Uit het Zoölogisch Laboratorium der Rijks-Universiteit, Groningen.
De luchtverversching van een bijenkast gedurende den zomer.
door E.H. HAZELHOFF.
III. PROEFRESULTATEN.
A. De luchtverversching van een bijenkast in den zomer.
In onze kast waren behalve de beneden-vliegopening nog twee andere openingen aangebracht en wel één in de voorkant en één in de achterkant van het dak. De vooropening (fig. 1, 33) hielden wij nagenoeg steeds gesloten met een kurk; de achteropening (fig. 1, 34) was voorzien van een 8 c.m. lange koperen buis (inw. diam. 32 m.m.), waarop de anemometerbuis met een bajonetsluiting bevestigd kon worden. Ook de achteropening kon met een kurk gesloten worden. Voorzoover hieromtrent niet iets anders vermeld wordt, waren de koninginneroosters, de honingkamer (10 raten van 12 bij 35 c.m.), het met metaalgaas bespannen raampje, het wasdoekje en de viltplaat tijdens alle proeven aanwezig. Onder bepaalde omstandigheden is bij en in de vliegopening geen enkele waaierende bij te zien; toch gaat er dan meestal een vrij belangrijke luchtstroom door de kast, niet alleen wanneer het waait, maar ook bij volkomen windstil weer.
1. Bij windstil weer bleek de luchtstroom steeds uit de bovenopening naar buiten te komen; duidelijk ruikt men hier de aromatische bijen- en honinggeur. Deze luchtstroom is ruimschoots voldoende, om een gevoelig windvaantje in beweging te brengen. Wanneer men een ± 1 c.m. lange „baard" van een donsveer met een zijner bovenste, zeer dunne en soepele „zijbaardjes" aan een stokje of een eindje koperdraad vastkit, dan heeft men een eenvoudig, doch door zijn groote gevoeligheid zeer bruikbaar windvaantje, dat de richting van dezen uit de bovenopening naar buiten treflenden luchtstroom duidelijk aanwijst. Ook de bij de vliegopening naar binnen tredende luchtstroom is hiermede duidelijk aan te toonen.
Het ligt voor de hand, de oorzaak van deze opstijgende luchtstrooming te zoeken in de door de bijen geproduceerde warmte; evenals in een kachel ontstaat ook in onze van een bovenopening voorziene bijenkast een „trek" naar boven, die in beide gevallen daaraan toe te schrijven is, dat het S.G. van warme lucht geringer is dan van koude lucht. Weliswaar is de lucht in een kachel (en ook in een bijenkast) koolzuurhoudend en daardoor soortelijk zwaarder dan koolzuurvrije lucht van dezelfde temperatuur, maar deze factor weegt blijkbaar lang niet op tegen de vermindering van het S.G., die een gevolg is van de hoogere temperatuur.
Onderzoekt men de lucht, die bij windstil weer en bij afwezigheid van waaierende bijen uit de bovenopening naar buiten stroomt, dan blijkt hierin b.v. 0.6 à 0.7% koolzuur voor te komen (4 Aug. 1940, 6 uur 33 min.). Een soortgelijk koolzuurpercentage vindt men ook in de kast. Bij de vliegopening is natuurlijk niet meer koolzuur aan te toonen dan in gewone buitenlucht (0.03%).
De sterkte van de bij windstil weer optredende luchtstrooming is met den hittedraad-anemometer goed te meten; zij bedroeg tusschen 0,1 en 0,2 L. per sec., gemiddeld 0.17 L. per sec., dat is ruim 600 L. per uur. Uit een hoeveelheid van 600 L. per uur en een koolzuurgehalte van 0.6 à 0,7% laat zich een koolzuurproductie van ongeveer 4 L. per uur berekenen. (Een volwassen mensch produceert in rust ongeveer 15 L. koolzuur per uur.)
2. Zwakke of sterkere wind is op dit alles duidelijk van invloed, Op het binnenplaatsje, waar onze kast opgesteld stond, was de windrichting en ook de windsnelheid zeer variabel; hetzelfde gold ook voor de luchtstroomingen door de kast, zooals duidelijk bleek uit het gedrag van het in de bovenopening gehouden windvaantje en van den anemometer. De richting der luchtstrooming door de kast verandert zeer dikwijls; ook de stroomsterkte is zeer grillig en variiert b.v. bij een zwakke wind (snelheid 1 à 2 meter per sec.) tusschen 1½ en 2 L. per sec.
3. Het waaieren. Thans iets over de luchtstroomingen, die optreden, wanneer zich in de vliegopening een aantal waaierende werksters opstellen (de darren doen hieraan nooit mede). Deze werksters houden zich met de pooten stevig vast en bewegen de vleugels, alsof ze wilden vliegen; het gevolg is, dat ze niet zelf naar voren schieten, doch alleen een luchtstroom naar achteren jagen, Daar zij zich steeds zoo opstellen, dat de kop naar binnen gericht is, komt deze luchtstroom uit de vliegopening naar buiten. Met behulp van een goede zaklantaarn kan men waarnemen, dat ook binnenin de kast (speciaal op den bodem) vaak een aantal werksters staan te waaieren; ook deze hebben zich altijd zoo opgesteld, dat zij de door hun vleugels opgewekte luchtstroom naar de vliegopening en verder naar buiten drijven, Men zou dus verwachten, dat bij aanwezigheid van waaierende bijen door de bovenopening steeds een luchtstroom gaat. Dit is intusschen volstrekt niet altijd het geval; ook bij volkomen windstil weer gaat de luchtstroom soms door de bovenopening naar binnen, soms echter ook naar buiten, zooals ons uit waarneming van een hier opgesteld windvaantje herhaaldelijk gebleken is. Hoe is dat mogelijk? De verklaring is zeer eenvoudig. Wordt er zoo druk gewaaierd, dat de vliegopening geheel of bijna geheel met waaierende bijen bezet is, dan gaat de luchtstroom door de bovenopening steeds naar binnen. Is het aantal waaierende bijen geringer, zoodat b.v. slechts de helft of een derde deel van de vliegopening bezet is, dan fungeert de rest van de vliegopening als zeer belangrijke instroomopening en door de bovenopening komt de gewone, tengevolge van de warmte in de kast opstijgende luchtstroom naar buiten. Dat dit inderdaad de juiste toedracht is, kon op zeer overtuigende wijze door de volgende proef worden aangetoond: is de rechterhelft van de 20 of 25 c.m. breede vliegopening door een aantal waaierende werksters bezet, dan kan men, door de linkerhelft met behulp van de linkersluitlat beurtelings af te sluiten en te openen, de luchtstroom door de bovenopening beurtelings naar binnen resp. naar buiten laten gaan.
Door krachtig waaieren in de geheele vliegopening wordt een luchtstroom van b.v. 0.4 à 0.5 L, per sec, door de kast gezogen, dat is dus 1440 à 1800 L. per uur. In één proef, waarbij de geheele, ongeveer 25 c.m. breede vliegopening door 12 krachtig waaierende bijen bezet was, bedroeg de luchtverplaatsing zelfs 0.8 à 1.0 L, per sec., dat is dus 2880 à 3600 L. per uur. Jessup (Gleanings in bee culture Vol, 53, 1925, p. 516) zegt, een luchtstroom van 18 à 20 M3. per uur (maximaal zelfs 22.9 M3.) te hebben geconstateerd (in Zander, „Das Leben der Biene", Stuttgart 1936 staat ten onrechte: 20 c.m3.), en wel met behulp van een vleugelrad-anemometer, die opgesteld was voor één der twee ronde vliegopeningen, waarvan zijn bijenkast voorzien was. Intusschen heeft Jessup er naar het schijnt niet voor gezorgd, dat de door de bijen opgewekte luchtstrooming gelijkmatig over de geheele anemometer verdeeld werd; het lijkt mij daarom niet onmogelijk, dat de door hem opgegeven getallen vrij wat te hoog zijn.
In de kast kan als gevolg van het waaieren onder bepaalde omstandigheden een meetbare onderdruk ontstaan. Sluiten we de bovenopening een verbinden we het inwendige van de kast met een open petroleum-manometer, dan wijst deze manometer bij krachtig waaieren een onderdruk van 1½ à 2 m.m. petroleum aan. Ook bij gesloten bovenopening weten de bijen de lucht in de kast behoorlijk te ververschen, zooals reeds daaruit blijkt, dat het koolzuurgehalte ook onder deze omstandigheden laag blijft; vermoedelijk stroomt de lucht nu tusschen of boven de waaierende bijen naar binnen (en vlakbij deze zelfde bijen naar buiten). (In een op normale wijze behandelde kast of korf zal de luchtverversching o.i. in het algemeen veel minder bezwaarlijk zijn, dan bij deze proeven in onze kast het geval was.)
FIG. 4. De geheele proefopstelling van terzijde. (Vgl. fig. 5) Foto K.P. van Kempen
FIG. 5. Teekening ter verduidelijking van fig. 4. Duidelijk zijn de anemometer, de ventilator, de koolzuurbom met stroommeter en de buizen voor het leiden van water langs het algemeen soldeerpunt en soldeerpunt no. 49 te zien. Beteekenis der getallen: 1: zinken trechter, waarin ventilator. 2: regelweerstand voor den ventilator. 3: stroomtoevoer naar regelweerstand en ventilator. 4: rubberverbinding tusschen 1 en 5. 5: anemometerbuis. 6: anemometer. 7: zwakstroomleiding van de accu's (in 8) naar 6 en terug naar den galvanometer (in 8). 8: kistje met twee accu's en galvanometer (rustend op een console aan den muur). 9: telefoonkabel, die de 49 soldeerpunten 3 met den binnenshuis opgestelden galvanometer j verbindt. 10: watertoevoer naar 11 (de drieweg en kraan worden gebruikt om 10, 11, 13 en 14 bij vriezend weer te laten leegloopen). 11: glazen buis rondom 12 (= fig. 1 no. 37). 12: koperen buis, waarin het algemeen soldeerpunt (= fig. 1 no. 35). 13: watertoevoer van 11 naar 14. 14: glazen buis, waarin 15 en 16. 15: kwikthermometer. 16: soldeerpunt no. 49. 17: waterafvoer uit 14 naar de goot. 18: stroomtoevoer naar de verwarmingselementen in de ruimte tusschen buiten- en binnenwand van de broedkamer. 19: koolzuurbom met afsluiter, manometer en reduceerventiel. 20: rubberslang van 19 naar 21 en 22. 21: glazen capillair, ter verkrijging van een gelijkmatige koolzuurstroom langs 22. 22: stroommeter met verstelbare schaal. 23: rubberslang van 22 naar de dakruimte van de bijenkast. 24: blokken lood. 25: het uiteinde der 48 gasmonsterbuisjes. 26: injectiespuitje voor het opzuigen van een gasmonster uit buisje no. 1. 27: gasometer. 28: buis voor het binnenleiden van koolzuurmengsels in de vliegopening. 29: electrische lamp („toorts"). 30: koperen buis voor het doorleiden van koud water door de dakruimte. 31: thermometer.
4. Waardoor wordt het waaieren opgewekt? Zooals reeds in de inleiding aangeduid is, zou men kunnen verwachten, dat waaieren wordt opgewekt:
a) door een hooge temperatuur in de kast;
b) door een hoog koolzuurgehalte (of een laag zuurstofgehalte) van de lucht in de kast; en
c) door rijke honingdracht.
De eerste twee mogelijkheden hebben wij door proefnemingen onderzocht en wel a) door verwarmingsproeven en b) door koolzuur- en zuurstofproeven.
a) Verwarmingsproeven. Bij verwarming met 192 Watt was na b.v. 30 min. reeds een merkbare toename van het aantal waaierende bijen te constateeren. Na een of anderhalf uur werd er druk gewaaierd, niet alleen in de vliegopening, maar ook in de kast (op de bodemplank) en zelfse ook buiten de kast (op de vliegplank). Bij afwezigheid van de viltplaat treedt het effect der verwarming iets eerder op. Een overzicht van een onzer verwarmingsproeven geeft tabel I.
Van 9.46 tot 10.11 werd een steeds krachtiger zoemen gehoord (veroorzaakt door het toenemend aantal waaierende werksters); van 10.1110.47 bleef het gezoem zeer krachtig, daarna werd het weer geleidelijk zwakker. Van 10.18 tot 10.35 was ruim driekwart deel van de heele vliegopening bezet met waaierende bijen, omstreeks 10.38 zelfs de heele vliegopening. Om 10.01 werd de vliegopening, zonder dat de waaierende bijen gestoord werden, eenige malen achtereen van 25 tot 17 c.m. versmald; de luchtstroom, die door de bovenopening naar binnen ging, nam dan telkens van 0.3 à 0.5 L. per sec, toe tot 0.5 à 0.7 L. per sec. Ook daaruit blijkt, dat het niet meer door waaierende bijen bezette deel van de vliegopening als „lek" fungeert. Onze anemometercijfers zijn minimumwaarden!
Op windstille oogenblikken kan men met de hand duidelijk een flink warme luchtstroom achter de waaierende bijen voelen. Deze luchtstroom strijkt dicht langs de vliegplank; ongeveer 2 c.m. daarboven voelt men bijna niets meer. Ook bij zwakke wind is deze luchtstroom nog duidelijk te voelen.
Uit tabel I volgt, dat verwarming aanleiding geeft tot zeer krachtig waaieren, en dat de bijen daardoor een zoo sterke afkoeling tot stand weten te brengen, dat de temperatuur tusschen de raten 4, 5, 6 en 7 veel lager blijft dan de temperatuur in de bijenvrije ruimte onder het dak. Blijkbaar wordt deze luchtstroom, nadat zij door de dakruimte gestreken en daar verwarmd is, afgekoeld door verdamping van water; dat water zal vermoedelijk grootendeels afkomstig zijn uit de nog niet gedekselde honing, ten deele echter wellicht ook uit het lichaam der bijen.
Men zou kunnen denken, dat de hoogere temperatuur in de kast oorzaak is van een verhoogde stofwisseling en dus van een verhoogd koolzuurgehalte van de lucht, en dat dit verhoogde koolzuurgehalte de eigenlijke oorzaak is van het waaieren. Dit kan echter niet juist zijn, want tengevolge van het sterke waaieren is het koolzuurgehalte in de kast juist aanmerkelijk verlaagd. Een mengmonster, genomen uit de monsterplaatsen no. 18, 20, 21, 23, 26, 28, 29, 31. (dus uit 8 van de 16 plaatsen tusschen raat 5 en 6) bevatte om 10 uur 43 min. (dus op een tijdstip, waarop het waaieren nog steeds krachtig was) slechts 0.27% koolzuur (inplaats van 0.7 à 1.0%. Uit een andere proef, waarbij geen anemometerwaarnemingen, maar wel talrijke gasanalyses verricht werden, bleek eveneens, dat het koolzuurgehalte tijdens en na de verwarming volstrekt niet verhoogd, maar juist verlaagd is (tabel II).
(Zie volgend nummer).
(Wordt vervolgd).[/i]