PURO - Puuraaka-aineen määrän ja laadun optimointi metsänkasvatuksessa ja teollisuuden prosesseissa Ympäristötekijöiden vaikutus puun ja puukuitujen ominaisuuksiin Pekka Saranpää Harri Mäkinen Tuula Jaakkola Metla, Vantaa, Suomen Luonnonvarain Tutkimussäätiö TJ 12..24 1 Tutkimuksen tavoitteet selvittää eritasoisten harvennusten ja lannoitusten vaikutusta kuusen (Picea abies (L.) Karst) kasvuun ja puuaineen ominaisuuksiin (solujen dimensiot, kevät/kesäpuusuhte et, puuaineen tiheys, kemiallinen koostumus) varttuneilla kuusilla malleja puuaineen ominaisuuksille oksikkuusmallit TJ 12..24 2
Hypoteesit voimakkaat harvennukset ja lannoitukset vs. normaalit metsänhoitosuositusten mukaiset käsittelyt varttuneissa metsissä: lisäävät kasvua alentavat puuaineen tiheyttä vähentävät kesäpuuosuuksia vähentävät soluseinäosuutta lustossa alentavat soluseinän paksuutta lisäävät soluontelon läpimittaa lisäävät solulukumäärää lustossa alentavat kuidunpituutta muutokset kasvussa ja edelleen laatuominaisuuksissa vähäisemmät kuin nuorilla puilla TJ 12..24 3 Aineistot Harvennuskokeet Heinola-Punkaharju 24 puuta, 7 v. harventamaton, lievä ja voimakas harvennus Suonenjoki-Parikkala -lannoitusharvennuskokeet 8 puuta, 7 v. harventamaton, lievä ja voimakas harvennus, lannoittamaton, lannoitus 1 kg N/ha/ v, 3 kg N/ha/ v TJ 12..24 4
Suonenjoen näytepuut puuta/koeala 4 puuta tarkempiin mittauksiin alat 3 (H2L1), (HL), 7 (HL1), 8 (H2L) 4 7 kiekkoa/puu 1,3 m ja 3-4 m välein TJ 12..24 Parikkalan näytepuut puuta/ala ->4 puuta TJ 12..24 6
Mittaukset ohutleike (16 µm) Heinola 12--24-1 puuominaisuudet ytimestä pintaan, tyveltä latvaan mittaukset: kuidunpituus kevät/kesäpuuosuudet tiheys solumitat kemiallinen koostumus; ligniinit 12--24-8 TJ 12..24 7 Tuloksia harvennuskokeista A B Basal area (m 2 /ha) 4 3 2 Basal area (m 2 /ha) 4 3 2 1 197 197 198 198 199 199 2 1 196 197 197 198 198 199 199 2 Basal area development (m2/ha) in Heinola (A) and Punkaharju (B) thinning experiments in dense (circles, solid line), normal (squares, dashed line) and sparse (triangles, dotted line) plots. TJ 12..24 8
Pohjapinta-alan kehitys Basal area increment (cm 2 ) 3 A 2 2 1 1 192 194 196 198 2 Basal area increment (cm 2 ) 3 B 2 2 1 1 192 194 196 198 2 Basal area increment (cm 2 ) 3 2 2 1 1 C 194 196 198 2 Basal area increment (cm 2 ) 194 196 198 2 Basal area increment in Heinola (A and B) and Punkaharju (C and D), at breast height (A and C) and at height of 12 m (B and D), before and after the initiation of the experiment. Values are the tree-size-class weighted means of 3, 4, and trees in sparse (dotted line), normal (dashed line), and dense plots (solid line), respectively. Vertical lines indicate thinnings. 3 2 2 1 1 D TJ 12..24 9 Kesäpuuosuus vuosilustossa Relative latewood proportion (%) 1 A 13 11 9 7 197 197 198 198 199 199 2 Relative latewood proportion (%) 1 B 13 11 9 7 1961971971981981991992 Relative proportion of latewood at breast height in Heinola (A) and Punkaharju (B) thinning experiments in normal (dashed line) and sparse (dotted line) plots in relation to proportion of latewood in dense plot (solid line) according to the eq. 2 using the treesize-class weighted means (3, 4, and trees in sparse, normal and dense plots, respectively). Y-axes and vertical lines indicate thinnings. TJ 12..24 1
Puuaineen tiheys,7 A,7 B Ring density (g/cm 3 ),6,,4 Ring density (g/cm 3 ),6,,4,3 192 194 196 198 2,3 192 194 196 198 2,7 C,7 D Ring density (g/cm 3 ),6,,4 Ring density (g/cm 3 ),6,,4,3 194 196 198 2,3 194 196 198 2 Mean ring density in Heinola (A and B) and Punkaharju (C and D), at breast height (A and C) and at height of 12 m (B and D), before and after the initiation of the experiment. Values are the tree-size-class weighted means of 3, 4, and trees in sparse (dotted line), normal (dashed line) and dense plots (solid line), respectively. Vertical lines indicate thinnings. TJ 12..24 11 Kuidunpituus Fiber length (mm) 4 3 2 A B Fiber lenght (mm) 4 3 2 1 Fiber length (mm) 1 193 194 19 196 197 198 199 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Distance from the pith (mm) C D 4 3 2 1 Fiber length (mm) 4 3 2 1 193 194 19 196 197 198 199 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Distance from the pith (mm) Mean fibre length of trees at breast height in dense (circles) and sparse (triangles) plots in Heinola (A and B) and Punkaharju (C and D) before and after the initiation of the experiment plotted against years (A and C) and sample distance from the pith (B and D). Values are arithmetic means of 3 trees. Vertical lines indicate thinnings. TJ 12..24 12
Aikataulu ja nykytilanne Vuosi 1 Olemassa olevan aineiston inventointi (1%) Kenttätyöt (1%) Laboratoriomittaukset (7%) Tilastollisten analyysien aloitus (%) Kuusen oksamallien viimeistely (1%) Vuosi 2 Laboratoriomittaukset saatetaan loppuun Aineiston analysointi: referoitu julkaisu Alustavia malleja puuaineen ominaisuuksille Oksamallit liitetään MOTTI -simulaattoriin TJ 12..24 13 Aikataulu ja nykytilanne Vuosi 3 Tilastolliset analyysit saatetaan loppuun, 2-3 referoitua julkaisua Lopulliset mallit puuaineen ominaisuuksille, referoitu julkaisu Mallit liitetty MOTTI ja PipeQual simulaattoreihin Case studies, loppuraportti TJ 12..24 14
Kiitos! TJ 12..24 1