Maskinell drivning vid plockhuggning. Skogsbruk i olikåldriga bestånd seminarieserie Matti Sirén, Metla

Transkript

1 Maskinell drivning vid plockhuggning Skogsbruk i olikåldriga bestånd seminarieserie Matti Sirén, Metla

2 Avverkningskostnaderna beror på förhållandena, drivningskvaliteten har stor inverkan på framtidens drivningsförhållanden Vi har dåligt vetande om hur drivningsförhållandena vid plockhuggning ser ut Stor variation i förhållandena första steget mot olikåldring struktur <> skogar med äkta olikåldrig struktur <> fördröjda slutavverkningar Ganska identisk situation med den som vi hade med stubbskörd Hittills mycket lite plockhuggning, högst några tusen hektar per år Bristfällig information om förhållanden och volym kan leda till olika tolkningar om drivningsskostnader och inverkan på virkesanskaffningen Maskinell drivning och plockhuggning är inte en omöjlig kombination. I början av 1980-talet hade vi en livlig diskussion: kan maskinföraren välja de träd som ska tas ut i gallringen? Finlands skogscentral och Metla samarbetar i uppföljningen av mängd, drivningsförhållanden och kvalitet i plockhuggningar

3 Olika uppfattningar om produktivitet och kostnader Vesa Imponen (Metsäteho, baserat på Monta-experiment, mestadels första steget mot olikåldrig struktur ) Tidsåtgången per träd i plockhuggning > 20 % större än i slutavverkning akta kvarstående träd, planering och förflyttningar Avverkningskostnaderna bara litet högre (< 10 %) än i slutavverkning Kostnaderna borde jämföras för hela omloppstiden Timo Tolppa (Metsäkonepalvelu), Skogsdagarna 2012 : Drivningskostnaderna betydligt högre än vid slutavverkning Negativa faktorer: planeringen, storleken på avverkningsobjektet, underväxten, säsongvariationen, övningen, prissättningen? Positiva faktorer: Vid plockhuggning behövs stora maskiner Hur balanserar man kostnaderna: med rotpriset Olikåldrig skog/drivning 3

4 Hur mycket vet vi? Vid plockhuggning kan vi uttnyttja vetande, som vi har från olika källor Metla har haft många projekt och samlat vetande, som kan utnyttjas vid plockhuggning Gallringen av granbestånd i varierande klimat (Harri Mäkinen m.fl.) experiment med avverkning sommartid, provytor för uppföljning av virkesproduktion och rotröta Utveckling av avverkningar på torvmark bra vetande on bärighetsfaktorer och maskiner Säsongvariationens inverkan och möjlighterna att minska den (FIBIC) FIBICs EffFibre ( ) WP3: Behov, nuläge och möjligheter i handledningen av maskinförare > inriktning av studien till två huvudteman: effektivare skotning (bärighetskarta från skördare, utnyttjande av GPS-data om olika sortiment/färdriktningar), planering och handledning av maskinföraren (LoggingMap)

5 Kan vi gallra granbestånd sommartid? Vid gallring av granbestånd får vi en bra rismatta som skyddar mark och rötter, kg/m 2 Vid plockhuggning har vi mycket varierande uttag > rismängden på stickvägarna varierar mycket Om man använder samma stickvägar (Silva Skog, Sverige), borde man använda bredare stickvägar (vi har pågående försök med detta på torvmark). I alla fall måste man öppna tiilräckligt breda stickvägar för att undvika rotskador Stickvägtsnätet är kanske inte alltid så regelbundet vid plockhuggning man kör bara till platser med uttag maskinföraren behöver information om beståndsstrukturen

6 Spårdjup i relation till massan (maskinens + lastens vikt). Metod 1= normal arbetsmetod, Metod 2 = allt ris på stickvägen Källa: Sirén et al. 2013/IFJE

7 Vi har samlat nuvarande vetande och studerat skador på små träd Sammanfattning om drivning och skadefrågor: 7/ff pdf Skador på plantor: tent~db=all~content=a ~frm=tit lelink Liknande resultat som i svenska och norska studier. Sannolikheten för plantskador förklaras med (Surakka et al. 2011): Avståndet från stickväg Grundytan på uttagna träd (25 m radie) Plantans avstånd från närmaste kvarstående träd Höjden på plantan Olikåldrig skog/drivning 7

8 De medelstora träden avgör framtidens avverkningar Begränsat antal medelstora träd (diameter 5-20 cm) jämfört med plantor Dessa träd borde klara sig oskadade Problem med toppskador och kvistrensning Enligt norska studier skadas % av träden över 2,5 m vid maskinell drivning Juha Hyvönen ym (Metla): 21,5 % av träden över 2,5 m skadades. Med Tapios skadeklasser är det 17,0 % Andelen skadade träd av olika höjd: 2,5-10 m: 28 % (Tapio 22 %) m: 19 % (Tapio 14 %) > 20 m: 12 % (Tapio 11 %) Olikåldrig skog/drivning 8

9 Skadorna på träd över 2, 5 m (Stordia: Juha Hyvönen/Metla)

10 Skogsägarens mål och hur berättar vi dem för maskinföraren? Vad vill skogsägaren och vet skogsägaren vad han vill? Hur ser grundytan 10 m 2 ut efter plockhuggning? Kunde man visualisera detta på något sätt? Virkesköparen/entreprenören svarar för att arbetet motsvarar skogsägarens förväntningar. Beställd 10 m 2 kan vara något helt annat än vad skogsägaren har tänkt sig kanske vi har skapat en föreställning om att man vid plockhuggning kan ha urskog och bra ekonomi samtidigt; detta är inte möjligt Vi måste kunna förmedla skogsägarens förväntningar, objektets struktur och tydliga instruktioner till föraren När vi arbetar i jämnåriga bestånd är allt detta ganska lätt vi håller samma stickvägsavstånd och gallrar arbetspunkten till den målsatta tätheten Vid plockhuggning borde föraren se runt hörnet köra endast till ställen med uttag, och utnyttja körriktningen och stickvägarna vid fällning och upparbetning

11 Uttaget kan variera mycket vid plockhuggning (Källa: Surakka et al. 2011)

12 Intelligent forest machine Opertor assistant systems Tutoring and feedback on work cycles Economic driving Driver drowsiness Cooperative systems Sensing of trees, soil Obstacle, power line, hiker warning Location based systems Tree map generation Machine to machine communication (location of timber, soil trafficability) Stordia: Antti Asikainen

13 Skördaren kan i en nära framtid skapa en trädkarta Foton: Metsäteho Eri-ikäisen metsän kasvatus/puunkorjuu 13 Bilder: Argone Ltd

14 I väntan på trädkartan kan vi använda en enklare modell 5 Grundytor för träden i en halvcirkel med 11 m radie. Summan av de olika diameterklasserna ger beståndets täthet, m 2 /ha (figur Pentti Niemistö/Metla) 4 Foto: Metsäteho , Olikåldrig skog/drivning 14

15 Metsä-Groups modellyta i Äänekoski: modellstämpling med grundyta 13 m 2, därefter mål på 16, 13 och 10 m 2. Modellstämplingsområde 13 m 2 : Före huggning: 350,5 m 3 /ha Uttag: 218,9 m 3 /ha Kvarstående: 131,6 m 3 /ha Så här nådde föraren målet: 16 > 15,9 m 2 13 > 16,7 m 2 10 > 12,5 m 2 Poimintahakkuun tutkimusteemoja/sirén 15

16 Exempel på kopplingen mellan skördarmätta parametrar och torvmarksytans hållbarhet (bild: Jari Ala-Ilomäki) Applikation: Optimering av skotningen enligt bärighet # # #

17 Spårdjup efter skördaren tillsammans med total transporterad massa (skotare + laster) har tydlig koppling till spårbildningen. Exempel 1 mineralmark, exempel 2 torvmark 1. Spårdjup = -7, ,172 * skördarens spår + 0,00011 * totalmassa, R 2 = 0,9. Skördarens spår i medeltal 1,75 cm (0,0-5,0 cm) 2. Spårdjup = -1, ,013 * skördarens spår + 0, * totalmassa, R 2 = 0,77. Skördarens spår i medeltal 4,65 cm (0,0-14,5 cm) Råd i god skogsvård: andelen > 10 cm spår borde vara under 4 % av den totala stickvägslängden på mineralmark och under 10 % på torvmark Vi får 10 cm spårdjup med följande belastning: Om spåret efter skördaren är 2 cm, är tillåten totalmassa kg (exempel 1) och kg (exempel 2) Om spåret efter skördaren är 5 cm, är tillåten totalmassa kg (exempel 1) och kg (exempel 2) Skördarens spår kan utnyttjas när man planerar skotningen 17

18 Sami Lamminen, Kari Väätäinen, Jari Ala-Ilomäki, Matti Sirén och Antti Asikainen LoggingMap-demo Rautavaara November 2012

19 Demo i Rautavaara (Metla, Forststyrelsen, Motokörning)

20 LoggingMap i skördarens kabin (Bild: Jari Ala-Ilomäki/Metla)

21 Olika slags information kan visas för föraren detta kunde föraren ha nytta av vid plockhuggning Gundytor före huggning Målsatt grundyta efter huggning

22 Stickvägsnätet efter huggningen

23 I skotningen kunde man använda information om mängder och lokalisering av olika sortiment i planeringen av drivningstaktik. Möjlighet att spara tid och kostnader, minska markskador, bränsleförbrukning och emissioner (Stordia: Kari Väätäinen m.fl. /Metla) Olikåldrig skog/drivning

24 Körtaktik som minimerar körning under lastning. Flera sortiment/lass, men i olika varv 4. kuorma 3. kuorma 1. kuorma 2. kuorma C. B. A. D.

25 Fördelar vid ekonomisk körning (Källa: Kari Väätäinen m.fl.) Sparar tid 3,7 % Sparar bränsle 6,8 % Inbesparing i bruttotonkilometer 12,2 % Inbesparad körsträcka 480 m 14,0 % Inbesparad körtid 10,1 min 15,2 % Förlust vid avlastning 4,0 min 15,5 %

26 Hur ser blädningsskogar ut (9 bestånd)? Stamantal, st/ha GA, m 2 /ha Volym, m 3 /ha Medelstam, dm 3 Medianstam, dm 3 Kvarstående bestånd 814,8 13,4 126,3 204,7 448,1 Uttag 401,8 14,2 138,9 420,2 644,7 Stor variation: GA efter huggning 6,5-22,2 m 2 /ha Antal utvecklingsdugliga plantor 897/ha ( /ha) Bild: Erkki Salo/Metla

27 Kvarstående träd och uttag i plockhuggningsbestånd (bilder Esko Oksa/Metla) Olikåldrig skog/drivning 27

28 Hur ser kvalitetskriterierna ut vid plockhuggning? Hur skall de mätas? Några synpunkter från jämnåriga bestånd. Är kriteriet för strängt? Kan man nå bra resultat på torvmark? I media är en god nyhet ingen nyhet!

29 Alternativen är möjligheter Verksamheten i skogsbruket har varit systematisk men stel Diskussionen har haft formen av ja/nej Många tänker på total övergång det är inte fråga om det Hur kan man kombinera plockhuggning och skogsenergi? Utvecklingsarbetetet vid plockhuggning är en utmaning, men samtitidigt en stor möjlighet Vetandet och färdigheterna ökar i takt med verksamheten!

30 Kiitos