Постепенно накапливается избыток молодых пчел, не занятых работой, что приводит к определенным качественным изменениям в семье. Заметно увеличивается продолжительность жизни пчел, а их физиологический возраст уменьшается. В целом пчелиная семья «омолаживается». Эти изменения в состоянии пчелиной семьи имеют большое биологическое значение: накопление молодых резервных пчел позволяет семье использовать главный взяток и осуществить роение.
Успешно использовать главный взяток могут только, пчелиные семьи, которые к моменту его наступления находятся в рабочем состоянии. К этому времени в пчелиных семьях наблюдается максимальное количество пчел и отмечается уменьшение расплода. Подготовленность к главному взятку считается наилучшей, если в ее составе будет 15% летных пчел, 40 — молодых пчел, 35 — печатного и 10% открытого расплода.
В процессе подготовки семьи к взятку наблюдаются физиологические изменения в состоянии пчел. Так, у них увеличивается средняя продолжительность жизни, умень- шается средний физиологический возраст, в результате возрастает потенциальная способность пчел к работе на взятке. Отмечено также значительное увеличение актив- ности фермента инвертазы глоточных желез у пчел перед наступлением взятка. Этот фермент пчелы добавляют к нектару при переработке его в мед. Чем большей инвертирующей способностью обладают пчелы, тем больше они могут переработать нектара.
В период активной деятельности пчелиной семьи первостепенное значение имеет появление в природе главного взятка, так как только в этом случае семья сможет накопить основные запасы кормов на зиму. В сбор нектара включаются все резервные пчелы семьи, причем переход ульевых пчел к летной деятельности происходит быстрее и в более раннем возрасте. Если в обычное время к летной работе пчелы приступают в 15 - 20-дневном возрасте, то во время главного взятка отмечаются вылеты пчел в 4—5-дневном возрасте. Летная деятельность в это время находится в прямой связи с силой пчелиной семьи. Только сильные пчелиные семьи реагируют на наступление взятка увеличением летной работы.
Сильная семья в этот период в хороший летний день может собрать до 10—12 кг нектара; известны примеры, когда прирост массы контрольного улья за день на Дальнем Востоке при цветении липы достигал 24 кг. Сильная семья массой 6—8 кг при хорошей кормовой базе за время главного медосбора может собрать до 100—150 кг (а иногда и 200—300 кг.) меда. Сбор и переработка такого огромного количества корма требуют большой напряженной работы пчел, затрат огромной энергии и интенсивного обмена веществ, в результате чего летные пчелы быстро изнашиваются и погибают, а общее количество пчел в семье к концу главного медосбора намного сокращается.
Процесс уменьшения расплода во время главного взятка менее выражен в слабых семьях. В это время они продолжают развиваться, отвлекая на это большое количество молодых пчел.
В норме к концу взятка в семьях бывает относительно небольшое количество пчел и много меда, что означает новую фазу в их жизни — подготовительный период к приближающейся зимовке.
В поведении пчелиной семьи проявляются новые стороны. И одна из них – это изгнание из всех пчелиных семей с матками трутней; лишь в безматочных семьях они остаются на зимовку.
Осенне-зимний период.
После окончания главного взятка в пчелиной семье вновь активизируется работа по воспитанию личинок. При благоприятных условиях (наличие пыльцевого и нектарного взятка) яйценоскость матки постепенно увеличивается, что приводит к осеннему наращиванию пчел в семье.
Биологическое значение этого явления заключается в том, что в результате выращивания расплода в конце лета формируется группа «зимних» пчел в семье. Старые пчелы изнашиваются и отходят. Происходит омолаживание пчелиной семьи. Пчелы, участвующие в использовании главного взятка, не доживают до весны следующего года, а отходят во время зимовки. Пчелы же, народившиеся в августе — сентябре, не только успешно перезимовывают, но и долгое время работают после выставки весной. У таких особей и в зимнее время остаются развитым гипофаренгиальные железы и жировое тело. Несмотря на продолжительную зимовку, пчелы последней категории оказываются физиологически молодыми, так как сохраняют до весны способность к выполнению всех необходимых функций — по воспитанию расплода, возведению построек и полету за сбором пищи.
Осеннее наращивание силы семей заметно увеличивается, изменяется их качественное состояние, что позволяет пчелиной семье успешно переносить неблагоприятные условия зимы.
В средней полосе нашей страны осеннее наращивание пчел заканчивается в сентябре. К этому времени матка прекращает яйцекладку, и из ячеек выходят последние молодые пчелы. Отдельные молодые матки могут откладывать яйца и позже, если этому способствует хорошая погода. Народившиеся пчелы обязательно должны облететься этой же осенью. Не облетевшиеся молодые пчелы очень быстро отмирают при образовании зимнего клуба.
Когда температура наружного воздуха опускается ниже 12°С, активная жизнедеятельность пчелиной семьи прекращается. Пчелы перестают вылетать из улья и скучиваются на тех участках сотов, где вышел последний расплод, то есть против летка. Обычно это наблюдается во второй половине октября.
Слабые семьи образуют клуб при температуре наружного воздуха 13°С, средние — при температуре около 10°С, сильные — при температуре 8°С.
Основная масса пчел в клубе размещается на участках сотов, свободных от меда (75% всей площади, занятой клубом). Остальные 25% площади, занятой клубом зимующих пчел, приходятся на участок сотов, заполненные медом. Пчелы, сидящие на сотах с медом, согревают его, чтобы сделать доступным для потребления.
Клуб пчел имеет форму эллипсоида (приплюснутого шара).
Внешняя часть клуба состоит из плотно сидящих пчел, образующих оболочку толщиной от 2,5 до 7 см. Пчелы в оболочке постоянно меняются местами с теми, которые сидят внутри клуба. Оболочка играет важную роль во время зимовки. Она позволяет пчелам сохранять тепло, вырабатываемое в середине клуба.
Тепло вырабатывается главным образом мускульной энергией активно двигающихся пчел. Внутри клуба без расплода пчелы поддерживают температуру около 25—30°С, в оболочке — температура колеблется от +10 до +15°С, а в холодное время может опускаться до 5°С.
При понижении температуры окружающего воздуха клуб сжимается, его объем уменьшается, а оболочка утолщается, благодаря чему сохраняется тепло. При повышении температуры воздуха клуб расширяется и температура внутри него понижается. Осенью с повышением температуры в дневные часы клуб может временно распадаться, и пчелы в это время совершают последние очистительные облеты.
При понижении температуры окружающего воздуха клуб уплотняется, пчелы заполняют междурамочные пространства и пустые ячейки сотов, что улучшает его тепловой режим. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха для сохранения необходимой температуры в клубе пчелы потребляют дополнительное количество кормовых запасов.
Слабые семьи начинают расходовать корм на обогрев клуба при снижении температуры наружного воздуха до 8°С (примерно на 2 месяца раньше, чем сильные). С увеличением количества потребляемого корма у пчел повышается обмен веществ, в результате они быстрее изнашиваются и выходят из зимовки менее жизнеспособными.
Пчелы не приспособлены к накоплению большого количества питательных веществ в своем организме. Накопление жира у них составляет не более 2% от массы тела, тогда как у насекомых, впадающих в спячку, запасы жира достигают 18—20%. Отдельно взятые пчелы не могут существовать продолжительное время в состоянии холодового оцепенения. Для того чтобы противостоять зимней стуже, они собираются в клуб и сохраняют жизнь, находясь в активном состоянии за счет потребления кормовых запасов.
Потребление кормов пчелами летом и зимой различно. В то же время, пчелы, собранные в клуб, в период зимнего покоя потребляют корма в 20—25 раз меньше, чем одиночные. Процесс питания пчелиного клуба осуществляется путем непосредственного потребления меда каждой особью в отдельности.
Зимой каждая пчела забирает корм из ячейки по мере его расхода. Если в активный период пчелы матку кормят молочком, образуя вокруг нее «свиту», то зимой она так же вынуждена потреблять корм из ячеек самостоятельно.
В медовом зобике пчелы, взятой из клуба, постоянно содержится от 3 до 16 мг меда. При температуре внутри клуба 15—20°С этого запаса корма пчеле хватает на 1—1,5 суток. В первые месяцы зимовки пчелы потребляют в среднем 20—25 г корма в день, или 600—700 г в месяц. К концу зимы расход меда постепенно возрастает до 1—1,2 кг в месяц, а с появлением расплода удваивается. За зиму пчелиная семья использует примерно 10 — 12 кг меда.
В результате потребления 1 кг меда образуется 2720 кал тепла, 1448 г углекислоты и 502 г воды, а за весь зимний период - 14,5—17,4 кг углекислого газа и 5—6 кг воды.
Количество водяных паров, которое может удерживаться в воздухе, зависит от его температуры. При температуре 20°С в 1 л воздуха находится не более 23 мг паров воды. Это соответствует 100%-ной относительной влажности воздуха. Пчелиные семьи во время зимовки поддерживают необходимый режим влажности 75—78%.
Если семья во время зимовки находится в нормальном состоянии, то количество потребленного ею кислорода и выделенного углекислого газа находится в определенном соотношении. Это соотношение может нарушаться в зависимости от объема съеденного корма и состояния пчел. В спокойном состоянии потребность в кислороде у пчел в расчете на 1 кг массы за 1 ч составляет 457 см3, в возбужденном состоянии она возрастает до 297 тыс. см3, то есть в 650 раз.