Kehittämishanke : Käytäväharvennus Menetelmä nuorten metsien ensimmäiseen koneelliseen harvennukseen

Transkriptio

1 Kehittämishanke : Käytäväharvennus Menetelmä nuorten metsien ensimmäiseen koneelliseen harvennukseen Hankkeen tausta & toteutus & tämänhetkinen tilanne Yrjö Nuutinen Tutkija, MMT, Dosentti Luonnonvarakeskus (Luke) Luonnonvarat- ja biotuotantoyksikkö/tuotantojärjestelmät Joensuu Yrittäjien ja metsäomistajien lämpöyrittäjäpäivä , Suojapirtti, Kiihtelysvaara 1 Yrjö Nuutinen

2 Näkökulma tulevaisuuteen Nuorten metsien harvennushakkuun kustannukset ovat edelleen korkeat pieni rungon koko 1 milj. ha harvennusrästit pieni hehtaarikohtainen kertymä Nykyisellä harvennustavalla hakkuun osuus on yli puolet ensiharvennuksen korjuukustannuksista ( = hakkuu + metsäkuljetus) Puunkorjuun tuottavuuskehitys pysähtynyt 2000-luvulla lähes paikoilleen Pelkästään hakkuukoneen tekniikkaa kehittämällä tuskin saadaan riittävää kustannussäästöä Teknologian kehittämisen rinnalla tulee tulevaisuudessa panostaa nuorten metsien harvennuksessa kuljettajaystävällisten työmenetelmien kehittämiseen. Paine vaihtoehtoisiin harvennusmenetelmiin kasvaa: kaksijaksoiset metsät, poimintahakkuu, pienaukkohakkuu, jatkuva kasvatus 2 Yrjö Nuutinen Miten nämä saadaan hyvin & kannattavasti tehtyä?

3 Harvennusmetsien puunkorjuun tehostamisen historiasta Teollistumisen mukana puunkorjuu (=hakkuu + metsäkuljetus) on muuttunut vajaassa 70- vuodessa ihmistyövaltaisesta vuodenaikoihin rytmitetystä työstä useiden koneiden muodostamaksi ympärivuotiseksi logistiseksi puunhankintaketjuksi luku 2000-luku Harvennusmetsien puunkorjuun kehitys ja sen metsähoidollinen vaikutus 1950-luvulle saakka hakkuu justeerilla, pokasahalla, kirveellä ja kuljetus uittoreitin varteen hevosella 1960-luku Moottorisaha syrjäytti käsisahan ja kirveen lähes kokonaan Pääosa metsäajosta tehtiin jo metsävarusteisilla traktoreilla 1980-luvulle saakka metsurihakkuu moottorisahalla + metsätraktori Ajouravälinä käytettiin 30 m ja ajouranleveytenä metsätraktorin vaatimaa Ajouraverkosto suunniteltiin ja merkittiin leimikolle ennen hakkuuta luku hakkuukoneen lopullinen läpimurto harvennushakkuiden koneellistumisessa vuonna 1990 yksityismetsien käsittelyohjeissa myös ajouraväliä kavennettiin 20 m:iin 3 Yrjö Nuutinen

4 Käytäväharvennuksen kehittämishankkeen idea Käytäväharvennuksen soveltuvuutta paikallisiin hakkuuympäristöihin on selvitetty aikaisemmin Ruotsissa, Yhdysvalloissa ja Keski-Euroopassa.. Käytäväharvennuksessa metsään tehdään tasaisin välimatkoin yhdestä kahteen metrin levyisiä käytäviä, joilta poistetaan kaikki puut. Käytävien väliset alueet jätetään koskematta Käytäväharvennettu nuori männikkö Uumajassa, jossa 2000 puuta/ha Kuva julkaisussa Ulvcrona ym Perinteinen valikoiva harvennus ja kaksi erilaista käytäväharvennuksen mallia (Kuva Dan Bergström; julkaisussa Bergström 2009). 4 Yrjö Nuutinen

5 Hankkeessa haluttiin selvittää käytäväharvennukset mahdolliset edut? Korjuu Hakkuukustannuksen alenevat Metsäkuljetuksen kustannukset alenevat Ennakkoraivauksen kustannukset alenevat Metsä Erirakenteisen metsän harvennus (alikasvos) Monimuotoisuus Sienirihmastot lisääntyy Puusto vauriot vähenee HANKEIDEA: Suomalainen käytäväharvennus? suomalaiseen hakkuuympäristöön käytössä oleville hakkuukoneille 5 Yrjö Nuutinen

6 Kehittämishanke : Käytäväharvennus Menetelmä nuorten metsien ensimmäiseen koneelliseen harvennukseen Hankkeen tarve isossa kuvassa Hankkeen tarkka tavoite Nuorten metsien hyödyntämisen ja bioenergian tuottamisen edistäminen Ensiharvennushakkuun kannattavuuden parantaminen Kuljettajaystävällisen työmenetelmän kehittäminen käytäväharvennuksen kustannustehokas työmenetelmä käytössä oleville hakkuukoneteknologioille Työmenetelmä täyttää Suomen Metsäkeskuksen soveltamat hyvän metsänhoidon ja korjuujäljen kriteerit. Hankkeen toimenpiteet selvitetään käytäväharvennuksen tehokkuus, vaikutukset metsän kasvatukseen korjuuvauriot Laaditaan käytäväharvennuksen koulutuspaketti hyödynnettäväksi hankkeen jälkeen Hankkeen toteuttajat Luonnonvarakeskus (koordinaattori) Suomen Metsäkeskus UPM Metsä Hankkeen rahoittajat Suomen Metsäsäätiö Euroopan maaseudun kehittämisen maatalousrahasto 6 Yrjö Nuutinen

7 Testihakkuiden hakkuukoneet Testihakkuut toteuttivat UPM:n avainyrittäjä Varis Forest Oy ja Metsäkoneurakointi Teemu Tiitinen Oy Ponsse Beaver, Varis Forest Oy Komatsu 901, Metsäkoneurakointi Teemu Tiitinen Oy Kuva: Kuva: 7 Yrjö Nuutinen

8 Käytäväharvennuksen kehittämishankkeen idea & testihakkuukoeala Käytäväharvennus on hakkuukoneen puomin liikuttelun näkökulmasta lähtevä metsän harvennuksen työmenetelmä Kaikki puomin suunnassa olevat puut ovat kaadettavia Jäljelle jääviä puita ei tarvitse väistellä sivuittaisilla liikkeillä Mahdollistaa puiden jatkuvan kaadon käytävissä uusimmilla hakkuupää teknologioilla Puhtaasti nuorten metsien ensimmäisen harvennuksen menetelmä Testihakkuu koealan pituus oli 50 metriä ja leveys 20 metriä. 8 Yrjö Nuutinen

9 Testileimikot Taimikonhoito 15-vuoden iässä Kuivahko kangasmetsä, VT Ikä 35 v Tilavuus ennen hakkuuta 159 m 3 /ha Runkoluku ennen hakkuuta 1800 /ha Puulajisuhteet Mä 95 %, Ku 5 % Taimikonhoitoa ei ole tehty Lehtomainen kangasmetsä, OMT Ikä 25 v Tilavuus ennen hakkuuta 100 m 3 /ha Runkoluku ennen hakkuuta 1500/ha Puulajisuhteet Mä 6 %, Ku 12 %, Rako 61 %, Hiko 21 % Taimikonhoito 12-vuoden iässä Tuore kangasmetsä, MT Ikä 24 v Tilavuus ennen hakkuuta 138 m 3 /ha Runkoluku ennen hakkuuta 1700/ha Puulajisuhteet Mä 82 %, Ku 10 %, Ko 8 % Suonenjoki Paihola Konnevesi 9 Yrjö Nuutinen

10 Tulokset Testihakkuun tehollinen tuottavuus (Suonenjoki) Käytäväharvennuksen tuottavuus 44 % korkeampi kuin valikoivan harvennuksen Käytäväharvennuksessa poistettavien puiden keskikoko kasvoi 32 % ajanmenekki s/runko nopeutui 8,2 % Os. kulj. valint. Suora käytäväharvennus Viuhkamainen käytäväharvennus Poistuma m3/ha Valikoiva harvenus 65 Suora käytäväharvennus 68 Viuhkamainen käytäväharvennus 66 Osittain kuljettajavalintainen käytäväharvennus Yrjö Nuutinen

11 Tulokset Testihakkuun tehollinen tuottavuus (Paihola) Poistuma m3/ha Valikoiva harvennus, ennakkoraivattu 92 Käytäväharvennus, ennakkoraivattu 69 Käytäväharvennus, ei ennakkoraivausta Yrjö Nuutinen

12 Tulokset Testihakkuun tehollinen tuottavuus (Konnevesi) Poistuma m3/ha Valikoiva harvennus 56 Osittain kuljettajavalintainen käytäväharvennus 56 Täysin kuljettajavalintainen käytäväharvennus Yrjö Nuutinen

13 Tulokset Suonenjoki Tehoajanmenekin rakenne Osaprosessit: hakkuu, työpistesiirtyminen, järjestely, työnsuunnittelu, raivaus Osaprosessien %-osuuksien välillä ei merkittäviä ollut eroja Puiden hakkuun %-osuus korkea molemmissa harvennusmenetelmissä, tämä kertoo helposta työympäristöstä Puiden hakkuu (=kouran vienti + kaato/kaato siirto 4m + prosessointi) Valikoiva harvennus 82 % Lopullinen käytäväharvennus 81 % Työpistesiirtyminen (= ajo eteenpäin + ajo taaksepäin + kouran tuonti eteen) Valikoiva harvennus 16 % Lopullinen käytäväharvennus 16 % Järjestely (=latvan tuonti uralla+ hakkuutähteen siirto + ainespuun kasaus) Valikoiva harvennus 1 % Lopullinen käytäväharvennus 1 % 13 Yrjö Nuutinen Työn suunnittelu Valikoiva harvennus 0 % Lopullinen käytäväharvennus 1 % Raivaus Valikoiva harvennus 1 % Lopullinen käytäväharvennus 1 %

14 Tulokset Suonenjoki Tehoajanmenekki (s/puu) Käytäväharvennuksen (19,0 s/puu) keskimääräinen puukohtainen tehoajanmenekki oli 8 % nopeampaa kuin valikoivassa harvennuksessa (17,4 s/puu).mistä tämä johtuu? Valikoivassa harvennuksessa jäljelle jäävien puiden väistelyn takia puomin liikuttelu on selvästi hitaampaa kuin käytäväharvennuksessa Työvaihe kouran tuonti eteen sujui käytäväharvennuksessa 37 % nopeammin kuin valikoivassa harvennuksessa Työvaihe kouran vienti sujui käytäväharvennuksessa 17 % nopeammin kuin valikoivassa harvennuksessa Kaatovaiheessa rungon siirto prosessointi paikalle & kasalle nopeutui käytäväharvennuksessa Työvaiheet kaato + kaato siirto 4 m käytäväharvennuksessa 8 % nopeampi kuin valikoivassa harvennuksessa Pölkkyjen ja hakkuutähteiden siirtely väheni käytäväharvennuksessa 24 % (latvan tuonti uralle, hakkuutähteen siirto, ainespuun kasaus) 14 Yrjö Nuutinen

15 Puuston rakenne ennen hakkuuta, Suonenjoki Valikoiva harvennus Osittain kuljettajavalintainen käytäväharvennus - Runkoluku 1740 kpl/ha cm 13 %, 230 kpl/ha cm 67 %, 1170 kpl/ha cm - 19 %, 330 kpl/ha - Runkoluku 1562 kpl/ha cm 11 %, 175 kpl/ha cm 58 %, 900 kpl/ha cm - 29 %, 450 kpl/ha ppa med med tilavuus m2/ha pit dm lpm dm m3/ha Valikoiva ,8 159 runkoluku/ ha Käytävä ,2 13, Yrjö Nuutinen

16 Puuston rakenne hakkuun jälkeen, Suonenjoki Valikoiva harvennus Osittain kuljettajavalintainen käytäväharvennus - Runkoluku 724 kpl/ha cm 3 %, 24 kpl/ha cm 72 %, 522 kpl/ha cm - 22 %, 158 kpl/ha - Runkoluku 1000 kpl/ha cm 16 %, 164 kpl/ha cm 58 %, 582 kpl/ha cm - 24 %, 238 kpl/ha Harvennuspoistuma - 65 m3/ha - Keskikoko 64 dm3 Suonenjoen männikössä ja Paiholan koivikossa tehtiin Metsäkeskuksen metsähoidon & korjuujäljen tarkastus Harvennuspoistuma - 64 m3/ha - Keskikoko 84 dm3 Kaikki harvennusmenetelmät läpäisivät tarkastuksen 16 Yrjö Nuutinen

17 Harvennusmenetelmien vaikutukset puustoon Kasvun simulointi, Suonenjoki Testihakkuu harvennuksen jälkeen toinen harvennus simuloitiin kaikilla harvennuskäsittelyille samalle ajankohdalle (15 v) ja samaan pohjapinta-alaan. Toinen harvennus tehtiin perinteisellä valikoivalla harvennuksella. Toisen harvennuksen jälkeen harvennuskäsittelyt simuloitiin päätehakkuuseen. Osittain kuljettajavalintainen käytäväharvennus Suurimmat erot olivat toisen harvennuksen kertymissä: 2. Harvennuksessa käytäväharvennusmenetelmien kertymät olivat % suuremmat kuin valikoivassa harvennuksessa. Päätehakkuun kertymissä erot olivat pieniä. Koko kiertoajalla osittain kuljettajavalintainen käytäväharvennus (M4) tuotti 6 % enemmän tukkipuuta kuin valikoiva harvennus (M1). Konneveden männikön kasvun simuloinnissa ei merkitseviä eroja harvennusmenetelmien välillä 17 Yrjö Nuutinen

18 Mitä tuloksia hankkeella saadaan aikaan? Välitön lisäarvo Hanke tuottaa konkreettisen käytäväharvennusmenetelmän kaikkien toimijoiden käyttöön. sekä uutta opetusmateriaalia käytäväharvennuksesta metsänomistajien ja metsäammattilaisten koulutukseen. Tulevaisuus Hankkeessa perustetut seurantakoealat mahdollistavat käytäväharvennettujen metsiköiden kehityksen pitemmän ajan seurannan verrattuna perinteiseen valikoivaan harvennukseen. Hanke avaa mahdollisuuksia Pohjoismaiselle jatkotutkimusyhteistyölle. Hankkeella edistetään käytäväharvennukseen soveltuvan hakkuukoneteknologian kehittämistä Ruotsalainen Bracke C16.a keräävä koura mahdollista puiden jatkuva kaato käytävissä kouran keräyskapasiteetin rajoissa Ruotsalainen FlowCut kaatopää kehitetty pienten puiden joukkokäsittelyyn käytävissä Fixteri-pienpuupaalain valmiit paalit pudotetaan ajouran vasemmalle puolelle tämä mahdollistaa sen, että Fixterin hakkuupää työskentelee kokoajan esteettömässä työympäristössä. puustovaurioiden riski todennäköisesti pienenee verrattuna perinteisen harvesterin hakkuuseen. Kuva. Kuva. Lars Eliasson, Skogforsk Kuva. Metlan työraportteja Yrjö Nuutinen

19 KIITOS MIELENKIINNOSTANNE Kiitos! 19 Yrjö Nuutinen KEHITTÄMISOTE