Tutkimuksen tavoitteena oli määrittää hakkuussa korjattavien puutavaralajien, niiden mittavaati–musten ja jakaumatavoitteiden vaikutuksia leimikon puutavaralajikertymään ja myyntiarvoon. Aineistona oli 85 mänty- tai kuusivaltaista avohakkuuleimikkoa Etelä- ja Keski-Suomesta ja 16 mäntyharvennusleimikkoa Pohjanmaalta ja Koillismaalta. Avohakkuuaineistossa oli 3411 ja harvennushakkuuaineistossa 666 koepuuta, joista määritettiin pystypuina dimensiotunnusten ja muiden tavallisten puutunnusten lisäksi tarkasti viat ja niiden sijainti rungossa. Katkontaohjeiden vaikutusta leimikon myyntiarvoon ja puutavaralajikertymään selvitettiin arvoapteeraussimulointien avulla. Tukin mittavaatimuksista tukkisaantoon ja myyntiarvoon vaikutti eniten tukin minimilatvaläpimitta, ja vaikutus oli kuusella hieman suurempi kuin männyllä. Muutokset käytetyissä tukkipituuksissa vaikuttivat tukkisaantoon ja myyntiarvoon männyllä voimakkaammin kuin kuusella. Erikoispuu–tavaralajit (mänty: pylväs, hyvälaatuinen tyvitukki, pikkutukki, lyhyttukki; kuusi: sorvitukki, pikkutukki) nostivat merkittävästi leimikon myyntiarvoa, mutta vaikutus riippui voimakkaasti käytetyistä yksikköhinnoista. Kuitupuun määrämitta-apteeraus alensi kuitupuusaantoa avohakkuilla noin kaksi prosenttiyksikköä, jolloin myyntiarvo tosin aleni vain puoli prosenttia; harvennuksilla myyntiarvo aleni peräti 5,3 %. Minimilatvaläpimitan vaikutus kuitupuun saantoon ja myyntiarvoon oli paljon vähäisempi. Käytettäessä painotettuja arvomatriiseja tukkisaanto aleni enimmillään 2,0 prosentti–yksikköä verrattuna tasahintamatriisilla simuloituun pölkytykseen. Tutkimuksen tuloksien pohjalta voidaan arvioida leimikon myyntiarvon muodostumisen osatekijöitä, mutta ei voida ennustaa puutavaralajikertymiä yksittäisissä leimikoissa. Myös jakauma-apteerauksen vaikutus tukkisaantoon ja leimikon myyntiarvoon suhteessa arvoapteeraukseen kaipaa jatkotutkimuksia.
Suurin osa puutavarasta mitataan Suomessa nykyisin joko hakkuun yhteydessä tai käyttöpaikalla. Erityisesti pienten hankinta- ja käteiskauppaerien mittauksessa on tiettyjä ongelmia. Tehdasmittausmenetelmien käyttö edellyttää erien erillään pitoa kuormassa ja tehdasvastaanotossa. Hakkuukonemittaus ei tule aina kysymykseen korjuumenetelmän tai kaluston rajoitteiden vuoksi. Tienvarsimittaus on pienten erien kyseessä ollessa epätarkkaa ja sen kustannukset voivat nousta puutavaran arvoon nähden korkeiksi.
Tässä tutkimuksessa tutkittiin puutavara-autojen kuormainvaakojen käyttöä pienten puutavaraerien työ- ja luovutusmittauksessa. Kuormainvaakamittausmenetelmässä mitataan kunkin erän massa kuormainvaaalla kuormauksen yhteydessä. Käyttöpaikalla mitataan koko kuorman tilavuus käytössä olevalla perusmittausmenetelmällä. Kokonaistilavuus jaetaan erille kuormainvaaalla mitattujen massojen suhteissa. Neljällä Etelä-, Länsi- ja Itä-Suomessa sijaitsevalla tehtaalla kerätty tutkimusaineisto koostui yhteensä 503 mänty-, kuusi-, koivu- ja havukuitupuuerästä. Kuormainvaakamittauksen eräkohtaista tilavuutta verrattiin upotusmittauksen tulokseen.
Talvella mm. lumi ja jää aiheuttivat keskimäärin noin kahden prosentin positiivisen mittaeron, kesällä mittaero oli lähes nolla. Mittaeron keskihajonta oli kesällä puutavaran kuivumisesta johtuen hieman suurempi kuin talvella. Mänty- ja koivukuitupuun mittaeron keskihajonta oli suurin, n. 9 prosenttiyksikköä, kuusella hajonta oli noin yhden prosenttiyksikön pienempi. Koko aineistossa keskihajonta oli kuormainvaakamittauksessa 8,9 prosenttiyksikköä ja pinomittauksessa 16,9 prosenttiyksikköä. Mittaerojen hajonta kasvoi selvästi erän tilavuuden pienentyessä.
Kuormainvaakamittauksen virhelähteitä ovat puutavaran tuoretiheyden vaihtelu ja satunnaiset punnitusvirheet erien välillä samassa punnitusyksikössä, sekä tehtaan perusmittauksen toteutuksesta aiheutuva virhe. Menetelmällä on tarkkuutensa puolesta hyvät käyttöedellytykset, kun samaan kuormaan (punnitusyksikköön) koottavien kuitupuuerien tuoretiheyden vaihtelu ei ole suurta. Tulokset voidaan yleistää Suomen eteläosan kuitupuulle.
Tutkimuksen tavoitteena oli verrata puhtaissa hies- ja rauduskoivikoissa ja kuusi–koivusekametsiköissä kasvaneiden koivurunkojen teknistä laatua viljavilla kivennäismailla. Laatua kuvaavat muuttujat valittiin metsikkö-, runko-, rungonosa- ja sahatavarakappaletasoilta. Metsikkötyyppien erojen lisäksi tutkittiin puuston tiheyden ja koon vaikutusta koivun laatuun. Kuusivaltaisten seka-metsiköiden hieskoivut olivat vähäoksaisempia kuin puhtaiden koivikoiden hieskoivut. Rauduskoivuissa erot olivat pienempiä. Hieskoivujen runkotilavuus (414–421 dm3) oli selvästi pienempi kuin rauduskoivujen (462–645 dm3), mutta muut tutkitut ominaisuudet eivät eronneet toisistaan merkitsevästi koivulajien välillä. Rungon pikkutukkiosan (läpimitta 12–18 cm) pituus vaihteli eri metsikkötyypeissä välillä 4,6–7,0 metriä, tilavuus 72–114 dm3 ja osuus rungon tilavuudesta 15,6–24,8%. Pikkutukkiosassa oli tyypillisesti sekaisin terveitä, kuivia ja lahoja oksia, mutta kuivat ja lahot oksat olivat pienempiä kuin tukkiosassa. Koska tutkimus kohdistui päätehakkuuikäisiin metsiköihin, pikkutukit olivat peräisin koivujen latvaosista ja poikkesivat siten oksikkuusrakenteeltaan pieniläpimittaisista koivuista ja harvennusleimikoista saatavista pikkutukeista. Rungon ulkoisesti oksattomassa osassa noin puolet sahepinnan pituudesta oli oksatonta myös 50 mm:n etäisyydellä ytimestä, loppu jakaantui lähes tasan kuivaoksaisen ja kuivia sekä terveitä oksia sisältäneen sahepinnan kesken.
Tutkimuksessa selvitettiin ensiharvennusmänniköiden runkojen ulkoista (teknistä) laatua ja siihen vaikuttavia tekijöitä Hämeen-Uudenmaan, Keski-Suomen ja Etelä-Pohjanmaan alueilla. Aineisto kerättiin 66 leimikolta, joista jokaiselta mitattiin yksi 200 m2:n koeala. Koealan keskelle leimattiin ajoura ja uran ulkopuolelle tehtiin laatuharvennusperiaatteen mukainen mallileimaus. Kaikista ainespuun mittaisista männyistä mitattiin tärkeimmät puutunnukset ja määritettiin rungon ulkoinen laatu, laatuluokka sekä terveydentila.
Koepuita oli 2 474 kpl ja yli puolet niistä oli ulkoisesti virheettömiä. Yleisimpiä vikoja olivat oksaisuus, poikaoksaisuus, mutkaisuus sekä näiden yhdistelmät. Vikaisten puiden suhteellista osuutta kuvaavassa sekamallissa merkitseviä päävaikutuksia olivat metsäkeskus ja puuluokka. Keskimääräistä laatuluokkaa kuvaavassa sekamallissa päävaikutukset olivat metsäkeskus, metsä- tai turvekangastyyppi, syntytapa ja puuluokka. Malleissa todettiin merkitseviksi myös metsäkeskuksen ja syntytavan, metsäkeskuksen ja puuluokan sekä metsä- tai turvekangastyypin ja syntytavan yhdysvaikutukset. Mallileimauksessa kasvatettaviksi jätetyistä puista 89 % oli tukkipuiksi kasvatuskelpoisia. Poistettavista puista 80 % sisälsi vähimmäislaatuvaatimukset täyttäneen tukkiaihion.
Ajouran takia menetettävien kasvatuskelpoisten puiden määrä oli aineistossa keskimäärin 135 kpl/ha, ja laadultaan parhaissa leimikoissa jopa 250–300 kpl/ha. Ajouran avaaminen pienensi tukkiaihiollisten jäävien puiden kokonaismäärää noin 14 prosentilla verrattuna tilanteeseen, jossa mallileimausta sovellettiin koko koealalle eikä koealalla ollut ajouraa. Virheettömien puiden osuuksiin tai puiden laatuluokkajakaumiin ajoura ei juuri vaikuttanut.
Erityisesti turvekankailla ajouran sijoittamisella on suuri vaikutus jäävän puuston laatuun. Ojan penkalle sijoitettavan ajouran vuoksi poistetaan metsikön ulkoiselta laadultaan huonoimmat mutta suurikokoisimmat puut, joiden kasvuun ojitus on eniten vaikuttanut. Vaihtoehtoisesti ajoura voidaan sijoittaa kohtisuoraan ojaa vastaan, jolloin poistetaan tasaisemmin kaikkien kokoluokkien puita. Harvennuksille suunniteltuja pieniä hakkuukoneita käytettäessä varsinaiset ajourat voidaan turvekankailla myös jättää kokonaan tekemättä.
Vuosina 1999–2001 toteutetuissa tutkimuksissa määritettiin mänty- ja kuusisahahakkeen ja koivuvanerihakkeen sekä mänty-, kuusi-, koivu- ja haapakuitupuuhakkeen tehdas- ja suuraluekohtaiset kuiva-tuoretiheydet. Kuiva-tuoretiheyksistä laskettiin edelleen suositukset hakkeen kuivamassan ja kuorellisen/kuorettoman kiintotilavuuden väliselle muuntokertoimelle.
Teollisuushakeaineisto, yhteensä 647 näytettä, hankittiin yhdeksältä ja kuitupuuhakeaineisto, yhteensä 953 näytettä, 13 massa- tai paperitehtaalta ympäri Suomea. Mäntysahahakkeen toimittajien hankinta-alueet kattoivat lähes koko maan ja kuusisahahakkeella Oulun läänin eteläpuolisen osan maasta. Parrunveisto- ja koivuvanerihakkeen toimittajia oli kaksi. Männyn, kuusen ja koivun kuitupuuhakeaineisto oli maantieteellisesti kattava, haapakuitupuuhakeaineistoa kerättiin yhdeltä tehtaalta.
Mäntysahahakkeen kuiva-tuoretiheydessä oli selvä ero Etelä-Suomen (435 kg/m3) ja Pohjois-Suomen (407 kg/m3) välillä, minkä vuoksi ko. alueille suositellaan omia muuntokertoimia. Kuusisahahakkeella keskimääräinen kuiva-tuoretiheys oli 404 kg/m3 ja koivuvanerihakkeella 496 kg/m3; näille hakelajeille suositellaan Etelä-Suomeen yhtä muuntokerrointa.
Mäntykuitupuuhakkeella keskimääräinen kuiva-tuoretiheys oli Etelä-Suomessa 409 kg/m3 ja Pohjois-Suomessa 395 kg/m3. Ensiharvennusmännyllä tiheys oli 4–9 kg/m3 alempi kuin normaalimännyllä, ero oli verraten pieni. Kuusikuitupuuhakkeella kuiva-tuoretiheys oli Etelä-Suomessa 393 kg/m3 ja Pohjois-Suomessa 408 kg/m3; selluloosa- ja hiomokuitupuun välillä ei ollut eroa. Koivukuitupuuhakkeella tiheys oli Etelä-Suomessa 494 kg/m3 ja Pohjois-Suomessa 481 kg/m3. Haapahakkeen keskimääräinen tiheys oli 388 kg/m3.
Pystykarsinta on tehokas keino lisätä oksattoman puun tuotosta koivulla ja kohottaa sen arvoa vaneri-, saha- ja huonekaluteollisuuden raaka-aineena. Toimenpide voi kuitenkin lisätä väri- ja lahovikoja. Eteläsuomalaisissa istutusrauduskoivikoissa tutkittiin vioittumisriskin yhteyttä karsittavien oksien kokoon ja laatuun sekä karsintavuodenaikaan. Kolmen kokeen 480 rauduskoivusta tutkittiin noin 3 000 karsittua oksaa 4–12 vuoden kuluttua karsinnasta. Kaikki kuolleina karsitut oksat olivat kuorettomalta läpimitaltaan vain alle 10 mm, elävinä karsittuja oli aina 30 millimetriin asti.
Alle 10 mm:n oksien karsimiseen ei liittynyt väri- tai lahovikariskiä ja noin 70 % oksista oli kyljestynyt kokonaan 5–6 vuoden kuluttua karsinnasta. Yli 20 mm:n elävistä oksista oli kyljestynyt vain alle 20 %. Niistä levisi runsaasti väri- ja lahovikoja ympäröivään puuaineeseen, varsinkin rungon ytimen suuntaan. Alle 15 mm:n oksista väri- ja lahoviat eivät laajentuneet ulospäin karsinnan jälkeen syntyneeseen puuaineeseen. Karsittujen oksien läpimitalla ei ollut yhteyttä väri- ja lahovikojen esiintymiseen puun ytimessä. Väri- ja lahovikoja puun ytimessä oli eniten rinnankorkeudella ja karsitun oksan kohdalla ja vähiten kannonkorkeudella. Yhdessäkään tapauksessa vika ei ollut muuttunut pehmeäksi lahoksi. Rungon sisään jääneet karsitun oksan osat olivat lähes poikkeuksetta lahoja.
Koivun pystykarsimista tulee välttää syyskesällä ja syksyllä puun valmistautuessa lepokauteen, koska väri- ja lahovikoja syntyy tällöin helposti ja ne leviävät laajalle. Karsinnan kevään ja alkukesän mahla-aikana ei havaittu, aiemmista tutkimuksista poiketen, aiheuttavan keskimääräistä enempää vikoja. Karsittujen oksien kyljestyminen oli nopeinta karsittaessa alku- ja keskikesällä, jolloin myös riski vikaantumisesta oli itse asiassa pienimmillään. Puiden alkuperä ja lannoituskäsittely eivät vaikuttaneet väri- ja lahovikojen syntymiseen tai leviämiseen.
Samanikäisten rauduskoivujen pituus ei eronnut pelto- ja metsämailla, mutta läpimitta oli peltomailla keskimäärin 1 cm suurempi. Metsämailla istutuskoivut olivat lähes kaikilta laatuominaisuuksiltaan parempia kuin peltomailla. Vain alaoksien kuivumisessa ja karsiutumisessa ei ollut eroa. Peltokoivujen paksummat oksat ja voimakkaampi kapeneminen selittyivät vain osittain puiden nopeammalla paksuuskasvulla. Pintaviat ja mutkaisuus olivat yleisempiä peltomailla, mutta pystyoksia esiintyi vähän enemmän metsämailla. Tyvimutkia, lenkoutta ja halkeamia oli metsä- ja peltomailla yhtä paljon. Metsämaiden istutuskoivuissa oli vikoja yhtä paljon tai vähemmän kuin aikaisemmin tutkituissa luonnonkoivuissa. Nopeamman kasvun takia istutuskoivujen oksat olivat paksumpia, mutta tyviosan karsiutumisessa ei ollut suurta eroa.
Hienojen lajitteiden lisääntyminen maassa vähensi koivun runkomuotovikoja, mutta lisäsi rungon kapenemista ja hidasti alaoksien karsiutumista. Lajittunut hietamaa ja toisaalta hiekkamoreeni osoittautuivat oksaisuuslaadun kannalta parhaiksi kasvupaikoiksi rauduskoivulle, mutta tyvimutkia ja lenkoutta niillä esiintyi tavallista enemmän. Kasvun kannalta moreenimaat olivat edullisimpia. Hiesu- ja savimaat olivat sekä kasvun että oksaisuuden suhteen muita kivennäismaita heikoimpia. Suuri orgaanisen aineksen osuus kivennäismaassa edisti koivun paksuuskasvua, mutta lisäsi oksaisuutta ja haaraisuuta. Maalaji vaikutti koivun kasvuun ja laatuun enemmän metsämailla kuin peltomailla.
Rauduskoivun nopea pituuskehitys vähensi koivun oksaisuutta ja paransi ruunkomuotoa, mutta lisäsi hiukan lenkoutta ja tyvimutkaisuutta. Myös kasvatustiheyden kohoaminen paransi koivun laatua vähentämällä rungon kapenemista ja edistämällä alaoksien kuolemista. Saman paksuisten puiden oksanpaksuus aleni runkoluvun kohotessa metsämailla, mutta peltomailla eroa ei havaittu. Harvennusten viivästyminen hidasti kuivien oksien karsiutumista ja supisti elävää latvusta. Tyvimutkia, lenkoutta ja halkeamia esiintyi tiheissä koivikoissa vähemmän kuin harvoissa.
Etelä-Suomen järvialueelta kerätystä 1817 lehtikuusitukin aineistosta tutkittiin tukkien latva- ja keskusmuotolukua, kapenemista ja latvakuoren paksuutta ja tehtiin vertailuja vastaavan alueen mänty- ja kuusitukkeihin. Lehtikuusitukeille laskettiin latvaläpimittaluokittaiset tilavuusluvut (m3/m) kuorelliseen latvaläpimittaan perustuvaa kappaleittaista mittausta varten ja tarkasteltiin tukkieräkohtaisten mittaustulosten korjausmahdollisuuksia erän keskipituuden, keskilatvaläpimitan, tukkipuiden keskimääräisen rinnankorkeusläpimitan, tyvitukkien osuuden ja tyvitukkien ja muiden tukkien omien tilavuuslukujen avulla. Käytäntöön suositeltiin erän keskipituuteen perustuvia korjauskertoimia. Tällä menetelmällä virhe aineiston kokonaistilavuudessa oli +0,01 % ja eräkohtainen virhe oli –3 – +5 %. Tähän asti käytetyillä mänty- ja kuusitukkien mittausmenetelmillä virheet kokonaistilavuudessa olivat vastaavasti +1,3 ja –3,4 % ja eräkohtaiset virheet –11 – +7 % ja –16 – +4 %.
Lisäksi laadittiin keskusläpimittaluokittaiset tilavuusluvut (m3/m) ja erän tyvitukkien osuuteen perustuvat tilavuuden korjauskertoimet kuorelliseen keskusläpimittaan perustuvaa mittausta varten. Tällä menetelmällä virhe aineiston kokonaistilavuudessa oli –0,05 % ja eräkohtainen virhe –3 – +1 %.