For several decades now, beekeepers have faced a series of challenges in managing their colonies. The main issues include the spread of pests and diseases, climate change, intensive land use and the use of pesticides in agriculture. In this context, introducing new technologies for remote hive monitoring aims to optimize productivity and improve bee health. This experiment aimed to improve the management of swarming, an essential natural method of reproduction of the hive superorganism. During swarming, about half of the workers bees follow the old queen as she leaves the hive to establish a new colony, while a new queen remains with the rest of the bees in the original hive. However, swarming is a disadvantageous event for beekeepers as it weakens the colony and significantly reduces honey production. The queen bee’s song is a key signal during the preparation for swarming, which is why research has focused on bioacoustics in hives. The experiment was conducted in the DISAFA experimental apiary. Six hives were examined: three induced to swarm and the three left as controls. Monitoring instruments included microphones, recorders, temperature and humidity sensors inside the hive and scales to measure weight. In addition, data from the Grugliasco campus weather station was used to compare environmental data with bee activity. The test shows that the queen’s song can be considered a signal that anticipates swarming. In particular, an increase in the number of songs in the days leading up to swarming can provide valuable information about the swarm’s departure. Other key indicators include a rise in temperature in the hours before swarming and a drop in weight recorded by the scales after the event. Only two swarms occurred during this test, limiting the ability to obtain more reliable data from additional repetitions. This was due to unfavourable weather conditions, with low April temperatures frequent and heavy spring rainfall delaying colony development and activity. In conclusion, technological tools for hive monitoring provide a promising solution to the challenges faced by the beekeeping sector. These tools can help detect anomalies in colony development early, allowing beekeepers to intervene promptly. In this case bioacoustics has shown encouraging potentials as a good method to prevent swarming. However, these solutions still face several critical issues, such as high costs and the need to have trained personnel for optimal use of the equipment.

Gli apicoltori, ormai da qualche decennio, devono affrontare una serie di difficoltà nel gestire le proprie colonie. Tra le problematiche principali rientrano la diffusione di parassiti e malattie, i cambiamenti climatici, l’uso intensivo del suolo e l’utilizzo degli agrofarmaci in agricoltura. A tal proposito, l’introduzione di nuove tecnologie per il monitoraggio degli alveari da remoto ha lo scopo di ottimizzare la produttività e migliorare la salute delle api. Durante questo esperimento ci si è posti l’obiettivo di gestire al meglio la sciamatura, essenziale metodo naturale di riproduzione del superorganismo alveare. Questo fenomeno comporta che circa la metà delle api operaie segua la vecchia regina che esce dall’alveare in cerca di una nuova sistemazione, lasciando nell’alveare d’origine una nuova regina con la restante parte della colonia. Tuttavia la sciamatura rappresenta un evento sfavorevole per gli apicoltori poiché indebolisce la colonia compromettendo pesantemente la produzione di miele. È noto che il canto dell’ape regina è un segnale di cruciale importanza durante le fasi di preparazione alla sciamatura, motivo per cui la ricerca si è focalizzata sullo studio della bioacustica all’interno degli alveari. La sperimentazione è avvenuta nell’apiario sperimentale del DISAFA. Sono stati presi in esame un totale di sei alveari di cui tre indotti a sciamare e i restanti tre con la funzione di testimoni. Gli strumenti utilizzati per il monitoraggio sono stati dei microfoni e dei registratori, dei sensori di temperatura e umidità posti all’interno dell’alveare e delle bilance per la rilevazione del peso. Inoltre è stato richiesto l’accesso alla stazione meteorologica del campus di Grugliasco per comparare i dati ambientali con l’attività delle api. Dalla prova effettuata si evince che il canto dell’ape regina può essere considerato effettivamente un segnale che anticipa la sciamatura; in particolare l’incremento del numero di canti nei giorni antecedenti all’evento può fornire indicazioni sulla data della partenza dello sciame. Altri segnali presi in considerazione sono stati l’incremento della temperatura nelle ore precedenti alla sciamatura e il calo di peso rilevato dalle bilance in seguito alla sciamatura stessa. Durante questa prova si sono verificate solamente due sciamature e ciò ha impedito di avere dati più attendibili basati su un numero più elevato di ripetizioni. Tale circostanza è stata fortemente influenzata dall’andamento meteorologico che, nell’anno in corso, è risultato sfavorevole per l’attività delle api in quanto le basse temperature del mese di aprile e le frequenti e abbondanti precipitazioni primaverili hanno rallentato lo sviluppo e l’attività delle colonie. In conclusione si può affermare che gli strumenti tecnologici per il monitoraggio degli alveari possono essere una risposta valida alle avversità del settore apistico. Infatti questi strumenti possono aiutare nell’analisi precoce di alcune anomalie nello sviluppo delle colonie permettendo agli apicoltori di intervenire tempestivamente. Nel nostro caso oggetto di sperimentazione, la bioacustica ha dato incoraggianti segnali di poter essere un buon metodo per prevenire la sciamatura. Attualmente queste soluzioni trovano ancora diverse criticità, prima fra tutte il prezzo che risulta essere piuttosto oneroso e l’esigenza di disporre di personale formato per un utilizzo ottimale delle apparecchiature.

Bioacustica della sciamatura nelle api da miele (Apis mellifera L.)

VISCA, ENRICO
2023/2024

Abstract

Gli apicoltori, ormai da qualche decennio, devono affrontare una serie di difficoltà nel gestire le proprie colonie. Tra le problematiche principali rientrano la diffusione di parassiti e malattie, i cambiamenti climatici, l’uso intensivo del suolo e l’utilizzo degli agrofarmaci in agricoltura. A tal proposito, l’introduzione di nuove tecnologie per il monitoraggio degli alveari da remoto ha lo scopo di ottimizzare la produttività e migliorare la salute delle api. Durante questo esperimento ci si è posti l’obiettivo di gestire al meglio la sciamatura, essenziale metodo naturale di riproduzione del superorganismo alveare. Questo fenomeno comporta che circa la metà delle api operaie segua la vecchia regina che esce dall’alveare in cerca di una nuova sistemazione, lasciando nell’alveare d’origine una nuova regina con la restante parte della colonia. Tuttavia la sciamatura rappresenta un evento sfavorevole per gli apicoltori poiché indebolisce la colonia compromettendo pesantemente la produzione di miele. È noto che il canto dell’ape regina è un segnale di cruciale importanza durante le fasi di preparazione alla sciamatura, motivo per cui la ricerca si è focalizzata sullo studio della bioacustica all’interno degli alveari. La sperimentazione è avvenuta nell’apiario sperimentale del DISAFA. Sono stati presi in esame un totale di sei alveari di cui tre indotti a sciamare e i restanti tre con la funzione di testimoni. Gli strumenti utilizzati per il monitoraggio sono stati dei microfoni e dei registratori, dei sensori di temperatura e umidità posti all’interno dell’alveare e delle bilance per la rilevazione del peso. Inoltre è stato richiesto l’accesso alla stazione meteorologica del campus di Grugliasco per comparare i dati ambientali con l’attività delle api. Dalla prova effettuata si evince che il canto dell’ape regina può essere considerato effettivamente un segnale che anticipa la sciamatura; in particolare l’incremento del numero di canti nei giorni antecedenti all’evento può fornire indicazioni sulla data della partenza dello sciame. Altri segnali presi in considerazione sono stati l’incremento della temperatura nelle ore precedenti alla sciamatura e il calo di peso rilevato dalle bilance in seguito alla sciamatura stessa. Durante questa prova si sono verificate solamente due sciamature e ciò ha impedito di avere dati più attendibili basati su un numero più elevato di ripetizioni. Tale circostanza è stata fortemente influenzata dall’andamento meteorologico che, nell’anno in corso, è risultato sfavorevole per l’attività delle api in quanto le basse temperature del mese di aprile e le frequenti e abbondanti precipitazioni primaverili hanno rallentato lo sviluppo e l’attività delle colonie. In conclusione si può affermare che gli strumenti tecnologici per il monitoraggio degli alveari possono essere una risposta valida alle avversità del settore apistico. Infatti questi strumenti possono aiutare nell’analisi precoce di alcune anomalie nello sviluppo delle colonie permettendo agli apicoltori di intervenire tempestivamente. Nel nostro caso oggetto di sperimentazione, la bioacustica ha dato incoraggianti segnali di poter essere un buon metodo per prevenire la sciamatura. Attualmente queste soluzioni trovano ancora diverse criticità, prima fra tutte il prezzo che risulta essere piuttosto oneroso e l’esigenza di disporre di personale formato per un utilizzo ottimale delle apparecchiature.
Bioacoustics of swarming in honey bees (Apis mellifera L.)
For several decades now, beekeepers have faced a series of challenges in managing their colonies. The main issues include the spread of pests and diseases, climate change, intensive land use and the use of pesticides in agriculture. In this context, introducing new technologies for remote hive monitoring aims to optimize productivity and improve bee health. This experiment aimed to improve the management of swarming, an essential natural method of reproduction of the hive superorganism. During swarming, about half of the workers bees follow the old queen as she leaves the hive to establish a new colony, while a new queen remains with the rest of the bees in the original hive. However, swarming is a disadvantageous event for beekeepers as it weakens the colony and significantly reduces honey production. The queen bee’s song is a key signal during the preparation for swarming, which is why research has focused on bioacoustics in hives. The experiment was conducted in the DISAFA experimental apiary. Six hives were examined: three induced to swarm and the three left as controls. Monitoring instruments included microphones, recorders, temperature and humidity sensors inside the hive and scales to measure weight. In addition, data from the Grugliasco campus weather station was used to compare environmental data with bee activity. The test shows that the queen’s song can be considered a signal that anticipates swarming. In particular, an increase in the number of songs in the days leading up to swarming can provide valuable information about the swarm’s departure. Other key indicators include a rise in temperature in the hours before swarming and a drop in weight recorded by the scales after the event. Only two swarms occurred during this test, limiting the ability to obtain more reliable data from additional repetitions. This was due to unfavourable weather conditions, with low April temperatures frequent and heavy spring rainfall delaying colony development and activity. In conclusion, technological tools for hive monitoring provide a promising solution to the challenges faced by the beekeeping sector. These tools can help detect anomalies in colony development early, allowing beekeepers to intervene promptly. In this case bioacoustics has shown encouraging potentials as a good method to prevent swarming. However, these solutions still face several critical issues, such as high costs and the need to have trained personnel for optimal use of the equipment.
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