­ных технологий отбора пчелиного яда.   Выбором параметров электрического поля можно   подавить   роевой   инстинкт, оптимизировать путем ионизации и озонирова­ния воздуха микроклимат пчелиного жилища, повысить летную активность пче выполнить санитарную обработку продуктов пчеловодства, дезинфицировать пче­ловодное   оборудование, стимулировать весеннее и осеннее развитие пчел и   т. л Наиболее перспективные технологии пчеловождения с применением электрических полей представлены в табл.2. При практическом использовании электрических по­лей в пчеловодстве необходимо учитывать экологические ограничения [6] и особен­ности   электродной системы, влияющие на характер распределения электрического поля внутри улья.

Список литературы

Есъков Е.К. Низкочастотные электрические поля и пчелы // Пчеловоде! 1990,№1,с.6-8.

Есъков Е.К, Миронов Г.А.     Сравнительный  анализ действия на пчел ни> кочастотного электрического поля и сопутствующих ему физических факторов // Э: логия, 1990, №6, с.81-84.

Есъков Е.К., Миронов Г.А.   Механизмы восприятия пчелой низкочастотны* электрических полей // Зоологический журнал, 1990, т.69, №5, с.53-59.

Орлов В.М.     Насекомые   в   электрических   полях.     Томск:   Изд-во 1 1990.-112 с.

Никольский В.В., Никольский Т.Н. Электродинамика и  распространение ра­диоволн: Учебное пособие для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М: Наука, 1989, с.39.

Салихов С.С. Электроэкология медоносных пчел // Электротехно логические методы    и    установки    в    сельскохозяйственном    производстве:     Сб. науч.тт ЧИМЭСХ. Челябинск, 1989, с.29-34.

 

На главную