Zuchtgrundlagen am Bienenstand unter Nutzung der Wärmeabhängigkeit der Bienenstöcke innerhalb der Übergangszonen

Field Breeding Basics for Honeybees Using Colony Thermodynamics within the Transition Zones
vielen Dank für die Überersetzung an Rüdiger

Apiacta XXX, 20-29 (1995)
Dee A. LUSBY
E.W. LUSBY
USA

Unter Beachtung ihrer natürlichen Instinkte können Honigbienen harmonisch geführt werden. Wie sich Honigbienen verhalten, sowohl als Individuum als auch als Superorganismus oder Bien, hängt von den Außentemperaturen als auch vom Wetter ab. Stockthermodynamik, was so viel heißt wie mit den natürlichen Temperatur- und Klimakurven/rhythmen zu arbeiten, bestimmt das Stockverhalten in Bezug auf Brutbildung, Schwarmverhalten, Honigeintrag, Wachsproduktion, Königinnennachzucht usw. über das gesamte Jahr hinweg. Insofern können Imker unter Nutzung der Kenntnisse der Stockthermodynamik und umgekehrt unter Vermeidung abträglicher Effekte durch eine geeignete Betriebsweise beste Bedingungen schaffen, um starke Völker für die Zucht und die Honigernte zu erlangen.

Die Königin ist das Herz jedes Stockes. Dennoch, das Leben jedes Bienenvolkes hängt von der Temperatur ab. Während kalter Temperaturen, verringert sich die Aktivität der Bienen und kommt im Winter nahezu zum Erliegen. Ist der Winter zu kalt, kann das Volk gar an Unterkühlung bzw. Mangelernährung sterben.

Während warmen Wetters steigert sich die Aktivität der Bienen bis zu einem gewissen Punkt, nach deren Überschreitung die Völker an Überhitzung sterben können.

Um Honigbienen erfolgreich zu lenken, muß man deshalb Ihr Verhalten mit einer ausgewogenen Betriebsweise das Jahr hinweg begleiten. Honigbienen reagieren immer in derselben Art und Weise auf gleiche Bedingungen in Abhängigkeit von Temperatur und Klima. Wenn der Imker in der Lage ist zu verstehen, wie sich diese Bedingungen auf die Bienen auswirken, dann kann er die Wirkung seiner Maßnahmen besser vorhersehen und darüber eine ausgewogene Betriebsführung einleiten, die in einem ausgeklügelten Maßnahmesystem über das Jahr gipfelt.

Königinnenzucht sollte als die wichtigste Aktivität in einer ausgewogenen imkerlichen Betriebsweise gelten. Königinnenzucht ist schlicht die Erhöhung der Anzahl der Königinnen und damit der Anzahl der Bienenstöcke. Aber es ist nicht nur eine Frage der Vermehrung. Züchtung ist vielmehr eine Verbesserung gewünschter Eigenschaften und die Eliminierung negativer Eigenschaften, welche im Aufbau einer in allen Aspekten uniformen Population an Bienenvölkern gipfelt, welche dann einen überdurchschnittlichen Honigertrag bringen wird.

Der wichtigste Faktor bei der Königinnenzucht ist das Vorhandensein von ausreichend Drohnen und Pflegebienen. Ungenügende Anzahl von beiden führt zu unbefriedigenden Ergebnissen der meisten Umweiselungen (die Ausnahme ist Thelytoky). Imker, die in der Lage sind, ihre Zucht mit der Thermodynamik und den natürlichen Temperaturrhythmen zu synchronisieren, werden die Produktivität Ihrer Bienen in einem Zeitraum von 3-5 Jahren massiv steigern können. Imker sollten lernen das Königinnenzucht progressiv und retrogressiv zugleich ist und darüberhinaus auch Status quo erhaltend, wie im Falle der Klonierung (Thelytoky).

Imker sollten sowohl die Hauptzuchtzeiten und die Stresszuchtzeiten der Saison in Ihrem Gebiet kennen. Während der Hauptzuchtzeiten werden Eigenschaften hauptsächlich hybridisiert oder gemischt bzw. geschieht progressive Zucht nach vorn, im Gegensatz zur Stresszucht, die entweder am Anfang oder am Ende ausgewählter Zuchtzeiträume stattfindet. Während Stresszucht den Bienenbestand zurückführen kann (Rückzucht), ähnlich der Trennung von Öl und Wasser. Sie können dann erneut gekreuzt werden, um den Hybridisierungsvigor/Heterosis zu erhöhen und die Produktivität der Völker zu steigern.

Grundlagen der Thermodynamik für die Bienenzucht

1. Ein kaltblütiges Tier hat eine Körpertemperatur unter 80°F (27°C) und paßt sich an die Umgebungstemperatur (z.B. Luft, Wasser), in welcher es lebt, an. Eine einzelne oder einige Bienen übernehmen die Lufttemperatur und können sich nicht gegen Temperaturänderungen, sowohl nach unten (Kälte) oder oben (Hitze), schützen.

2. Ein warmblütiges Tier hat eine hohe und konstante Körpertemperatur relativ unabhängig von der Umgebung. Der Bien kann Temperaturen von -73°C (-100°F) und weniger über Erwärmung entgegenwirken und gleichzeitig Temperaturen von 57°C (135°F) durch Stockkühlung ausgleichen. Dies geschieht durch Stoffwechselaktivitäten der gesamten Einheit, die denen der Warmblüter ähneln und die eine optimale und konstante Temperatur, unabhängig von harschen Umgebungstemperaturen und Luftfeuchte garantieren.

3. Bei einer intern andauernden Temperatur von ca. 41,1°C (106°F), würden sowohl Bienen als auch ihre Brut sterben, wenn es keine Temperaturregulation geben würde.

4. Wenn die Umgebungstemperatur im Stock auf 7-8°C (45°F) fällt, beenden die Bienen ihre Arbeit und fangen an sich zusammen zu lagern, um eine Temperatur in der Traube von 14°C aufrechtzuerhalten.

5. Die Bienentraube ruht fast vollständig bei Temperaturen um die 14°C, erlaubt aber den Bienen noch aus der Traube auszubrechen, um an neue Honigvorräte zu gelangen, falls die innerhalb der Traube aufgebraucht sein sollten.

6. Die Bienentraube kann ca. 10°K (12-13°F) durch ihre Stoffwechsel- bzw anderen Lebensaktivitäten erzeugen.

7. Die Bruttemperatur ist ungefähr 34-35°C, um sowohl die Eiablage der Königin, als auch die Brutpflegeaktivität der Bienen zu stimulieren.

8. Sobald die Brutbildung startet, müssen die Bienen, bis die Jungbienen geschlüpft sind, die notwendige Wärme produzieren, um eine Brutnesttemperatur von ca. 34-35°C zu gewährleisten.

9. Falls die Außentemperatur auf 32°C oder höher steigt, benötigen die Bienen Wasser, welches im Stock Verdunstungskälte erzeugt, um den Hitzeüberschuß zu reduzieren (Wasserverdunstung kühlt den Stock, weil deren spezifische Wärme >4 größer ist als die von Luft).

10. Reine Hybridisierung (Kreuzung) geschieht, wenn an warme Temperaturen angepaßte Bienen (gelb) mit an kalten Temperaturen (schwarz/braun) angepaßte Bienen aufeinandertreffen. Dies geschieht bei Breitengraden oder Höhenlinien, die eine mittlere Monatstemperatur von 24°C aufweisen.

11. Sobald die Stocktemperatur, sowohl 8°C und 41,1°C erreicht bzw. überschreitet, erreichen kleine schwarze Bienen, die Zuchtbedingungen der Thelytoky (Ich war nicht in der Lage, das mit dem Gelb-Mix und den großen schwarzen Rassen hinzubekommen).

12. Luftfeuchte in den Brutzargen sollte um die 60% betragen, während in den Honigzargen die Luftfeuchte 10% sein sollte, um die Honigtrocknung zu gewährleisten.

Andere grundsätzliche Erfahrungen der Bienenzucht

1. Die dunklen (braun/schwarz) ans kältere Wetter angepaßten Bienen existieren nördlich dem 30. Breitengrad, auch höhere Höhen (altitude – Höhe über dem Meeresspiegel) sind erlaubt.

2. Gelbe ans warme Wetter angepaßte Bienen leben südlich des 30. Breitengrades.

3. Sehr kleinzellige Bienenrassen, die ans warme Wetter angepaßt sind, existieren in der Nähe des Äquators und große Bienen, die ans kalte Wetter angepaßt sind, eher in Richtung der Pole.

4. Während alle Bienenrassen/stämme bis zu den Übergangszonen vordringen (30. Breitengrad), sind es gerade die ans warme Wetter angepaßten Bienen, die eher hybridisieren als die „Kaltwetterbienen“.

5. Die Natur “züchtet” fortwährend, wenn alle grundlegenden Bedürfnisse erfüllt sind (Wasser, Nahrung, Unterkunft, Temperatur).

6. Mongrel hybridization (Mongrelisation) ist kein evolutionärer Prozeß, sobald künstliche Stimuli wegfallen, findet dieser nicht mehr statt, z.B. ungeeignete künstliche vergrößerte Rähmchengröße, falsche geografische Gebiete und erzwungene klimatische Zucht.

7. Die Natur züchtet evolutionären Wechsel der progressive (Kreuzungszucht), retrogressive (Rückzucht) oder geklont (gleich, Thelytoky) ist, wenn die Rassenfitness/Überleben des Stammes auf dem Spiel steht.

8. Jede Bienenrasse hat Ihren eigenen Zuchtzyklus in der Natur, die Evolution hat diesen von anderen getrennt und damit konserviert.

9. Große Bienenrassen im natürlichen System sind gleichzusetzen mit: 1) weniger Bienen/Rähmchen, 2) langsamere Entwicklungszeit, und 3) geringere Hochzeitsfluggeschwindigkeit

10. Kleine Bienenrassen im natürlichen Umfeld sind gleichzusetzen mit: 1) mehr Bienen/Rähmchen, 2) schnellere Entwicklungszeit, und 3) schnellere Hochzeitsfluggeschwindigkeit

11. Drohnen gehen nur auf Begattungsflug, wenn die Bienen in der Lage sind die Traube aufzulösen und draußen umherzufliegen.
Wenn die Königin in der Zelle herangezogen wird, ist nicht die Außentemperatur entscheidend, sondern die Temperatur der Beute. Die Temperatur der Aussenfläche der Beute kann 57°C oder -73 °C erreichen, je nachdem, ob die Sonne auf die Beute scheint oder der Kühlfaktor kalter Winde eine Rolle spielt, je nach Breitengrad oder Höhe und Jahreszeit. Diese Wärme oder Kälte dringt durch die Beutenöffnung in das Beuteninnere und beeinflußt das Beutenklima. Imker die ernsthaft Bienen züchten, können die Thermoregulation durch z.B. den Beutenanstrich aber auch durch volle Honigwaben, die das Brutnest flankieren und als Isolation gegen Kälte und Hitze dienen, steuern.

Durch metabolische Umsetzungen in der Bienentraube, können Bienen unvorteilhafte Wetterbedingungen wie eiskalte Winter oder heiße Sommer in der Beute ausgleichen. Jedoch ist die Temperatur der Außenhülle der Bienenbeute für die Bienen ein Signal (Trigger), auf welches sie reagieren müssen, um den Durchschnitt zwischen Temperaturminimum und –maximum des Tages zu finden. Tagein und Tagaus müssen Bienen in der Lage sein, natürlichen Wetterbedingungen zu trotzen, um optimale Temperaturen für die Brut und das Überleben des Stockes zu gewährleisten.

Eine Temperatur kleiner als 27°C innerhalb des Stockes hat Konsequenzen. Entweder die Brutentwicklung des Stockes wird zurückgefahren oder, falls jahreszeitliche Umstände (frischer Nektar oder Pollen verfügbar) dies zulassen, werden die Bienen ihren Stoffwechselumsatz (metabolischer Umsatz) erhöhen und generieren die notwendige Wärme, um kurzfristige Temperaturstürze auszugleichen. Dies kann ein plus von 10°C durch eigene Körperwärme sein, um die Brut zu pflegen, falls wie gesagt frischer Pollen herbeikommt und ausreichend Honigreserven verfügbar sind. Sobald die Bruttemperatur von ca. 35°C erreicht ist, beginnt die Königin Eier zu legen und das Volk beginnt mit der Brutpflege.

Im Frühjahr, wenn die meisten Imker an Königinnenzucht denken, denken sie an progressive Züchtungstechniken (Kreuzungszucht), indem sie abwarten bis genügend Drohnen und Pflegebienen vorhanden sind, bevor sie mit der Zucht beginnen. Viele denken ebenfalls, Hybridisierung ist progressive Zucht. Dies ist ein Irrtum! In der heutigen Welt ist Hybridisierung meist Mongrelisation, welche nur ein kurzen Impuls auf den Hybridvigors (Heterosis) verursacht, dann aber mit jeder weiteren Generation schnell zurückfällt.

Die meisten Imker sollten deshalb nicht von Hybriden züchten, da die meisten diese nicht steuern können. Das schlußendliche Ergebnis ist fast vollständige Mongrelisation von lokalen Bienenpopulationen, was zu unkontrollierten Mischungen von übermäßig aggressiven Honigbienen führt und damit zum Aus der Bienenhaltung in der heutigen urbanisierten Welt.
In einem langfristig angelegten Bienenzuchtprogramm sollten künstliche Besamung und verschiedene lokal begrenzte Gruppenzuchtmethoden vermieden werden, weil sie zu schwerwiegender Inzucht führen, die wiederum Brutnestfehler, schlechte Ertragsraten, schlechte Überwinterungsraten oder gar zum Völkerverlust in einem Zeitraum von 20-30 Jahren führen.

Die Natur “züchtet” evolutionäre Veränderungen welche progressiv, retrogressiv oder merkmalserhaltend (Klon) sind, wenn das Überleben der Population auf dem Spiel steht. Um eins der 3 Ziele zu erreichen, sollten Imker daran denken, daß jede Zucht mit der Auswahl von einem substantiellen Grundstock mit überdurchschnittlichen Eigenschaften ausgeht. Imker sollten Zuchtvölker nach der Ganzheitlichen Bienentheorie der Praxisreviermerkmale aussortieren. Falls man anderes plant, landet man langfristig unweigerlich bei Problemen, welche eine Rückzucht notwendig macht, ehe man weiter voranschreiten kann.

Retrogression in einem Bienenstock ist kein einfacher Prozeß. Wir haben über das Zurücksetzen der Zellgröße gesprochen und dass dies für Honigbienen, die wieder auf das Maß von Wildbienen kommen, bedeutet, die Tracheenmilbe, sowie einhergehende sekundäre Krankheiten in den Griff zu bekommen. Dieser notwendige Prozeß ist die Voraussetzung für die Bienenzucht, da Variabilität und Überleben gesichert sind. Aber was ist progressives Züchten, retrogressives Züchten (nicht zu verwechseln mit der Retrogression in Bezug auf die Zellgröße) und das Klonen (Thelytoky) in Bezug auf Honigbienenzucht?

Progressives Züchten

Das ist die Erzeugung eines uniformen Nachwuchses innerhalb eines komplett natürlichen Zuchtprogrammes, welches wahrhaftig züchtet. Deren Ergebnisse können nur von uniform gezogenen Kolonien erhalten werden. Dauerhafte Ergebnisse können nur erreicht werden, wenn natürlich vorkommende Bienenrassen genutzt werden. Es gibt zwar auch Bienen, dem Namen nach, die man durch Kombinationen verschiedener Rassen groß und klein, Kalt- oder Warmwetterbienen erzeugen kann. In dem man natürliche Hybridisierung nachstellt, kann man künstliche Hybride erzeugen, die aus einer Vermischung 2-er dieser Rassen/Stämme bestehen. Die Natur erzeugt keine komplexen Mongrels. Die Natur springt von einer Rasse zur nächsten, mit nur kleinen Übergangszonen, in der es Mischungen beider Rassen gibt, aber immer unter Einhaltung der geografischen und klimatischen Thermodynamik.

Retrogressives Züchten

Ist das Umkehrung von entweder natürlich oder künstlich hybridisierten Kombinationen von großen oder kleinen Bienenrassen, von Warm- oder Kaltwetterbienen, was sich in einer uniformen (einheitlichen) Nachkommenschaft innerhalb eines komplett natürlichen Zuchtprogrammes niederschlägt. Das hat dann zur Folge daß man Trennungen erreicht, indem man korrekt nach ihren eigenen Warm- oder Kaltwettercharakteristiken züchtet und nach den Abgrenzungen der großen oder kleinen Kasten züchtet.

Erfolge können nur unter Nutzung von Stresszüchtung am Anfang oder Ende der Zuchtperiode der ausgewählten Bienenrasse erzielt werden. Es darf dabei keine Überlappung der einbezogenen Zuchtzyklen der verschiedenen Bienenrassen geben. Künstliche Rassen/Stämme können dort geschaffen werden, wo komplexe Mongrelisation stattgefunden hat, um einheitliche Eigenschaften bei den gewünschten Eigenschaften z.B. Sanftmut und Honigertrag zu erzeugen.

Cloning (Thelytoky)

Wenn die Genetik einer Bienenrasse/stammes von einer Generation zur nächsten konstant gehalten wird, entweder mit natürlich oder künstlich gesteigerter Fähigkeit der Arbeitsbienen lebensfähige Brut (nicht nur männlich, sondern weiblich, d.h. 2 x dieselben Chromosomen) zu produzieren, spricht man von Thelytoky. Dies ermöglicht, quasi als alternative Überlebensstrategie, eine Königin zu erzeugen, falls die ursprüngliche unbefruchtete Königin auf dem Begattungsflug verloren gegangen ist.
Dies kann nur bei geeigneten Stresszuchtbedingungen erreicht werden unter Nutzung der Außentemperatur, dem Beginn oder Ende des Zuchtzyklus einer bestimmten Bienenrasse, wo keine Überschneidungen mit anderen Zuchtzyklen garantiert sein müssen.
Thelytoky ist ein kurzfristiges Phänomen, das durch extremen Stress ausgelöst wird, um die Erhaltung der Art zu gewährleisten. Dies erlaubt die Zeit zu überbrücken, bis die erste normale Begattung stattfinden kann und der Stock zum normalen Modus der Königinerneuerung zurückgehen kann.

Entwurf von Zuchtzyklen

Imker sollten daran denken, wenn sie Zuchtzyklen planen, daß die Farbe des Exoskeletts nur von Bedeutung ist als Unterscheidungszeichen für die Zwecke der Rassenanalyse der Bienen ist wenn es die Möglicheit gibt daß sich die dunklen Rassen bzw Stämme mit gelben Rassen bzw Stämmen vermischen können. Diese können sehr leicht unterschieden werden, da die gelben Ringe des Tergits rasch unterschieden/ausgesondert werden können. Genau deshalb haben die Imker seit Urzeiten der Färbung des Tergits des Abdomen der Honigbienen Bedeutung beigemessen.

Aber nur wenn es mehr als eine Bienenrasse in einem gegebenen Gebiet gibt, müssen Imker überhaupt Zuchtprojekte starten, um die beste Zeit für die Drohnen ihrer Bienen zu ermitteln, um eine rassenspezifische Bienenpopulation zu erhalten.

Um die Anzahl der benötigten Zuchtzyklen zu bestimmen, sollten Imker die Bienen in Ihrem Gebiet, sowohl die Wildbienen als auch die domestizierten (Hinweis – Kolonien mit übernormal großen künstlichen Mittelwandzellen, korrelieren nicht vollständig mit den natürlichen Brutzyklen und machen es notwendig, diese Unterschiede in Betracht zu ziehen oder auszuschließen). Diese Beobachtungsstudie sollte beinhalten:

1. Die Anzahl und Typ der Bienenrasse/stamm der im Gebiet beobachtbar ist.

2. Möglichst genau, die ungefähren Daten, wann die Arbeitsbienen starten Drohnenbrut zu pflegen bzw. beginnen die Drohnen zu vertreiben (Drohnenschlacht).

3. Möglichst präzise, die Wochen/Monate wenn es keine Drohnen in allen Kolonien gibt. (Notiz – Falls einige wenige Drohnen noch vorhanden sind, notiere und welchen Umständen z.B. legenden Arbeiterinnen, extrem starker Stock usw.)

Um Zuchtzyklen aufzuzeichnen, müssen Imker die dazugehörige aktuelle mittlere Monatsdurchschnittstemperatur und die langfristige Monatsmitteltemperatur auftragen (siehe Bild unten). Zusätzlich sollten Imker die mittlere Wochentemperatur aufzeichnen und den Start der Drohnenbrut und Drohnenschlacht eintragen (siehe Bild unten). Letztlich müssen Imker die Zeit (Wochen/Monate), in der es überhaupt keine Drohnen gibt, sorgfältig aufzeichnen. (Notiz – Durchschnittstemperaturen werden benötigt, da die Natur nicht aufgrund von Tagesextremen “züchtet”. Honigwaben wirken regulatorisch für eine konstante Umstellung hin zur Zucht. )

zum vergrößern auf die Karte klicken:

Der dominante Zuchtzyklus für das jeweilige Gebiet wird bestimmt werden durch die Hauptanzahl der Durchschnittstemperaturtage, welcher entweder den rechten oder linken Teil von 75°F (=24°C) in der „Zuchtkarte der natürlichen Begattung“ (siehe Bild unten) favorisiert. Imker sollten dann nach „offenen Fenstern/Zeiträumen“ Ausschau halten, die Drohnenzuchtvorteil zeigen und/oder natürlich nach den Zeiträumen, bei denen die Mehrheit der Tage entweder die Kaltwetter- oder die Warmwetterzucht bevorteilen (siehe Zuchtkarte der natürlichen Begattung). Daraus folgt, daß es für die Zucht schwarzer Bienen von Vorteil ist, je dichter der Züchter an die max. Monatsdurchschnittstemperatur kommt, der wärmste Monat darf niemals 24°C im Mittel überschreiten, umso besser wird der Vorteil der schwarzen Drohnen sein. Darüberhinaus, je näher der Züchter die 14°C Monatsmittel erreicht, umso schwarzer werden die Bienen. Imker, die wünschen die gelbe Biene zu züchten, sollten demselben Prozeß folgen. Nur sollten Züchter dann sehr nahe an die 34°C Monatsmittel kommen.


Zuchtkarte der natürlichen Begattung

In Gebieten mit komplexer Mongrelisation, in denen es verschiedene Rassen/Stämme gibt, sollte das retrogressive Züchten ein Mehrschrittprozeß sein. Es sollte zuerst mit der Trennung der gelben von der dunklen Rasse beginnen. Danach sollten Imker mit der Bienengröße – also große von kleinen Bienen trennen – fortfahren. Um schließlich sollte mit der Trennung der verbleibenden physischen Merkmale den Schlußpunkt setzen.

Indem sich der Imker methodisch in die Lage versetzt, Bienen entweder progressiv oder retrogressiv zu züchten – kann er die Imkerei zurückführen auf eine ausgewogene Basis und gleichzeitig die Weichen für das 21. Jahrhundert stellen. Um vorwärtszugehen, müssen Imker lernen, daß sie manchmal zurückgehen müssen, um Probleme der Zucht und der Imkerei wieder geradezurücken. Die Imkerei der Zukunft kann nur überleben und gedeihen, mit vereinheitlichten, gut angepaßten und friedlichen Bienen in unserer urbanisierten Welt.

REFERENCES
SECHRIST, E.L., D.F. McFARLAND (1946) – Scientific Beekeeping, Earthmaster Publications, Roscoe, California, U.S.A.
RUTTNER, F. (1988) – Breeding Techniques and Selection for Breeding of the Honeybee, Published by the British Isles Bee Breeders Association by arrangement with Ehrenwirth verlag, Munich
DEGRANDI-HOFFMAN, G., E.H. ERICKSON Jr., D. LUSBY, E. LUSBY (1991) – Thelytoky in a strain of U.S. honey bees, Bee Science, Vol No.3, Pg. 166-171
Authors’ address:
Dee A. LUSBY, E.W. LUSBY
Arizona Rangeland Honey
3832 East Golf Links Rd
Tucson, Arizona 85713
U.S.A.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert