Пчелы могут хорошо зимовать и на воле, даже в районах с суровым климатом. При этом сокращаются трудовые затраты пчеловодов, появляется возможность сверхраннего облета пчел в тихие солнечные дни, раньше начинается выращивание расплода.
Однако, при зимовке пчел на воле повышается расход корма (примерно на 3 кг), гнезда довольно часто отсыревают, задняя кишка пчел переполняется экскрементами, возникает опасность опонашивания гнезд.
В районах с короткой зимой, где безоблетный период длится не более 2—3 мес, пчелы хорошо зимуют под навесами или на летних местах с защитой от ветра.
Успешно перезимовывают на воле в районах с обильным снежным покровом и устойчивыми морозами сильные семьи среднерусских пчел. Для этого гнезда пчел тщательно утепляют моховыми подушками, а ульи ставят на ящики с сухими листьями или другим утеплителем и засыпают снаружи снегом, который хорошо защищает их от холода. Проф. А.Ф. Губин показал, что даже при температуре воздуха -40°С под снегом на глубине ниже 50 см она не опускается меньше -4°С. Вокруг улья, находящегося под снегом, всегда образуется воздушная подушка, которая способствует лучшей аэрации гнезда зимующей семьи и повышает теплоизоляцию улья. Чтобы снег плотно не прилегал к стенкам, улей обертывают водонепроницаемой бумагой, толем, рубероидом или полиэтиленовой пленкой. При этом оставляют свободными вентиляционные клапаны крыш — сырой воздух должен свободно выходить из гнезда. Обернутые ульи забрасывают снегом полностью. Перед засыпкой ульев снегом летки открывают на всю ширину, к ним наклонно ставят дощечку, которая предохраняет их от попадания снега. Наст, образующийся на снегу после оттепелей, необходимо разрушать со стороны передней стенки улья, чтобы пчелы не задохнулись.
Моховая утеплительная подушка над гнездом обладает низкой теплопроводностью и высокой гигроскопичностью, т.е. поглощает воду, выделяемую пчелами, и хорошо защищает их от холода. Под подушку укладывают холстик из редкой мешковины, чтобы через него проходил отработанный сырой воздух, а между холстиком и верхними брусками рамок устанавливают брусочки сечением в 10—15 мм, что обеспечивает возможность перехода пчел из одной улочки в другую.
Кроме утепления верха гнезда под крышей улья и использования утепленных подставок, некоторые пчеловоды на зиму устраивают свободное пространство под гнездом, размещая пустую магазинную надставку между дном и корпусом улья. Это улучшает вентиляцию гнезда, снижает теплопотери семьи и уменьшает расход корма пчелами. Ведь и в естественных жилищах пчел (дуплах деревьев) под гнездом всегда имеется значительное свободное пространство, и водяные пары конденсируются у дна дупла, а не на сотах рядом с клубом пчел.
С приближением весны талый снег отваливают от ульев, а летки, если нужно, очищают от мертвых пчел.
В районах с неустойчивым снежным покровом для зимовки пчел на воле устраивают дощатый утепленный настил в защищенном от ветра месте, по его углам закапывают столбы, прибивают к ним кругом по две жерди на высоте 0,5 и 1 м от уровня земли, а при наступлении холодов настилают слой соломы и устанавливают на него ульи в 2 ряда и в 2 яруса летками внутрь (летки открывают во весь просвет, зарешечивая их от мышей). Затем сверху и с боков прикрепляют легкие жерди или рейки, утепляют всю группу ульев соломой, сеном, сухими ЛИСТЬЯМИ слоем от 10 до 50 см и покрывают пленкой или рубероидом.
Хорошо зимуют пчелы и в ульях, составленных вместе, а затем обернутых соломенными матами.
Во многих районах страны с холодным климатом и неустойчивым снежным покровом с успехом проводят зимовку пчел в кожухах, что позволяет им совершать поздние облеты осенью и самые ранние весной. Обычно кожух делают на группу из 4-х семей, это наиболее удобно при групповой расстановке ульев на пасеке. Перед наступлением устойчивых холодов ульи устанавливают в кожух летками в противоположные стороны. Снизу, с боков и сверху ульев устанавливают шиты из любого дешевого строительного материала (горбыля, плетня из хвороста, низкосортных досок). Между дном, стенками и крышей улья и стенками кожуха оставляют свободное пространство в 20—25 см, а между ульями — 10 см, которое заполняют утепляющим материалом — сухими листьями, мхом, опилками, стружкой, хвоей, кострой и др. Размеры щитов зависят от конструкции ульев. Донный щит кожуха укладывают на бревна толщиной 10—15 см, что предотвращает гниение досок и уменьшает влажность в гнездах пчел.
Нижние летки зарешечивают от мышей, верхние открывают на 3—4 см. У верхних летков устраивают коридорчики (сечением 8—10x100—150 мм) к прорезям в щитах, через которые в теплые солнечные дни пчелы могут совершать вылеты, а нижние прикрывают наклонными дощечками. Свободное пространство над ульями перед укладкой крыши кожуха также заполняют утепляющим материалом. Зимой кожухи засыпают слоем снега толщиной не менее 0,5 м. При групповой расстановке ульев на пасеке не следует спешить с полной разборкой кожухов, так как пчелиные семьи в них взаимно обогреваются, лучше защищены от неблагоприятных изменений неустойчивой погоды, интенсивнее выращивают расплод, более жизнеспособны и больше собирают меда. Первый весенний осмотр семей можно провести, снимая лишь верхний щит и утепление, отложив окончательный разбор кожуха до наступления устойчивой теплой погоды.
Иногда в районах с суровым климатом и слабым снежным покровом на зиму помещают ульи с пчелами в траншеи. Такой способ зимовки резко сокращает расход корма. В правильно подготовленной траншее в течение всей зимы держится достаточно стабильная температура (от +2 до -3 °С) и относительная влажность воздуха на уровне 75—85%.
Траншеи откапывают в сухих возвышенных местах, недоступных для весенних вод, по южным склонам холмов. Роют траншею глубиной около 1 м и шириной вверху — 1,1 м, а внизу — 0,8 м при размещении ульев в один ряд. При постановке двух рядов ульев ширину 1раншеи удваивают. Длина траншеи определяется числом ульев, которые будут в ней стоять. Ставить в одну траншею более 25 ульев считается нецелесообразным, лучше сделать несколько траншей (из расчета 0,7 м на одну семью). При размещении большого числа семей в одной траншее должна быть более надежно регулируемая вентиляция. Траншеи должны быть хорошо просушены, а перед постановкой ульев пол траншей засыпают слоем сухого песка в 3—5 см. На дно траншеи укладывают бревна или горбыль, а на них устанавливают ульи таким образом, чтобы они не касались ни стенок траншеи, ни друг друга. Верхние летки открывают во всю ширину, нижние — соответственно силе семей, а у задней стенки ульев отгибают холстики на 5—8 мм, что улучшает вентиляцию гнезд.
После постановки ульев над траншеей вдоль помещают два бревна, а на них поперек — горбыль или низкосортные доски, которые укрывают слоем хвороста, потом настилают слой соломы толщиной 30—50 см, а затем насыпают сухую землю слоем до 50 см таким образом, чтобы образовались скаты для стока дождевых и талых вод. На время осенних дождей целесообразно укрыть эту насыпь рубероидом или полиэтиленовой пленкой. Вокруг траншеи роют отводную канаву. В траншее на 25 семей устанавливают одну вентиляционную трубу с внутренним сечением 100x100 мм. Трубу опускают ниже перекрытия, но так, чтобы она не касалась улья, а верхний конец ее немного возвышался над землей. На трубу устанавливают дефлектор от попадания дождя и снега. Всю зиму вентиляционные трубы остаются открытыми и только при сильных морозах (ниже 20 #С) их временно прикрывают.
Серьезный недостаток зимовки пчел в траншеях заключается в том, что пчеловод не имеет возможности контролировать состояние зимующих пчел и активно регулировать микроклимат.
Выставляют пчел из траншеи в те же сроки, что и из зимовников — в конце марта или начале апреля и с таким расчетом, чтобы в день выставки пчёлы имели возможность хорошего облета.