Hieskoivikoiden avo- ja harvennushakkuun tuottavuus joukkokäsittelymenetelmällä

Transkriptio

1 Hieskoivikoiden avo- ja harvennushakkuun tuottavuus joukkokäsittelymenetelmällä Juha Laitila, Pentti Niemistö & Kari Väätäinen Metsäntutkimuslaitos

2 Hieskoivuvarat* VMI:n mukaan Suomen metsissä kasvaa hieskoivua 250 milj. m 3 ja rauduskoivua 75 milj. m 3 Hieskoivun tilavuudesta kaksi kolmannesta on sekametsissä Hieskoivuvaltaisten metsien (osuus yli 50 % tilavuudesta) puusto on 82 milj.m 3 ja se jakaantuu tasan Pohjois- ja Etelä-Suomen sekä turve- ja kivennäismaiden kesken Etelä-Suomessa hieskoivikoita on 0,5 milj. ha, joista nuoria kasvatusmetsiä on 0,3 milj. ha ja varttuneita kasvatusmetsiä 0,1 milj. ha Pohjois-Suomessa hieskoivikoita on 0,65 milj. ha, joista nuoria kasvatusmetsiä on 0,4 milj. ha ja varttuneita kasvatusmetsiä 0,09 milj. ha * Niemistö, P. & Korhonen, K.T Koivuvarat ja kasvu. Julkaisussa: Niemistö, P., Viherä-Aarnio, A., Velling, P., Heräjärvi, H. & Verkasalo, E. (toim.). Koivun kasvatus ja käyttö. Metla & Metsäkustannus, s ISBN

3 Hieskoivuvarat ja käyttö Runsaimmin hieskoivikoita on Pohjois-Pohjanmaan eteläosan ojitusalueilla ja Länsi-Lapissa, missä niiden osuus metsämaasta on noin 20 %* Vuonna 2011 koivukuitupuuta hakattiin Suomessa 7,3 milj. m 3 Eniten koivukuitupuuta hakattiin Pohjois- Savon (0,98 milj.m 3 ) ja Pohjois-Pohjanmaan (0,94 milj.m 3 ) metsäkeskusten alueilla (Metinfo 2013). Koivun %-osuus puuston tilavuudesta metsämaalla* * Niemistö, P. & Korhonen, K.T Koivuvarat ja kasvu. Julkaisussa: Niemistö, P., Viherä-Aarnio, A., Velling, P., Heräjärvi, H. & Verkasalo, E. (toim.). Koivun kasvatus ja käyttö. Metla & Metsäkustannus, s ISBN

4 Hieskoivun kasvatus Tuoreimpien tutkimustulosten mukaan hieskoivikoiden harvennuksilla turv la tai muilla kosteilla mailla ei ole useinkaan taloudellisia perusteita (Niemistö 2012*) Hieskoivikot eivät järeydy vaneritukin mittoihin, harventamattomuus ei vähennä kuitupuun kertymää, huono laatu & energiapuun lisääntynyt tarve Harventaminen kannattaa kun sekapuuna on kasvatuskelpoisia havupuita, tukkilaatuinen hieskoivikko kasvaa rehevällä kasvupaikalla tai kuusialikasvosta voidaan hyödyntää metsänuudistamisessa Harventamattomien hieskoivikoiden edullisin kiertoaika on noin 40 vuotta: yhdistetty aines- ja energiapuun korjuu Kannattavuus- ja vertailulaskelmien sekä metsänhoitosuositusten tueksi puuttuu vertailutietoa hakkuun tuottavuudesta hieskoivikoiden harvennuksilla ja avohakkuilla * Niemistö, P Harventamaton hieskoivikko - edullinen energiapuureservi. Esitelmä Bioenergia-tutkimusohjelman loppuseminaarissa Helsingissä

5 Sambakulttuuria suokoivikoihin?

6 Tutkimuksen tavoite Verrata avo- ja harvennushakkuun tuottavuutta hieskoivikoiden integroidussa korjuussa joukkokäsittelymenetelmällä Laatia aikatutkimusaineiston pohjalta tuottavuusmallit hieskoivikoiden avoja harvennushakkuulle joukkokäsittelymenetelmällä

7 Hakkuukokeet Vaalan Veneheitossa 2013 neljällä Metsä Groupin työmaalla: kaksi avohakkuuta & kaksi harvennusta Hakkuut suoritti Pyhännän hakkuupalvelu Ay Komatsu hakkuukone & hakkuulaite Kuormainvaakamittaus hakkuukoealoittain metsäkuljetuksen yhteydessä (Ponsse Wisent) Hakkuukokeet aloitettiin maaliskuussa 2013 ja ne loppuivat joulukuussa 2013

8 Hakkuukokeet Kuitupuu korjattiin 5 m pitkänä ja energiaosite korjattiin 5-7 m pitkänä kokopuuna Hakkuukoealan pituus oli 25 m ja leveys m - Harvennuskoealoja 25 kpl ja avohakkuukoealoja 40 kpl Kuormainvaakamittauksen muuntokertoimet: - Koivukuitu kg/m 3, koivu-/sekakokopuu kg/m 3, mäntykuitu kg/m 3 (Metla)

9 Komatsu hakkuulaite & Ponsse LoadOptimizer kuomainvaaka Kuormainvaakamittaus kaksivaiheisena: aluksi koealoittainen punnitus, jonka jälkeen kuormakohtainen tarkistuspunnitus varastopaikalla. Kuormakoko kuitupuun metsäkuljetuksessa oli 9,3 m 3 /täysi kuorma ja kokopuulla 4,7 m 3 /täysi kuorma molemmilla hakkuutavoilla

10 Puutavaran kasaus avohakkuulla ja harvennuksella Hakkuukertymä yhteensä 5104 runkoa, josta 152 m 3 oli koivukuitua, 21 m 3 mäntykuitua ja 103 m 3 kokopuuta. - Harvennukselta kertymä oli 1870 runkoa, josta 53,7 m 3 kok, 11,5 mäk m 3 & 27,1 m 3 kokopuuta. - Avohakkuulta kertymä oli 3234 runkoa, josta 98,3 m 3 kok, 9,2 m 3 mäk & 76,4 m 3 kokopuuta.

11 Hakkuun työvaiheet aikatutkimuksessa Työpistesiirto Hakkuulaitteen vienti puun tyvelle Keräilykaato / kaato yksinpuin Puunipun / puun tuonti prosessointipaikalle Prosessointi (karsinta ja katkonta) Pölkkyjen kasaus ja järjestely Peruuttaminen Raivaus Ajouran havutus tms. järjestelyt Häiriöt ja keskeytykset

12 Hakkuun päätyövaiheiden suhteelliset ajanmenekit

13 Avo- ja harvennushakkuun tuottavuus koealoittain

14 Puita kourassa hakkuusyklin aikana

15 Joukkokäsittelynä hakattujen kourataakkojen osuus

16 Hakkuupoistuman tiheyden vaikutus työpistesiirron ajanmenekkiin 16

17 Joukkokäsittelyn vaikutus puiden keräilykaadon ajanmenekkiin 17

18 Hieskoivun tilavuuden vaikutus karsinan, katkonnan ja kasauksen ajanmenekkiin 18

19 Hieskoivun avo- ja harvennushakkuun tehotuntituottavuus puun tilavuuden mukaan

20 Hakkuun tuottavuusmallit vastaavat aikatutkimuskoealojen havaintoja 20

21 Tulosten vertailu tuoreimpiin hakkuututkimuksiin

22 Alustavia johtopäätöksiä - Avohakkuulla on saatavissa tuottavuuden lisäys hieskoivikoiden puunkorjuussa - Mutkaisen hieskoivun joukkokäsittelyhakkuu on haastavaa, minkä vuoksi tuottavuuden paraneminen joukkokäsittelyn avulla jää mäntyyn verrattuna varsin pieneksi - Tuottavuuteen eniten vaikuttava tekijä on hakkuupoistuman järeys - Katkontapituus vaikuttaa metsäkuljetuksen kuormakokoon ja tuottavuuteen = mahdollisimman pitkää kuitupuuta & kokopuuta - Hieskoivulla latvapuu on usein haaraista ja oksaista, mikä puoltaa energiaositteen korjuuta kokopuuna - Avohakkuulla osa talvileimikoista on ehkä muutettavissa kesäleimikoiksi? - Harvennuksia enemmän vapausasteita metsäkuljetuksen meno- ja paluureittien sijoittelussa palstalle?

23 Alustavia johtopäätöksiä - Tuottavuustuloksia tarkasteltaessa on pidettävä mielessä, että tuottavuudet ovat tehotuntituottavuuksia, eli hakkuukoneen teoreettinen maksimituottavuus tauottomassa ja keskeytymättömässä työssä - Käytännön toiminnassa tulee vääjäämättä keskeytyksiä tms., mitkä alentavat tuottavuutta (tehotunti vs. käyttötunti vs. työmaa-aika) - Tehotunti on käyttökelpoinen yksikkö silloin kun verrataan eri työtapojen suhteellisia eroja - Kerätty aineisto oli kattava, siitä saadut tulokset johdonmukaiset ja laaditut mallit sopivat vertailulaskelmien tekemiseen - Saadut tulokset puoltavat menetelmän jalkauttamista käytäntöön ja hieskoivulle tms. mutkaisille puille sopivien joukkohakkuulaitteiden jatkokehittelyä

24 Johtopäätöksiä - Korjuun työjälki oli hyvä - Harvennuksella ajourien välinen etäisyys oli yli 20 metriä ja ajourien leveys oli suositusten mukainen - Harvennusvoimakkuus vastasi Tapion korjuusuosituksia, eikä jäävä puusto/maasto vaurioitunut hakkuun tai metsäkuljetuksen yhteydessä - Tulokset on julkaisu Metlan tiedonantoja sarjassa:

25