METSÄTEHO / 99 TAIMIKON MYÖHÄISEN HARVENNUKSEN OLOSUHTEET JA KUSTANNUKSET Jarmo Hämäläinen Risto Lilleberg Tutkimuksessa selvitettiin esitutkimusluonteisesti varttuneiden taimikonhoitokohteiden puustotunnuksia, taimikon käsittelykustannuksia ja puuston talteenoton kannattavuutta. Kasvatettavan puuston valtapituus vaihteli esimerkkikohteilla,:n ja 9, metrin välillä. Paistettavan puuston pituus vaihteli,:n ja, metrin välillä ja runkoluku oli harvimmalla kohteella runkoa ha ja tiheimmällä kohteella runkoa ha. Paistettavan puuston runkopuutilavuus oli keskimäärinm haja se vaihteli :n ja kuutiometrin välillä. Laskennalliset taimikonhoitokustannukset raivaussahatyönä olivat - mk haja perlwuskoneilla - mk ha. Puunkorjuun yhdistelmäkoneella tehtävä harvennusja puuston talteenotto energiakäyttöön vaikutti lupaavalta vaihtoehdolta, ja sitä tullaan tutkimaan tarkemmin. TAVOITE Taimikonhoito-ohjeita on viime vuosina uusittu monissa organisaatioissa. Harvennus suositellaan nykyään tehtäväksi aiempaa myöhemmin, taimikoiden - m:n pituusvaiheessa. Ohjeiden muutosta on perusteltu erityisesti puuston teknisen laadun parantamistarpeella. Uusien ohjeiden mukaisia taimikoita tulee merkittävässä määrin käsittelyvaiheeseen muutaman vuoden kuluttua. Siihen mennes ä on kehitettävä taloudelliset toimintamallit taimikonhoidon toteutukseen ja selvitettävä taimikonhoidon yhteydessä kaadettavan puun talteenoton kannattavuus ja menetelmävaihtoehdot. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää uusien ohjeiden mukaisesti käsiteltävän taimikonolosuhteita ja käsittelykustannuksia. Tutkimuksen tuloksia käytetään pohjana taimikonhoitoon liittyvien jatkotutkimusten suuntaamisessa. TUTKIMUSMENETELMÄ JA -AINEISTO Taimikon myöhäistetyn h arvennuksen olosuhteita selvitettiin maastomittauksin. Esimerkkikohteet inventoitiin systemaattisella, linjoittaisella koeal aotannalla. Koealat olivat m :n ympyräkoealoja, ja tavoitemäärä oli koealaa kohdetta kohti. Koealoilta määritettiin metsän uudistamismenetelmääja kasvupaikkaa kuvaavat tunnukset, luokiteltiin taimikon harvennuksen kiireellisyys sekä mitattiin kasvatettava ja poistettava puusto. Kasvatettavista puista mitattiin runkoluku, pituus ja vihreän latvuksen alaraja. Poistettavista puista mitattiin puulajeittain runkoluku ja ka ntoläpimitta. Lisäksi luettiin sellaiset taimikkoonjätettävät alikasvospuut, joista ei olisi enää haittaa kasvatettavalle puustolle. Poistuman tilavuuden laskentaa varten mitattiin puulajeittaiset koepuut,joista määritettiin kantoläpimitta, rinnankorkeusläpimitta j a pituus. ~ METSÄTEOLLISUUS
Aineisto kerättiin yhteensä seitsemältä inventointikohteelta. N e olivat viljelymänniköitä yhtä kohdett a lukuun ottamatta, joka oli luontais~sti uudistettu kuusikko. Runkoluku vaihteli kohteittain :nja taimen välillä hehtaaria kohti ja valtapituus noin metristä runsaaseen 9 metriin (taulukko ). Raivaussahatyönä tehtävän taimikon harvennuksen ajanmenekki selvitettiin aikatutkimuksella. Aikatutkimuskoealoilta mitattiin sahausajanmenekki, kasvatettavan puuston runkolukuja pituus, sahattujen puiden lukumäärä ja kantoläpimitta sekä kuvattiin maasto- ym. olosuhdetunnukset. Tutkimusmenetelmä oli pää piirteissään sama kuin Metsätehon aiemmin tekemässä raivaussahatyön palkkaperustetutkimuksessa (Metsätehon katsaus /98). Tutkimusaineisto kerättiin kolmelta työntekijältä, jotka kukin työskentelivät viidellä tutkimustyömaalla. Yhteensä mitattiin koealaa, joidenjakauma poistettavan puuston määrän ja kantoläpimitan mukaan on esitetty taulukossa. Inventointi- ja aikatutkimusaineisto kerättiin yhteistyössä Tehdaspuu Oy:n kanssa kesällä 99. TAULUKKO Kasvatettava puusto inventointikohteilla Pääpuulaji kuusi Runkoja/ha Harvennuksen olosuhteet Neljällä seitsemästä inventointikohteesta poistettava puusto oli pääosin koivua. Kaksi oli puhtaita männikön harvennuskohteita, ja yhdellä kohteella poistuma koostui tasaveroisesti sekä koivusta että kuusesta. Paistettavan puuston tiheydet olivat samaa tasoa kuin tavanomaisissa taimikonhoitokohteissa. Niiden pituus vaihteli kohteittain noin :n ja m:n välillä ja keskimääräinen kantoläpimitta vastaavasti :n ja cm:n välillä (taulukko ). Poistettaviksi luokiteltujen puiden keskipituus oli - % kasvatettavien puiden valtapituudesta (kuva ). Kiireellinen harvennustarve todettiin neljässä varttuneimmassa taimikossa, kohteilla -. Poistuman tilavuus laskettiin energiapuunkäyttöä ajatellen runkopuun tilavuutena kannosta latvaan saakka, mutta ilman oksien osuutta. Kun pienimmätkin poistettaviksi luokitellut puut otettiin huomioon, runkopuukertymä vaihteli kohteittain :n ja kiintokuutiometrin välillä. Paistettavan puun keskikoko vaihteli kohteittain,:n ja 8, dm :n välillä. TAULUKKO,,,8 8, 9 8, 9, 8, Aikatutkimuskoealojen jakauma Kantoläpimitta, cm Valtapituus, m Tiheys/ha Koealoja < - - - > 9 - Paistettavan puuston tunnukset TAULUKKO TULOKSET Pääpuulaji Runkoja/ha Keski pituus, m Kantoläpi mitta, cm Runkopuutilavuus, m/ha koivu,, koivu,9,9 koivu 8,, 8 8,,,,9,, koivu/kuusi,,9 e
Paistettavien puiden kantoläpimittajakaumat olivat kaikilla kohteilla vinoja: pieniä, kantoläpimitaltaan - cm:n puita oli valtaosa puiden kokonaismäärästä, vaikka joukossa oli hyvinkin järeitä yksittäisiä puita (kuva ). Talteenotettavan puun minimiläpimitan suurentaminen vähensi kertymiä voimakkaasti (kuva ). m 9 +-- - - - - - - - - - - - - - 8 -- - - - - - - -l -- - - - - - - - -l -t -- - - - - - -- - {[]] Kasvatettavat [!!! Poistettavat Kuva. Kasvateltavan ja poisteltavan puuston pituus Osuus,% ~------------------------- +---~------------------------ -- - -A-- -- - -- -+ - 9 8 Kantoläpimitta, cm Kuva. Paistettavien puiden kantoläpimittajakauma nf/ha Kantoläpimitta, cm : fiid ~!H ~-------------------------------------------- +--------------------l so +-------------------- ----- - - - - - - - - - - - - - - - - -------- Kuva. Poisteltavan puun minimiläpimitan vaikutus runkopuukertymään
Inventoinnissa luettiin myös sellaiset puut, joita ei katsottu pienen kokonsa takia tarpeellisiksi poistaa taimikosta muttajotka eivät kuuluneet varsinaiseen kasvatettavaan puustoon. Niitä oli yleensä muutamia tuhansia hehtaarilla (taulukko ). Koneellisessa työssä ne voivat haitata näkyvyyttä. TAULUKKO Runkoja/ha Keskipituus, m 9 8,,,,,,, Poistuman tiheydenja kantoläpimitan vaihtelu kohteiden sisällä oli jonkin verran vähäisempää kuin taimikonhoitokohteilla yleensä. Poistuman tiheyden variaatiokerroin (keskihajonnan suhde keskiarvoon) oli keskimäärin %, kantoläpimitan %ja runkopuutilavuuden % (taulukko ). Paistettavien puiden lukumäärän keskivirhe oli koealan otannalla - %. Poistuman tunnusten variaatiokerroin kohteittain, % Tiheys Kantoläpimitta Tilavuus 9 8 9 8 9 8 keskim. Inventointiaineistosta tarkasteltiin myös taimikon tiheyden merkitystä kasvatettavan puuston karsiutumiselle. Aineisto ei ollut riittävä perusteelliseen tarkasteluun, mutta tulokset näyttivät tukevan sitä käsitystä, että taimikonkasvattaminen pitkään tiheänä edistäisi männyn tyviosan karsiutumista (kuva ). Asian luotettava selvittä minen vaatisi kuitenkin olennaisesti enemmän tutkimusaineistoa, taimikonaiemman kehitys- ja käsittelyhistorian tarkempaa tuntemista sekä useampien laatutunmisten, esim. oksien paksuuden mittausta.,------------------------------- -----------------...... "'........ Muu jätettävä puusto TAULUKKO Alaraja, m --~------',,.. Pituus, --~ ~ L-~ =~---9 o ~--------L-------~--------~ < - - Paistettavia puita ( ) ha > Kuva. Vihreän latvuksen alaraja paistettavien puiden määrän ja kasvatettavien puiden pituuden mukaan Harvennuksen tuottavuus ja kustannukset Raivaussahatyö Raivaussahatyön aikatutkimuksella selvitettiin suuntaa-antavasti työn tuottavuuttaja pyrittiin täydentämään aikaisempaa tutkimustietoa poistuman tiheydenjajäreyden vaikutuksesta raivaussahatyön ajanmenekkiin. Tuotostaso vastasi hyvin aiempia tutkimustuloksia. Poistuman runkolukuja läpimitta vaikuttivat voimakkaasti sahauksen ajanmenekkiin, kuten myös aiemmin on havaittu (kuva ). Aineistoa, jossa poistuman keskiläpimitta olisi ollut olennaisesti suurempi kuin aiemmissa tutkimuksissa, saatiin kuitenkin niin vähän, että edellytyksiä ei ollut ajanmenekin riippuvuuden kuvaamiseen todella järeissä taimikonhoitokohteissa. Kohteiden taimikonhoitokustannukset laskettiin raivaussahatöiden yksikköpalkkasuositusten perusteella. Käsittelykustannukset olivat, palkkasivukustannukset (8 %) mukaan lukien, seuraavat:, n:o mk/ha 9 99 ( 8) ( 8) Kohteilla ja poistettavat puut olivat niin suuria, ettäjouduttiin käyttämään palkkataulukoiden ylintä kantoläpimittaluokkaa (. +cm). Niiden kustannuslukuihin on sen tähden syytä suhtautua varauksin. A W
Thhoaib, tuntia/ha., -f-, r '-L-:8.& IJ! -"'"' i 8 Runkoa/ha Keskiläpimitta, cm = cm = cm = cm = cm = cm a = cm = cm Kuva. Poistuman tiheyden ja kantoläpimitan vaikutus raivaussahatyön ajanmenekkiin Koneellinen taimikonhoito Taimikon perkauskoneita on kokeiltu Pohjoismaissa, erityisesti Ruotsissa 98-luvun puolivälistä lähtien. Yleisin laiteratkaisu on metsäkoneen puomiin kiinnitetty pyörivä terälevy, jonka halkaisija on cm. Ruotsissa on tällä hetkellä käytössä noin konetta, lähinnä suurten metsäyhtiöiden työmailla. Koneellisen perkauksen osuus koko Ruotsin perkausalasta on kuitenkin vain %. Suomessa on tehty lähinnä yksittäisiä kokeiluja perkauskoneista. Perkauskoneen tuottavuus riippuu kasvatettavan puuston pituudestaja tiheydestä, poistettavan puuston määrästäjajäreydestä sekä maasto-olosuhteista. Kasvatettavan puuston kriittisenä pituusrajana on noin m. Sitä lyhyemmät taimikot voidaan käsitellä nykyisten koneiden maavaran puitteissa siten, että ajetaan taimien yli ja puomia käännellään kasvatettavien taimien yläpuolella. Pidemmissä taimikoissa koneella on liikuttava taimien välissä tai sille on avattava erillinen ajoura, ja puomia on liikuteltava lähinnä taimien välissä. Ruotsissa saatujen seurantatulosten mukaan koneellisen perkauksen ajanmenekki on ollut pienissä taimikoissa noin käyttötuntia hehtaaria kohti. Varttuneen taimikonkoneellinen perkaus on vienyt SkogForskin kokeiluissa.- kertaa niin paljon aikaa kuin pienen taimikonkäsittely eli 8 - käyttötunti af ha. Kun perkauskoneen kustannuksiksi arvioidaan mk käyttötuntia kohti, päädytään varttuneen taimikon käsittelyssä noin - mk:n hehtaarikustannuksiin, mikä on - kertaa niin paljon kuin ihmistyössä. Puuston talteenotto taimikonhoidon yhteydessä Taimikon hoidon koneellistaminen taloudellisesti kestävällä tavalla on ongelmallista. Yhtenä keinona koneellistamisen edellytysten parantamisessa voi olla pienpuun talteenotto. Taimikkoa harventava kone keräisi samalla pienpuuta esim. energiakäyttöön. Yksinään nämä työmuodot aiheuttavat tuntuvia kustannuksia, mutta yhdistettynä niiden kustannusvaikutus saattaa olla jopa siinä määrin pienempi, että toimintamalli on kannattava. Työ voitaisiin tehdä esimerkiksi ns. yhdistelmäkoneella, joka on tarkoitettu pienikokoisen harvennuspuun keräilykaatoonja metsäkuljetukseen. Koneesta on olemassa prototyyppi, jota on kokeiltu lähinnä komponenttitestausten yhteydessä. Koneen kouraan otetaan usean puun nippu, joka nostetaan kuormaan yhdellä kertaa. Tämä on tuottavuuden kannalta ratkaisevaa erityisesti taimikonhoitokohteissa, joissa yksittäisetrungot ovat pieniäja lähellä toisiaan. Varsinaisia aikatutkimuksia ei prototyypistä ole vielä tehty. Prototyypistä saatujen kokemusten perusteella koneesta on tarkoitus rakentaa vuoden 99 alkupuolella ensimmäinen tuotantoversio. Tässä vaiheessa on tuotostason määrittelyssä tyydyttävä työnvaiheperustaisten ajanmenekkien summista muodostettuun arvioon ja sen pohjalta tehtyyn tuotosfunktioon. Kustannuslaskelma perustuu alustakoneen ja lisälaitteiden hinnan ja käyttökustannusten arviointiin. Näillä perusteilla on tehty herkkyysanalyysi pienen puun talteenottoon kykenevän yhdistelmäkoneen kustannuksista taimikon myöhäisessä harvennuksessa. Taimikon valtapituuden on oletettu olevan noin - 8 metriä. Energiapuusta on oletettu saatavan käyttöpaikalla mk/mwh. Metsäkuljetusmatkaksi on oletettu m ja koneen tuntikustannuksiksi mklkäyttötunti. Pienpuuston korjuukustannuksia on hyvitetty tien varteen toimitetun energiapuun arvolla, jona käytettiin laskelmassa, mk/mwh. Myöhäistetty taimikon harventaminen tällä menetelmällä näyttää kilpailukykyiseltä raivaussahatyöhön verrattuna, mikäli koneen tuotos on vähintään m käyttötunti. Tämä edellyttää lisäksi sitä, että
TAULUKKO Laskelma yhdistelmäkoneella tehdyn myöhäistetyn taimikonhoidon kustannuksista Pienpuukertymä, m/ha Tuotostaso, m/tunti r atkaisuja. Edellytykset paranevat, jos energiatuotannon puustamaksukyky tulevaisuudessa kehittyy suotuisasti. Menetelmän käytön rajoituksena on mm. se, että puun energiankäyttäjiä ei välttämättä ole sopivan etäisyyden päässä. Pienen puun puustamaksukyky energiakäytössä on niin alhainen, että sitä ei kannata kuljettaa yli km:n etäisyydeltä. Harvennuskustannukset, mk/ha 8 8 8 8 99 9 poistettavassa puuston j oukossa on riittävästi järeitä, ka ntolä pimitaltaan vähintään cm:n ( - litra n) puita. Talteenoton kust annukset nousevat poistuman määr ä n mukaan suunnilleen samassa suhteessa kuin r aivaussahatyönkin kustannukset. Laskelmaa on yksinkertaistettu mm. siten, että poistett avan puuston koon on oletettu olevan kaikissa kertymävaihtoehdoissa sama. Parhaita kohteita olisivat ne, joissa poistettavat puut olisivatjäreitä mutta kertym ä pinta-alayksikköä kohti ei puolestaan muodostuisi kovin suurek si. Yhdistelmäkoneen k äyttömahdollisuuksien selvittäminen myöh äisessä taimikon harvennuksessa edellyttää kuitenkin asianmukaista tuotostutkimusta, eikä tämän herkkyysanalyysin perust eella ole syytä tehd ä pitkälle m eneviä johtopäätöksiä. Yhdistelmäkoneen k äytännön tuotos- ja kustannustaso selvitet ään kokeilemalla koneen t uotantoversiota syksyllä 99. Periaatteena energiapuun t alteenoton yhdistäminen myöhäiseen taimikon h ar vennukseen vaikuttaa lupaava lta, kun etsitään koneellisen taimikonhoidon Metsäteho Review /99 TARKASTE LU Laskelmat viittaavat siihen, ett ä puuston koneellin en talteenotto saattaa olla kannattavaa taimikon harvennuksen yhteydessä. Eri korjuuvaihtoeh tojen teknisten soveltamismahdollisuuksien ja taloudellisuuden selvittäminen on tärkeimpiäjatkotutkimuskohteita. Nykyiset r aivaussahatyön t uotos- j a kustannusperusteet n äyttävät riittävän varsin pitkälle uusien ohjeiden mukaiseen taimikonkäsittelyyn. Järeimpiä taimikonhoitokohteita varten tarvitaan kuitenkin lisäperusteita. Myös vaihtoehtoisten työvälineiden soveltuvuutta on tarpeen selvit tää. Lisäksi tarvitaan kattavampaa inventointitietoa tulevien taimikonhoitokohteiden ominaisuuksistaja korjuuolosuhteista sekä taimikoiden energiapuupotentiaalista, joka esimerkkikohteiden perusteella vaikuttaa mittavalta. Olennaista lisätietoa kaivataan myös taimikoiden kasvatusohjelman vaikutuksesta puuston laatukehitykseen. Esimerkiksi luontaisen lehtipuuston vaikutus m ännyn laatuun tunnetaan huonosti. Taimikoiden sopiva harvennusaj ankohta määräytyy viimekädessä taimikosta saatavien pitkän aikavälin tuottoj en, taimikon käsittelykustannusten ja käsittelyn yhteydessä talteen saatavan puun arvon perusteella. Asiasanat: taimikonhoidon menet elmät DELAYED PRECOMMERCIAL THINNING By way of a preliminary study" focusing on advanced young stands, the study looked into growing stock para meter s, costs of young stand t ending and the profitability of the recovery of wood raw materia!. The top h eigh t of the growing stock in the sample stands varied between. m a nd 9. m. The h eight ofthe trees to be removed varied between. m and. m a nd th e number of stems varied between, a nd, stems per h ectare. The stemwood volume of the trees to be r emoved averaged m /ha, va rying between and cubic metres. The calculatory tending costs, when carried out motor-manually using a clearing saw, varied between F IM, and FIM, per hectare. When carried out using purpose-built clearing machines, the costs varied between FIM, and FIM, per hectare. The thinning and wood recovery for energygeneration purposes performed, u sing a combined harvester-forwarder, sh owed to have promise and deserves practical trials. Key words: precommer cial thinning METSÄTEHO ~ Postios: PL 9, HELSINKI ISSN-8X - Helsinki 99 Poinovolmisle Kotuos: Unioninkatu, HELSINKI Foksi: (9) 9 Puhelin: (9)