TURVEMAIDEN KONEELLINEN PUUNKORJUU KESÄAIKAISISSA ENSIHARVENNUKSISSA

Transkriptio

1 4 TURVEMAIDEN KONEELLINEN PUUNKORJUU KESÄAIKAISISSA ENSIHARVENNUKSISSA NSRprojekti Markku Mäkelä Metsäteho selvitti turvemaiden kesäaikaista koneellista puunkorjuuta tutkien kahdeksaa eri korjuuketjua. Kolmessa niistä oli pyöräkone ja yhdessä kaivukoneperustainen tavanomainen, kolmessa oli pientraktorija yhdessä maataloustraktoriperustainen pieni. Hetsäkuljetuksessa oli neljä 8pyöräistä ja kaksi telakonetta. Kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli 7 m, tavanomaiset t käsittelivät 5 havupuuta tai 8 5 lehtipuuta tehotunnissa. Pienten kuormainharvestereiden vastaavat tuotokset olivat 3 havutai lehtipuuta. Kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli m, tavanomaiset t käsittelivät 2 3 havu tai lehtipuuta ja pienet t 5 havu tai 6 85 lehtipuuta tehotunnissa. Hetsäkuljetuksessa pientraktoreiden tuottavuus oli selvästi keskimääräistapauksessa 2 % pienempi kuin tavanomaisten kuormatraktoreiden. Tuottavuus vaihteli paljon koneittain. Korjuukustannuksiltaan sekä edullisimman että kalleimman korjuuketjun muodostivat pieni ja pientraktori. Teknisesti korjuu onnistui tutkimuskohteissa kaikilta korjuuketjuilta. Kuva. Lako 2 R Valmet 82 kuormainbarvesteri. Molemmat valok. Metsäteho Fig.. LaJw 2 R Valmet: 82 one grip ha.rvest:e.r. Bot:h phot:os by Het:sAt:eho Korjuuvaurioita puutavaran valmistus ja met säkuljetus aiheuttivat keskimäärin 3. %: iin jäävi stä puista. Korjuuvauriojakauma o li kaksijakoinen: viidessä korjuuketjussa vaurioita oli alle 3 % (pääosa 2 %) ja kolmessa 4 7 % jäävistä puista. Tutkimus on osa Pohjoismaiden ministerineuvoston rahoittamaa yhteispohjoismaista NSR tutkimusprojektia. JOHDANTO Ojitusalueita on maassamme lähes 6 milj. ha eli noin 3 % metsämaan kokonaispintaalasta. Ojitusalueiden puusto on lähes 3 milj. m3, joka on 8 % puuston kokonaismäärästä. Jos ojitusalueiden harvennushakkuita ei tehdä ajoissa, menetetään osa ojituksen hyödystä. Metsäteho jatkoi syksyllä 8 ensiharvennusten koneellisenpuunkorjuun tutkimussarjaa (Metsätehon katsaukset 8 ja 8) turvemaiden kesäaikaisen puunkorj uun osuudella. Turvemaiden puuston ensiharvennuksissa yhtäläistä aiempien osatutkimuskohteiden kanssa on pieni rungonkoko. Poikkeavaa sen sijaan on runsas lehtipuuosuus ja maaston huono kantavuus. Kuva 2. Valmet 828 B kuormatraktori Fig. 2. Valmet: 828 B forvarder

2 TUTKIMUSMENETELMÄ JA AINEISTO Aikatutkimuksin selvitettiin puutavaran valmistuksen ja metsäkuljetuksen ajanmenekit. Koneiden tuntikustannusten määrityksessä pyrittiin mahdollisimman lähelle maksusopijapuolten käyttämää kustannustasoa. Tavoitteena oli saada kaikille korjuuketjuille samankaltaiset olosuhteet. Siinä ei täysin onnistuttu, vaan osalla korjuuketjuja kohde oli lehtipuuta runsaasti sisältävä rämemännikkö, osalla kantavuudeltaanparempi, kuusivaltainen alue. Tutkimusaineiston Metsäteho keräsi elosyyskuussa 8 Sonkajärven Sukevalla yhteistyössä Kajaani Oy:n kanssa. Tutkimuskohteessa oli:... \). ( t l@l.,(l; : \@' <(fj Kuva 3. Tavanomaisten kuormainharvestereiden työskentelymenetelmä Fig. 3. 'florking metbod of onventional onegrip barvesters Puitajha Alkupuusto , keskim. 434 Poistettu , keskim. 54 puusto Jäävä puusto , keskim. Tutkimuspalstailta poistettujen runkojen keskikoko oli 83 dm3, pääosin kuitenkin 83 5 dm3. Kaikkiaan käsiteltiin puuta (52 m3 ), joista havupuita oli 48 %ja lehtipuita 52 %. Metsäkuljetuksesta tutkittiin 52 kuormaa (33 kuutiometriä), joista havupuukuormia oli 46 % ja lehtipuukuormia 54 %. Kuva 4. Pienten kuormainharvestereiden työskentelymenetelmä Fig. 4. 'florking method of small onegrip harvesters Korjuuketjut olivat seuraavat: Puutavaran valmistus Farmi Tra 5 Finntra 4 Lako 2 R Valmet 82 Lokomo 746 NokkaJoker Pika 35 Fendt PonssejNorar Valmet Metsäkuljetus Farmi Tra 5 Norar 4 Valmet 828 B Bruunett Mini 678 F NokkaJoker Noramaster 4 WD Norar 4 Valmet 828 B TYÖSKENTELYMENETELMÄT Kaikki poistettavat puut valmistettiin puutavaraksi koneellisesti ja ne valitsi monitoimikoneen kuljettaja. Tavanomaiset t työskentelivät 2 m:n välein sijoitetuia ajouria. Metsäkuljetuksessa käytettiin samoja uria (kuva 3). Pien ja maataloustraktoriperustaisille kuormainharvestereille ajourat oli suunniteltu 3 metrin välein (kuva 4). Koneet kulkivat ajourilla ja niiden välisellä keskialueella ja valmistivat ne keskialueen puut puutavaraksi, joihin eivät ajourilta ylettyneet. Pienet ajokoneet kulkivat sekä ajouria että keskialueen työskentelyuria pitkin. Tavanomaiset kuormatraktorit ajoivat vain varsinaisilla, 3 m:n välein sijoitetuilla ajourilla. 2 TULOKSIA Koneiden liikkuminen Maaston kantavuus on turvemaiden kesäaikaisessa puunkorjuussa yleensä minimitekijä. Puiden juuristot tosin saattavat parantaa korjuualueen kantavuutta. Toisinaan huono kantavuus saattaa vaikeuttaa työmaalle siirtymistä. Upottavuus on pienin ongelma telakoneille ja pahenee pyöräkoneille, kun niiden pyörien määrä vähenee. Pyöräkoneiden pintapainetta voidaan kuitenkin pienentää käyttämällä niissä teloja tai leveämpiä pyöriä. Suurin ongelma maaston kantavuus on metsäkuljetuksessa. Hakkuukoneet ovat kevyempiä ja ketterämpiä kuin kuormatut metsäkuljetustraktorit. Lisäksi ne kulkevat uraa pitkin vain kertaalleen. Metsäkulj etuksessa hakkuualueen kantavuutta tosin parantaa ajourille kertynyt hakkuutähde. Tutkimuksen aikana yksi hakkuukone upposi siirtyessään työmaalle. Metsäkulj etuksessa yksi kone rikkoi maan pintakerroksen ajokelvottomaksi kahden kolmen ajokerran jälkeen. Tutkimuksen kantavuusongelmaa ei ole syytä tarkastella koneittain, sillä toisten koneketjujen korjuupalsta ja siirtymisreitti työmaalle olivat s elvä sti kantavampia kuin tois ten.

3 7 7 5 Si i rt minen Mov.in " Sl. :;\4.,... I 3 <: E u 2 ;;. r :;:: V UU<C 3 5 :;\ 4 I <: <..,:2.><.>< < Rinnankorkeusläpimitta, m VBH, m 3 u 7,....E Fe.l.U g " <: Kaato 5 I Karsi ta ja katko ta Ve..Wn.ing..,....? V ::= _, havupt u 6 twood ehti uu ha dwood A::, ;k;: Ve..Wnt td V! ta ia katkor a,,' Si irty ninen Mov.ing.;.; I havup u 6 6twood lehti uu lu i'tdwood buii.r...!::!! Kaato Fe..l.Li.nq <( Kuva 5. Esimerkki tavanomaisen n tehoajanmenekistä Fig. 5. Example of the effetive time expenditure of a onventional onegrip harvester Puutavaran valmistus Puutavaranvalmistuksen aj anmenekit eroteltiin työnvaiheittain. Suurin työnvaihe oli pieniä puita käsiteltäessä puiden kaato ja suuria puita käsiteltäessä puolestaan karsinta ja katkonta. Eri koneiden ja konetyyppien työnvaiheittaiset erot aiheutuivat yleensä kaadosta, karsinnasta tai molemmista. Kaivukone ja maataloustraktoriperustaiset koneyksiköt liikkuivat muita hitaammin ja niiltä kului selvästi enemmän aikaa työpisteiden välisissä siirtymisissä kuin muilta. Koneet valmistivat puutavaraksi sekä havuettä lehtipuita. Puulajeittaiset ajanmenekkierot vaihtelivat konemerkeittäin. Kun ' Rinnankorkeusläpimitta, m VBH, m Kuva 6. Esimerkki pienen n tehoajanmenekistä Fig. 6. Example of the effetive time expenditure of a small onegrip harvester Lokomo, Ponsse ja Valmet käsittelivät havuja lehtipuita, niiden puutavaranvalmistuksen aj anmenekeissä ei ollut eroja tai lehtipuu oli hieman hitaampaa käsitellä. Farmi Train, NokkaJokerin ja Pikan vastaava ero oli pieni rinnankorkeusläpimitaltaan 7 m:n puihin asti, mutta suureni sen jälkeen selvästi. Finnerae ja Lako käsittelivät lehtipuita niiden koosta riippumatta selvästi hitaammin kuin havupuita, mutta erityisen hitaas ti suuria lehtipuita. (Kuvat 5 ja 6) Koneiden ajanmenekeistä laskettujen tuotosten perusteella hakkuukoneet voitiin jakaa kahteen pääryhmään (kuvat 7 ja 8). Ryhmien väliin jäi yksi konemerkki Farmi Tra ', ::Y...: ':: 4 ++=t.p._,.t"p:s : '' '"<::JI++..C.::::.O...::::=...:::= ::> ::> ++\+":..+L+ <>l WJ ' Rinnankorkeusläpimitta, m VBH, m Rinnankorkeusläpimitta, m VBH, m Kuva 7. Puutavaranvalmistuksen tehotuntituotoksen riippuvuus rinnankorkeusläpimitasta, havupuu Kuva 8. Puutavaranvalmistuksen tehotuntituotoksen riippuvuus rinnankorkeusläpimitasta, lehtipuu Fig. 7. The orrelation b eween effetive hour output of utting and DBH, sofwood Fig. 8. The orrelation beween effetive hour output of utting and DBH, ha.rdwood 3

4 Tavanomaisten kuormainharvestereiden ryhmään kuuluivat Lokomo, Ponsse ja Valmet. Pienten (pientraktori, kaivukone tai maataloustraktoriperustaisten) kuo rmainharvestereiden ryhmään kuuluivat Finntra, Lako, NokkaJoker ja Pika. 2 E ;j 8.q i 6 Tavanomaisten kuormainharvestereiden tehotuntituotokset olivat 5 havupuuta tai 8 5 lehtipuuta, kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli 7 m. Kun puiden rinnan korkeusläpimitta oli m, vastaavat tuotokset olivat 2 3 sekä havu että lehtipuuta. Pienten kuormainharvesterei d en tehotuntituotokset olivat 3 7 havupuuta tai 3 4 lehtipuuta, kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli 7 m. Kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli m, vastaavat tuotokset olivat havupuuta tai 6 75 lehtipuuta. Farmi Train vastaavat tuotokset olivat, kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli 7 m, havu tai lehtipuuta, ja kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli m, 5 havupuuta tai 85 lehtipuuta. g _,., 4 ::> 2 LU E VI 8 ::::J 6 ::::J.<::.QJ Metsäkuljetusmatka, m FoJtut. hau..la.ge futo.nee, m Kuva. Metsäkuljetuksen tehotuntituotoksen riippuvuus metsäkuljetusma tkasta, havupuu Fig.. The orrelaion beveen effecive hour oupu of fores haulage and fores haulage dis ane, sofvood Metsäkuljetus Eri ajokoneiden kuormankoko vaihteli seuraavasti: HavuLehtipuu puu Kuorman koko, m3 Bruunett Farmi Tra NokkaJoker Noramaster Norar Valmet Eri konetyyppien tyhjänä ja kuormattunaajonopeuksissa ei ollut merkittäviä eroja. Kun ajanmenekit lasketaan m3 :ä kohti, niihin vaikuttaa kuorman koko. Silloin pien traktorit (telakoneet) olivat liikkumisis s aan 2 4 % hitaampia kuin muut. Kuormaukseen ja purkamiseen kului pientraktoreilta ja Valmetilta 2 % enemmän aikaa m3 :ä kohti kuin muilta ajokoneilta. Tuotosten perusteella ajokoneet jaettiin kolmeen luokkaan (kuvat ja ): ylimpään kuuluvat Bruunett, Noramaster ja Norar, keskimmäiseen kuuluu Valmet ja alimpaan kuuluvat Farmi Tra ja NokkaJoker. E 2 ;::$8.q >.6 4 ::> 2 LJ.J E VI g8 ::::J.<:: 6. QJ Korjuukustannukset Koneellisten korjuuketjuj en yksikkökustannukset (mkjm3 ) saatiin aj anmenekkien ja kesän 8 kustannustason mukaan laskettu jen kone me rkeittäisten tuntikustannusten avulla Metsäkuljetusmatka, m Fo ut. hau..la.ge futo.nee, m Kuva. Metsäkuljetuksen tehotuntituotoksen riippuvuus metsäkulje tusmatkasta, lehtipuu Fig.. The orrelaion beveen effecive hour oucpuc of foresc haulage and fores baulage disane, hardvood 75

5 TAULUKKO Table 7 Korj uukustannukset, metsäkuljetusma tka 35 m Harvesing oss, fores haulage disane 35m Puutavaran valmistus Hehanial uing Ko rjuuke tju Harves ing system Tavanomainen & kuormatraktori Conventional onegrip harvester & forwarde r Metsä kuljetus Fores haulage Harvest:ing 4maU. 4ze oal mkj m Fmk solid d 2 Pieni kuo ainharvester & pi entrakto i SmaU. one!jiup luvtvu.t Korjuu yhteensä 4 6oJtWaAdeJt 5 Kaivukon eperustainen & kuormat r aktori 3 Exavaor based onventiona l one grip harvester & forwarder i Pieni & kuormatraktori Smsll onegr ip Tavanompi nen kuorma ipha rves te ri ku orma traktori Conv na..l 48 harvester & forwarder Pieni kuormainharveste ri & pientraktori Small onegrip harvester & smallsized forwarder luvtv e.6.teit Maatalous traktoriperustainen & kuormatraktori Agriulura l trator based one grip harvesir & forwarder H Met sä kulj etusmat ka, m 48 F otu.t hau.f.llge fu.ta.n.e, m Kuva. Korjuuku stannusten riippuvuus metsäkuljetusmatkasta Fig.. The orreation between harvesting osts and forest hauage distane Hakkuukoneiden saatiin: käyttötuntikustannuksiksi Kuormainharvesterin peruskone Hakkuukonealusta Kaivukone Pientrakto ri (telakone) Maataloustrakt ori Käyttötuntikustannukset, mk Metsäkuljetuksessa käytettyjen tavanomaisten kuormatrakto reiden käyttötuntikustannukset olivat 265 mk ja pientraktoreiden 22 mk. Korjuukustannukset (taulukko ) laskettiin Farmi Train palstaa vastaaville o losuhteille. Se o li melko tyypillinen rämekohde (poistettavien runko jen keskikoko 3 dm3, havupuita 46% ja lehtipuita 54%). Korjuukustannuksiltaan sekä edullisimman että kalleimman korjuuketjun muodostivat pieni ja pientraktori. Metsäkuljetuksen kustannuseroja selittää myös hakkuujälki, joka vaihteli tutkimuspalstoilla melko isesti. Tavanomaisten kuormainharvestereiden ja kuormatraktoreiden suhteellinen edullisuus paranee verrattuna pienen n ja pientraktorin muodostamaan korjuuketjuun, kun ajomatka pitenee (kuva ). Muutos ei kuitenkaan ole kovin suuri. Korjuuvauriot Korjuuvauriot (taulukko 2) mitattiin metsäkuljetuksen jälkeen. Jäävästä puustosta vaurioitui puutavaran valmistuksessa keskimäärin.6 % ja metsäkuljetuksessa.4 % eli korjuussa yhteensä 3. %. Aiempia osatutkimuksia suurempi vaurioprosentti aiheutui siitä, että kolmessa korjuuketjussa vauriomäärät olivat suuremmat kuin muissa ketjuissa. Suurin vaurioprosentti johtui ainakin osittain suurten haapojen kaatuessaan aiheuttamista vaurioista. TAUWKKO 2 Table Korjuuketju Harvesing sysem Korjuuvauriot Harvesing damage Puutavaran valmistus Hehan i al uing Me tsäkuljet:us Fores haulage Yhteensä Toal Vaurioita, \ jäävista puista Damage, II of residual growing sok Farmi Tra & Farmi Tra.4.8 Finntra & Norar Lako & Valmet Lokomo & Bruunett Nokka Joker & Nokka Joker Pika & Noramaster & Norar Valmet & Valme t: Ponsse.2 5

6 Metsänhoidollista jälkeä ei määritetty, koska aiemmissa osatutkimuksissa on havaittu arviointiasteikon riippuvan liian paljon arvioijasta. Se puolestaan johtuu siitä, että arviointistandardit toistaiseksi puuttuvat. PÄÄTELMIÄ Turvemaiden puuston kesäaikaisessa koneellisessa harvennuskorjuussa on korjuuketjujen teknisen ja taloudellisen kannattavuuden lisäksi otettava huomioon myös koneiden kyky liikkua ja toimia huonosti kantavilla mailla. Mitä upottavampi korjuukohde tai siirtymisreitti sinne on, sitä tarpeellisempi on telatai teloilla varustettu 8pyöräinen peruskone. Kun tarkastellaan erityyppisten korjuuketju jen taloudellisuutta, näyttää pienen n ja pientraktorin muodostama korjuuketju olevan turvemaalla kilpailukykyisempi kuin kovalla maalla. Tutkimus osoitti, että turvemaiden kesäaikainen koneellinen puunkorjuu on mahdollista useantyyppisiä korjuuketjuja käyttäen. Kohteen tai siirtoreitin kantavuuden mukaan on kuitenkin syytä käyttää harkintaa koneketjua valittaessa. Asiasanat: ensiharvennus, turvemaat, hakkuukoneet Metsäteho Review 4 An NSRProjet MECHANIZED FIRST THINNING ON UNFROZEN PEATLAND Metsäteho evaluated summertime peatland harvesting studying eight different mehanized harvesting systems. Four of the systems were based on the use of onventional onegrip harvesters, three of whih were mounted on wheeled arriers and one on a traked exavator. Four systems used small onegrip harvesters, three of whih were mounted on minitrators and one on an agriultural trator. Four 8wheeled and two traked vehiles were used for forwarding. Conventional one grip harvesters proessed to 5 softwood or 8 to 5 hardwood stems per effetive hour when the DBH was 7 m. The orresponding results for small onegrip harvesters were 3 to softwood or hardwood stems. When the DBH was m, onventional onegrip harvesters proessed 2 to 3 softwood or hardwood stems and small onegrip harvesters to 5 softwood stems or 6 to 85 hardwood stems per effetive hour. The forest haulage produtivity of s mall sized forwarders was learly smaller 2 to % on average than that of onventional forwarders. Produtivity varied a great deal from mahine to mahine. A small onegrip harvester and a smallsized forwarder were both the least and the most expensive harvesting system as far as har vesting osts were onerned. Harvesting was tehnially possible using all types of har vesting systems on the sites studied. Harvesting resulted in damage to about 3. % of the residual growing stok. The study is a p art of the joint Nordi researh projet finaned by the Nordi Counil of Ministers. Key words: first thinning, peatlands, multi funtion logging mahines METSÄTEHO SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSLIITTO RY:N METSÄTYONTUTKIMUSOSASTO PL 4 (Fabianinkatu B) 3 HELSINKI Puhelin () HELSINKI () PAINOVALMISTE...