При разработке приемов практического пчеловодства Витвицкий неизменно обращался к природе медоносных пчел, их жизни в естественных условиях. «Вся тайна пчеловодства, — утверждал он, — состоит в том, чтобы совершенно знать свойства пчел и уметь сберегать оные... Кто хочет с успехом разводить пчел, должен, сколь возможно, применяться к образу жизни пчел диких». В этом вся философия пчеловодства Витвицкого, его теоретические и практические принципы.
«...Учитесь, между прочим, и у самих пчел уходу за ними», — настоятельно советовал он русским пчеловодам. Витвицкий не раз признавался, что пчелы, жившие в борах, показали и ему самому истинный путь к улучшению его личного пчеловодного хозяйства (а у него порой насчитывалось до двух тысяч ульев), помогли избавиться от ошибок, основной причиной которых было незнание некоторых свойств насекомых или неверное о них понятие.
Природа пчел подсказала ему мысль о более совершенном, чем были тогда в России и за рубежом, искусственном жилище для них — размыкающемся на части улье. По форме он напоминал колокол, поэтому и был назван колокольным. Улей, сконструированный в 1828 г. и потом постоянно улучшавшийся, — плод многолетних наблюдений, раздумий и трудов его изобретателя.
Николай Михайлович испытывал на своих пасеках и сравнивал всякие ульи, известные у нас и за границей, — соломенные и деревянные, широкие и высокие, маленькие и большие. Из Германии и Франции он выписывал новейшие модели, делал по ним ульи в натуральную величину, заселял пчелами и изучал их поведение, продуктивность. Витвицкий видел, что тогдашние ульи далеко не во всем соответствовали потребностям пчел, а многие даже противоречили их природе.
«Изобретатели ульев, — писал Витвицкий, — упустили из виду весьма важное обстоятельство: пчел очень мало в их жилище в течение поздней осени, зимы и в начале весны; напротив того, число их неимоверно прибывает в улей и борть в конце теплой весны и благодатного лета. Убывание и прибывание пчел в их жилище в тепло и холод и нежное их телосложение явно доказывают, что они нуждаются в тесноватой теплой квартире в холодную пору года; но летом, когда они размножаются неимоверно, когда медоносные цветы развернутся, когда не угрожает и малейшая опасность от холода, для пчел нужно просторное, сообразное количеству их трудолюбивого населения помещение, чтобы они могли удобно развивать свою силу и деятельность».
Значит нужен улей, который мог бы уменьшаться, когда пчелам не требуется большая площадь, или, наоборот, увеличиваться до необходимых размеров. Вероятно, по форме он должен быть вертикальным, как дупло. Такой улей и предложил Витвицкий. Состоял он из шести отделений — надставок.
Высокий куполообразный улей, как полагал Витвицкий, по форме ближе других стоял к естественному жилищу пчел — дуплу, тоже вертикальному, обычно расширяющемуся книзу.
Ширина летка, выдолбленного в отъемном дне, регулировалась поставленными на него надставками и всегда соответствовала силе семьи. Улей рамок не имел, хотя был изобретен чуть позже рамочного улья П. И. Прокоповича. Эти два талантливых русских пчеловода шли самостоятельными путями, независимо друг от друга разрабатывали конструкции ульев и, кстати, по многим вопросам практического пчеловодства имели диаметрально противоположные взгляды.
Характеризуя свой улей, Витвицкий отмечал, что устроен он «без затей, по плану, начертанному, так сказать, самими пчелами». В этом и состояла оригинальность изобретения: соблюдено было важнейшее условие — улей соответствовал природе пчел. Но это лишь первое основное требование. Так же успешно решена была и вторая задача, не менее важная, неотделимая от первой и, может быть, даже более сложная для конструктора, — улей был удобным в работе, позволял воздействовать на пчелиную семью в выгодных для пчеловода целях.
«Устройство колокольного улья рассчитано математически,— писал о нем автор. — Этот расчет основан не на произволе, а на природе пчел и на различных других обстоятельствах, имеющих тесную связь с нашими выгодами от сей промышленности».
Размеры составных частей улья, определенные с исключительной точностью, практически совпадают с размерами корпусов современного многокорпусного улья — самого совершенного искусственного жилища, полностью соответствующего биологии пчелиной семьи и задачам интенсивного пчеловодства.
Витвицкий «угадал» и объем надставок. Подтверждают это ныне широко распространенные в мире, также разбирающиеся на части ульи Лангстрота — Рута с корпусами на 8 и 10 рамок. Примечательно, что и высота надставок в улье Витвицкого неодинакова и зависит от их назначения. В более высоких пчелы выращивали расплод, а в меньших по высоте — складывали мед.
Применительно к своему улью Витвицкий создал стройную, научно обоснованную и практически целесообразную систему пчеловодства, основанную на обилии корма в течение всего года, эффективных противороевых приемах, кочевках к медоносам, зимовке на воле.
Особенно гордился Витвицкий тем, что его улей позволял в какой-то степени управлять самым сложным инстинктом пчел — роевым, с которым до того времени ничего нельзя было поделать. «Роение и нероение пчел, обитающих в колокольном улье, зависит от пчеловода», — подчеркивал он. Это было открытием, превращавшим пчеловодство в искусство, а пчеловода, бессильного и беспомощного перед стихией роения, — в хозяина и повелителя.
И как бы подводя итоги и заглядывая в будущее пчеловодства, он утверждал: «Время убедит знатоков пчеловодства, что, не употребляя сложных (то есть составных, или надставных, — Я. Ш.) улейков, никак невозможно поставить эту промышленность на высокую ступень улучшения». Это были пророческие слова. Современная мировая пчеловодная практика подтвердила предвидение нашего выдающегося соотечественника.