CN1484488A - 控制蜂巢内螨虫的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种改进的蜂窝(10、10A、10B和10C)用来加热蜂巢(100)内雄蜂的幼虫和蛹。该蜂窝包括导线(11、11A、11B、11C、11D)用来处理雄蜂的幼虫和蛹(P)，杀死在幼虫和蛹上的螨虫。采用这种方法可防止螨虫寄生在蜂巢内。
Description
相关申请的相互参考
无
关于联邦赞助的研究开发的说明
无
本发明无背景
(1)
本发明的领域
本发明涉及选择地杀死蜂巢内螨虫的方法和设备，特别是涉及集中于蜂巢内雄蜂族的方法和设备。
(2)
相关技术的说明
蜜蜂(拉丁名：Apis mellifera，意为制蜜者)是这世界上最有益的昆虫。几千年来它们一直生产蜜，这是最早的甜味剂。它们还提供其他产品，如蜂蜡被用于化妆品和蜡烛制造；花粉被用作健康食品；蜂胶和毒液被广泛用作疾病的治疗剂，但在所有益处中最有价值的是它们给访问的花株授粉。
在美国农业中，蜜蜂起到重要的作用，需要由蜜蜂授粉的谷物的价值估计每年约为240亿美元，而商业上蜜蜂授粉的价值为93亿美元(据Metcalf和Metcalf著：害虫和益虫，它们的习惯和控制，McGraw-Hill，New York 1933版)。在Michigan州，蜜蜂甚至起到更大的作用，因为排名在全国前10位的Michigan的水果和谷物，包括苹果、樱桃、兰莓、桃、梨、杨梅和黄瓜，不管是水果结实，还是较好的产量和质量，都要依靠蜜蜂授粉(USDA，1976)。1997年Michigan州生产谷物的总值估计为2亿7千2百万美元(Michigan农业部，1997)。另外，Michigan州每年生产蜂蜜7百6十万磅，价值5百7十万美元(1993-1997五年数据的平均)，加上得益于授粉的其他谷物，和其他蜂产品如花粉、蜂蜡和蜂胶，因此蜜蜂每年对Michigan农业贡献的总值超过3亿美元。
蜜蜂是群居的社会性昆虫。在每一群内有三个等级即蜂后、雄蜂和工蜂。其中最重要的是蜂后，它是蜂巢内的产卵机，它每天能产1500到3000个卵，如果有足够的工蜂能培育这些卵的话。工蜂都是雌的，但实际上不能生育，因为它们不能交配。在罕见的情况下，它们能变成产卵者，它们唯一的后代是雄性的。工蜂在群体内完成所有的工作。它们的劳动分工形式被称为“年龄多行为现象(age-polyethism)”。新出生的工蜂在最初两三天内清洁蜂窝，然后它们变成“护理员”，将食物提供给未成熟阶段的所有三个等级的成员。它们还照顾蜂后，不停地喂它“王浆“。然后它们用从腹中专门腺分泌出来的蜡构造新房。接着它们将粮草征收员收集来的花蜜加工，将花蜜晾干，加入酵素使花蜜转变成蜂蜜。最后经过它们生命的大约三周，它们从家中毕业出来成为粮草征收员，从事收集花蜜、花粉、水和蜂胶供蜂巢内各方面使用。在夏天工蜂平均活4-6周，这比蜂后的3-5年的寿命要短得多。
雄蜂对群体的福利没有任何贡献。它们唯一的任务是与新的蜂后交配，它们在这过程中死亡。它们在正常的群体内并不是必要的，因此许多养蜂人杀死或移走雄蜂的幼虫，因为它们被认为浪费了保养它们的能源。
被称为Varroa螨(Varroa jacobsoni)的主要螨虫被认为是地球上最大的问题。这些螨虫寄生在蜂窝中的幼蜂(雄蜂和工蜂)内，并与幼蜂一起出现，重复进行其周期。当在幼蜂蜂窝内时，雄蜂比工蜂更容易(概率为12倍)被寄生(见Sammataro D.等人的论文，发表在Ann.Rev.Entomol 45 519-548(2000)上)。
如同Calis等人在Apiacta XXXII 65-71(1997)中所说明，曾尝试利用雄蜂来捕获螨虫的各种方法。但这是一个极其费力的方法，未被普遍使用。并可参考1999.09.29的德文译本。
各种化学品曾被用来控制蜂巢中蜜蜂内的螨虫。授予Kochansky等人的美国专利6,037,374号曾论述各种可供的组成。但问题在于对螨虫有毒性的化学品会残留在蜂蜜内并且通常对蜜蜂也是有毒性的。并且螨虫会变得对化学品产生抗力。由于这些理由，因此单独对蜂巢进行化学处理不是杀死螨虫的合适方法。
授予Arndt的美国专利5,069,051号曾公开一种不同的方法，该方法使用一个设备连结在蜂巢上。在这设备内有一装在蜂巢顶上的吹风机将空气加热后吹入到蜂巢的底部内。温度保持在120°到130°F(48.9°到54.4℃)历时15分钟。还通过吹风机将芳油送入到蜂巢内，据说由于能堵塞螨虫的呼吸系统(气孔)，故容易杀死螨虫。芳油能影响蜂蜜和蜜蜂。但没有实验数据，人们相信这种设备未被广泛使用可能是因为较为费钱且费劳力。
授予Moore等人的美国专利5,162,014号曾说明可用磁力来与螨虫斗争。这个方法未被广泛使用，并且还不能确定螨虫是如何受磁力影响的。
其他相关现有技术曾在下列文献中说明过：Rosenkranz，P.等编：Apidologie，V28，N6(11月-12月)，427-437页(1997)；Kuenen，L.P.S.等编：昆虫行为杂志，vio，N2(3月)，213-228页(1997)；Harbo，J.R.编：养蜂研究杂志，V32，N3-4，159-165页(1993)；Cunningham LNE96-066(1996)。有一技术还说明将整个蜂巢一般地加热来控制螨虫。授予Musgrove的美国专利3,683,432号曾说明蜂窝基础的加热元件可用来加热蜂巢内的蜂蜜以便在冬天喂养蜜蜂。
人们现在需要的是一种方法和设备使被寄生的蜜蜂能有选择地在蜂巢内被处理而不会伤害其余的蜜蜂或污染蜂蜜。
本发明的综述
本发明涉及一种方法可用来控制那些在蜂窝内感染并害死蜜蜂的螨虫，该方法包括：
有选择地直接通电到蜂巢内的一个分开的含有雄蜂幼虫和蛹的蜂窝来杀死螨虫，其中蜂巢内的其余蜂窝和蜜蜂不被通电。
本发明还涉及一种方法可用来控制那些在蜂巢内感染并害死蜜蜂的螨虫，该方法包括：
(a)提供一个蜂巢内雄蜂住的蜂窝，其中该蜂窝包括一个本身用的支承件和电阻抗元件，当有电流通过该元件时，该元件就被加热。
(b)提供电流使它通过蜂窝内的电阻元件，有选择地将含有雄蜂幼虫和蛹的蜂窝加热到足以杀死螨虫的温度，其中蜂巢内其余的存蜜蜂窝和蜜蜂没有被直接通电。
本发明还涉及支承蜂巢内雄蜂幼虫和蛹用的蜂窝，该蜂窝包括：
(a)一个支承件能在其至少一个面上提供构造小室(蜂窝)的基础以便由工蜂制出蜂窝，并由蜂后在小室内产下雄蜂卵，以后从该蜂窝小室内的卵变化成雄蜂的幼虫和蛹；及
(b)邻近支承件或在其内的电热设施、使能有选择地处理雄蜂的幼虫和蛹及在雄蜂幼虫和蛹上的螨虫，从而杀死螨虫。
本发明还涉及支承蜂巢内雄蜂幼虫和蛹用的蜂窝，该蜂窝包括：
(a)一个框架，限定蜂窝的边界，并为蜂巢内蜂窝的安装提供基础；
(b)一个装在框架内的支承件，能在其至少一个面上提供构造蜂窝小室的基础以便由工蜂制出小室并由蜂后在小室内产下雄蜂的卵，以后从该蜂窝小室内的卵生长成为雄蜂的幼虫和蛹；
(c)电热元件被安装得跨越支承件，其中该元件在电路上可与电源连接以便直接将雄蜂的幼虫和蛹加热来将雄蜂幼虫和蛹上的螨虫杀死。
本发明还涉及存蜜的蜂巢，该蜂巢包括：
(a)一个壳体；
(b)至少一个存蜜蜂窝用来保存壳体内蜜蜂产生的蜂蜜；
(c)雄蜂的蜂窝用来支承蜂巢内雄蜂的卵、幼虫和蛹，该蜂窝具有：
(1)一个支承件，在其至少一个面上提供构造蜂窝小室的基础，由工蜂制成蜂窝小室并由蜂后将雄蜂卵产在小室内，以后从该小室生长出雄蜂的幼虫和蛹；
(2)设在支承件上或件内的导电设施，用来加热雄蜂的幼虫和蛹；
(d)一个连接在导电设施上的电源；和
(e)用来间歇地连通电源和导电设施的控制设施以杀死雄蜂蜂窝内的螨虫。
本发明还涉及在蜂巢内使用的支承件，该支承件在其至少一个面上提供构造雄蜂蜂窝或蜂窝小室的基础，由工蜂制出小室并由蜂后将雄蜂卵产在小室内，以后从该小室内的雄蜂卵生长出雄蜂的幼虫和蛹。我们所作的改进包括：
导电设施靠近支承件或在其内设置，该导电设施可在电路上连接到电源上，从而可直接处理小室内的雄蜂幼虫和蛹，杀死在雄蜂幼虫和蛹上的螨虫。
最后，本发明可成套供应，其中包括：
(a)一个支承件，在其至少一个面上提供构造蜂窝小室的基础，由工蜂制出小室或雄蜂蜂窝，并由蜂巢内的蜂后将雄蜂卵产在蜂窝的小室内，以后生长成雄蜂的幼虫和蛹。其中基础或蜂窝设有与电源连接的导电设施可用来杀死螨虫；
(b)含有支承件的包装；
(c)在蜂巢内使用支承件的说明书。
目的
因此本发明的一个目的是要提供一种有选择地处理蜂巢以资控制螨虫的方法和设备。特别是本发明的一个目的是要这样处理蜂巢使蜂蜜的产量和质量不会降低，蜂巢也不需要有分开的开口。另外，本发明的一个目的是要提供一种方法和设备，该设备需是构造和使用起来都不贵的并且是高效的。本发明的这些目的在结合附图阅读下面的说明后当可有更深的了解。
附图的简要说明
图1为一蜂巢100的总体透视图，其雄蜂蜡房10被一框架15支承，因此能用蓄电池101和蜂窝10内的电热丝11间歇地对房室10内的雄蜂进行热处理。
图2为房室10的前视图示出设在基础面12(图4)附近的电热丝11被连接到蓄电池101上。
图3为一部分蜂窝10的放大图示出躺在基础12上的雄蜂幼虫或蛹(只示出两个)和电热丝11。
图4为图3中房室10的放大部分的前剖视图，其中电阻丝11敷设在含有幼虫或蛹P的基础12内。
图5为房室10A的前剖视图示出另一个实施例，其中电阻丝11A埋入在一个塑料的或高熔点蜡(45到55℃)的基础12A内，该基础支承着含有幼虫和蛹P的房室。
图6为房室10B的前剖视图示出另一个实施例，其中电阻丝11B和11C当被幼虫或蛹连接时形成一个完整的电路，允许电流流动通过将雄蜂杀死。死雄蜂被工蜂清除，并且所有未成年的螨虫子孙由于脱水而死亡。
图7为图2中房室10D的部分切开的前视图示出电阻丝10D敷设在基础12上(图4)而在蜂窝10D的每一个小室之下。
图8为基础12D的前视图，该基础具有形成蜂窝小室的凹陷14用来沉积工蜂制造的蜡。
图9为沿着图8中9-9线切开的侧剖视图。
较优实施例的说明
图1示出一个传统的蜂巢100经过修改就可用来实施本发明。该蜂巢100包括一个蜂巢架102、一个底板间隔物103其上有一个蜜蜂进入口103A、一个幼蜂室104、和存蜜的上框105夹持着本发明的框架15内的雄蜂蜂窝10。电阻丝11被连接到蜂巢100外面的蓄电池上。在蜂巢100的顶上设有一个内盖106和一个外盖107。
本发明的功能是中断螨虫的寄生循环，办法是处治雄蜂的幼虫或蛹使它们摆脱螨虫。这可较好地用直接或间接加热雄蜂的幼虫或蛹来完成，从而将螨虫杀死。这时最好使用由电源提供的电流来加热电阻丝，电源最好如蓄电池101那样便于从一个蜂巢100移动到另一个蜂巢。
在蜂巢100内设有结构与蜂窝10类似的蜂窝(未示出)以便蜜蜂将蜜存放在蜂窝内。这种存蜜蜂窝不受本发明的设备和方法的影响。蜂巢100还含有一个或多个蜂窝10用来支承由蜂后撒下的雄蜂卵而长成的幼虫和蛹。在群体内雄蜂的唯一功能是与蜂后交配，因此养蜂人在一定程度上把雄蜂看作是可牺牲的。由蜂后投放在蜂窝10内的雄蜂卵与工蜂卵被分离开来，前者占用较大的小室。用来构造蜡蜂窝的塑料的或蜡制的基础中具有较大六角形横截面外廓(从六角形的一面至对面为0.7cm)的小室被蜂后和工蜂辨认为雄蜂的小室。工蜂小室的这个尺寸只有0.5cm)。含有雄蜂蛹的小室在被蜂巢内的工蜂覆盖之前螨虫就已寄生到雄蜂蛹内。对螨虫来说，雄蜂幼虫比工蜂幼虫具有大到约12倍的吸引力。
参阅图2可见蜂窝10内设有多条电阻丝11跨越蜂窝10的基础12的表面。这些电阻丝11被连接成A、B和C三组使蜂窝10面上的温度可较为恒定。在这个实施例中，如图3，互相间隔约为0.47英寸(1.2cm)的电阻丝被埋入到蜂窝10的基础12内(蜡制的或塑料的具有六角形蜂窝印迹的起始片)。电阻丝11在长度为220mm，直径为0.017英寸(0.43mm)时具有约为1.80 Obm的电阻。
应该注意到图中所示电阻丝11是正规的平行阵列；但其他各种间隔和模式也可使用。如图2所示，测温计13可设在电路内以便用探头13A测量蜂窝的温度。电路可用开关S或其他手动的或电子的控制设施操作。测温计13也可有一温度探头14设在电阻丝11的上方直接监控蜂窝或雄蜂幼虫或蛹和螨虫的温度。仪表13也可用测量电流，这是温度的间接量度。
图5示出在另一个实施例中电阻丝11A被埋在塑料基础12A内；电阻丝可具有图2列4或7那样的布线设计。在这个实施例中，电阻丝11A不能以任何方式干扰雄蜂幼虫或蛹P的发展但当加热时能杀死螨虫M。
图6示出电阻丝11B和11C在蜂窝10B内所处的位置能在靠近蛹P的基础12B的上方造成电火花使该蛹通过电流而被加热。这个情况如同火花塞所产生的火花那样，需要有一个装置能够在电路上造成足够杀死雄蜂幼虫或蛹的高压。
图7示出有许多细电阻丝11D在每一个小室之下平行跨接基础12C。电阻丝可被埋在基础12C内如图5或敷设在基础12的顶上而在工蜂所设置的蜡制蜂窝之下如图2至4。在这实施例中，所有导线11D都被串联地连接到用+或-号指出的蓄电池(未示出)上如图7。
在图8和9示出的实施例中，基础或蜂窝完全由金属制成。电阻可被构造在基础12D内或在外面添加如图8所示。基础12D上具有多个蜂窝小室凹陷14以便用来形成小室。如果基础12D具有的可变电阻显然小于1.7ohm，那么可以添加一个电阻R使当在D和E点连接时基础可在约3分钟内被加热。基础12D可被包装在容器F(虚线所示)内以便运输，在该包装内包括有使用基础12D的说明书。
应该知道其他动力源亦可使用特别是地方上的AC和DC电流，还应知道本发明的方法和设备可与其他的化学的或非化学的处理一同使用；虽然这样做并不好，理由如同以前的论述。
雄蜂幼虫及/或蛹最好在一长约10天的期间内被加热，从小室被密封一直到幼蜂从小室中出来为止。这样该方法在应用处理的时间上是十分灵活的。
下面为本发明的试验例，导线11如在图2、3和4中那样被定位。
试验例
一组试验(试验1-3)在一天内完成，其余的试验(试验4-5)在第二天完成。试验时使用12V的蓄电池101。雄蜂蛹在成虫从蜂窝10中出来之前约1-2天就已形成了。螨虫自然已被感染到群体内。试验结果如表1所示。试验后小室被立即打开(试验1-3)，或在到达温度(T2)3分钟以后打开(试验4和5)。螨虫的死活被记录下来。
表1
| 试验# | 环境温度，℃ | 电阻丝11(ohm) | 达到T2的时间(分) | 温度T2 | 杀死率(％) | 试验的螨虫总数 |
| 试验1 | 26 | 1.8 | 6 | 41℃ | 62.5 | 8 |
| 试验2 | 27 | 1.8 | 5 | 45℃ | 20 | 10 |
| 试验3 | 28 | 1.7 | 4 | 49℃ | 85.7 | 14 |
| 试验4 | 31 | 1.9 | 8 | 43℃ | 100 | 13 |
| 试验5 | 33 | 2.1 | 7 | 43℃ | 100 | 32 |
如果所有导线都串联成一个电路(大约跨接框架12次，6.5ohm)，那就需要一小时以上。从27℃开始需45分钟温度才能增高至35℃。因此试验是在蜂窝10A的三个部分A、B和C上进行。在试验1到5中每一次只有1/3框架被连接在图2中的部分A、B和C上。雄蜂蛹P的温度在4-8分钟内就可超过40℃。靠近导线的蜡制基础热到熔化的程度。热能将螨虫杀死，在试验4和5中，杀死率为100％(试样大小N＝45个螨虫)。
未被导线11加热的螨虫的控制数据如下：对于第一框架(试验1至3)，36个中有3个死亡，死亡率为8.3％；对于第二框架(试验4至5)，38个中有4个死亡，死亡率为10.5％。综合死亡率为9.5％。这个死亡率即自然死亡率比处理后的死亡率即杀死率要小得多，可见本发明在杀死螨虫方面是高度有效的。最好使用一个优良热导体的基础12和电阻较小的电阻丝(整个框架内导线的总电阻为2ohm或更小)。
应该知道有一种基础连同在小室内的雄蜂幼虫和蛹能从蜂巢中被移出并在外面处理。这种办法并不是较好的办法。
上述说明目的只是为了阐明本发明，并不能用来限制本发明，本发明只能受后面所附权利要求书的限制。
Claims (28)
1.一种控制在蜂巢内感染并杀害蜜蜂的螨虫的方法包括：
有选择地直接将蜂巢内含有雄蜂幼虫和蛹的分开的蜂窝通电来杀死螨虫，其中在蜂巢内的其余蜂窝和蜜蜂没有被通电。
2.权利要求1的方法，其特征在于是温度将螨虫及雄蜂幼虫和蛹杀死。
3.权利要求2的方法，其特征在于温度至少约44℃。
4.权利要求2的方法，其中温度至少约44和45℃之间使雄蜂的幼虫和蛹基本上不受伤害。
5.一种控制在蜂巢内感染并杀害蜜蜂的螨虫的方法，其特征在于包括：
(a)在蜂巢内提供雄蜂用的蜂窝，其中该蜂窝包括蜂窝的支承件和电阻元件，使电流流过元件更可将电阻元件加热。
(b)使电流流过蜂窝内的电阻元件，有选择地将含有雄蜂幼虫和蛹的蜂窝加热到能杀死螨虫的温度，其中蜂巢内其余的蜂窝和蜜蜂没有被直接加热。
6.权利要求5的方法，其特征在于是温度将螨虫及雄蜂的幼虫和蛹杀死。
7.权利要求5或6的方法，其特征在于温度至少约44℃。
8.权利要求6的方法，其特征在于温度在约44和45℃之间使雄蜂的胚胎不致受到伤害。
9.一种用来支承在蜂巢内雄蜂幼虫和蛹和蜂窝包括：
(a)一个支承件，在其至少一个面上具有构造小室的基础，由工蜂制出蜂窝，并由蜂后在小室内产下雄蜂卵，以后从蜂窝小室内的雄蜂卵演变成雄蜂的幼虫和蛹。
(b)靠近支承件或在其内位置的电气设施，使能有选择地处理雄蜂幼虫和蛹及在雄蜂幼虫和蛹上的螨虫，从而杀死螨虫。
10.权利要求9的蜂窝，其特征在于加热件为跨接所述表面或在所述支承件内的电阻设施，提供电流通过该电阻设施便可将它加热。
11.权利要求9的蜂窝，其特征在于电气设施能在小室内的雄蜂幼虫和蛹的附近产生一个电火花。
12.一种用来在蜂巢内支承雄蜂幼虫和蛹的蜂窝，其特征在于包括：
(a)一个限定蜂窝的边界，并为蜂巢内安装蜂窝提供支承的框架；
(b)一个装在该框架内的支承件，能在其至少一个面上提供构造小室的基础，以便由工蜂制作小室，并由蜂后在小室内产下雄蜂卵，以后从该蜂窝小室内的卵演变成为雄蜂的幼虫和蛹；
(c)跨接支承件安装的电阻元件，其中这些元件可直接连接到电源上，从而可直接将雄蜂的幼虫和蛹加热，借以杀死在雄蜂幼虫和蛹上的任何螨虫。
13.权利要求12的蜂窝，其特征在于该电阻元件被安装成平行地跨接支承件上的面。
14.权利要求12的蜂窝，其特征在于该电阻元件被安装在该支承件内。
15.权利要求12的蜂窝，其特征在于该电阻元件在其靠近小室的两个端头之间设有一个产生电火花的间隙。
16.权利要求15的蜂窝，其特征在于这些元件是电阻加热元件。
17.一种存蜜蜂巢包括：
(a)一个壳体；
(b)至少一个存蜜蜂窝，用来保存壳体内由蜜蜂产生的蜂蜜；
(c)用来支承蜂巢内雄蜂的卵、幼虫和蛹的雄蜂蜂窝，该蜂窝具有：
(1)一个支承件，在其至少一个面上具有构造小室的基础或蜂窝，由工蜂制出小室并由蜂后将雄蜂卵撒在小室内，以后从该蜂窝的小室内生长出雄蜂的幼虫和蛹；
(2)设在支承件上或件内的导电设施，用来加热雄蜂的幼虫和蛹；
(d)一个连接在该导电设施上的电源；和
(e)用来间歇地连通电源和导电设施的控制设施，以杀死雄蜂蜂窝内的螨虫。
18.权利要求17的蜂巢，其特征在于该电源为一电池组。
19.权利要求17的蜂巢，其特征在于该导电设施为跨接该支承件安装的电气元件，其中该元件可直接处理雄蜂的胚胎，以杀死任何在雄蜂胚胎上的螨虫。
20.权利要求19的蜂巢，其特征在于这些电气元件被安装成平行地跨接该支承件的表面。
21.权利要求19的蜂巢，其特征在于这些电气元件被装在该支承件内。
22.权利要求19的蜂巢，其特征在于这些电气元件为电阻加热元件。
23.在供蜂巢内使用的一支承件中，该支承件在其至少一个面上提供构造雄蜂小室的基础或蜂窝，以便由蜂后将雄蜂卵产在小室内，以后从该蜂窝小室内的卵生长出雄蜂的幼虫和蛹，所作的改进包括：
导电设施靠近支承件或设置在其内，该导电设施可电连接到电源上，从而可直接处理小室内的雄蜂幼虫和蛹，杀死在雄蜂幼虫和蛹上的螨虫。
24.权利要求23的支承件，其特征在于该导电设施为电气元件，可在小室内导线之间的间隙间产生电火花。
25.权利要求24的支承件，其中导电设施为电阻加热元件。
26.成套设备件包括：
(a)一个支承件，在其至少一个面上提供构造小室的基础，由工蜂制出小室并由蜂后在小室内产下雄蜂的卵，以后发育成雄蜂的幼虫和蛹，其中该基础或蜂窝设有与电源连接的导电设施，可用来杀死螨虫；
(b)含有支承件的包装；
(c)在蜂巢内使用支承件的说明书。
27.权利要求26的支承件，其特征在于该导电设施为电气元件，在小室内元件之间的间隙间产生电火花。
28.权利要求26的支承件，其特征在于该导电设施为电阻加热元件。
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