Przyrząd pomiarowy do wykrywania warrozy, choroby pszczół wywoływanej przez roztocza opracowali naukowcy z Politechniki Wrocławskiej. Urządzenie jest w pełni zautomatyzowane, łatwe w obsłudze i może być używane nawet w trudnych warunkach terenowych.

Znaczenie pszczół dla człowieka i środowiska przyrodniczego trudno jest przecenić. Niestety, od pewnego czasu obserwuje się systematyczne zmniejszanie populacji tych pożytecznych owadów. Jest ono szczególnie widoczne w Europie i USA. Jedną z przyczyn tego niebezpiecznego zjawiska są choroby powodowane przez pasożyty, np. Varroa destructor.

– Ten niepozorny roztocz powoduje warrozę, chorobę pszczoły miodnej, przyczyniającą się do poważnych strat w pszczelarstwie. Bez odpowiedniego leczenia Varroa destructor potrafi w ciągu dwóch-trzech lat doprowadzić do śmierci całej rodziny pszczelej – mówi dr hab. Andrzej Szczurek, prof. uczelni z Wydziału Inżynierii Środowiska.

Walka z  tym pasożytem jest skomplikowana, a na sposób prowadzenia leczenia istotny wpływ mają informacje, jakie posiadają pszczelarze, o stopniu porażenia rodziny pszczelej warrozą. Wiedza o kondycji zdrowotnej pszczół jest pozyskiwana najczęściej przez obserwację.

– Taki sposób zdobywania informacji jest jednak czasochłonny, wymaga dużego doświadczenia, a ponadto, z powodów praktycznych, nie może być stosowany w dużych gospodarstwach pasiecznych – tłumaczy prof. Andrzej Szczurek.

Wyznaczanie stopnia porażenia warrozą za pomocą odpowiedniego typu aparatury pomiarowej może być bardzo przydatne w pszczelarstwie i właśnie tego zadania podjęli się nasi naukowcy w ramach projektu „Opracowanie innowacyjnych, inteligentnych narzędzi monitorujących występowanie zgnilca złośliwego (amerykańskiego) oraz podwyższonego poziomu porażenia Varroa destructor w rodzinach pszczoły miodnej”.

Do jego realizacji powołano konsorcjum, w skład którego weszły: firma Comtegra S.A. (lider), Laboratorium Technik Sensorowych i Badań Jakości Powietrza (PWr), Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowe (PWr) oraz Katedra Pszczelnictwa (Uniwersytet Warmińsko-Mazurski).

Głównym zadaniem Laboratorium Technik Sensorowych było przygotowanie koncepcji detektora warrozy, która miała posłużyć do wykonania prototypu tego urządzenia. W tym celu przyjęto kilka założeń:

• Warroza powoduje zmianę składu chemicznego powietrza wewnątrz ula, a to może stanowić podstawę detekcji porażenia;
• Na obecnym poziomie wiedzy nie można jednoznacznie stwierdzić, jakie substancje powodują ten efekt;
• Nieznajomość wskaźników chemicznych choroby powoduje, że typowa analiza składu powietrza ulowego jest nieprzydatna do detekcji warrozy;
• To ograniczenie oznacza, że analityczne podejście do pozyskiwania informacji należy zastąpić klasyfikacją jakości badanego powietrza;
• Dla rozwiązania problemu najlepiej skorzystać z zasady pomiaru stosowanej w elektronicznych nosach. Ich zasada działania jest wzorowana na sposobie funkcjonowania zmysłu węchu ssaków.

W ramach projektu nasi naukowcy opracowali i wykonali przyrząd pomiarowy. Składa się on z kilku bloków, które pełnią następujące funkcje: pobieranie próbek powietrza wewnętrznego; generowanie i kondycjonowanie sygnału pomiarowego; akwizycja, przesyłanie i archiwizowanie danych; identyfikowanie klasy badanych gazów; sterowanie wewnętrzne przyrządem i kalibracja.

Urządzenie działa w trybie online, a wyniki klasyfikacji są dostarczane w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Zapewniona jest możliwość transmisji danych za pomocą sieci GSM. Hermetyczna obudowa w postaci dwóch walizek transportowych, zapewnia dużą odporność na niekorzystne warunki meteorologiczne, a to pozwala na pracę w warunkach terenowych.

– Energia elektryczna potrzebna do zasilania poszczególnych bloków funkcjonalnych może pochodzić z sieci, akumulatorów lub baterii fotowoltaicznych. Przyrząd może występować w wersji stacjonarnej lub przenośnej, a pozwala na to jego wielkość i waga – wyjaśnia prof. Andrzej Szczurek. – Działanie urządzenia jest w pełni zautomatyzowane. Konstrukcja mechaniczna, zastosowane oprogramowanie, a także interfejs użytkownika zapewniają łatwą obsługę. Wytworzony przyrząd był już wielokrotnie testowany w terenie i wzbudził duże zainteresowanie pszczelarzy – dodaje.

W projekt zaangażowani są także informatycy z Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego zajmujący się przetwarzaniem wielkich zbiorów danych.

– Zajmujemy się przetwarzaniem danych, które dostarcza urządzenie pomiarowe zbudowane przez zespół prof. Andrzeja Szczurka. Ponadto budujemy platformę do zarządzania tymi urządzeniami oraz danymi pomiarowymi czy wizualizacjami – wyjaśnia dr inż. Mateusz Tykierko, kierownik działu usług obliczeniowych Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowych.

Projekt jest finansowany przez NCBR w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych „Środowisko naturalne, rolnictwo i leśnictwo” BIOSTRATEG. Całkowity budżet projektu wynosi ponad 5,3 mln zł.

mic, ula