Autor: Srđan Todorovski

Mail:
Ova email adresa je zaštićena od spam robota, nije vidljiva ako ste isključili Javascript

Web:
http://ttosho.pcelinjak.com/

VLAGA U KOŠNICI

Problematika zimovanja uopšte nije složena, ukoliko se posmatra površno. Kada se malo dublje zagrebe stvari se menjaju. Da bi malo bolje razotrili problematiku, predlažem da uvedemo neki model, pretpostavke i varijacije.

Za model bih uzeo sledeće parametre:

- Jako i zdravo društvo od 25.000 pčela konstantno, uklubano bez legla, 1 LR nastavak
- 16 6g hrane, dobro uzimljeno

- Zimski režim života, potrošnja dehidraza umesto oksidaze za proizvodnju toplote
- Drvena košnica, spolja ofarbana, dobro dihtuje (približno zatvorenom sistemu), neporozna, ima samo jedan otvor
- Jedina veza sa spoljnim svetom je donje leto od 1 cm2
- Mesečna potrošnja 1 kg
- Med se sastoji samo od glukoze i fruktoze 80%, ostali ugljeni hidrati se posmatraju kao glukoza i fruktoza
- Vlaga u medu 16,2% (primer od Z. Milanovića)
- Vesvarljivi ostaci u medu 3,8%
- Čvrsti ostaci u debelom crevu 25% (pretpostavka)
- Maksimalna zapremina debelog creva 50 mg
- Difuzija gasova se odvija trenutno

- U energetskom bilansu razmatramo samo glukozu

Pretpostavke:

- Sadržaj O2 u vazduhu 21 % zapreminski, 300 g/m3

- Gustina O2 1,43 g/l
- Sadržaj CO2 u vazduhu 0,03% zapreminski, 0,06 g/m3

- Gustina CO2 1,98 g/l

- Sadržaj O2 u klubetu 3-17,5% zapreminski (uzimamo najnepovoljniji slučaj 17,5%, što iznosi 250 g/m3)

- Sadržaj CO2 u klubetu 4,5-11% zapreminski (uzimamo najnepovoljniji slučaj 4,5%, što iznosi 8,91 g/m3)

- unutrašnja vlažnost vazduha u klubetu zimi 25% - smatramo da se vlaga ne kondenzuje u košnici

- spoljna vlažnost 0% (najlakši proračun, znači da u košnicu ulazi suv vazduh)

- Ostale sastojke vazduha zanemarujemo

- T unutar klubeta je 14-25 C (po raznim autorima, uzimamo najnepovoljniji slučaj tj. 14 C)

- T u košnici je 0C  

- T spolja je -7 C bez vetra

- Energetska vrednost meda 12.700 KJ/g (3 Kcal/g)

- Energetska vrednost glukoze 16.700 KJ/g (4 Kcal/g)

Varijacije (pčelinje društvo je živ organizam):

-         različiti biološki podaci koji se mogu naći u literaturi

-         različita oprema

-         različita društva

-         različita klima

-         promenljivost meteo faktora u i van košnice

-         različit sastav meda

-         rasne razlike

-         promenljivo brojno stanje pčela

-         promenljivo stanje parametara košnice

Stehiometrijska analiza

Med pčele tokom zime troše i on se razlaže (menja materiju) u ugljen dioksid i vodu. Med ćemo poistovetiti sa glukozom, svesni da pravimo aproksimaciju. Energetska vrednost meda dobijena je merenjem.  Da bi došlo do razlaganja potreban je kiseonik (i fermenti). Pošto materija ne može nestati hemijska formula izgleda ovako:

C6H12O6 (glukoza) + 6 O2 (kiseonik) = 6 CO2 (ugljen dioksid) + 6H2O(voda)+ 16.700 J/g glukoze (toplota)

Po zakonu stehiometrije treba uzeti onoliko grama meda i kiseonika kolika im
je molekulska težina što znači:

12*6+1*12+16*6 (glukoza) +  6*16*2(kiseonik)  = 6*(12+16*2) (ugljen dioksid)  + 6* (1*2+16) (voda) + 16.700 J/g glukoze (toplota) ili

180 (glukoza) + 192 (kiseonik)  = 264 (ugljen dioksid) + 108 (voda) + 3.006 KJ (toplota)

Vrednosti sa obe strane znaka jednakosti moraju biti iste (372).

Kada pčele potroše jedan gram-molekul meda i jedam gram-molekul kiseonika  oslobodi se po jedan gram-molekul ugljen dioksida i jedan gram-molekul vode kao i toplota.

Preračunato na grame, pri čemu uzimamo da je sadržaj glukoze (fruktoze) 80% sadržaja meda:

1.000 (med) + 853 (kiseonik)  = 1.173 (ugljen dioksid) + 480 (voda) + 13.360 KJ (toplota)

Drugačije rečeno, kada pčele u toku zime potroše 1000 grama meda, oslobodi se 13.360 KJ toplote i 480 grama vode u obliku vlage (metabolička vlaga), za koju pretpostavljamo da se neće kondenzovati, tj. da je ventilacija košnice dobra. Oslobodi se još i 1.173 grama ugljendioksida uz utrošak 853 grama kiseonika.

Kvantitativna analiza po Zoranu Milanoviću

Imenovani autor vlagu proračunava malo drugačije. Jedan deo vlage je po gornjoj formuli (to je metabolička vlaga) a drugi deo je vlaga iz meda. Ova analiza rađena je na osnovu realnijih pretpostavki i merenja. Ostalo je isto kao u prethodnom primeru.
- vlaga 503g (metabolička) + 163g(iz meda) = 665 g

- CO2 1229 g

- utrošak O2 je 894 g.

U ovom slučaju, kada pčele u toku zime potroše 1000 grama meda, oslobodi se 665 grama vode i 12.700 KJ toplote.

Stehiometrijska i kvantitativna analiza se malo razlikuju, što može biti posledica raznolikosti u prirodi.

Kako možemo posmatrati košnicu u toku zime sa stanovišta odvođenja vlage?

A) Sva vlaga se izbacuje kroz leto, dakle, nema akumuliranja u pčeli

Razmena materije između košnice i spoljne sredine podrazumeva ulazak kiseonika i izlaz vlage i ugljendioksida.

Proračun razmene kiseonika:

Koliko treba da uđe O2 koji je potreban za sagorevanja 1 kg meda.

Orijentirno, u 1 kubni metar spoljnog vazduha težine 1,3 kg ima oko 300 g kiseonika (21%), dok u 1 kubni metar unutrašnjeg vazduha ima oko ­­­250 g kiseonika (17,5%). Uzećemo grubo da u košnicu ulazi 50 grama kiseonika sa svakim kubnim metrom razmenjenog vazduha. To znači da 1 m3 vazduha napusti košnicu dok 1 m3 uđe u košnicu kroz jedini otvor. Da bi u košnicu u toku jednog meseca ušlo potrebnih 894 g O2 treba da izađe i uđe po 18 m3 vazduha kroz otvor od 1 cm2,  što iznosi 0,6 m3 dnevno ili 6,9 cm3 u sekundi. Kroz leto od 1 cm2 vazduh treba da struji brzinom od 13,8 cm/s u oba pravca ili 0,5 Km/h. To je lagan povetarac, izazvan verovatno termičkom depresijom unutar košnice i spoljnim strujanjem, ako košnica nije pod snegom. Za košnicu ukopanu u sneg praksa kaže da pčele dobro zimuju. Sneg je porozan pa kroz njega struji vazduh. Mali otvor na letu je dovoljan da obezbedi O2.

Proračun razmene ugljendioksida:

Koliko treba da izađe CO2 i prilikom sagorevanja 1 kg meda, jer je pretpostavka da se oslobođeni CO2 ne zadržava unutar košnice.

1229g CO2 u koncentraciji od 4,5% se sadrži u 138 m3 vazduha koji treba da napusti košnicu za mesec dana. Kroz leto od 1 cm2 vazduh treba da struji brzinom od 53 cm/s u oba pravca ili 3,8 Km/h. Možemo zaključiti da je proračun površine leta na košnici odlučujući sadržaj CO2.

Proračun razmene vlage:

Koliko treba da izađe vlage prilikom sagorevanja 1 kg meda, jer je pretpostavka da se vlaga ne zadržava unutar košnice.

665 g H2O sa 25% vlažnosti na 14 stepeni C , pri čemu jedan m3 vazduha sadrži oko 6,5 g vlage,  potrebno 102 m3 vazduha da bi se ta vlaga izbacila. Smatram da je sa potrebnom količinom vazduha za odstranjivanje CO2 izašla i sva vlaga.

B) Sva vlaga se akumulira u pčeli, dakle nema izbacivanja kroz leto

Pčelinje društvo od 25.000 pčela može da akumulira u debelom crevu 1,25 kg izmeta ili 1 kg vode (pretpostavka na osnovu anatomskih podataka za pčelu). To znači da pčele mogu da akumuliraju vlagu 1,5 meseci. Koncentracija CO2 bi tada dostigla skoro 100%, dakle on se mora odstraniti mnogo ranije.

C) Realna situacija, vlaga se odstranjuje na više načina

Sada bi mogli da variramo temu po raznim parametrima. To nije baš jednostavno, jer je pčelinje društvo živi organizam koji se prilagođava trenutnoj situaciji. Pri tome slučajevi pod A) i B) mogu biti u mnoštvu različitih odnosa.

-jedan deo se odstranjuje iz košnice strujanjem vazduha (A)

-jedan deo se zadržava u debelom crevu do pročisnog leta(B)

Postoje i mnogi drugi faktori koji ukazuju na složenost procesa razmene materije posebno vlage u pčelinjoj zajednici, kao što su:

-jedan deo pčele apsorbuju preko debelog creva (po Prof. Kulinčeviću)
-jedan deo pčele koriste za razblaživanje meda na 50% kako bi mogle da ga koriste (to se vrti u krug)
-jedan deo upije košnica i ramovi
-jedan deo izlazi kroz zidove košnica
-pretpostavljam da jedan deo upije med u saću (to se opet vrati)
-moguće je da se deo vlage zadržava u tkivu pčele tokom zime

Možemo zaključiti da je proračun površine leta na košnici odlučujući sadržaj CO2. Pored svega navedenog smatram da je 1 cm2 dovoljan za zimsko leto. Prof. Kulinčević preporučuje da se koristi gornje leto, sve do početka razvoja legla.

Ovo je samo statičko posmatranje stvari. Život pčela je još uvek misterija.

LITERATURA:

Viktor Kunc: Hemijski priručnik

Zoran Milanović: Klima i ponašanje pčela u košnici leti i zimi

Georgije Popović: Zima pčele i pčelari

Vikipedija
 Internet

Srđan Todorovski Tošo