Poimintahakkuiden puunkorjuu haasteita ja kehitysmahdollisuuksia

Transkriptio

1 Kuva: Juhani Korhonen Poimintahakkuiden puunkorjuu haasteita ja kehitysmahdollisuuksia Matti Sirén, Erkki Salo, Esko Oksa, Mikko Kukkola ja Ville Laamanen

2 Tieto poimintahakkuiden puunkorjuun tuottavuudesta vähäistä - tuottavuutta koskevat lainalaisuudet edelleen voimassa Hakkuun tuottavuustekijöitä: hakkuutapa: harvennushakkuu/päätehakkuu poistettavien runkojen koko poistettavien runkojen kertymä/ha puulaji: isot lehtipuut hankalia kuljettaja - keskeinen vaikutus Metsäkuljetuksen tuottavuustekijöitä: hakkuutapa puutavaran ajouranvarsitiheys puutavaralajien määrä kuljetusmatka maaperän kantavuus

3 Keskeinen kysymys: millaiset ovat poimintahakkuiden korjuuolot nyt ja tulevaisuudessa? Poimintahakkuukohteissa (ainakin osassa niistä) samoja piirteitä kuin myöhemmissä harvennuksissa Poimintahakkuukohteiden rakenteessa paljon vaihtelua niin kohteiden välillä kuin sisälläkin; siirtymähakkuut <> aidosti eriikäisrakenteiset Poimintahakkuissa kokonaisuuden hahmottaminen, urien suuntaaminen ja työn suunnittelu on haastavaa - ennakkotietoa tarvitaan Muistin virkistämiseksi 1980-luvun alkupuolen keskustelun ja tutkimuksen kestoaihe: onnistuuko poistettavien puiden valinta hakkuukoneen kuljettajalta harvennushakkuissa - onnistuuhan se!

4 Oletukset työn tuottavuudesta/kustannuksista hyvinkin erilaisia Vesa Imponen (Metsäteho, pohjana mm. Monta-kokeet) Poimintahakkuissa runkokohtainen ajanmenekki reilun viidenneksen suurempi kuin avohakkuussa vastaavan kokoisella puulla - syynä jäävän puuston varominen, suunnittelu, siirtymiset Poimintahakkuissa poistettavien runkojen keskikoko on kuitenkin usein suurempi kuin päätehakkuissa Poimintahakkuiden työn tuottavuus ja hakkuukustannus vain hieman korkeampi (< 10 %) kuin päätehakkuussa Kustannuksia on vertailtava kiertoajan tasolla - tällöin vaaka saattaa kallistua toisinpäinkin - edellytyksenä on kuitenkin poimintahakkuiden korjuuolojen säilyminen hyvänä - pysyvätkö ne? Monta-kohteet olivat pääosin siirtymähakkuita miten vaikuttanut tuloksiin ja tutkijan näkemyksiin?

5 Metsäkonepalvelun toimitusjohtaja Timo Tolpan näkemys Metsäpäivillä 2012

6

7

8 Puunkorjuun tutkimusteemat ohjelmassa 1. Selvittää yksityismetsissä tehtävien poimintahakkuiden määrä ja rakenne 2. Selvittää laserkeilauksen ja muiden kehittyneiden menetelmien mahdollisuudet poimintahakkuiden korjuuolojen määrittämisessä, korjuusuunnittelussa ja kuljettajaopastuksessa. Kehittää selkeät toimintamallit hakkuukoneen kuljettajalle poimintahakkuissa 3.Vertailla eri työtekniikoiden työn tuottavuutta ja korjuujälkeä poimintahakkuissa 4. Luoda perusteita poimintahakkuiden korjuujäljen seurantaan ja korjuujälkikriteereihin yhdessä Metsätalouden kehittämiskeskus Tapion sekä käytännön toimijoiden kanssa 5. Arvioida poimintahakkuiden mahdollisen yleistymisen vaikutuksia korjuukustannuksiin ja -logistiikkaan. Ohjelmassa myös Pentti Niemistö tutkii puunkorjuuta kaksijaksoisissa metsiköissä Tutkimuksissa törmäämme lähes aina samaan asiaan: mistä löydämme käytännön kohteita?

9 Millä tasolla tietämyksemme on? Poimintahakkuut eivät ole yksittäinen saareke, vaan aiempaa tietämystä voidaan soveltaa Metlassa toteutettu/meneillään hankkeita, joiden tuottamaa tietämystä voidaan soveltaa myös poimintahakkuuympäristössä: Metsiköiden puuntuotoskyky, kasvatus ja puunkorjuu muuttuvissa ilmasto-olosuhteissa (Harri Mäkinen ym.) kokeet kuusikoiden kesäkorjuusta, kestokoealat vaikutusten seurantaan (tuotos, laho, juurikääpä) Pitkällinen työ suometsien korjuun kehittämisessä tietämys maaperän kantavuudesta ja korjuun toteutuksesta Kausivaihtelun vaikutukset ja vähentäminen (mm. Less is more/metsäklusteri Oy, sittemmin FIBIC) FIBICin EffFibren ( ) WP3: Kuljettajaopastuksen tarpeet, nykytila ja mahdollisuudet. Kaksi tuoretta työraporttia > tutkimuksen kohdentaminen kahteen pääteemaan: metsäkuljetuksen tehostaminen (harvesterin tuottama kulkukelpoisuuskartta, puutavaralajeittaisen paikkatiedon hyödyntäminen/reititys) sekä suunnittelun ja kuljettajan opastus (LoggingMap) Nämä antavat hyvän pohjan ohjelman tutkimusteemoille

10 Kuusikoiden kesäkorjuu/juurikääpäriski Kuusikoiden kesäkorjuusta/työmenetelmän vaikutuksista tuoretta tietoa Kuusikkoharvennuksissa urille saadaan runsas havutus,15-20 kg/m 2 Jos poimintahakkuiden määrä kasvaa, pelkkä kevättalven suojajakso ei riitä - sulan maan aikana juurikääpäriski Poimintahakkuissa poistuma vaihtelee, samoin urille saatavan havutuksen määrä Käytetäänkö pysyvää uraverkostoa (Silva Skog, Ruotsi), levennetäänkö uria suometsien tapaan? Selvää on kuitenkin, että mennään vain sinne, missä on tarvetta > ennakkotieto saatava hakkuukoneen kuljettajalle Raiteenmuodostus suhteessa ylimenneeseen massaan (koneen + kuorman paino). Method 1= normaali työtapa, Method 2 = kaikki hakkuutähteet uralle Lähde: Sirén et al. 2013/IFJE

11 Poimintahakkuiden olemassa olevaa tietoa koostettu, taimien vaurioitumista tutkittu Kooste puunkorjuun tuottavuus ja korjuujälki - tietämyksestä osoitteessa: pdf Kooste taimien vaurioitumistutkimuksesta osoitteessa: b=all~content=a ~frm=titlelink Tulokset taimien vaurioitumisesta samansuuntaisia norjalaisten tulosten kanssa Vaurioitumisen selittäjät (Surakka et al. 2011): Etäisyys ajourasta Lähimpien poistettujen puiden ppa (25 m säteellä koealan keskeltä) Etäisyys lähimpään jäävään puuhun Taimen pituus

12 Välikoon puut ovat lähitulevaisuuden hakkuumahdollisuuksien perusta Alempien latvuskerrosten puita (läpimitat 5-20 cm) vähän verrattuna taimiin Näiden puiden selviytyminen tärkeää Hakkuussa ongelmina latvusvauriot ja karsiutuminen Norjalaisten tutkimusten mukaan % taimikokoa suuremmista puista vaurioituu koneellisessa korjuussa Oma aineisto taimikokoa suurempien puiden vaurioitumisesta tavoitteena käsitellä tänä vuonna

13 Metsänomistajan tavoitteet ja niiden välittäminen koneenkuljettajille keskeisiä kysymyksiä Mitkä ovat metsänomistajan tavoitteet kaikki vaikuttaa kaikkeen Mieltääkö poimintahakkuuta haluava kaupunkilaismetsänomistaja, miltä näyttää pohjapinta-alassa 10 m 2? Metsätaloudessa ja puunkorjuussa hyväksyttävyys yksi keskeisistä teemoista Puunostajalla/puunkorjuun toteuttajalla huoli siitä, vastaako korjuun toteutus odotuksia. Se haluttu 10 m 2 saattaakin olla metsänomistajalle kauhistus välillä luotiin jopa mielikuvaa siitä, että eri-ikäismetsätalous mahdollistaa aarniometsän ja samalla hyvän taloustuloksen; näinhän asia ei ole Metsänomistajan tavoitteet, leimikon rakenne ja rakenteen mukaiset toimintaohjeet tavoitetilan saavuttamiseksi on kyettävä välittämään hakkuukoneen kuljettajalle selväkielisessä muodossa Tasaikäisen metsän harvennuksessa toiminta on systemaattista pidetään määrätty uraväli, harvennetaan työpiste ohjetiheyteen Poimintahakkuissa pitäisi nähdä kulman taakse, mennä sinne, missä hakattavaa on; hyödyntää tulevaa ajosuuntaa puiden kaadossa ja käsittelyssä

14 Hakkuupoistuma vaihtelee leimikon sisällä (Lähde Surakka et al. 2011)

15 Intelligent forest machine Opertor assistant systems Tutoring and feedback on work cycles Economic driving Driver drowsiness Cooperative systems Sensing of trees, soil Obstacle, power line, hiker warning Location based systems Tree map generation Machine to machine communication (location of timber, soil trafficability) Ojitusalue metsien Slide: Antti Asikainen 15

16 Apuneuvoja voi olla tulossa - esimerkkinä LoggingMap. Sillä voidaan visualisoida suunnittelijalle/ koneenkuljettajalle maaston kaltevuutta, kantavuutta, puuston rakennetta ja tavoitetilaa (kuvat Sami Lamminen/Metla)

17 Sami Lamminen, Kari Väätäinen, Jari Ala-Ilomäki, Matti Sirén ja Antti Asikainen LoggingMap-demonstraatiot Rautavaara Marraskuu 2012

18 Demokohteet

19 Korjuukoneen instrumentointi LoggingMap hakkuukoneen ohjaamossa Figure: Jari Ala-Ilomäki

20 Kuljettajalle voidaan esittää erilaista informaatiota Pohjapinta-alat ennen hakkuuta Tavoitepohjapinta-alat hakkuun jälkeen

21 Kaltevuuksien/pehmeikköjen hahmottaminen auttaa ajourien suuntaamisessa ja varastopaikkojen sijoittamisessa

22 Kohteella toteutunut ajouraverkosto

23 Metsäkuljetuksessa puutavaralajien määrä- ja sijaintitietoa hyödyntämällä ja ajotekniikkaa suunnittelemalla säästetään maaperää, kustannuksia ja polttoainetta ja vähennetään päästöjä (Kalvo: Kari Väätäinen ym. /Metla) Ojitusaluemetsien hyödyntäminen/matti Sirén 23

24 Tehokkaan ajotavan hyödyt (Lähde: Kari Väätäinen ym. /Metla) Ajallinen säästö 3,7 % Polttoaineen säästö 6,8 % Etu bruttotonnikilometreissä 12,2 % Etu ajomatkassa 480 m 14,0 % Säästö ajoajassa 10,1 min 15,2 % Purkuajan kasvu 4,0 min 15,5 %

25 Miten laserkeilaus hahmottaa eri-ikäiskohteen Hovi, A. (2011) Alikasvoksen mittaus ja kartoitus laserkeilauksella: Alikasvoksen havaitseminen ja karkeiden ennusteiden tekeminen alikasvoksen runkoluvulle jossakin määrin mahdollista harvapulssisella laserkeilauksella Laserkeilaustiedon tuottamaa informaation osuvuutta tullaan vertailemaan Metlan Lapinjärven Erika-koealoilla, joilta tarkka rakennetieto on olemassa

26 Millainen on kohteiden rakenne Meillä jokaisella on oma mielikuvamme poimintahakkuukohteista Poimintahakkuissa tulemme kuitenkin kohtaamaan hyvin kirjavan kohdevalikon Valtaosa kohteista todennäköisesti siirtymähakkuita; otetaan ensimmäisiä askelia kohti eri-ikäisrakennetta, josta usein jo merkkejä olemassa Millainen määrä on aidosti eri-ikäisrakenteisia kohteita; antaako VMI osviittaa. Miten asia otetaan huomioon VMI:ssä? Jos haluamme eri-ikäisrakenteita, ja metsänomistaja niitä haluaa, kohteet olisi kyettävä paikallistamaan; nyt hakkuun ennakkoraivaus ja hakkuun aikainen raivaus vievät usein mahdollisuuden eri-ikäisrakenteeseen Vuoden 2012 lopulla Metla keräsi aineistoa poimintahakkuukohteiden rakenteesta. Kohteiden paikallistamisessa apuna Innofor, Metsä-Group ja Metsäkeskus-Suomi

27 Ennakkotuloksia kohteiden rakenteesta (9 kohdetta) Runkoluku, kpl/ha Ppa, m 2 /ha Tilavuus, m 3 /ha Rungon keski-. tilavuus, dm 3 Rungon mediaanitilavuus, dm 3 Jäävä puusto 814,8 13,4 126,3 204,7 448,1 Poistuma 401,8 14,2 138,9 420,2 644,7 Vaihtelu suurta: jäävän puuston ppa 6,5-22,2 m 2 /ha Kehityskelpoisia taimia keskimäärin 897/ha ( /ha) Kuva:ErkkiSalo/Metla

28 Korjuuolomittausten koealajärjestely (kuva: Esko Oksa/Metla)

29 Koealoilta mitatun tiedon visualisointiesimerkki (kuva Esko Oksa/Metla)

30 Esimerkkikohteen jäävä puusto ja poistuma (kuvat Esko Oksa/Metla)

31 Työmenetelmällä voidaan vaikuttaa altistuvien taimien määrään tätä ja työmenetelmän vaikutuksia työn tuottavuuteen olisi tutkittava käytännön työssä Hakkuussa voidaan hyödyntää ajouria, samoja kaatosuuntia Miettinen (2005) PAIKKATIETOANALYYSIEN SOVELTAMINEN ERI- IKÄISRAKENTEISTEN METSIEN HAKKUIDEN TUTKIMUKSESSA vertaili simuloimalla kahta hakkuumenetelmää Toisessa menetelmässä puut kaadettiin uralta poispäin, toisessa urapuut ja lähellä uraa olevat suunnattiin uralle Kaadettaessa uralta poispäin vaurioitumiselle altistui 45 % taimista, vertailumenetelmällä vastaavasti 38 % Esimerkki Ves05: Lähtöpuusto 266 m 3 /ha, jäänyt 137 m 3 /ha poistuma 129 m 3 /ha. Poistettuja runkoja 125 kpl/ha, keskikoko 1,02 m 3 Jos puiden läpimitta 33 cm, pituus 25 m ja latvuksen leveys olisi keskimäärin 4 m, millaisen tilan puiden käsittely minimissään veisi? Yli hehtaarin > puiden kaadolla ja käsittelyllä suuri vaikutus taimien altistumiseen vaurioille Kaadon ja käsittelyn työtekniikka ja hallinta ratkaisevassa asemassa taimien kannalta - olisivatko koneet aivan nykyisenkaltaisia, jos ne olisi kehitetty poimintahakkuisiin? Latvus- ja oksamassaa hakatusta määrästä 37,5 m 3 /ha!

32 Vaihtoehdot ovat mahdollisuus Metsätalouden toiminta ollut järjestelmällistä mutta samalla kaavamaista Keskustelu vaihtoehdoista joko/tai -tyyppistä Monilla oletuksena totaalinen siirtymä jostakin johonkin - tästähän ei ole kyse Virallisen metsätahon rooli on ollut argumentoida, mitä kaikkea pahaa tästä seuraa. Vaihtoehtoisten menetelmien kannattajat taas näkevät usein vain auvoiset puolet Osin samat tahot vaativat poimintahakkuita ja metsäenergiaa - miten nämä soveltuvat yhteen? Vaihtoehtoisten metsänkasvatusmenetelmien kehitystyö on haaste, mutta samalla suuri mahdollisuus Miten tosissamme me tässä asiassa olemme? Mikä on panostus verrattuna perinteiseen tyyliin? Tieto ja taito syntyy vain tekemisen kautta