Ensiharvennusmännik nnikön voimakas laatuharvennus Kalle Kärhä & Sirkka Keskinen Nuorten metsien käsittely 1
Tausta: Miten tilanteeseen on tultu? Suomessa 1970-luvulla ja 1980-luvun alkupuolella männyn viljelyn pinta-alat olivat lähes joka vuosi yli 100 000 hehtaaria, josta yli kaksi kolmasosaa oli istutusta I. Osin mäntyä istutettiin liian reheville maille, mistä seurauksena ovat huonolaatuiset, paksuoksaiset männiköt. On arvioitu, että huonolaatuisia männiköitä on yli 500 000 hehtaaria Suomessa. I ) Peltola, A. 2006. Metsien hoito. Teoksessa: Metsätilastollinen vuosikirja 2005. Metsäntutkimuslaitos. SVT Maa-, metsä- ja kalatalous 2005: 45. s. 151. Nuorten metsien käsittely 2
Intensiivikasvatus 1 Uusissa metsänhoitosuosituksissa II on männyn yhtenä kasvatusvaihtoehtona intensiivikasvatus, jossa laadultaan huonon tai keskinkertaisen männikön laatua parannetaan tekemällä ensiharvennus voimakkaana laatuharvennuksena. Leimikkoon jää kasvamaan noin 700 runkoa hehtaarille. Tavoitteena on tuottaa erityisesti oksatonta, järeää tyvitukkia. Kasvatusohjelmaan kuuluu 10 12 metrin valtapituudessa tehtävän voimakkaan laatuharvennuksen lisäksi pystykarsinta. II ) Hyvän metsänhoidon suositukset. 2006. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio, Julkaisusarja 22/2006: 41 47. Nuorten metsien käsittely 3
Intensiivikasvatus 2 Normaalin kolmen harvennuskerran sijasta intensiivisessä kasvatusmallissa on kaksi harvennuskertaa. Uusien metsänhoitosuositusten mukaan intensiivikasvatusta kannattaa käyttää vain tuoreen tai kuivahkon kankaan laadultaan huonojen ja keskinkertaisten männiköiden käsittelyssä Etelä- ja Väli-Suomessa. Intensiivikasvatus ei ole kaikkien männiköiden yleinen käsittelyvaihtoehto! Nuorten metsien käsittely 4
Voimakkaan laatuharvennuksen plussia ja miinuksia 1 Männikössä voimakkaan ensiharvennuksen aiheuttama kasvutappio on noin 25 % verrattuna normaaliin ensiharvennukseen, kun voimakkaaseen ensiharvennukseen ei liitetä lannoitusta III. Kun ensiharvennuksesta muutaman vuoden päästä tehdään lannoitus, kasvutappioita ei tule IV. Voimakkaassa laatuharvennuksessa kasvutappioita kompensoivat myös kiertoajan lyheneminen, arvokkaamman tukkipuun osuuden kasvu, pienempi korjuuvaurioriski ja pienemmät korjuukustannukset. III ) Mäkinen, H. & Isomäki, A. 2004. Thinning intensity and growth of Scots pine stands in Finland. Forest Ecology and Management 201: 311 325. IV ) Mäkinen, H., Hynynen, J. & Isomäki, A. 2005. Intensive management of Scots pine stands in southern Finland: First empirical results and simulated further development. Forest Ecology and Management 215: 37 50. Nuorten metsien käsittely 5
Voimakkaan laatuharvennuksen plussia ja miinuksia 2 Nuorten metsien käsittely 6
Tavoitteet Tarkastella, mitkä ovat olleet korjuuolot ensiharvennusmänniköissä 2000-luvulla ja Selvittää, miten korjuuolot ja -kustannukset muuttuvat, kun harvennusvoimakkuutta nostetaan ja ensiharvennusmännikössä tehdään voimakas laatuharvennus. Nuorten metsien käsittely 7
Aineisto ja menetelmät 1 Tehty mäntyvaltaisten (ainespuun hakkuukertymästä yli 60 % mäntyä) ensiharvennusleimikoiden korjuuolotarkastelu perustui Metsätehon osakkailta saatuun ensiharvennusaineistoon. Tutkimusaineisto oli 14 110 mäntyvaltaista, vuosina 2000 2005 korjattua ensiharvennusleimikkoa, joista kaikista oli seuraavat tiedot: Leimikon rungon keskikoko, Leimikko- ja hehtaarikohtaiset ainespuukertymät puulajeittain, Poistuman tiheys, Metsäkuljetusmatka ja Leimikon pinta-ala. Nuorten metsien käsittely 8
Aineisto ja menetelmät 2 Hakkuun ja metsäkuljetuksen tuottavuuden laskennassa käytettiin Metsätehon raportissa 187 (Ennakkoraivaus osana ensiharvennuspuun korjuuta) esitettyjä ajanmenekkiyhtälöitä. Ensiharvennusmännikössä oletettiin olevan 1 000 alikasvoskuusta/ha (kuusialikasvoksen keskipituus 2 m). Hakkuussa käytettiin harvennuskonetta (paino 13 15 tonnia), jonka käyttötuntikustannukset olivat 79 /h. Metsäkuljetuksessa käytettiin keskiraskasta kuormatraktoria (paino 12 15 tonnia), jonka käyttötuntikustannukset olivat 55 /h. Metsäkuljetuksessa kuormakoko oli 10,0 m 3. Nuorten metsien käsittely 9
Korjuuolot ensiharvennusmänniköissä 2000-luvulla Ainespuukertymä oli keskimäärin 43 m 3 /ha. Tyypillisesti hakkuukertymä oli 20 60 m 3 /ha. Leimikon rungon keskikoko oli keskimäärin 75 dm 3. Tyypillisesti leimikon keskirungon koko oli 50 100 dm 3. Poistuman tiheys oli keskimäärin 586 r/ha. Tyypillisesti poistuman tiheys oli 300 800 r/ha. Metsäkuljetusmatka oli keskimäärin 291 m. Ensiharvennusmännikön keskikoko oli 5,4 ha. Ainespuun hakkuukertymä oli keskimäärin 210 m 3 /leimikko. Nuorten metsien käsittely 10
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 1 100 90 80 Ainespuukertymä, m 3 /ha 70 60 50 40 30 20 10 Ensiharvennusmänniköt 2000-2005 Ensiharvennusmänniköt 2000-2005 Voimakas laatuharvennus 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Leimikon rungon keskikoko, dm 3 On oletettu, että harvennusvoimakkuus ensiharvennusmänniköissä vuosina 2000 2005 oli 38 % ja voimakkaassa laatuharvennuksessa 54 %. Nuorten metsien käsittely 11
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 2 1 600 1 400 Poistuman tiheys, r/ha 1 200 1 000 800 600 400 Ensiharvennusmänniköt 2000-2005 Ensiharvennusmänniköt 2000-2005 Voimakas laatuharvennus 200 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Leimikon rungon keskikoko, dm 3 Nuorten metsien käsittely 12
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 3 25 20 15 10 5 Osuus leimikoista, % 0 < 40 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89 90-99 100-109 110-119 120-129 130-139 140-149 >149 Leimikon rungon keskikoko, dm 3 Nuorten metsien käsittely 13
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 4 25 Osuus leimikoista, % 20 15 10 5 0 <10 10-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89 90-99 >99 Ainespuukertymä, m 3 /ha Nuorten metsien käsittely 14
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 5 20 15 10 5 0 Osuus leimikoista, % <200 200-299 300-399 400-499 500-599 600-699 700-799 800-899 900-999 1000-1099 1100-1199 1200-1299 1300-1399 >1399 Poistuman tiheys, r/ha Nuorten metsien käsittely 15
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 6 20 15 10 5 Osuus leimikoista, % 0 <50 50-99 100-149 150-199 200-249 250-299 300-349 350-399 400-449 450-499 500-549 550-599 600-649 650-699 700-749 750-799 >799 Metsäkuljetusmatka, m Nuorten metsien käsittely 16
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 7 20 15 10 5 Osuus leimikoista, % 0 <1,0 1,0-1,9 2,0-2,9 3,0-3,9 4,0-4,9 5,0-5,9 6,0-6,9 7,0-7,9 8,0-8,9 9,0-9,9 10,0-10,9 11,0-11,9 12,0-12,9 13,0-13,9 14,0-14,9 >14,9 Leimikon pinta-ala, ha Nuorten metsien käsittely 17
Ensiharvennusmänniköt 2000-luvulla 8 25 20 15 10 5 Osuus leimikoista, % 0 <50 50-99 100-149 150-199 200-249 250-299 300-349 350-399 400-449 450-499 500-549 550-599 600-649 650-699 700-749 750-799 >799 Ainespuukertymä, m 3 /leimikko Nuorten metsien käsittely 18
Vaikutukset korjuuoloihin Kun voimakkaassa laatuharvennuksessa ensiharvennusmänniköstä korjattiin 250 r/ha enemmän kuin normaalissa ensiharvennuksessa, harvennusvoimakkuus nousi tyypillisissä korjuuoloissa 13 21 %- yksikköä. Poistuman tiheyden kasvun myötä ainespuukertymä lisääntyi. Kun voimakkaassa laatuharvennuksessa korjattavan puuston järeys ei kasvanut, hakkuukertymä oli 13 25 m 3 /ha korkeampi kuin normaalissa männikön ensiharvennuksessa. Kun voimakkaassa laatuharvennuksessa korjattavan puuston järeys kasvoi, ainespuun hakkuukertymä lisääntyi merkittävästi verrattuna normaaliin ensiharvennukseen. Kun korjattavan puuston järeys kasvoi 25 %, hakkuukertymä lisääntyi tyypillisissä korjuuoloissa 21 44 m 3 /ha. Kun korjattavan puuston järeys kasvoi 50 %, hakkuukertymä kasvoi 29 64 m 3 /ha verrattuna normaaliin ensiharvennukseen. Nuorten metsien käsittely 19
Vaikutukset korjuukustannuksiin Se, miten korjattavan puuston keskikoko kasvoi voimakkaassa laatuharvennuksessa, vaikutti merkittävästi erityisesti hakkuutyön tuottavuuteen ja kustannuksiin. 1) Kun korjattavan puuston keskikoko ei kasvanut voimakkaassa laatuharvennuksessa, korjuukustannukset olivat tyypillisissä korjuuoloissa yhteensä 2 7 % (0,5 1,5 /m 3 ) pienemmät kuin normaalissa ensiharvennuksessa. 2) Kun korjattavan puuston keskikoko kasvoi 25 %, korjuukustannukset olivat tyypillisissä korjuuoloissa 15 19 % (2,6 5,3 /m 3 ) pienemmät kuin normaalissa ensiharvennuksessa. 3) Kun korjattavan puuston keskikoko kasvoi 50 %, korjuukustannukset olivat tyypillisissä korjuuoloissa yhteensä 23 28 % (3,9 7,7 /m 3 ) pienemmät kuin normaalissa ensiharvennuksessa. Mitä pienirunkoisemmasta ensiharvennusleimikosta puuta korjattiin, sitä suuremmat olivat kustannussäästöt hakkuussa. Korjattavan puuston koon vaikutus metsäkuljetuksen kustannuksiin oli pienempi kuin hakkuun kustannuksiin. Nuorten metsien käsittely 20
1) Kun korjattavan puuston rungon koko ei kasvanut N = Normaali ensiharvennus Vaaleanvihreä alue = Tyyppiset korjuuolot normaalissa ensiharvennuksessa Ainespuukertymä, m 3 /ha 30 55 40 65 50 75 60 85 73 95 85 105 95 115 108 125 120 135 1 N 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rungon koko, dm 3 Kustannussäästö korjuukustannuksissa, /m 3 40 40 1,4 1,0 0,7 0,6 50 50 1,4 1,0 0,8 0,6 0,5 60 60 1,4 1,0 0,8 0,6 0,5 0,5 0,4 70 70 1,4 1,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 80 80 1,4 1,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 90 90 1,5 1,1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 0,4 100 100 1,5 1,1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 0,4 110 110 1,5 1,1 0,9 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 120 120 1,5 1,1 0,9 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 130 130 1,5 1,1 0,9 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 140 140 1,5 1,1 0,9 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 Nuorten metsien käsittely 21
2) Kun korjattavan puuston rungon koko kasvoi 25 %... Ainespuukertymä, m 3 /ha 38 69 50 81 63 94 75 106 91 119 106 131 119 144 134 156 150 169 2 N 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rungon koko, dm 3 Kustannussäästö korjuukustannuksissa, /m 3 50 40 6,0 5,4 5,1 4,8 63 50 5,3 4,7 4,4 4,2 4,0 75 60 4,6 4,1 3,8 3,6 3,5 3,3 3,2 88 70 4,3 3,8 3,5 3,3 3,2 3,0 3,0 2,9 100 80 3,9 3,4 3,2 3,0 2,9 2,7 2,7 2,6 2,5 113 90 3,7 3,3 3,0 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,4 125 100 3,5 3,1 2,8 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,2 138 110 3,4 2,9 2,7 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2,1 150 120 3,2 2,8 2,5 2,4 2,2 2,1 2,1 2,0 1,9 163 130 3,1 2,7 2,5 2,3 2,2 2,1 2,0 1,9 1,9 175 140 3,0 2,6 2,4 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 1,8 Nuorten metsien käsittely 22
3) Kun korjattavan puuston rungon koko kasvoi 50 %... Ainespuukertymä, m 3 /ha 45 83 60 98 75 113 90 128 109 143 128 158 143 173 161 188 180 203 3 N 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Rungon koko, dm 3 Kustannussäästö korjuukustannuksissa, /m 3 60 40 9,0 8,4 7,9 7,6 75 50 7,7 7,1 6,7 6,4 6,2 90 60 6,8 6,2 5,9 5,6 5,4 5,3 5,2 105 70 6,1 5,6 5,2 5,0 4,8 4,7 4,6 4,5 120 80 5,6 5,1 4,8 4,6 4,4 4,3 4,2 4,1 4,0 135 90 5,2 4,7 4,4 4,2 4,1 3,9 3,8 3,8 3,7 150 100 4,9 4,4 4,1 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 165 110 4,6 4,2 3,9 3,7 3,6 3,4 3,3 3,3 3,2 180 120 4,4 4,0 3,7 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 195 130 4,2 3,8 3,5 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9 2,9 210 140 4,1 3,7 3,4 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2,7 Nuorten metsien käsittely 23
Yhteenveto 1 Voimakkaassa laatuharvennuksessa korjuuolot ovat paremmat ja täten korjuukustannukset ovat pienemmät kuin normaalissa ensiharvennuksessa. Erityisen merkittävä on hakkuukustannusten lasku. Metsäkuljetuskustannuksiin vaikutukset ovat pienemmät. Korjuukustannusten ja erityisesti hakkuukustannusten pieneneminen on yhteydessä siihen, miten paljon korjattavan puuston rungon koko kasvaa. Se, miten merkittävästi korjattavan puuston järeys voimakkaassa laatuharvennuksessa kasvaa, riippuu ensiharvennusmännikön tilajärjestyksestä ja rakenteesta. Nuorten metsien käsittely 24
V ) Kariniemi, A. 2006. Puunkorjuun yksikkökustannukset 2005. Metsäteho, Julkaisemattomat tilastot. Yhteenveto 2 Kun korjattavan puuston rungon koko kasvaa 25 %, korjuukustannukset ovat runsaat 3 /m 3 pienemmät kuin normaalissa ensiharvennuksessa keskimääräisissä korjuuoloissa. Kustannussäästöt ovat merkittäviä! Vuonna 2005 koneellisesti korjatun mäntykuitupuun korjuukustannukset ensiharvennuksilla olivat keskimäärin 15,5 /m 3 (hakkuu: 11,1 /m 3 ja metsäkuljetus: 4,4 /m 3 ) V. Voimakkaan laatuharvennuksen kannattavuuteen vaikuttaa monta tekijää, joista yksi on puun korjuukustannukset. Voimakkaan laatuharvennuksen kannattavuus ratkeaa lopullisesti metsikön päätehakkuussa IV : Mitkä ovat silloin korjatun ainespuukertymän puutavaralajisuhteet ja Mitkä ovat puutavaralajittaiset kantohintatasot. Nuorten metsien käsittely 25
Projektin hallinnointi ja raportointi Yhteistyökumppanit: Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio Koneyrittäjien liitto ry Metsäteho Oy:n osakkaat Tutkimus perustui Metsänhoitosuositusten tarkastustyön konsultointi -projektiin, joka oli osa Metsätehon laajempaa, vuosina 2004 2006 toteutettua Nuorten metsien käsittely -tutkimushankekokonaisuutta. Raportointi: Kärhä, K. 2006. Ensiharvennusmännikön voimakas laatuharvennus. Summary: Intensive, quality first thinning for Scots pine stands. Metsätehon katsaus 22. Kärhä, K. 2006. Intensiivikasvatuksella laatua ensiharvennusmännikköön. Metsälehti 73(20): 20. Kärhä, K. 2006. Intensiv, kvalitet första gallring i tall skogen. Skogsbruket 76(11): XX XX. Nuorten metsien käsittely 26