RU2632862C1

RU2632862C1 - Method to fight varroatosis of bees

Info

Publication number: RU2632862C1
Application number: RU2016130671A
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Андреев; Юрий Александрович Судник; Владимир Ильич Загинайлов
Original assignee: Сергей Андреевич Андреев
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2017-10-11

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method to fight varroatosis of bees is to effect on bees in a hive by the electrical energy supplied from the generator. As an electrical energy, an amplitude modulated signal with the low-frequency component from 450 to 550 Hz and the high-frequency component from 22.7 to 25.5 GHz is used. Wherein the electric field strength of the amplitude modulated signal does not exceed 6 V/cm, and the duration of the effect on the bees is no more than 15 minutes.

EFFECT: increasing the effectiveness of the fight against varroatosis of bees.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству, и может быть использовано на промышленных пасеках в борьбе с варроатозом пчелиных семей.The invention relates to agriculture, in particular to beekeeping, and can be used in industrial apiaries in the fight against varroatosis of bee colonies.

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.A method is known (RF patent No. 2296465, class A01K 47/00; A01K 51/00 dated 2006) for combating bee varroatosis, which consists in exposing the bees in the hive to electric energy supplied from a generator.

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.The disadvantage of this method is the low efficiency of the fight against varroatosis of bees, associated with a random (non-guaranteed) effect of electric energy on bees. Thus, the efficiency of the action of electric energy on bees substantially depends on the transient resistance (state of contact, place and contact force) of the bee’s body with conductive, almost always polluted by bees, elements (conductors) of the hive framework. The values of all these parameters are probabilistic and indefinite.

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.The technical result of the invention is to increase the efficiency of combating bees varroatosis by always guaranteed contactless exposure of bees to electric energy in the form of an amplitude-modulated signal with low-frequency and high-frequency (carrier) components.

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.This technical result is achieved by the fact that the method of combating bees varroatosis, which consists in exposing the bees in the hive to electric energy supplied from a generator, wherein an amplitude-modulated signal with a low frequency from 450 to 550 Hz and high frequency from 22.7 to 25.5 GHz components, while the electric field strength of the amplitude-modulated signal does not exceed 6 V / cm, and the duration of exposure to bees is not more than 15 minutes.

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.In FIG. Figure 1 shows a graph reflecting the dependence of the effective absorbing surface S of a sphere (with the properties of a biological object) on the ratio of the double product of its radius r and number π (which, in essence, is the circumference of this sphere, denoted hereinafter by the symbol L) to the wavelength λ radiation. It can be seen from the graph that the effective absorbing surface S, and, consequently, the absorbed power, all other things being equal, significantly depends on the ratio of L to λ. Obviously, at the same irradiation intensity and wavelength, spherical bodies of different radii will differ in the magnitude of the specific energy absorption. On the graph curve of FIG. 1, three characteristic areas can be distinguished.

1) область (1) малых величин L и S;1) region (1) of small quantities L and S;

2) область (2) промежуточных значений L, где S имеет значительные колебания;2) region (2) of intermediate values of L, where S has significant fluctuations;

3) область (3) больших значений L, при которых S стремится к некоторому постоянному пределу.3) region (3) of large values of L for which S tends to a certain constant limit.

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.Region (1) defined by the boundary r <0.05λ is characterized by a weak interaction of the wave with the irradiated objects. In region (2), the interaction of a wave with a biological object substantially depends on the geometrical dimensions of the latter. In this case, even small fluctuations in the size of the bioobject can significantly affect the amount of energy absorbed by it. Finally, in region (3), for r≥0.3λ, the specific energy absorption, due to the asymptotic behavior of S, decreases monotonically.

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.Using the same curve, it is possible to determine the wavelength (and, accordingly, the frequency) of the high-frequency component of the electric field, which corresponds to the maximum energy absorption by ticks and does not have a noticeable effect on bees.

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).It is known that the intensity of the action of high-frequency energy on dielectric bodies substantially depends on the geometric dimensions of these bodies (Kovac P.M. Dosimetry in studies of the biological effect of radio waves. L .: 1975). The geometric dimensions of the bodies of ticks are approximately 1.00 × 1.7 × 1.6 mm (Gaponova BC, Grobov O.F. Tick-borne diseases of bees. - M: Rosselkhozizdat, 1978), and the average sizes of the bodies of working bees that form the main part of the bee family - 13.0 × 4.20 × 4.30 mm (Avetisyan A.G. Beekeeping. M .: Kolos, 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.Assuming the sphere-shaped shapes of the bodies of bees and ticks, the radii of equivalent spheres will be r ₁ = 6 mm (for bees) and r ₂ = 1.2 mm (for ticks). Let the effective absorbed surface of the tick is maximum (in section 2) and corresponds to a value of 3.5 (in relative units). The latter will correspond to the value of the abscissa - 0.568. From the relation

= 0.568, it is possible to determine the wavelength λ = 1.32 cm (or the frequency ƒ = 22.7 GHz). At this abscissa wavelength

for the bee will be 2.84. Then, according to the graph curve of FIG. 1 it can be determined that the bee’s body can absorb energy corresponding to only 0.94 relative units, which will be 3.7 times less than the energy absorbed by the tick’s body.

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).In section (2), approximately with an abscissa value of 0.7, the considered curve loses its monotony. In section (3), and also to the right of the abscissa value of 0.7, in section (2), the inverse effect may occur, that is, increased absorption of energy by the body of the bee. Therefore, with the adopted radii of the equivalent bee and tick spheres, the use of a high-frequency electric field is advisable at frequencies from 22727 MHz (22.7 GHz) to 25500 MHz (25.5 GHz).

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.However, it is known that the selectivity of field energy absorption depending on the geometric dimensions of biological objects mainly applies to objects in a free (suspended) state. In practice, the ticks of varroatosis, as a rule, are firmly fixed on the bodies of bees, and the selectivity of the absorption of field energy is determined solely due to the formation of peculiar bulges. Much greater selectivity is observed even for a short-term separation of the tick from the body of the bee. Therefore, for the effective separation of ticks, it is advisable to use the low-frequency component of the amplitude-modulated signal of the electric field, causing a significant increase in the motor activity of bees. In this case, a massive shedding of ticks occurs, because it is known that an increase in the motor activity of bees causes shaking of ticks (Koptev B.C. Processing of bees outside the nest. / Beekeeping, 1976, No. 3). The impact of the low-frequency component of the electric field of the amplitude-modulated signal with a frequency of 450 ... 550 Hz causes a rapid increase in the motor activity of bees.

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.Thus, for the effective fight against varroatosis, the claimed method proposes the use of two electric fields simultaneously: low-frequency (with a frequency of 450 ... 550 Hz) and high-frequency (with a frequency of 22.7 ... 25.5 GHz) components. In this case, the electric field should not exceed 6 V / cm and be in the range - 4 ... 6 V / cm. The energy of the low-frequency (low-frequency component) field excites bees, increases their motor activity and causes shaking of ticks, and the energy of the high-frequency (high-frequency component) field selectively affects ticks, causing them intense heating and death.

В таблице приведены результаты экспериментальной проверки предлагаемого способа борьбы с варроатозом пчел.The table shows the results of an experimental verification of the proposed method of combating bee varroatosis.

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.According to the results of the experiment, the optimal, non-harmful to bees, time of duration of exposure to them (from 10 to 15 minutes) was determined, but not more than 15 minutes. Since the effect of electric energy is short-lived, the effect of the bees getting used to it was not observed.

Предлагаемый способ позволяет существенно повысить эффективность борьбы с варроатозом пчел.The proposed method can significantly increase the effectiveness of the fight against varroatosis of bees.

Claims

The way to combat bee varroatosis, which consists in exposing the bees in the hive to electrical energy supplied from a generator, characterized in that the amplitude-modulated signal with a low frequency from 450 to 550 Hz and a high frequency signal from 22.7 to 25.5 GHz components, while the electric field of the amplitude-modulated signal does not exceed 6 V / cm, and the duration of exposure to bees is not more than 15 minutes.