DoD's bisyssla

English summary: The natural bee-nest, located in hollow trees, provides the bees with good insulation and, thanks to the propolis layer on the surface of the hole, a perfect shielded closed compartment where the bees can control the environmental. Due to constraints in the size of the holes feral colonies rarely passes some 25000 bees but they invest up to 15% of their resources in drones and thus produces up 5-10000 drones over the course of a season which is 2-400 times more drones than what seems to be needed. The reason for this seemingly waste of resources is the battle to reproduce since only strong colonies can invest in this great number of drones. That means that strong colonies have a huge advantage in the race to find a virgin queen since they have many drones covering the nearby area. However, to produce such high amount of drones cost the colony plenty of honey and Seeley (4) showed that if the production of drones is surpressed than 20 extra kg of honeyyield could be produced.
On the other hand, if one have a good mite resistent colony it is good beekeeping practice to add a drone comb and let the bees produce as many drones as they please. It will cost a bit of honey but the upside is that the chances increases that the good genes will spread within the apiaries.

Det är fem uppfinningar från 1800 talet som har möjliggjort modern bihantering;
Flyttbara ramar
Stapelbara lådor
Rökpusten (som med fördel kan bytas mot vattensprutan)
Honungsslungan
Färdiga vaxkakor med präglade celler.
Dessa innovativa lösningar har medfört att vi dels kan studera bina, dels kan kontrollera och manipulera bina att producera stora mängder honung samt dela samhällen vilket gör det möjligt att fritt och obegränsat öka antalet bisamhällen, och flytta dem till nya bigårdar, efter behag. Det har dessvärre även medfört att vi berövat bina en del av sina strategier för optimerad överlevnad vilka har utvecklats under årmiljonerna. Här tänkte jag titta lite närmare på hur ett naturligt bibo är uppbyggt jämfört med de lådor vi erbjuder bina samt vilka konsekvenser det får. I figur 1 ser vi hur ett naturligt bibo är uppbyggt jämfört med konventionella bikupor med eller utan spärrgaller. I ett naturligt bibo (1) i ett ihåligt träd med ungefär 30-60 l volym placerar bina sin mat längst upp, därefter pollen och längst ner sitter ynglet. Drönarceller byggs i ytterkant och eventuella drottningceller längst ner. Bina städar bort allt förmultnat trä samt lägger ett lager propolis på alla ytor i trädet. Propolis är vattentätt och bakteriedödande vilket skyddar samhället från att oönskade patogener, svamp och andra mikrober kommer in i nästet. En kupa utan spärrgaller torde ge bina störst möjlighet att efterlikna hur det ser ut i ett naturligt bibo men ger biskötaren nackdelen att det blir svårare att hitta drottningen vid behov samt mer ramar där viseceller kan gömma sig vid svärmning. Emellertid borde risken för svärmning drastiskt minska eftersom det i princip aldrig blir platsbrist för drottningen.

Kupans isolering: Den här delen har vi redan gått igenom: https://dodsbisyssla.com/isolerad-och-kondenserad-kupa/

Här nöjer vi oss med att konstatera att ett bo i ett träd har “oändlig” isolering uppåt och ett R värde på ungefär 10 i väggarna vilket innebär att boet knappt påverkas av yttertemperatur samt att vatten tillåts kondensera på väggarna. Eftersom väggarna är belagda med propolis finns ingen risk för att mögel bildas och vattnet kan bina dricka vid behov. För att efterlikna ett naturligt bibo bör vi isolera taket motsvarande R=30 samt väggarna R=10.

Hur stort blir ett naturligt samhälle?
Storleken på samhället begränsas av hur stort boet är eftersom svärmning triggas när bina sitter trångt (2). De flesta naturliga bibon motsvarar en volym av 30-60 l (1) vilket styrks av äldre referenser från Seeleys studie (exempelvis SCHMIDT 1897. 34 l. volym, WADEY (1948), 44 to 57 l volym). Percival (3), en annan referens från Seeley (1), fann att även vilda bin kan bygga extremt stora samhällen, bara platsen finns, då han hittade ett bo med en volym på 630 l med 200 kg stort honungsförråd. Det får nog anses vara ett undantag från regeln, men visar även att stora skördar är fullt möjligt förutsatt att samhället är stort nog.
Som jämförelse har en 10 ramars LN yttermåtten 40x39x22 vilket ger en volym av ungefär 30 l vilket innebär att ett normalstort naturligt bibo motsvara 1-2 lådor lågnormal. Det i sin tur innebär att dessa bon maximalt kan innehålla mängden bin som får plats i två lådor LN, dvs ungefär 25000 bin. Mer bin än så innebär platsbrist, varvid bina svärmar, vilket bekräftas av Seeley, se fig 2 nedan.

Hur många drönare finns i ett bisamhälle?
I figur 2 ser vi att antalet drönare ligger på ca 1000 st i ett samhälle på 25000 arbetare. Eftersom drönarna föds under en kort period sätts relativt mycket drönaryngel under den perioden och i grafen nedan ser vi att ca 20% av cellerna är drönarceller. Vi ser i grafen att andelen är oberoende av samhällets storlek vilket innebär att ett stort samhälle kommer ha än fler drönare, exempelvis borde ett samhälle med 50000 arbetarbin ha 2-3000 drönare. Seeley visade att detta stämmer (4) där han lät en testgrupp ha 2 st drönarramar (motsvarande 20% av yngelarean) och jämförde med en kontrollgrupp utan drönarramar. Kontrollgruppen kunde därmed enbart producera drönare längs underkanten alternativt lägga ner resurser på att bygga om arbetarceller. Där visade han att testgruppen fyllde ut sina drönarramar och hade därmed 4 gånger så många drönare än kontrollgruppen. Intressant nog kunde han även konstatera att det kostar samhället mycket resurser att producera alla dessa drönare vilket visade sig med halverad honungsskörd som resultat.

Varför “slösar” bina energi på många drönare?
Om bina fritt får producera drönare kommer de investera 5-15% på drönare det vill säga mellan 5000 och 15 000 drönare per år (Weiss, 1962; Allen, 1965; Page and Metcalf, 1984) via Seeley (4). Om vi antar att varje samhälle producerar 2 nya drottningar per år samt att de parar sig med 20 st drönare borde det räcka med ett 40 tal drönare per samhälle. Bina producerar alltså 100-400 gånger fler drönare än vad som faktiskt behövs. Det måste således finnas något annat skäl till denna oerhörda överproduktion. En hypotes är att drönarna behövs för att trigga igång svärmningen men i Seeley’s studie (4) fanns ingen sådan koppling.
Fortplantningen driver antalet drönare
Förklaringen ligger troligen i att fler drönare ökar möjligheten att någon faktiskt får chansen att para sig. I naturen är det långt mellan bisamhällena vilket gör att chansen för en specifik drönare att hitta en ungdrottning är försvinnande liten. I det läget ger många drönare en stor fördel eftersom chansen ökar i direkt proportion till hur många drönare ett samhälle faktiskt producerar. Eftersom bara stora samhällen producerar många drönare kommer en sådan strategi att föra de bästa generna vidare vilket är exakt vad naturen strävar efter. Det finns heller inget egenvärde för ett samhälle att producera överdrivna mängder mat utan det är en bättre strategi att satsa överskottet på fortplantning.
Summering-vad kan vi ta med oss?
1. Isolera samhällena både vinter och sommar, se figur 4.
2. Se till att samhällena är starka under hela säsongen
3. Undvik svärmar då detta försvagar samhällen vilket drar ner honungskörden
4. Använd drönarram men glöm inte att skära ut drönarna. Det håller ner kvalstren och lämnar tillräckligt med drönare. Glömmer man att skära ut drönarna ökar honungsåtgången och kvalstermängden exploderar.
5. Vill man maximera antalet drönare från ett resistent avelssamhälle kan man sätta in en drönarram där bina får fritt bygga drönare. Man fyrdubblar antalet drönarna men kostnaden är halverad honungsskörd.
6. Undvik yngelfri period då detta kostar honung.

Referenser:
1. Seeley et al, 1976. THE NEST OF THE HONEY BEE (APIS MELLIFERA L.)
2. Zeng et al, 2005. Hemolymph Juvenile Hormone Titers in Worker Honey Bees under
Normal and Preswarming Conditions
3. PERCIVAL (K. K.), 1954. — Wings in the wild. Br. Bee J., 82, 28-29, 34, 82.
4. Seeley, 2001. The effect of drone comb on a honey bee colony’s
production of honey

English summary: Proper shoes
Så har vi införskaffat lämpliga skodon för vår verksamhet.

English summary: Time for the monthly weighing and all colonies, but one, seems to thrive. Food consumption is now down to 0,5-1 kg per month and hive, which show that even though the bees sits losely they don’t use much food since they don’t have to produce extra heat in a proper insulated hive.

Ännu en månad har gått och dagens mätningar visar att samtliga samhällen verkar må bra, med undantag för nr 13. Det samhäller verkar vara döda, eller har väldigt lite bin, eftersom vi noterar noll i matåtgång hos dem – vi väntar med att öppna till vi får en mild dag.
Tack vare isoleringen behöver bina inte producera mängder av värme och således har matåtgången minskat till ett minimum under december, även vårt största samhälle har gjort av med bara ett kg under december och som man ser på bilden sitter de löst längst upp och fyller hela övre lådan.

Har flyttat om ina sensorer lite grann och nu sitter det en sensor i övre lådan och en i den undre lådan eftersom jag insåg att det inte var någon större vits att ha fler sensorer på samma plan annat än om man vill veta exakt hur temperaturfördelningen ser ut och då behöver man många fler. Dessutom satte jag in överblivna sensorer i samhällen som inte fått någon tidigare eftersom somliga samhällen sitter en bit ner i kuporna. Även om bina sitter en bit ner i kupan är temperaturen under locket alltid högre än utetemperaturen så länge bina lever.

English summary: The sensors are now installed – this winter will be a trial so we only place them under the cover. 3 Tempsensor where the one in the middle is a combined temp/humidity. Right now 21 degrees C and 40% Rh.

Nu har kuporna blivit uppdaterade med temp och fuktsensorer och data bekräftar att i en isolerad kupa tvingas inte bina att sitta tätt och producera värme för att överleva. Idag är det minus 1 grad och en del bin befinner sig närmast locket och några en bit ner. Temperaturen är runt 20 grader (40% Rh) utan att bina sitter tätt, dvs värmen från metabolismen räcker för att hålla kupan varm och mysig.

English visitors: https://dodsbisyssla.com/insulated-and-condensated-hive/

Bina sitter still i sitt klot/kluster hela vintern och värmer bara upp området där de sitter och därför behövs ingen isolering. Bina sitter under maten och honungen håller därmed samma temperatur som utsidan varvid klustret rör sig sakta uppåt vartefter maten tar slut.

Det här var vad jag länge trodde men det har alltid gnagt i mig att modellen har några svagheter som är svåra att besvara, nämligen:
1. Hur får bina ner maten till mitten då maten generellt ligger utanför klustret och är stelfruset?
2. Modellen kräver någon form av altruism hos bina vilket är osannolikt. Mantelbina (de bin som sitter ytterst) måste hålla minst 10^o C annars hamnar de i köldkoma och dör ofrånkomligen. För att undvika att mantelbina dör krävs att bina i centrum på något sätt vet att de måste avlösa mantelbina och vara villiga att göra så. Dessutom måste mantelbina klara av att ta sig in i det varma centret. Omöjligt? Nej, men osannolikt.
3. Rent intuitivt inser man att ju kallare det är runt klustret desto mer måste bina arbeta för att hålla värmen. De bin som sitter längst ut har ingen nytta av isoleringen utan är tvungna att producera värme annars dör de. Många biodlare tror fortfarande att bina gör av med mindre honung ju kallare det blir, vilket vi strax ska se är helt fel.
Det verkar ologiskt att bisamhället väljer en strategi där en stor andel av bina får arbeta på högsta nivå för att överleva vilket leder till att de troligtvis dör i förtid.

Låt oss titta på det vetenskapligt istället
Binas kluster är väldigt effektivt när det gäller att överleva en lång kall vinter eftersom:
Bina sitter tätt vilket skapar bra isolering
Bina har förmåga att ventilera bort fukt och CO₂

Tack vare detta kan bina hålla miljön i mitten av klustret på en för bina behaglig nivå där binas metabolism räcker för att upprätthålla en temperatur på 20-25^o C (1). Men, det kommer med ett pris – de bin som har oturen att hamna i manteln (klustrets yttersta lager) slits ut eftersom mantelbina måste producera enorma mängder värme (2) för att hålla sig över 10^o C, under den temperaturen hamnar bina i köldkoma och dör så småningom.
Utöver kylan så är även fukt under vintern ett stort problem för bina, eftersom fukten gör att bina förlorar sin isoleringsförmåga. Att fukt är ett problem tror jag de flesta förstår intuitivt, men varför fukten uppstår och hur man kan undvika den är lite mer komplicerat.
Daggpunkt
Vi börjar med begreppet ”daggpunkt” vilket betyder den temperatur då fuktig luft kondenseras till vattendroppar, se figur 2. Varje gång vi andas ut följer det med fukt, andas på en kall spegel så blir det uppenbart, och detsamma gäller bina. När bina förbränner sockerarter skapas stora mängdervatten där 1 kg honung ger upphov till ungefär 600 gr vatten (3) vilket bina på något sätt måste hantera. I en oisolerad kupa kommer fukten att kondensera på den ytan som ligger under daggpunkten vilket innebär att om taket är dåligt isolerat ökar risken för kondensering varvid vattendropparna rinner ner på bina och kyler av dem, figur 2.

Ökar vi ventilationen måste bina producera mer värme vilket skapar mer fukt med ökat behov av ventilation och så vidare. När omgivande temperatur har nått -10^o C kan inte bina krympa klustret mer – de kan bara öka värmeproduktionen (4). Bina kan visserligen öka sin metabolism och kortvarigt producera stora mängder värme, men det är oerhört påfrestande för det enskilda biet och sliter ut dem i förtid, se figur 3.

Isolerad kupa och R värde

Genom att isolera kupan kan vi hjälpa bina undvika att bina sitter i tätt kluster vilket ger två fördelar: dels kommer bina att göra av med mindre honung vilket minskar mängden fukt, dels minskar risken för kondensering eftersom vi undviker kalla ytor som kan nå ner till daggpunkten. Då uppstår frågan hur vi bäst ska isolera kupan och då kan vi ta den naturliga bibostaden som utgångspunkt, figur 4. Bina valde levande träd med ett hål en bit upp på trädstammen där R värdet uppåt är ”oändligt” eftersom det är flera meter med trä samt enorm massa som fungerar som energimagasin. Väggarna är ungefär 15-20 cm tjocka vilket ger ett R värde på 10.

Om vi för över ovanstående till en bikupa behöver vi komma upp till R=10 på sidorna vilket motsvarar 50 mm cellplast eller 200 mm trä. Uppåt behövs R=30 vilket motsvarar 150 mm cellplast, se figur 5. Mätningar visar att bina i en välisolerad kupa håller temperaturen närmast klustret vid 6^o C även om yttertemperaturen är -30^o C vilket gör att bina sitter i ett löst kluster och kan röra sig fritt i kupan. Honungslagret hålls varmt och fungerar som ett energimagasin vilket jämnar ut kortvariga köldknäppar. Resultatet blir att bina kommer ut starkare på våren, figur 6, och är redo för första draget. Givetvis är behovet av isolering större ju kallare vintrar, men bra isolering under vinternkommer generellt hjälpa bina att komma ut starkare på våren, se figur 6.

Referenser.
1. Simpson, J (1961) Nest climate regulation in honey bee colonies. Science 133 (3461): 1327-1333
2. Myerscough, 1993. A Simple Model for Temperature Regulation in Honeybee Swarms
3. Randy Oliver, 2020. Scientific beekeeping: Part 7A-C, 14
4. OWENS 1972, THE THERMOLOGY OF WINTERING HONEY BEE COLONIES
5. http://www.northof60beekeeping.com
6. Merrixz 1920, PRELIMINARY NOTES ON THE VALUE OF WINTER PROTECTION FOR BEES!

English summary: I have, for a while, considered to purchase temp sensors and now I took the step and sourced both temp and humidity sensors.
My work on the bee guide is moving and now I think the main chapter describing winter in is finished.

Nu tog jag steget och köpte ett antal temp och fuktgivare samt en hub så nu ska det bli spännande att följa detta projekt.

För övrigt går arbetet med biboken framåt och nu tror jag att jag är färdig med kapitlet om invintring som blev ett mastodontkapitel. Men det är kanske det viktigaste steget för att ha starka samhällen så det är nog på sin plats att det blev lite längre. För den som vill läsa: https://dodsbisyssla.com/bibok/

English summary: After the epiffany of the value of insulation in the hive I have come up with an easy fix by adding 50 mm of cellular plastic which increase the R value to about 15.
Efter att ha insett hur viktigt det är med isolering har jag funderat hur man enklast kan förbättra klimatet för bina. Vi testar nu med 50 mm extra cellplast under locket vilket höjer R värdet från 5 =>15. Nedan ser vi hur det kan se ut om man inte har isolering och hur det bör se ut.

För den som är intresserad kör vi ett webinar på sö 31/11 där ämnet är isoleringens betydelse för en bra övervintring:

Isolering eller ventilation – bästa sättet att invintra bin?
den 30 november 2025
18:00 – 19:30 (WET)

Möteslänk: Isolering eller ventilation – bästa sättet att invintra bin? | Microsoft Teams | Snabbmöte-anslutning

English summary: We started a small test in the autumn to compare top cover made by wood to a plastic one with the hypothesis that wood is more risky since the condensated water might be absorbed by the wood and later start to mould. Today we checked a couple of hives with plastic lid and could see that we indeed had quite some condensation on one hive, located in our forest apiary and thus exposed to low temperatures, left image below. The other one is located in our garden where outdoor temperature has not been that low yet and as clearly shown barely no condensation. We stopped the test since it is clear that condensation will occurr and hence wood does not belong in the hive during winter.
We have also carried out our monthly weighing and all hives seems ok, except one hive with very low food consumption – we did hear some buzzzing but we expect it to be doomed. It was one of the hives that needed formic acid earlier so likely weakened allready.

Vi startade ett litet test för att jämföra täckbräda av trä med plast över vintern där hypotesen är att trä är sämre än plast pga att träet suger upp vatten vilket ökar risken för mögel längre fram. När vi kollade ett par kupor upptäckte vi att där verkligen är en hel del kondensation vilket med stor säkerhet kommer leda till mögel längre fram ifall man har täckbrädor av trä. Därför avbröt vi testet, där slutsatsen är att undvika trä i kupan under vintern, och vi kommer dessutom att lägga på takisolering på samtliga kupor i form av en platta cellplast. Därmed minskar risken för kondensation i taket och istället styr vi den till väggarna vilket minskar risken att bina ska få vatten på sig – eventuell kondensation rinner ner och ut genom bottenventilationen.
Den senaste lärdomen är dessutom att vi behöver isolera taket betydligt bättre för att minska risken för kallt tak och därmed eliminera risken för kondensering i taket. I nästa Webinar på sö 30/11 ska vi gå igenom hur man bäst övervintrar sina bin i välisolerade kupor.

Det har även blivit dags för månadsvägning och samtliga kupor utan en verkar må bra. Kupa 13, en av dem som behövde myrsyra verkar inte ha gjort av med någon mat sen förra månaden, misstänker vi har dött eller möjligen kraftigt försvagade. Vi tyckte vi hörde lite surr men får kolla noggrannare nästa månad.

English summary: I have completed another chapter in my planned bee book, and its possible to download it under the menu “Bibok”. Its in Swedish but google can assist.

För den som vill läsa och ge feedback finns nu kapitlet om “Våren” att ladda ner under fliken bibok.