The efficiency of feed paste consumption affects wintering success and subsequent colony development in honey bees

Abstract

Efficient winter-feeding strategies play a critical role in ensuring the survival and productivity of honey bee (Apis mellifera) colonies. One of the most commonly used supplementary feeds in beekeeping is “Kandy” paste, a sugar-based formulation designed to sustain bee colonies during periods of food scarcity. However, inconsistencies in colony wintering success, despite the use of similar feeding protocols, have raised concerns regarding the quality and physical properties of commercial feed pastes. This study aimed to evaluate the impact of feed paste composition, particularly sugar particle size, on winter survival and subsequent colony development. The experiment was conducted during the winter of 2023–2024 at the agricultural service cooperative “Dnipro Beekeeper” (Ukraine). Three groups of bee colonies (n = 10 per group) were studied: the first group received self-produced “Kandy” feed paste containing 70 % finely ground powdered sugar and 30 % fructose-glucose syrup, the second group received a commercially available “Kandy” paste, and the third group served as a control, overwintering solely on honey reserves. The colonies were monitored for feed consumption, winter survival rates, and spring brood development. The results showed that sugar particle size significantly influenced feed consumption efficiency. Colonies in the first group consumed 5.29 ± 0.14 kg of feed paste during winter, while those in the second group consumed only 4.83 ± 0.12 kg, with a higher proportion of undissolved sugar crystals found in hive debris (P < 0.05). The second group exhibited a greater colony weakening rate (21.28 ± 3.21 %) compared to the first (17.71 ± 2.31 %) and control (17.52 ± 3.45 %) groups, indicating poorer feed digestibility in the commercial paste. Furthermore, spring brood development was slower in the second group, with statistically significant differences observed in the second and third monitoring periods (P < 0.05). These findings confirm that the physical characteristics of feed paste, particularly sugar particle size, directly affect its accessibility and digestibility for bees. The use of finely ground sugar improved feed utilisation, resulting in better colony survival and accelerated post-winter development. The study underscores the necessity of stricter quality control for feed formulations, ensuring optimal particle refinement to enhance the efficiency of supplemental feeding. Future research should explore the effects of additional dietary components, such as proteins and organic acids, on honey bee metabolism and resilience under varying environmental conditions. Ефективні стратегії зимового годування відіграють вирішальну роль у забезпеченні виживання та продуктивності колоній медоносних бджіл (Apis mellifera). Одним з найпоширеніших додаткових кормів у бджільництві є паста «Канді» – цукрова формула, розроблена для підтримки бджолиних колоній у періоди дефіциту їжі. Однак, невідповідності в успішності зимівлі колоній, незважаючи на використання подібних протоколів годівлі, викликали занепокоєння щодо якості та фізичних властивостей комерційних кормових паст. Це дослідження мало на меті оцінити вплив складу кормової пасти, зокрема розміру частинок цукру, на зимове виживання та подальший розвиток колонії. Експеримент проводився взимку 2023–2024 років у сільськогосподарському обслуговуючому кооперативі «Дніпровський пасічник» (Україна). Були досліджені три групи бджолиних колоній (n = 10 на групу): перша група отримувала власноруч виготовлену кормову пасту «Канді», що містила 70% дрібно подрібненого цукрового порошку та 30% фруктозно-глюкозного сиропу, друга група отримувала комерційно доступну пасту «Канді», а третя група служила контролем, зимуючи виключно на запасах меду. Колонії контролювали за споживанням корму, зимовою виживаністю та розвитком весняного розплоду. Результати показали, що розмір частинок цукру суттєво впливав на ефективність споживання корму. Колонії першої групи спожили 5,29 ± 0,14 кг кормової пасти протягом зими, тоді як колонії другої групи спожили лише 4,83 ± 0,12 кг, з більшою часткою нерозчинених кристалів цукру, виявлених у вуликових рештках (P < 0,05). Друга група продемонструвала більший рівень ослаблення колоній (21,28 ± 3,21%) порівняно з першою (17,71 ± 2,31%) та контрольною (17,52 ± 3,45%) групами, що свідчить про гіршу засвоюваність корму в комерційній пасті. Крім того, розвиток весняного розплоду був повільнішим у другій групі, зі статистично значущими відмінностями, що спостерігалися у другому та третьому періодах моніторингу (P < 0,05). Ці результати підтверджують, що фізичні характеристики кормової пасти, зокрема розмір частинок цукру, безпосередньо впливають на її доступність та засвоюваність для бджіл. Використання дрібномеленого цукру покращило використання корму, що призвело до кращого виживання колоній та прискореного розвитку після зими. Дослідження підкреслює необхідність суворішого контролю якості рецептур кормів, що забезпечує оптимальне подрібнення частинок для підвищення ефективності додаткового годування. Подальші дослідження повинні вивчати вплив додаткових компонентів раціону, таких як білки та органічні кислоти, на метаболізм та стійкість медоносних бджіл до різних умов навколишнього середовища.