Matti Haapanen, Metla, Vantaa Teijo Nikkanen, Metla, Punkaharju Seppo Ruotsalainen, Metla, Punkaharju metsänjalostajien yhteistyömatka Japaniin 19. 27.9.2012 MATKAKERTOMUS Vierailumme liittyi Metsäntutkimuslaitoksen ja vastaavan japanilaisen tutkimuslaitoksen (Forestry and Forest Products Research Institute, FFPRI) yhteistyösopimuksen puitteissa aloitettuun metsänjalostuksen yhteistyöhön. Isäntänämme oli FFPRI:n alaisuudessa toimiva metsänjalostuksen yksikkö Forest Tree Breeding Center (FTBC). Vierailimme kahdessa FTBC:n toimipaikassa, sen keskuspaikalla Hitachissa (noin 150 km Tokiosta koilliseen) ja pohjoisella Hokkaidon jalostusasemalla, joka sijaitsee Sapporon liepeillä Ebetsussa. Hokkaidolla vierailimme jalostusaseman lisäksi Sapporosta etelään olevalla metsäalueella tutustumassa siellä oleviin kokeisiin. Matkan rahoitukseen osallistuivat Metlan lisäksi apurahan muodossa Metsänjalostussäätiö (Teijo Nikkanen) ja The Scandinavia-Japan Sasakawa Foundation (Seppo Ruotsalainen). Saavuttuamme Tokioon Naritan lentokentälle 19.9. aamupäivällä meidät vietiin FTBC:n autolla Hitachin lähettyville Takahagiin, missä majoituimme ensimmäiset kaksi yötä. Takahagista matkustimme junalla Tokioon, mistä lensimme seuraavana päivänä Sapporoon. Tokiossa ehdimme tutustua myös yhteen maailman laajimmista metroverkostoista, jonka syövereissä meitä sujuvasti johdatti oppaanamme koko matkan ajan toiminut FTBC:n kansainvälisten asioiden koordinaattori Keiji Watanabe. Hokkaidolla meitä kyyditettiin jälleen FTBC:n autolla. Kotimatka tapahtui lentäen Tokion kautta. Hitachissa meille esiteltiin Japanin metsätaloutta ja metsänjalostusta sisällä pidetyillä esitelmillä, toimipaikkojen lähialueilla olevilla ulkokohteilla ja lyhyillä metsäretkeilyillä. Itse pidimme kukin omat esitelmämme Hitachissa 20.9. järjestetyssä seminaarissa, jota seurattiin videolta myös FTBC:n muissa yksiköissä. Pitämämme esitelmät olivat seuraavat: Forest tree breeding in Finland (Matti Haapanen), Pine wood nematode and Finland (Seppo Ruotsalainen), Trees from Japan in Finland (Teijo Nikkanen). Virallisella tervehdyskäynnillä FTBC:n johtajan Tatsuya Inouen (pöydän päässä) luona. Tilaisuuteen ottivat osaa myös jalostuskeskuksen osastopäälliköt. Sugin mallisiemenviljelys FTBC:n Hitachin toimipakassa. 1 Kansisivu: Sugin mallisiemenviljelys Hitachin toimipaikassa. 2
FTBC:n Hitachin toimipaikan kasvihuoneita. Taustalla näkyvällä aidatulla koekentällä kasvatetaan geenimuunneltujen puiden taimia. (Valokuvat TN, ellei toisin mainita). Samana päivänä kävimme myös tervehdyskäynnillä Hitachin toimipaikassa FTBC:n johtajan Tatsuya Inouen luona ja veimme hänelle Metsäntutkimuslaitoksen terveiset. Tapasimme vastaavissa virallisissa merkeissä myöhemmin myös Hokkaidon jalostusaseman johtajan. Alkupäivät Hitachissa hikoilimme kuumassa ja sateisessa säässä lämpötilan lähennellessä kolmeakymmentä astetta. Hokkaidolla kuumuus helpotti hieman, mutta sielläkin sää oli vuodenaikaan nähden poikkeuksellisen lämmin. Yleisiä vaikutelmia Japanista Vierailu eksoottiseen ja omalla tavallaan eristyneeseen Japaniin oli mieleenpainuva kokemus jokaiselle meistä, olihan tämä ensimmäinen matkamme tähän maahan. Muita länsimaalaisia näimme koko matkan aikana vain muutaman kerran. Autokantakin oli hyvin vahvasti japanilainen, vain Sapporossa näimme pari länsimaalaista tekoa olevaa autoa. Ehkä eristyneisyydestään johtuen Japani on monessa suhteessa edelleen vanhakantainen maa. Esimerkiksi monissa palvelutehtävissä, kuten pysäköintimaksujen keräyksessä ja tietyömaiden liikenteenohjauksessa ihmistyötä ei ole vieläkään korvattu automaatiolla. Konservatiivisia arvoja kuvasti sekin, että miehet näyttivät olevan selvästi hallitsevassa asemassa työmarkkinoilla, ainakin paremmin koulutetuilla aloilla. Tapaamistamme FTBC:n tutkijoista ja lukuisista johtajista ainoastaan yksi oli nainen. Hän työskenteli Hokkaidolla, joka muutenkin oli hieman länsimaisempi. Toisaalta Japanin modernius näkyi siinä, miten paljon ja sujuvasti varsinkin nuoriso käytti älypuhelimia ja taulutietokoneita tiedon etsimiseen ja sanojen kääntämiseen. Tapaamamme ihmiset olivat hyvin ystävällisiä ja vähäisestä englannin kielen tai- dostaan huolimatta pyrkivät innokkaasti kommunikoimaan kanssamme. Erityisen ihastuneita he olivat kuullessaan meidän olevan suomalaisia; Suomesta tiedettiin ainakin muumit, joulupukki, revontulet, Aki Kaurismäki ja Matti Nykänen. Englannin kielen osaamisessa oli suurta vaihtelua, eikä kielitaito ollut mikään itsestäänselvyys edes akateemisesti koulutettujen tutkijoiden kohdalla. Useimmat tapaamamme tutkijat puhuivat kuitenkin englantia melko tyydyttävästi, emmekä kokeneet ylikäymättömän suuria vaikeuksia tulla puolin ja toisin ymmärretyiksi. Muutamia kielellisiä kommelluksia matkan varrelle toki mahtui. Japanin metsätalous Japanin metsätalouteen emme päässeet juuri käytännön tasolla tutustumaan, mutta meille esiteltiin sisätiloissa perustotuuksia siitä. Metsävierailuillamme näimme joitakin hakkuu- ja metsänuudistamiskohteita. Japanin metsätalous muistuttaa tilastojen, toimintojen ja ongelmien tasolla hämmästyttävän paljon omaamme. Japanin metsäpinta-ala on 25 milj. ha, eli 69 %:a maapintaalasta (Suomessa 73 %) ja siitä noin 40 %:a on viljelymetsiä (Suomessa 35 %). Japanin metsistä 60 % on yksityisten omistuksessa (Suomessa samoin 60 %), loput ovat pääasiassa valtion tai paikal lishallinnon omistuksessa. Metsäteollisuusyrityksillä on omia metsiä hyvin vähän. Vuoden 2007 inventoinnin mukaan Japanin metsissä on puuta 4,4 miljardia m 3, eli metsät ovat selvästi runsaspuustoisempia kuin Suomessa. Puulajien määrässä Japani kuitenkin poikkeaa selvästi Suomesta; luontaisia puulajeja siellä on 1327! Yksityismetsänomistus on Japanissa Suomen tapaan hyvin pienomistajavaltaista. Tyypillinen metsälön koko on 5 20 hehtaaria. Tästä on seurannut ongelmia, kuten haluttomuutta investoida metsätalouteen, hakkuiden välttämistä uudistamiskustannusten vuoksi ja kaiken tämän seurauksena huono kotimaisen puutavaran saatavuus. Vuonna 2010 Japanin metsistä hakattiin 18,2 milj. m 3 puuta (26 % kulutuksesta), ja metsää viljeltiin noin 40 000 ha. Hakkuissa korjatun puuston määrä on pudonnut 50 vuodessa neljäsosaan. Tämän seurauksena omavaraisuusaste on romahtanut, koska puun käyttö ei ole suuresti muuttunut. Noin 60 % hakattavasta puutavarasta käytetään sahatavaraksi, lopusta tehdään vaneria tai haketta. Tässä yhteydessä on syytä mainita, että Japanin metsätaloudesta esitettyjen tilastolukujen tulkinta on usein vaikeaa, saadut luvut eivät aina tuntuneet oikein hyvin istuvan yhteen, ja jotkin keskeisetkin tunnusluvut jäivät puuttumaan. Esimerkiksi Japanin metsien keskimääräinen kokonaiskasvu ei selvinnyt mistään esitelmästä tai saamastamme tilastosta. Japanissa on tehty viime vuonna (2011) useita metsätaloutta koskettavia uudistuksia, joiden tarkoituksena on tehostaa erityisesti pienten metsätilojen käyttöä ja hoitoa. Näihin kuuluvat muiden muassa uusi metsälaki, metsien hoitoa ja suojelua koskeva tukiohjelma sekä kansallisen metsätalouden ja metsien hoidon ohjelmat. Tavoitteeksi on asetettu, että kymmenen vuoden kuluttua kotimaisen puun osuus nousisi puoleen puun käytöstä. Tarkoituksena on myös lisätä harvennushakkuita ja kehittää metsätieverkostoa. Toistaiseksi suun nitelmat omien metsävarojen tehokkaasta käytöstä eivät ole toteutuneet, koska tuontipuu on edelleen ollut suhteellisen edullista ja omien metsien hakkuita ovat jarruttaneet monet, lähinnä yhteiskunnalliset tekijät. Vierailumme tapahtui 40 vuotta myöhemmin kuin Metsänjalostussäätiön Lauri Kärjen opintomatka vuoden 1972 lokakuussa. Japanilaisten voimakas panostus metsänviljelyyn ja määrätietoinen metsänjalostustoiminta tekivät häneen tuolloin niin suuren vaikutuksen, että hän otsikoi matkastaan 4 3
kertovan lehtiartikkelinsa nimellä Japani nousevan viljelymetsän maa. Näin jälkikäteen voidaan todeta, että Kärjen vierailu ajoittui Japanin metsänviljelyn huippukauteen, jolloin käynnissä oli sota-aikana ylihakattujen metsien voimaperäinen kunnostus yhteiskunnan tukemana ja vuotuinen viljelypinta-ala ylsi 400 000 hehtaariin. Sittemmin metsänviljelyn suosio on romahtanut ja vuotuinen viljelymäärä on palautunut sotaa edeltävälle tasolle. Tärkeä syy tähän on metsänuudistamisen kalleus. Taimet maksavat 1 2 kappaleelta, joten viljeltäessä 2500 tainta hehtaarille jo taimikustannukset nousevat useaan tuhanteen euroon hehtaarilla. Taimien kalleus johtunee siitä, että käytettävä taimimateriaali on suurikokoisia paljasjuuritaimia. Lämpimästä ilmastosta ja rehevästä maaperästä johtuen pintakasvillisuus on suuri uhka viljelyn onnistumiselle. Kasvillisuuden torjunta aiheuttaa huomattavat kustannukset, mikä on paikoin johtanut hieman erikoisiinkin uudistamismenetelmiin. Hokkaidolla näimme valtionmetsissä glehninkuusen (Picea glehnii) taimia istutetun tiheään asentoon (noin 1,5 1,5 metriä) kahteen lähekkäiseen taimiriviin, joiden väliin jätettiin 5 15 metriä leveä istuttamaton alue. Kilpailevan kasvillisuuden torjunta kohdistettiin vain näihin taimiriveihin ja niiden välittömään ympäristöön. Menetelmän käyttöä perusteltiin sillä, että se alentaa istutuksen ja ennen kaikkea taimikonhoidon kustannuksia. Hoitokustannuksia voisi kyllä näkemissämme tapauksissa selvästi pienentää luopumalla tarpeettoman intensiivisestä perkauksesta metrinmittaistenkin taimien ympäristö oli parturoitu miltei pihanurmikon tarkkuudella. Samalla Noin 10-vuotiasta glehninkuusen rivi-istutusta Etelä-Hokkaidolla. Taimirivien välit perataan huolella, kun taas rivien molemmin puolin jätetään metrien leveydeltä istuttamatonta ja hoitamatonta vesakkoa. menetelmällä oli perustettu myös eräs myöhemmin näkemämme glehninkuusen jälkeläiskoe. Tällä hetkellä puunkorjuussa käytettäneen valtaosin kokorunkomenetelmää, mutta ainakin Hokkaidolla, missä on rinnemetsien lisäksi myös tasaisempia alueita, ollaan kehittämässä myös pohjoismaista puutavaralajimenetelmään perustuvaa puunkorjuuta. Tapasimme Ebetsun jalostusyksikössä FFPRI:n tutkijan Shigeo Kuramoton, joka on ollut tämän asian suhteen yhteistyössä Metlan tutkijoiden kanssa. Pieniläpimittaisella harvennuspuulla ei tosin näyttänyt olevan kovin suurta kysyntää päätellen siitä, että eräällä maastokohteella Hokkaidolla näimme nuoressa glehninkuusikossa tehtyä käytäväharvennusta, missä suomalaisittain kuitupuun mitat täyttävä harvennuspuu oli jätetty maahan lahoamaan. Metsätaloudellisesti Japanin merkittävin puulaji on sugi (Cryptomeria japonica), jonka osuus hakattavasta puutavarasta (sekä määrässä että arvossa) on noin puolet. Metsätaloudessa käytetyt kiertoajat ovat lämpimämpi ilmasto huomioiden yllättävänkin pitkiä, sugilla 60 vuotta ja hinokilla (japaninsypressi, Chamaecyparis obtusa) 80 vuotta. Etelässä Kyushulla kiertoajat ovat jonkin verran lyhyempiä. Ilmeisestikin puun kasvatuksessa tavoitellaan selvästi suurempia dimensioita kuin Suomen metsätaloudessa. Metsänuudistamisessa pääasiallinen menetelmä on avohakkuu. Metsänviljely perustuu luontaisiin puulajeihin, mutta vierasperäisiäkin lajeja on kokeiltu. Eukalyptukset kasvavat kyllä Japanissa hyvin, mutta eivät ole myrskynkestäviä. Ne eivät myöskään sovellu hyvin rakennusmateriaaliksi, sillä niiden puuaines tuoksuu, eivätkä rungotkaan ole niin säännöllisen pyöreitä kuin pylväisiin tarvittaisiin. Tärkeimmät viljeltävät puulajit ovat sugi, japaninlehtikuusi (Larix kaempferi). Niiden yhteinen viljelyosuus jää hieman alle 50 %:n, joten viljely on jakaantunut selvästi Suomea tasaisemmin useille puulajeille. Viime vuosina metsätaloudessa on pyritty lisäämään lehtipuiden käyttöä ja kehittämään useita latvuskerroksia sisältäviä metsiä, tosin viljelyn avulla. Vaikka Japanin metsätaloudessa on monia yhtäläisyyksiä Suomen kanssa, erojakin löytyy. Monet metsien ja metsätalouden tehtävät liittyvät erilaisten luonnonkatastrofien (ja ihmistoiminnankin aiheuttamien) jälkien korjaamiseen. Vuoden 2011 maanjäristyksen ja tsunamin (seurannaistuhoineen) jäljiltä on ennallistettu metsiä, korjattu teitä ja suunniteltu uusiksi puutavaran kuljetuksia, kun osa puuta käyttävistä teollisuuslaitoksista tuhoutui tai vaurioitui. Myös tulivuorten purkausten tuhoamien metsäalueiden nopea metsittäminen on ollut tärkeää, koska siten estetään maanvyörymät paljailta rinteiltä. Rannikoiden suojametsät ovat tärkeitä estäessään tsunamiaallon lisäksi myös hiekan ja suolan kulkeutumista sisämaahan. Ehkä merkittävin ero Suomeen verrattuna kuitenkin on, että noin puolet metsätalouden tuotosta tulee Japanissa muista tuotteista kuin puusta, ennen kaikkea sienistä. Sienten viljely on myös merkittävä puuraaka-aineen kuluttaja, sillä sienten kasvualustoiksi käytetään vuodessa noin puoli miljoonaa kuutiometriä puuta. Japanin metsänjalostuksesta Japanilaiset voivat perustellusti väittää, että heidän maansa on maailman metsänjalostuksen kehto. Eteläisellä Kyushun saarella on valittu hyväkasvuisia sugipuita pistokastaimien tuottamista varten jo 400 vuotta sitten. Nykymuotoinen metsänjalostus alkoi kuitenkin vasta 1950-luvulla pluspuuvalinnalla kuten muuallakin maailmassa. Japanin metsänjalostuksesta huolehtii valtiollinen Forest Tree Breeding Center, joka on perustettu vuonna 1957. Sen pääpaikka on Hitachissa, minkä lisäksi sillä on 6 5
neljä alueellista yksikköä sekä Iriomoten saarella Okinawan prefektuurissa sijaitseva trooppinen puutarha. FTBC:llä on kaikkiaan 120 työntekijää, joista 45 on tutkijoita. Laitoksen vuosibudjetti on noin 17 miljoonaa euroa, josta noin 10 miljoonaa euroa käytetään käytännön metsänjalostukseen. Metsänjalostuksen lisäksi FTBCn tehtäviin kuuluu myös geenivarojen säilytys ja metsänjalostukseen liittyvä kansainvälinen yhteistyö. FTBC on vuodesta 2007 asti kuulunut Forestry and Forest Products Research Instituten alaisuuteen, mutta ilmeisestikin se toimii edelleen varsin itsenäisesti. Jalostustoimistojen yhteydessä laitoksella on käytettävissään maa-alueita, joilla voidaan harjoittaa taimitarhatoimintaa, ylläpitää jalostus- ja geenivarakokoelmia, sekä esitellä siemenviljelyksen ja pistokasmonistuksen periaatteita. Esimerkiksi Hitachissa on tätä tarkoitusta varten käytössä 56 ha tilukset. Jalostuksen tulokset siirretään käytännön metsätalouteen aluehallinnon kautta siten, että FTBC toimittaa prefektuureille pluspuiden vartteet tai pistokasemotaimet, joilla nämä perustavat siemenviljelyksiä tai pistokasemotarhoja. Prefektuureilla on myös omia metsäntutkimusyksiköitä, joiden kanssa FTBC on yhteistyössä. Pluspuita on valittu yhteensä noin 9000 kpl yli kymmenestä puulajista. Tärkeimmät lajit jalostuksessa ovat sugi, japaninsypressi, japaninpunamänty (Pinus densiflora), japaninmustamänty (P. thunbergii), japaninlehtikuusi ja sahalininpihta (Abies sachalinensis), jotka yhdessä kattavat 75 % valituista pluspuista. Jalostuksen päätavoitteena on hyvä tilavuuskasvu. Lisäksi eri puulajeilla on omia erityisiä jalostustavoitteitaan, kuten sugilla korkea puuaineen tiheys ja lujuus sekä alhainen sydänpuun vesipitoisuus ja japaninlehtikuusella vähäinen puutavaran kiertyminen kuivattaessa. Runsaslumisilla vuorenrinteillä sugin ongelmana on lumen painon aiheuttama tyvilenkous, mitä vastaan on taisteltu valitsemalla paremmin lumen painoa kestäviä puita. Epätavallisemmista jalostustavoitteista mainittakoon sugilla ja japaninsypressillä käynnissä oleva vähän siitepölyä tuottavien puiden jalostaminen. Näiden havupuiden aiheuttama siitepölyallergia on näet melkoinen ongelma, siitä kärsii 10 20 % japanilaisista. Metsänjalostus perustuu valtaosin perinteiseen risteytykseen ja toistuvaan valintaan. Jonkin verran tehdään myös lajien välistä risteytysjalostusta. Jalostusaineiston testaamista varten käytössä on kaikkiaan 2400 koetta, joiden pinta-ala on yhteensä 3200 ha. Kaksi kolmannesta kokeista on perustettu testaamaan ensimmäisen polven pluspuita, mutta kokeita on perustettu jo myös toisen polven puiden testaamiseen sekä joihinkin erikoistarkoituksiin. Kokeet on yleensä perustettu valtion maille, ja niiden perustamisesta ja hoidosta huolehtii valtion metsähallinto jälleen yhtäläisyys Suomen kanssa. Japanissa ei ilmeisesti ole olemassa mitään selkeää pitkän aikavälin metsänjalostusohjelmaa, ainakaan meille ei mitään sellaista esitetty. Jalostuksessa edettäneen erillisten lyhyen tähtäyksen suunnitelmien mukaan. Käytettävissä oleva valittujen pluspuiden määrä ei ole kovin suuri, kun ottaa huomioon puulajien suuren määrän ja maan suuren maantieteellisen ulottuvuuden. Ainoastaan sugilla voidaan pluspuiden määrää (3700 puuta) pitää kohtuullisen suurena. Erityistarkoituksiin, kuten mäntyankeroisen kestävyyden jalostukseen, on valittu aineistoa myös alkuperäisen jalostuspopulaation ulkopuolelta. Japanissa siemenviljelykset ovat varsin pieniä, esimerkiksi sugilla keskimäärin vajaat kaksi hehtaaria. Viljelyksellä on yleensä yli 25 pluspuuta. Sugin siemenviljelyksiä on pinta-alaltaan yhteensä hieman yli 300 ha. Ne aloittavat siementuotantonsa noin kymmenen vuoden iällä, ja kukkivat runsaasti, mutta gibberelliinikäsittelyllä (GA 3 ) kukintaa voidaan aikaistaa ja lisätä. Sugin Noin satavuotias sugipluspuu valtion metsässä Hitachin pohjoispuolella, vierellään paikallinen metsänjalostuksen kenttäkokeiden hoitaja. 8 7
Hinoki eli japaninsypressi (vasemmalla) ja sugi (oikealla) kloonikokoelmassa FTBC:n Hitachin toimipaikassa. siemenviljelykset perustetaan yleensä vartteilla, vaikka pistokaslisäyskin onnistuu. Syynä tähän ovat lähinnä tuotantotekniset edut taimitarhalla pistokkaisiin verrattuna. Sugisiemenviljelyksen keskimääräinen vuotuinen hehtaarikohtainen siementuotanto on 30 kg. Kun yhdessä kilossa on 300 000 siementä, on koko viljelyskannan siementuotantopotentiaali valtava, jos kaikki viljelykset olisivat yhtä aikaa siementuotantoiässä. Sugin siementaimien vuotuinen tuotantomäärä (noin 10 miljoonaa kappaletta) onkin vain muutama prosentti siemenviljelysten tuotannon mahdollistamasta teoreettisesta ylärajasta. Osittain tämä johtuu siementä tuhlaavasta paljasjuuritaimituotannosta. Sugin ja japaninsypressin metsänviljelyaineistosta noin 70 % on jalostettua (joko siemenmateriaalia tai pistokkaita). Myös vähän siitepölyä tuottavaa jalostusmateriaalia on jo käytettävissä metsänuudistamisaineiston tuotantoon. Sugilla on siemenviljelysten lisäksi lähes 200 hehtaaria pistokasemotarhoja. Sugin pistokastuotanto ja sen myötä kloonimetsätalous on vahvasti painottunut eteläiselle Kyushun saarelle. Siellä valtaosa sugista viljellään pistokkaina, yleensä pieninä yhden kloonin muodostamien metsiköiden mosaiikkeina. Japaninmusta- ja japaninpunamännyillä käynnistettiin vuonna 1978 jalostusohjelma mäntyankeroisresistenssin kehittämiseksi. Jalostuksessa lähdetään liikkeelle ankeroisen saastuttamasta metsästä, josta valitaan elossa olevia ehdokaspuita testausta varten. Näistä puista kerätään siemeniä, joista kasvatettuja taimia testataan tartuttamalla niihin mäntyankeroista. Taimilla tartutus toistetaan kahtena vuonna, ja käsittelystä elossa säilyneet taimet vartetaan ja testataan vielä kerran klooneina. Tämä testausmenettely vie aikaa kahdeksan vuotta. Sen tuloksena on saatu valittua mäntyankeroisen tuhoille paremmin vastustuskykyisiä mäntyjä. Tähän mennessä punamännyllä Suomessa yhteistyöprojektin merkeissä kesällä 2010 vieraillut tohtori Masatoshi Ubukata esitteli meille FTBC:n Hitachin toimipaikan geenivaralaboratoriota. on löydetty 207 ja mustamännyllä 98 kestävää puuta, joilla on perustettu kummallekin lajille noin 30 siemenviljelystä. Testaamalla kestävien puiden jälkeläisiä kenttäkokeissa on todettu, että valinnalla on voitu selvästi parantaa molempien lajien, mutta erityisesti mustamännyn kestävyyttä ankeroistuhoja vastaan. FTBC vastaa myös Japanin metsäpuiden geenivarojen säilyttämisestä. Käytössä on vastaavia tekniikoita kuin muuallakin maailmassa; in situ -säilytys alkuperäisillä kasvupaikoilla ja ex situ -säilytys siemeninä tai siitepölyinä kylmävarastoissa sekä kokoelmissa. Geenireservimetsiä on perustettu yli sadan puulajin geenivarojen säilyttämiseksi yli 300 kappaletta, yhteispinta-alaltaan yli 9000 hehtaaria. Yksi metsä vastaa usein useamman puulajin säilytystarpeesta. Esimerkiksi Hokkaidolla vierailimme Shikotsu-järven lähellä olevalla alueella, jonka tarkoituksena oli suojella glehninkuusen, mongoliantammen (Quercus mongolica var. grosseserrata = Q. mongolica subsp. crispula = Quercus crispula) ja pihlajan (Sorbus alnifolia) geenivaroja. Siementen ja siitepölyn ex situ -säilytys hoidetaan FTBC:n Hitachin toimipaikassa. Siemeniä on säilytyksessä yli 8000 erää lähes 500 lajista. Arboretumeihin ja muihin viljelyksiin on eri puolille Japania talletettu peräti 750 lajia ja 23 000 erää. Japani harjoittaa metsänjalostuksen alalla vilkasta kansainvälistä yhteistyötä pääasiassa kehitysmaiden kanssa. Esimerkkeinä yhteistyökumppaneista voi mainita Kiinan, Indonesian, Uruguayn, Kenian ja Fidzisaaret. Yhteistyön aiheina ovat olleet muun muassa mäntyankeroisresistenssin jalosta- 10 9
Mongoliantammen mereistä rotua (Quercus mongolica var. grosseserrata) suojeltiin geenireservimetsässä Etelä-Hokkaidolla. Pensaskerroksessa kasvoi paikoitellen isolehtistä rohtomagnoliaa (Magnolia obovata). minen Kiinassa, akaasian ja eukalyptuksen siemenviljelysten perustaminen Indonesiassa ja eukalyptuksen jalostusmenetelmien kehittäminen Uruguayssa. Yhteistyön merkeissä japanilaiset asiantuntijat vierailevat kohdemaissa ja niistä tullaan myös opiskelemaan jalostustekniikoita FTBC:n yksiköihin. Trooppisten maiden kanssa tehtävässä yhteistyössä Iriomoten trooppinen jalostuspuutarha on keskeinen yksikkö. Hitachin toimipaikassa on DNA-analyysiin soveltuvat laboratoriot, joissa tehdään muun muassa geenikartoitusta. Geenitekniikkaa käytetään myös sugikloonien tunnistukseen käytännön jalostustyössä. Solukkoviljelyä käytetään lisättäessä sugin vähän siitepölyä tuottavia klooneja. Hitachissa on myös säädökset täyttävät eristetyt kasvihuoneet ja ulkokasvatuskentät geenimuunneltujen puiden kasvattamista varten. Parhaillaan käynnissä on tutkimus, jossa pyritään geenimuuntelun avulla lisäämään poppelin puuaineen selluloosapitoisuutta. Yhteistyöaihe 1 Mäntyankeroistestaus FTBC:n kanssa vuonna 2010 aloitetussa yhteistyössä testataan 60 suomalaisen plusmännyn jälkeläisten kestävyys mäntyankeroista (Bursaphelenchus xylophilus) vastaan japanilaisten omille männyilleen kehittämällä menetelmällä. Yhdellä kertaa testataan 20 jälkeläiserää, joten työn aloitukset on jaksotettu kolmelle vuodelle. Ankeroistartutus tehdään toisen kasvukauden heinäkuussa, ja taimien kunto inventoidaan lokakuussa. Ensimmäisestä käsittelystä selvinneet taimet tartutetaan uudelleen seuraavan kesän heinäkuussa, ja tulokset inventoidaan jälleen lokakuussa. Tartutuksessa käytettiin aggressiiviseksi tiedettyä ankeroiskantaa Ka-4 ja annoksen koko oli 10000 ankeroista/ taimi. Testaus on tehty FTBC:n Hitachin taimitarhalla, missä meille työtä esitteli siitä vastuussa oleva tutkija Taiichi Iki. Hän myös demonstroi meille käytettyä tartutusmenetelmää, vaikka nyt ei ollutkaan oikea ajankohta tartuttamista varten. Ensimmäisen kasvatuserän ensimmäisestä tartutuksesta selvisi hengissä 3,8 % taimista. Vaikka luku vaikuttaa alhaiselta, tulos on parempi kuin japaninpunamännyllä (1,4 %). Toisen tartutuksen tuloksia ei oltu 11 Matti Haapanen ja Seppo Ruotsalainen tarkastelevat ensimmäisestä ankeroistartutuksesta selvinneitä suomalaisten plusmäntyjen jälkeläisiä yhdessä FTBC:n kansainvälisen yhteistyön osaston johtajan Yuzuru Kimuran ja ankeroistutkimuksesta vastaavan tohtori Taiichi Ikin kanssa. Taiichi Iki demonstroi mäntyankeroisen tartutusta japaninmustamännyllä. 12
Mäntyankeroinen on levinnyt laajalle Japanissa Honshun saaren pohjoisinta osaa ja Hokkaidoa lukuun ottamatta. Tämän ankeroisten tappaman japaninmustamäntymetsikön näimme Takahagissa. (Valokuva MH). vielä inventoitu vierailumme aikana. Taimitarhalla näkemämme perusteella vaikuttaa siltä, että vain pieni osa ensimmäisestä käsittelystä selvinneistä läpäisee myös toisen tartutuksen. Ensimmäisen tartutuksen jälkeisen inventoinnin tulokset osoittivat kohtuullisen suuria pluspuujälkeläistöjen välisiä eroja kestävyydessä. Tulosten luotettavuutta jossain määrin pienentää se, että koetaimien kasvatuksessa ei käytetty korjärjestelyä. Joka tapauksessa tulokset antavat pohjan näkemykselle suomalaisen männyn jalostusaineiston yleisestä ankeroiskestävyydestä. Aiheesta on kerrottu enemmän metsänjalostuksen uutiskirjeessä 2/2012 (www.metla.fi/uutiskirje/jal/2012-2/). Hokkaidon kohteet Hokkaidolla tärkein viljeltävä puulaji on lehtikuusi (pääosin japaninlehtikuusta, vähemmässä määrin myös sen ja kurilienlehtikuusen, Larix gmelinii var. japonica risteymää), sitten tulevat sahalininpihta ja glehninkuusi. On huomattava, että mikään lehtikuusi ei kasva alueella luontaisena, vaan kyseessä ovat vieraslajit. Lehtikuusen jalostuksessa sovelletaan perinteisen lajinsisäisen valintajalostuksen lisäksi myös risteytysjalostusta japanin- ja kurilienlehtikuusten välillä. Tällä pyritään yhdistämään japaninlehtikuusen hyvään kasvuun kurilienlehtikuusen hyvä myyränkestävyys ja puuaineen laatu. Lisäksi voidaan parantaa rungon suoruutta molempiin kantalajeihin verrattuna. Risteytysjalostuk- 13 Nuoressa kenttäkokeessa Hokkaidolla testataan japaninlehtikuusen ja kurilienlehtikuu sen risteytyksistä syntyneitä jälkeläisiä. Pohjakerroksen kasvillisuus oli parturoi tu tarkkaan, vaikka koetaimet ovat jo hyvän matkaa yli miehenmittaisia. Keskellä yhteyshenkilömme ja koko matkamme ajan oppaanamme toiminut FTBCn kansainvälisen osaston Keiji Watanabe (sininen takki). (Valokuva MH). Tutkija Keisuke Yano FTBCn Ebetsun (Hokkaido) yksiköstä esitteli meille koeviljelyksen, jossa vertaillaan pajukloonien soveltuvuutta energiantuotantoon. 14
Tohtori Akira Tamura esittelee kurilien- ja japaninlehtikuusen risteytysjälkeläistöstä valittua poikkeuksellisen hyväkasvuista toisen polven pluspuuta. seen tähtäävä tutkimus alkoi jo 1950-luvun lopulla. Tällä hetkellä on olemassa useita risteymäsiementä tuottavia siemenviljelyksiä, mutta hybriditaimista on edelleen pula. Niiden osuus viljeltävistä lehtikuusista on alle 10 %. Yhtenä ratkaisuna taimipulaan on testattu hybridien kasvullista lisäystä pistokkaiden avulla. Tämä olisi erityisen käyttökelpoinen menetelmä lisättäessä tiettyjä poikkeuksellisen hyviksi havaittuja risteytysyhdistelmiä. Hybridisiemenviljelmillä käytetään yleensä yhtä japaninlehtikuusikloonia emona ja isänä 20 kurilienlehtikuusikloonia. Japanissa herännyt kiinnostus bioenergian tuotantoon on entisestään kasvanut Fukushiman ydinvoimalaonnettomuuden jälkeen. Tavoitteena on lisätä bioenergian käyttöä 2,5-kertaiseksi nykyisestä vuoteen 2030 mennessä. Bioenergian tuottamiseen tähtää Hokkaidolla käynnissä oleva pajujen lyhytkiertoviljelyyn sopivien jalosteiden kehittäminen. Jalostuksen lähtöaineistoksi on valittu yhteensä 210 pluspuuta lajeista Salix sachalinensis ja S. petsusu. Pluspuut on kloonattu koeviljelyksiin kolmelle eri paikalle ja niiden tuotosta arvioidaan vuoteen 2017 saakka jatkuvissa mittauksissa. Puuntuotoksen lisäksi arvioidaan ja mitataan muun muassa puiden taudin- ja tuholaiskestävyyttä sekä puuaineen koostumusta. 15 Yhteistyöaihe 2 Metsäkuusen (Picea abies) ja glehninkuusen (P. glehnii) risteytysjalostus 20-vuotias glehninkuusen jälkeläiskoe Usu-tulivuoren rinteellä Hokkaidon eteläosassa. Koe on perustettu vuonna 1977 tapahtuneen tulivuoren purkauksen jättämälle laavakentälle ja se on osa laajaa genotyyppi-ympäristöyhdysvaikutusta selvittävää koesarjaa. Glehninkuusi on Hokkaidolla arvostettu paikallinen puulaji, sillä se tuottaa arvokasta tiivistä puuainetta ja se kasvaa hyvin myös tulivuorenpurkausten jälkeisillä kivikkoisilla mailla. Tutustuimme tällaiseen esimerkkiin Usu-tulivuoren vuoden 1977 purkauksen autioittamalle alueelle perustetussa jälkeläiskokeessa. Glehninkuusen merkittävin puute on sen hidas kasvu. Sen seurauksena uudistaminen on kallista, koska taimikonperkausta (lähinnä bamburuohon, Sasa senanensis, niittoa) on tehtävä vuosittain noin kymmenen vuoden ajan. Myös puuntuotos on hitaasta kasvusta johtuen alhainen. Kasvun parantamisen keinoksi on suunniteltu risteyttämistä lähisukuisen metsäkuusen kanssa. Aikaisemmat risteytykset ovat osoittaneet, että kuusihybridit ovat selvästi glehninkuusta nopeakasvuisempia mutta silti puuaineen laadultaan hyviä. Tämän työn jatkaminen sisältyy Metlan ja FTBC:n väliseen yhteistyösopimukseen. Yhteistyön tähänastisia tuloksia meille esitteli tutkija Akira Tamura Hokkaidon jalostusasemalla Ebetsussa. Risteytykset suomalaisten pluskuusten siitepölyllä on aloitettu Hokkaidolla vuonna 2010, ja niitä on jatkettu seuraavina vuosina. Tänä vuonna (2012) kuusi kukki Suomessa, ja näin voitiin tehdä vastakkaissuuntaisia risteytyksiä metsäkuusella käyttäen glehninkuusen siitepölyä. Ensimmäisten tulosten mukaan risteytyssiemenen itävyys on ollut ennakko-odotuksia parempi, puhdistamattomalla siemenellä 10 %. Aikaisemman tiedon mukaan itävyys olisi vain noin 2 %. Ensimmäisistä risteytyseristä on kasvatettu taimia, joiden ensimmäisen kasvukauden pituustulokset olivat myös aiemmista tuloksista poikkeavia, sillä niiden mukaan hybriditaimien pituus jäi glehninkuusen pituuden tasolle, selvästi metsäkuusesta jälkeen. Eräs selitys tälle voi olla se, että ensimmäisen vuoden pituuksissa siemenpainolla on suuri merkitys pituuskasvuun, joten risteymien geneettinen paremmuus ei vielä tule esille. Toinen mahdollisuus on, että nyt risteytyksissä isänä käytetty suomalainen metsäkuusi on pohjoisempaa alkuperää kuin aiemmin käytetyt isät, jotka todennäköisesti ovat olleet ruotsalaista tai keskieurooppalaista lähtöä. Pohjoinen alkuperä voi näkyä hitaampana kasvuna myös risteymäjälkeläisissä. Risteytystutkimukseen liittyen on selvitetty myös riskiä sille, että metsäkuusen gee- 16
Tutkija Akira Tamura esittelee yksivuotiaita glehninkuusen ja metsäkuusen risteytystaimia Hokkaidon jalostusaseman taimitarhalla. Taimiin tutustumassa ovat Teijo Nikkanen, Seppo Ruotsalainen, Keisuke Yano, Matti Haapanen ja Yoko Fukuda- Goto. Japaninvaahteran (Acer palmatum) lehti. niainesta leviäisi hybridikuusista glehninkuusimetsiin takaisinristeytymisen kautta. Tutkimuksissa on käynyt selville että tällainen riski on todella olemassa. Glehninkuusi kukkii keskimäärin myöhemmin kuin metsäkuusi tai niiden risteymä, mutta ajallinen eristys ei ole täydellinen. Risteymä tuottaa myös täysin itävää siitepölyä ja syntyvä taimiaines on elinkykyistä. Ongelman vakavuuden selvittämiseksi esitetään tarkempia tutkimuksia hybridikuusten siitepölyn leviämisestä ja vähän siitepölyä tuottavien tai eri aikaan kukkivien hybridien valintaa. Puulajihavaintoja Dendrologispainotteisia puuhavaintoja t eimm e eniten FTBC:n tutkimuspuistoissa Hitachissa ja Ebetsussa, mutta myös muualla liikkuessamme. Ensimmäiset havaintomme teimme jo ennen kuin pääsimme edes kosketuksiin Japanin ulkoilman kanssa nimittäin Naritan lentokentän vastaanottotiloista näimme ulkona kasvavan puurivistön, jonka isäntämme sanoi olevan idänselkovaa (Zelkova serrata). Tämä olikin yleinen koristepuu, jota näimme monessa paikassa matkamme varrella. Muita kadunvarsilla yleisinä kasvavia puita olivat gingkot (Gingko biloba), lajilleen määrittämättömät plataanit (Platanus sp.), sekä Sapporossa valeakaasiat (Robinia pseudoacacia). Erikoisin ja luultavasti myös harvinaisin näkemämme puulaji oli varmaankin varjostinkuusi (Sciadopitys verticillata), jota näimme siellä täällä yksittäin. Sapporossa näimme shintolaistemppelin alueella nuoren varjostinkuusen, joka oli istutettu prinsessan merkkipäivän kunniaksi joitakin vuosia sitten. Tämä laji liitetäänkin mielikuvissa keisariperheeseen. Metsäpuista yleisin näkemämme puu oli sugi, joka hallitsi maisemaa varsinkin 17 Japanilaiseen tyyliin muotoiltuja japaninmarjakuusia (Taxus cuspidata) Ebetsun jalostusaseman lähellä Sapporossa. Honshulla. Mitään varsinaisia jättiläispuita emme nähneet, mutta varsin vaikuttava yksilö oli 100-vuotiaassa istutusmetsässä oleva pluspuu, joka jo valintahetkellään noin 50 vuotta sitten oli ollut 25 m pitkä ja läpimitaltaan 42 cm. Sugia näimme myös FTBC:n tutkimuspuistossa Hitachissa kloonikokoelmissa ja mallisiemenviljelyksissä. Hitachissa näimme myös toista tärkeää metsätalouspuuta japaninsypressiä. Myös molempia metsätaloudellisesti merkittäviä mäntylajeja, japaninpuna- ja japaninmustamäntyä näimme Hitachissa. Niitä oli nähtävissä lähinnä tutkimuspuistossa, mutta mustamännyistä näimme mäntyankeroisen kiusaamia yksilöitä myös niiden luontaisella kasvupaikalla merenrannalla Takahagissa. Hokkaidolla näimme metsävierailulla glehninkuusia, japaninlehtikuusia (ja niiden hybridejä kurilienlehtikuusen kanssa), japaninpoppelia (Populus maximoviczii) sekä tammia. Sen sijaan Hokkaidon tunnuspuuta, ajaninkuusta (Picea jezoensis - Ezo on Hokkaidon vanha nimi), emme nähneet kuin pieninä taimina taimitarhalla Ebetsussa. Sintolaistemppelin pihapiirissä Sapporossa näimme myös neidonmännyn (Pinus parviflora), viehättävän näköisen lyhytneulasisen viisineulasmännyn, joka on Japanille endeeminen laji. 18
Hokkaidon toimipaikan arboretumissa näimme laajan valikoiman myös Japanille vierasperäisiä puulajeja. Eksoottisimpia niistä olivat kiinankeihäskuusi (Cunninghamia lanceolata) ja kiinanpunapuu (Metasequoia glyptostroboides). Tavanomaisempia olivat esimerkiksi pohjoisamerikkalaiset pikimänty (Pinus rigida) ja strobusmänty (P. strobus). Kotoisia eksootteja olivat puolestaan hies- ja rauduskoivu sekä metsäkuusi. Näiden siemenet oli saatu aikoinaan Ruotsista ja kuusen osalta myös Tanskasta. Koska kuusi ei ole luontainen puulaji Tanskassa, on sen alkuperän oltava muualta, todennäköisesti Saksasta. On hyvin mahdollista että myös Ruotsista tullut kuusiaineisto on ainakin osaksi saksalaista alkuperää, onhan siellä viljelty paljon saksalaista kuusta. Metsäkuusta on Hokkaidolla viljelty rautateiden varsilla suojavyöhykkeinä lumituiskuja vastaan. Japanin luontaisia vaahteralajeja näimme muutamia, mutta ne, kuten lehtipuut yleisemminkin jäivät melko usein tunnistamatta. Oppaammekaan eivät lajeja aina tunnistaneet tai ainakaan tienneet niille muita kuin japaninkielisiä nimiä. Tämä on sinällään ymmärrettävää, kun muistaa Japanin suuren puulajien lukumäärän. Puulajeja saattoi Japanissa havainnoida tutkimusalueiden lisäksi puistoissa joita oli esimerkiksi temppeleiden yhteydessä. Niissä saattoi olla myös puista kertovia opastauluja ja puiden nimikylttejä, mutta ikävä kyllä usein vain japaniksi. Kaupunkinäkymässä yleisiä olivat eri tavoin leikellyt puut. Ne olivat yleensä japaninmarjakuusta (Taxus cuspidata) tai mäntyjä. Leikkauksilla pyrittiin usein ohjaamaan puiden kasvua niin, että niissä oli selkeästi erillisiä oksia, joiden päässä oli tiivis tiheä oksakimppu. Yhteenveto Vaikutelmaksemme Japanin metsänjalostustoiminnasta jäi, että siellä on tehty ja tehdään edelleen uutterasti ja määrätietoisesti työtä hyvin moninaisten jalostuspäämäärien eteen. Käytetyt menetelmät ovat osittain varsin työvoimavaltaisia, mutta myös hyvin moderneja menetelmiä on käytössä esimerkiksi geenitekniikassa ja geenivarojen säilytyksessä. Valitettavasti tiedonsaanti tuottaa vaikeuksia, sillä japanilaiset julkaisevat hyvin vähän tutkimustuloksistaan tai menetelmistään englanniksi. Japanissa on myös ymmärretty metsänjalostuksen pitkäjänteisyys ja sen merkitys viljelymetsätaloudelle, eikä toimintaa ole ajettu alas, vaikka metsänviljelypinta-ala onkin voimakkaasti supistunut. Taimituotannossa ja metsänhoidon tekniikassa Japanissa ollaan monessa suhteessa eri linjoilla kuin Suomessa. Esimerkiksi paakkutaimituotantoa ollaan Japanissa vasta aloittelemassa, joten tässä yhteistyö Suomen kanssa voisi olla hyödyllistä. Puunkorjuuteknologiassa yhteistyötä onkin jo olemassa. Taimikonhoidon kaavamaisuutta vähentämällä olisi mitä ilmeisimmin saavutettavissa kustannussäästöjä, mikä parantaisi myös sikäläisen metsätalouden kannattavuutta. Suomen ja Japanin väliset kulttuurierot ja jossain määrin myös kielelliset ongelmat tuottavat varmasti haasteita yhteistyölle. Ongelmat eivät kuitenkaan ole ylikäymättömiä. Tähän astisten kokemusten perusteella kumpikin osapuoli on kokenut metsänjalostuksen ja -tutkimuksen yhteistyön alkaneen hyvissä merkeissä ja hyödyttävän molempia osapuolia. Yhteistyösuunnitelman mukaisesti Metla isännöi seuraava vierailua, joka on päätetty toteuttaa Japanista Suomeen vuonna 2014. 19 Matkalla Usu-tulivuoren kenttäkokeille Hokkaidolla pysähdyimme ihailemaan näkymää Toyan kraaterijärvelle. Järven keskelle on hiljalleen nousemassa uusi tulivuori. 20