Česká zemědělská univerzita a Včelstva Online

Jan Bartoška

8/2022, strana 20

Jak propojit atraktivní svět informačních technologií (IT) a IoT (Internet of Things) s chovem včel, aby byl zajímavý nejen pro mladé? Atraktivní potenciál mají úlové váhy, které online v reálném čase přinášejí údaje o váze a teplotě včelstva. Ty jsou předmětem projektu České zemědělské univerzity.

Včelaře však může od koupi vah odradit cena nebo instalace a obsluha softwaru. Ukázku užívání úlových vah a zobrazování dat z nich přináší portál Včelstva Online (https://vcelstva.czu.cz/). Na hlavní stránce tohoto portálu je možné na mapě České republiky zobrazit referenční včelaře a jejich včelstva s ukázkami dat z úlových vah.

Portál Včelstva Online vznikl v roce 2017 jako projekt Provozně ekonomické fakulty České zemědělské univerzity v Praze. Jeho prvotním záměrem bylo vytvořit platformu pro komunikaci mezi včelaři a zemědělci pro nahlašování a dohledávání aplikace postřiků. Ačkoliv se tato vize nenaplnila pro malý zájem zemědělců a nezájem státních institucí, portál se ujal jako otevřená platforma pro včelaře, a to především pro ty začínající. Portál nabízí úlový deník, zápis záznamu o kontrole a léčení, propagaci prodeje medu ze dvora, možnost zápisu fenologických pozorování a připojení úlové váhy se zobrazováním a vyhodnocením měřených dat. Portál se také stal nástrojem pro výzkum v oblasti chovu včel, ve smyslu občanské vědy (Citizen Science).

 

Úlové váhy ve včelařství už nejsou novinkou

Úlové váhy se staly ve včelařství dobrým doplňkem. V současné době je na trhu řada typů úlových vah od různých výrobců. Každá z vah obvykle přináší možnost sledování hmotnosti úlu, vnitřní a vnější teploty, případně vlhkosti. Funkce by se mohly rozšířit o snímání hlasu či zvuku včel u česna například pro identifikaci možného rojení. Váhy se dle výrobců liší konstrukcí a použitými materiály (kov nebo překližka). Jsou autonomním zařízením nezávislým na vnějším připojení k elektřině nebo k datové síti. Napájení elektrickým proudem se u vah řeší baterií dobíjenou solárním panelem (obr. 1).

Pro sledování stavu včelstva v online reálném čase se využívá technologie IoT (Internet of Things), která je ke včelám šetrnější než technologie GSM nebo WiFi z hlediska vyzařované energie (elektromagnetického záření). Data z váhy jsou odesílány přes modul IoT po časových intervalech o délce 10 až 60 minut.

 

Instalace úlové váhy a její přínosy

Ačkoliv se může zdát instalace úlové váhy složitá, jediným problematickým místem je nadzvednutí či manipulace s úlem, a to někdy velmi těžkým. Manipulace s úlem může navíc vyprovokovat včely ke zvýšené aktivitě a agresivitě. Proto je dobré instalovat váhu ve dvou osobách s ochrannými pomůckami. Umístění váhy a čidel je pak již jednoduché: plastové kolečko s čidly umístíme k chomáči s matkou. Váhu je dobré dát do roviny a dobře vypodložit. Instalaci obvykle se včelařem provádí technický pracovník firmy, která váhy vyrábí nebo dodává.

            Úlové váhy se dají použít na stanovišti včel vícenásobně. Každé včelstvo může mít svou vlastní váhu, což však není z ekonomických důvodů běžné. Častěji se proto setkáváme s 1–2 váhami na stanovišti, které jsou nainstalovány například u nejsilnějšího a nejslabšího včelstva. Naměřené hodnoty u vybraných včelstev referují o vydatnosti stanoviště jako celku a napovídají, v jaké kondici mohou být i ostatní včelstva.

 

Nejdůležitějším parametrem úlové váhy je hmotnost

Hlavní sledovanou hodnotou je hmotnost úlu, u něhož je možné pozorovat přirozený nebo nepřirozený pokles váhy. Přirozený pokles váhy nastává u včelstva každé ráno, kdy včely během sezóny od března/dubna až do září/října úl opouští a vydávají se za potravou. Při nepřirozeném úbytku váhy včelího úlu lze u včelstva očekávat možný problém. Například se může jednat o ztrátu zásob při špatném počasí, vyrojení včelstva, úhyn včel při otravě pesticidy, anebo změnu zdravotního stavu včelstva.

Celkové měření a posouzení váhy by mělo probíhat vždy ve stejnou dobu a ideálně před zahájením nebo po ukončení letové aktivity včel, případně na základě denních průměrů. Zjišťování váhy včelstva dává informace o jeho stavu v průběhu celého roku. Nejedná se jen o pomoc při určení například začátku nebo konce snůšky, ale díky celoročním informacím lze pomoci včelstvu při významném výpadku snůšky během sezóny. Pomocí úlových vah se dá rovněž dobře porovnat kondici jednotlivých včelstev v rámci jednoho stanoviště, což je přínosem nejen pro chovatele matek (obr. 2).

 

Bez sledování vnitřní a vnější teploty by to nešlo

Regulace vnitřní teploty v úlu je klíčem k přežití celého včelstva, proto je dalším důležitým parametrem pro sledování vitality včel. Včelstvo udržuje teplotu v úle v úzkém rozsahu od 33 °C do 36 °C. Při teplotě nad 38 °C včely intenzivně větrají. Při teplotách nižších než 30 °C produkují včely metabolické teplo: když spotřebovávají zásoby, roste vlhkost v úlu. Měřená teplota úlovou váhou se u včelstva může během roku značně měnit. Je to dáno zejména posunem chomáče včel po plástech, případně počtem obsazených plástů.

Čidlo musí být umístěné vždy uprostřed včelstva (v blízkosti chomáče včel s matkou). Proto je vhodná korekce čidla v úlu pro měření vnitřní teploty, kdy může být indikací prudká změna teploty v grafu.

Důvodem, proč sledovat vnější teplotu, je posouzení vlivu počasí na aktivitu včel. Vnější teplota s klesající váhou včelího úlu naznačuje nepříznivé počasí pro sbírání potravy. Při dlouhodobé nepřízni počasí, nízkých venkovních teplotách, mohou včely přestat plodovat.

 

Důležitým doplněním je vlhkost v úlu

Doplňujícím parametrem je vnitřní relativní vlhkost v úlu. Sledovaná vlhkost v úlu se musí dávat do souvislosti s teplotou, přičemž mezi těmito veličinami lze očekávat částečně přímou úměrnost. Při rostoucí teplotě obvykle roste vlhkost a obráceně. Příčinou bývá aktivita včel uvnitř úlu pro zahřátí, ale se spotřebou zásob. Proto je případně možné pozorovat pokles váhy na úkor rostoucí teploty a vlhkosti. Vlhkost v úlu by měla být ideálně konstantní ve výši 70 % relativní vzdušné vlhkosti. Výjimkou bývá zimní období, kdy se včelstva vlivem teploty stahují do zimního chomáče a matka přestává klást vajíčka.

 

Online sledování zásob včelstva

Posuzování váhy a dalších parametrů včelstva skrze data z úlové váhy by mělo být založeno na sledování dlouhodobého trendu (např. pozvolný úbytek zásob) a krátkodobých výkyvů (např. během dne při letové aktivitě včel, nebo při krizové události). Pozvolný pokles zásob potravy v úlu může nastat i během sezóny, a to nejčastěji vlivem nepříznivých klimatických podmínek nebo nedostatkem kvetoucích plodin v okolí. Takováto situace bude opět patrná klesajícím (střednědobým) trendem měřených hodnot v grafu úlové váhy. V tomto případě je třeba zahájit přikrmování včelstva. Při pozvolném růstu váhy lze predikovat správnou dobu rozšiřování prostoru v úlu a přidávání medníků či vhodný časový okamžik pro stáčení medu během sezóny (kulminace zásob).

 

Sledování letové aktivity včel

Co dalšího je možné zkoumat? Letovou aktivitu včel pomocí čipových bran na česně.

Již mnoho let se výzkumná pracoviště snaží sledovat letovou aktivitu včel, tj. dolet, dobu letu a ideálně jeho trajektorii. Tento výzkumný úkol je mimořádně náročný a technicky složitý. V současné době je možné díky technologickému pokroku používat pro sledování včel čipové brány na česně v kombinaci s RFID čipy (obr. 3).

Čipové brány mají podobu malého „domečku” či „tunelu” u česna, kterým včely prochází. Včela nejdříve projde jednou brankou na začátku, poté druhou na konci a tím je zaznamenán její pohyb směrem ven nebo dovnitř. Čipové brány reagují na RFID čip s unikátním číselným identifikátorem. Tím je rozpoznána konkrétní včela. RFID čip velikosti jednotky milimetrů se umisťuje na hřbet včely. Výzkumníci se snaží očipovat co nejvíce včel, nicméně při běžném počtu včelí populace, čítající desetitisíce jedinců a tisíce létavek, je úspěchem osazení několika set čipů na jedno včelstvo během jedné sezóny. I tak jde o dobrý vzorek pro sledování letové aktivity včel.

 

Výzkum nejen na ČZU v Praze

V rámci výzkumných aktivit České zemědělské univerzity a jejích výzkumných partnerů se čipové brány s RFID čipy užívají již tři roky. Z počátku byly testovány, hledalo se co nejvhodnější technické vybavení z hlediska efektivity sběru dat a z hlediska šetrnosti vůči včelám. Nejslabším místem se ukázala být dostupnost a spolehlivost RFID čipů. Létavky, které dostaly čip, se často odmlčely. Nebyl pozorován úhyn včel, ale spíše ztráta čipu nebo jeho nefunkčnost. Ačkoliv bylo možné zvoleným způsobem obohatit výzkum „pouze” o četnost a délku letové aktivity vybraných včel mimo úl, byly od začátku pozorovány zajímavé úkazy. Například to, že nemalý počet včel na krátkou dobu opouští úl i v noci.

Data zjištěná o letové aktivitě včel budou v nejbližší době v podobě ukázky k dispozici na portálu Včelstva Online u vybraných referenčních včelařů.

 

Článek vznikl v rámci projektu Monitoring a modelování trofické aktivity včel, číslo 2019B0001, za finanční podpory Interní grantové agentury Provozně ekonomické fakulty České zemědělské univerzity v Praze.

 

Literatura:

1.      Bartoška J., Šubrt T., Rydval J., Kazda J., Stejskalová M. 2020. System Dynamic Conceptual Model for Landscape Fertility of Bees. In 38th International Conference on Mathematical Methods in Economics, Mendel University in Brno, str. 32–38. ISBN 978-80-7509-734-7.

2.      Bokšová A., Kazda J., Stejskalová M., Šubrt T., Uttl L., Mráz P., Bartoška J. 2021. Findings of herbicide and fungicide residues in bee bread. Plant Soil Environ., 67: 343–352. https://doi.org/10.17221/135/2021-PSE

3.      DANIHLÍK, J., DOSTÁLOVÁ, S., HRONCOVÁ, Z., PETŘIVALSKÝ, M. 2017. Včelařství. České Budějovice: PSNV. ISBN 978-80-270-0776-9.

4.      Kazda J., Bokšová A., Stejskalová M., Šubrt T., Bartoška J., Vlažný P. 2019. The factors influencing the pollinators visitation of the oilseed rape cultivars. Plant Soil Environ., 65: 574–580. https://doi.org/10.17221/553/2019-PSE

5.      Kratochvílová H., Rydval J., Bartoška J., Chamrada D. 2021. System Dynamic Model of Beehive Trophic Activity. In 39th International Conference on Mathematical Methods in Economics, Czech University of Life Sciences Prague, s. 475–480. ISBN 978-80-213-3126-6.

6.      OHASHI M., OKADA R., KIMURA T. et al. 2009. Observation system for the control of the hive environment by the honeybee (Apis mellifera). Behavior Research Methods [online]. 41, 782–786. Dostupné z: https://doi-org.infozdroje.czu.cz/10.3758/BRM.41.3.782.

7.      ŠVAMBERK V. 2015. Prostředí a včely: ekologie (nejen) pro včelaře. Praha: Mája, spolek pro rozvoj včelařství. ISBN 978-80-88045-01-4.

8.      TAUTZ J., STEEN D. 2018. Zázračný svět včel: továrna na med, aneb, život v úle. Praha: Mladá fronta. ISBN 978-80-204-4691-6.

9.      TOOMEMAA K., MARTIN A. J., MÄND M., WILLIAMS I. H. 2015. Determining the amount of water condensed above and below the winter cluster of honey bees in a North European Climate. Journal of Apicultural Research [online] s. 81–87. Dostupné z: https://doi.org/10.3896/IBRA.1.52.2.17.

Obr. 1: Úlová váha firmy AceLogic s. r. o. Kolečko na obrázku ukrývá teplotní čidlo a čidlo pro sledování vlhkosti.

Obr. 2: Ukázka sledovaných parametrů úlové váhy z portálu Včelstva Online. Data pocházejí od referenčního včelaře.

Obr. 3: Včelí úl s úlovou váhou doplněný o čipovou bránu na česně ve výzkumném skleníku České zemědělské univerzity v Praze.