Kannattava laatukasvatus asiakaslähtöisesti Jari Hynynen & Erkki Verkasalo & Jukka Malinen PUUNKÄYTÖN KEHITTÄMINEN JA UUDET PUUTUOTEMARKKINAT PKM-tutkimusohjelman loppuseminaari Lahti, Sibeliustalo, 13.11.2008 Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Johdanto Suomen metsien luontaiset edellytykset soveltuvat hyvin laatupuun kasvatukseen puulajit mänty, rauduskoivu, myös kuusi (järeyttämisen kautta) hidas kasvu boreaalisessa ilmastossa ja karuhkoilla kasvupaikoilla - ei kilpailukykyä puun määrän tuottamisessa, mutta hyvä lähtökohta korkean laadun muodostukselle puutuotteiden kannalta suuret metsävarat: voidaan harjoittaa monenlaista puuntuotantoa Metsänomistajan kantorahatuloista n. 70 % tulee tukkipuusta. Saha- ja vaneriteollisuutemme vahvuus on (ollut) hyvälaatuinen raaka-aine Ole Salvén, Metsäliiton puutuoteteollisuus, 13.2.2008: Kilpailukykyinen puuraaka-aine on menestyvän puutuoteteollisuuden toimintaedellytys (laatu, hinta, saatavuus, sivutuotteiden arvo). Asiakastarpeet ohjaavat tehtaiden tarpeita raaka-aineen dimensioista ja laaduista, jotka puunhankinnan ja metsänkasvatuksen pitää pystyä tyydyttämään entistä tarkemmin. PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 2
Johdanto Laatupuun kasvatuksen tutkimuksella on pitkät perinteet ja käytännön menetelmät tunnetaan kohtuullisen hyvin. Vakiintuneet kasvatussuositukset tähtäävät hyvälaatuisen, järeän tukin tuotantoon yhdistetty tukki- ja kuitupuun kasvatus Useimpien käyttäjien arvostamia laadun tekijöitä ovat rungon järeys, rungon suoruus ja vähäinen oksikkuus - ominaisuudet, joiden kehittyminen vaatii yleensä pitkän kasvatusajan. Laatupuun kasvatuksessa on haasteena kehittää menetelmiä, joiden avulla halutut kriteerit täyttävä puuta voidaan tuottaa kustannustehokkaasti hyvälaatuista raaka-ainetta nopeasti kohtuullisilla investoinneilla otetaan huomion kasvatusriski PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 3
Metsänkasvatuksen kannattavuuden osatekijät puuston kasvunopeus = > runkopuun/biomassan tuotos puuston järeytymisen nopeus = > ainespuun tuotos puuston laadun kehitys = > korkealaatuisen tukkipuun tuotos Metsänomistaja voi vaikuttaa niihin metsänkasvatuksen toimenpiteillä! puusta maksettava hinta tukin, kuitupuun, erikoispuutavaralajien ja energiapuun hinta ja hintasuhteet hinnan riippuvuus puuston järeydestä ja laadusta metsänhoidon kustannukset PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 4
Laatupuun kasvatus Tavoitteena korkealaatuisen ja järeän tukkipuun ja mahdollisuuksien mukaan erikoispuun tuottaminen Laatupuun tuottamisen keinot 1. Käytä jalostettua viljelymateriaalia 2. Kasvata taimikko alussa tiheänä (mänty) 3. Huonolaatuiset puut pois harvennuksissa niin aikaisin kuin mahdollista taimikonharvennus ensiharvennus laatuharvennuksena 4. Pystykarsinta - oikein tehtynä 5. Nopeuta järeytymistä harvennuksin ja kasvatuslannoituksin (mänty, kuusi) 6. Tee päätehakkuu ajoissa - ennen lahon ja muiden yli-ikäisyyteen liittyvien vikojen syntymistä (koivut, kuusi). 7. Runkojen laatu- ja arvoapteeraus asiakaslähtöisesti (vars. päätehakkuut) PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 5
Jalostushyöty: Nopeampi kasvu Männyn alustavat tulokset: pituuskasvu: + 5-10 % tilavuuskasvu: +15-30 % Lähde: Matti Haapanen/Metla PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 6
Jalostushyöty: Nopeampi kasvu Rauduskoivun rungon tilavuuskasvun jalostushyöty noin +25% Tulokset 10-30 vuoden ikäisistä kenttäkokeista Lähde: Matti Haapanen/Metla PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 7
Jalostushyöty: Parempaa laatua Sahatavaran ja vanerin saantoon, laatuun ja arvoon vaikuttavat rungon laatutekijät Oksanpaksuus Oksakulma Rungon suoruus Ei vikoja Lähde: Matti Haapanen/Metla PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 8
Jalostus yhdistää nopean kasvun hyvään laatuun Tuloksia männyn jalosteiden vertailukokeesta 1199/01 (Siuntio) 160 140 120 100 80 109 114 125 147 89 79 Metsikkösiemen Siemenviljelyssiemen 60 40 Parhaiden pluspuiden risteytyssiemen Lähde: Matti Haapanen/Metla PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 9 20 0 Pituus Tilavuus Oksanpaksuus
Laatuharvennus Männikön ensiharvennuksessa poistetaan laadultaan heikoimmat puut ensin pois kilpailussa jälkeen jääneet, vajaalatvuksiset, sairaat ja pahasti vikaiset puut poistetaan lisäksi heikkolaatuisimmat suuret puut paksuoksaiset haaroittuneet lengot/mutkaiset Laatuharvennus tehtävä riittävän ajoissa, viimeistään 12-13 metrin valtapituusvaiheessa Laatuharvennus tarpeen tuoreilla kankailla ja sitä paremmilla kasvupaikoilla PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 10
Pystykarsinta Hyvälaatuisista koivuista ja männyistä huippulaatua! Männyn karsinnan toteutus nuorissa metsissä (puiden paksuus 7-13 cm) poistetaan oksat 4-6 m:n korkeudelle mieluiten kahdessa vaiheessa paras karsinta-aika kevättalvi Rehevien maiden paksuoksaisista puista ei saa karsimalla huippulaatua karsittavat oksat alle 25 mm paksuja Koivun karsinnan toteutus: Henrik Heräjärven esitelmä! PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 11
Kasvatuslannoitus kannattaa Kangasmaiden parhailla kohteilla typpilannoitus lisää puuston vuotuista tilavuuskasvua 30-40 % Kertalannoituksen vaikutusaika n. 6-8 vuotta Parhaat lannoituskohteet kangasmailla 1.kuivahkon kankaan männiköt 2.tuoreen kankaan kuusikot 3.tuoreen kankaan männiköt PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 12
Puuston kasvu lannoituksen jälkeen kasvunlisäys parhailla kohteilla 30-40% lannoitus hakkuu PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 13
Metsänlannoituksen kannattavuus Lannoitus kannattaa ajoittaa n.10 vuotta ennen harvennus- tai päätehakkuuta sijoitettu pääoma realisoituu jo seuraavassa hakkuussa Investoinnin sisäinen korko 10-20 % (pystykarsinnalla lisää 2-4 %-yksikköä) Lyhytaikainen sijoitus! Metsänomistajalle yksi kannattavimmista metsänkasvatuksen toimenpiteistä PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 14
Yhteenveto: Männikön laatukasvatus Uudistaminen: kylvö & maanmuokkaus Taimikonhoito: alkukasvatus tiheänä, huomiota laatuun Harvennukset ajoissa ja sopivan voimakkaina ensiharvennus laatuharvennuksena Kasvatuslannoitukset kuivahkoilla ja tuoreilla kankailla Hyvälaatuisissa männiköissä pystykarsinta => korkealaatuista mäntytukkia nykyistä lyhyemmässä kasvatusajassa PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 15
Keski-Suomen laatupuuhanke Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Tavoitteet Osaamisen lisääminen laatupuun kasvatuksessa ja hankinnassa, metsäneuvonnassa ja suunnittelussa Asiakaslähtöinen puuntuottaminen alueen puusta kiinnostuneelle, ensisijaisesti keskisuomalaiselle puutuoteteollisuudelle Laatupuun markkinoille ja puutuoteteollisuudelle saantiin myötävaikuttaminen Laatupuun fyysisen saatavuuden määrittäminen nykypuustoissa ja keskipitkällä aikavälillä PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 17
Toimenpiteet Teollisuuden laatupuun eli erikoispuutavaralajien tarpeiden kartoitus Keski-Suomessa määrät (nyt, kp-aikavälillä) pituudet, järeydet, muut laatukriteerit hinnat Laatupuun tuottamisen keinot ja niiden demonstrointi kasvatusohjelmien määrittely: toimenpideketjut / puulajit, metsätyypit laatupuun asiakaslähtöisten tuotantovaihtoehtojen arviointi ja valinta sovelluksiin ja demo-metsikköihin (mänty, rauduskoivu, myös kuusi) Laatupuun tuotantomahdollisuudet pohjoisessa Keski-Suomessa VMI10-aineiston pohjalta tehdyt laskelmat Toimijat Metsäkeskus Keski-Suomi, Metla Keski-Suomessa toimivat, laatupuuta tarvitsevat puutuoteritykset Pohjoisen Keski-Suomen metsänhoitoyhdistykset, Metsähallitus PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 18
Laatupuun kasvatuksen demonstraatiokohteet Kohteet nuoret ja varttuneet laatupuun kasvatukseen soveltuvat kasvatusmetsät metsikköihin perustettiin eri tavoin käsiteltyjä demo-koealoja eri yhdistelmiä harvennushakkuista, lannoituksesta ja pystykarsinnasta puuston kehityksen ennustelaskelmat koealoille: odotettavissa oleva puuntuotos erikoispuutavaralajit huomioon ottaen (Motti-ohjelmisto, puiden laatumallit, apteeraussimulaattori) kannattavuuslaskelmat nykyhinnoin ja kustannuksin ja kiertoaikaa optimoiden vaihtoehtoisin normaali- ja erikoispuutavaralajien yhdistelmin lisäksi esimerkkikohteita päätehakkuuvaiheen hyvä- ja huonolaatuisista loppupuustoista laatupuun eli erikoispuutavaralajien apteerauksen vaikutusten havainnollistaminen: hakkuukertymän rakenne ja arvo PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 19
Kasvatusohjelmien hakkuukertymien simulointi ja kannattavuuden laskenta MOTTI: Puiden dimensio- ja laatutieto Apteerauksen simulointi Leimikko- / koealakohtaiset puutavaralajikertymät Puutavaralajien yksikköhinnat Ostajatyypin määritys Katkontaa ohjaavat hintamatriisit Puutavaralajien myyntiarvo /ha Korjattava puutavaralajit Sallitut / toivotut dimensiot Pölkkykohtaiset puutavaralaji- ja laatutiedot MOTTI: Puun tuotannon taloudellinen tulos ja investointien kannattavuus Jukka Malinen 2007 Metla, Joensuu Pölkkyjen laatu- ja dimensiokohtaiset käyttöarvot Puuraaka-aineen käyttöarvo: /m 3 - /ha PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 20
Demonstraatiokohteiden hyödyntäminen Laatupuun kasvatuksen toimenpiteiden koulutus metsäammattilaisille: metsäneuvojille, metsureille, hakkuukoneenkuljettajille, puunhankkijoille metsänomistajille puuteollisuuden edustajille (optio) Laatupuun kasvatuksen ja kasvatus- ja hankintakohteiden tunnistamisen perusteiden koulutus metsäsuunnittelijat, metsäneuvojat, puunostajat Laatupuun kasvatuksen työjäljen havainnollistaminen ja toimenpiteiden tulosten arviointi 5 ja 10 vuoden kuluttua (optio) Esitemateriaalit ja muu havainnollistaminen Osa kohteista jää Metlan kestokokeiksi PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 21
Laatupuun tuottamisen vaihtoehdot Mänty 1. Mh-suositusten mukainen kasvatus - vertailu ei erityisiä laatupuun kasvatuksen tavoitteita 2. Laatupuun kasvatus - taso 1 harvennukset alaharvennuksina suositusten mukaan - laatuharvennukset suosituksia suurempi päätehakkuujäreys (järeän tukin tuottaminen) kasvatuslannoitus ennen päätehakkuuta 3. Laatupuun kasvatus - taso 2 ensiharvennus laatuharvennuksena myöhemmät harvennukset yläharvennuksena (laatuharvennukset) suosituksia suurempi päätehakkuujäreys (järeän tukin tuottaminen) toistuvat kasvatuslannoitukset - ajoitus n. 10 v. ennen hakkuita 4. Laatupuun intensiivikasvatus- taso 3 voimakkaat laatuharvennukset (eh => 600 kpl/ha, 2. h. => 400 kpl/ha) karsinta + toistuvat kasvatuslannoitukset (4 kertaa/kiertoaika) nopea järeytyminen, lyhyt kiertoaika PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 22
Saarijärvi Demonstraatiokohde 2 Kylvömännikkö (VT) Kiviharjun tila Lannevesi PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 23
Lähtöpuusto ja kasvatusohjelmat Alkupuusto ikä 32 v valtapituus n. 14,5 m runkoluku 2000-2500 kpl/ha. keskiläpimitta 14-16,0 cm Kasvatusohjelmat Alaharvennus Laatuharvennus Laatuharvennus + 2 lannoitusta + pystykarsinta Intensiivikasvatus: voimakas ensiharv. + 4 lannoitusta + pystykarsinta PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 24
Laskelmissa käytetyt puutavaralajit ja niiden yksikköhinnat Mänty /m³ tukki +18 75 tukki+15 60 tyvitukki A 85 tyvitukki C 70 hirsitukki 75 pylväs A 80 pylväs C 77 pikkutukki 26 kuitupuu (avoh.) 23.3 kuitupuu (harv.) 20.6 Kuusi /m³ sahatukki (avoh.) 75 sahatukki (harv.) 60 vaneritukki 75 pikkutukki 31 kuitupuu (avoh.) 27 kuitupuu (harv.) 23 Koivu /m³ vaneritukki (avoh. 60 vaneritukki (harv.) 45 viilutukki 120 kuitupuu (avoh.) 17.9 kuitupuu (harv.) 14.7 PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 25
Laskelmissa käytetyt metsänhoidon kustannukset Pystykarsinta 378 /ha Lannoitus 183 /ha PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 26
Kasvatusohjelmien hakkuukertymät m³/ha 450 400 350 300 250 200 150 100 Hukkapuu Koivu Kuusi Mäntykuitu Mäntypikkutukki Mäntypylväs C Mäntypylväs A Mäntyhirsitukki Mäntytyvi C Mäntytyvi A Mäntytukki +15 Mäntytukki +18 50 0 Alaharvennus (75 v.) Intensiivikasvatus (80 v.) Laatuharvennus (85 v.) Laatuharvennus + pystykarsinta + lannoitus (80 v.) PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 27
Kasvatusohjelmien päätehakkuukertymät m³/ha 250 200 150 100 Mäntyhukka Mäntykuitu Mäntypikkutukki Mäntypylväs C Mäntypylväs A Mäntyhirsitukki Mäntytyvi C Mäntytyvi A Mäntytukki +15 Mäntytukki +18 50 0 Alaharvennus (75 v.) Intensiivikasvatus (80 v.) Laatuharvennus (85 v.) Laatuharvennus + pystykarsinta + lannoitus (80 v.) PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 28
Kasvatusohjelmien päätehakkuukertymien arvo /ha 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 Mäntykuitu Mäntypikkutukki Mäntypylväs C Mäntypylväs A Mäntyhirsitukki Mäntytyvi C Mäntytyvi A Mäntytukki +15 Mäntytukki +18 4000 2000 0 Alaharvennus (75 v.) Intensiivikasvatus (80 v.) Laa tuha rvennus (85 v.) Laa tuharvennus + pystyka rsinta + lannoitus (80 v.) PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 29
7000 Kasvatusohjelmien nettotulojen nykyarvot Laskentakorko 3 % 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Alaharvennus (75 v.) Intensiivikasvatus (80 v.) Laatuharvennus (85 v.) Laatuharvennus + pystykarsinta + lannoitus (80 v.) PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 30
Kiertoajan vaikutus - kylvömännikkö Ikä Runkoluku ensiharvennuksen jälkeen Valtapituus Keskiläpimitta Pohjapinta-ala Puuston tilavuus Kasvatusketju : Ensiharvennus Toinen harvennus Kasvatuslannoitukset Vaihtoehtoiset päätehakkuuajankohdat: Alaharvennuskoeala 32 v 810 kpl/ha 14,7 m 16,0 cm 14.6 m²/ha 103 m3/ha 810 kpl/ha 50-vuotiaana 75, 80, 85 ja 90 v. Intensiivikasvatuskoeala 32 v 590 kpl/ha 13,7 m 14,0 cm 8,5 m²/ha 56 m3/ha Ensiharvennus + pystykarsinta 590 kpl/ha 50-vuotiaana 40-, 50-, 65- ja 75-vuotiaana 80, 85, 90 ja 95 v. PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 31
Kiertoajan vaikutus - alaharvennus 300 250 200 Kertymä m3/ha 150 Mäntyhukka Mäntykuitu Mäntytukki +15 Mäntytukki +18 Mäntypylväs 100 50 0 75 80 85 90 Päätehakkuuikä PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 32
Kiertoajan vaikutus - alaharvennus 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 Päätehakkuutulot Nettonykyarvo (1%) Nettonykyarvo (3%) Nettonykyarvo (5%) 4000 2000 0 75 80 85 90 PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 33
Kiertoajan vaikutus - intensiivikasvatus 300 250 200 Kertymä m3/ha 150 Mäntyhukka Mäntykuitu Mäntytukki +15 Mäntytukki +18 Mäntytyvi A 100 50 0 80 85 90 95 Päätehakkuuikä PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 34
Kiertoajan vaikutus - intensiivikasvatus 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 Päätehakkuutulot Nettonykyarvo (1%) Nettonykyarvo (3%) Nettonykyarvo (5%) 4000 2000 0 75 80 85 90 PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 35
Puutavaralajiyhdistelmän vaikutus laatuharvennus, päätehakkuuikä 95 v. 250 200 150 100 Mäntyhukka Mäntykuitu Mäntypikkutukki Mäntypylväs Mäntytukki +15 Mäntytukki +18 Mäntytyvi A 50 0 Tukki, kuitu Tukki, tyvitukki, pikkutukki, kuitu Tukki, pylväs, kuitu PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 36
Puutavaralajiyhdistelmän vaikutus laatuharvennus, päätehakkuuikä 95 v. Päätehakkuutulot 15500 15000 14500 14000 13500 13000 12500 12000 Tukki, kuitu Tukki, tyvitukki, pikkutukki, kuitu Tukki, pylväs, kuitu PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 37
Vrt. istutusmännikkö: laatuharvennus, lannoitus ja pystykarsinta päätehakkuuikä 95 v. Kasvupaikka: VT Alkupuusto ikä 30 v. runkoluku ensiharvennuksen jälkeen 950 kpl/ha valtapituus 12,4 m keskiläpimitta 14,2 cm pohjapinta-ala 13.7 m²/ha puuston tilavuus 83 m 3 /ha Kasvatusohjelma tehty ensiharvennus laatuharvennuksena tiheyteen 950 kpl/ha pystykarsinta 2. harvennus 45-vuotiaana laatuharvennuksena 3. harvennus 65-vuotiaana alaharvennuksena kasvatuslannoitukset (á 160 kg N/ha) 35-, 55 - ja 70-vuotiaana PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 38
Puutavaralajiyhdistelmän vaikutus 250 200 150 100 Mäntyhukka Mäntykuitu Mäntypikkutukki Mäntyhirsitukki Mäntytukki +15 Mäntytukki +18 Mäntytyvi A 50 0 1 2 3 PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 39
Puutavaralajiyhdistelmän vaikutus 15200 15100 15000 14900 14800 14700 14600 14500 14400 14300 14200 14100 Tukki & kuitu Tukki, tyvitukki & kuitu Tukki, tyvitukki, hirsitukki &kuitu PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 40
Tulokset julkisia Hankkeen tulokset on esitelty loppuseminaarissa Karstulassa 13.2.2008. Kaikki tulokset samoin kuin hankkeesta saadut kokemukset ja johtopäätökset ovat luettavissa Metsäkeskus Keski-Suomen koulutusaineistojen sivuilta http://www.metsakeskus.fi/web/fin/metsakeskukset/keski- Suomi/alueellinen_kehittaminen/laatupuu/laatupuunKoulutusai neistot Metlassa valmisteilla yhteenvetojulkaisu demonstraatiokohteiden vaihtoehtolaskelmista ja laatupuun kasvatuksen strategisista vaikutuksista PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 41
KIITOKSET Keski-Suomen laatupuuhankkeen rahoittajat: Keski-Suomen TE-keskus / ESR-ohjelma UPM, Metsäliitto /Finnsilva Oy, Honkarakenne Oyj, Suolahden Höyläämö Oy, Iivari Mononen Oy Pohjoisen Keski-Suomen metsänhoitoyhdistykset, Metsähallitus Puumiesten ammattikasvatussäätiö Tutkimus- ja kehittämisryhmä: Metsäkeskus Keski-Suomi: Petri Kilpinen (proj.pääl.), Kari Vääränen Puu-Suomi laatuohjelma: Pekka Salonen Metla, Joensuu: Jukka Malinen (vastuututkija), Harri Kilpeläinen, Janne Nousiainen, Erkki Verkasalo, Kalle Eerikäinen, Kari T. Korhonen Metla, Vantaa: Jari Hynynen, Risto Ojansuu, Jouni Siipilehto, Mika Lehtonen Metla, Parkano: Pentti Niemistö Metla, Rovaniemi: Anssi Ahtikoski, Hannu Salminen PKM loppuseminaari 13.11.2008/ JH & EV 42