Älykäs metsänhoito seminaari 9.4.2019 Loimaa Suomen metsäkeskuksen Ryskettä Lounais-Suomen metsiin -hankkeen järjestämän Älykäs metsänhoito -seminaarin materiaalia. Uudet maanmuokkausmenetelmät, koneellinen istutus ja taimikonhoito - Markus Strandström, Metsäteho

1. Uudet maanmuokkausmenetelmät,
koneellinen istutus ja taimikonhoito
Markus Strandström
Älykäs metsänhoito –seminaari
9.4.2019

2. Esityksen sisältö
• Metsätehon esittely ja Tehokas puuhuolto 2025 -visio
• Miksi istutus ja taimikonhoito pitää koneellistaa?
• Koneellinen istutus
• Jatkuvatoiminen mätästys
• Koneellinen taimikonhoito
• Täsmämetsätalous – metsätieto uudistamisketjussa -visio
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 2

3. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 3
Suomen johtavien metsäteollisuusorganisaatioiden omistama tutkimus- ja kehitystyöhön erikoistunut yritys.
Metsätehon tavoitteena on parantaa tehokkuutta luomalla kustannuksia ja ympäristövaikutuksia vähentäviä
uusia ratkaisuja. Vastuullisen puuhuollon kehittämistyön keskiössä ovat osaavat ja hyvinvoivat ammattilaiset.

4. Osakkaat edustavat laajasti metsätalouskenttää
• Jatkuva yhteydenpito osakkaiden
kanssa T&K-kentässä.
• Osakkaista koostuva
tutkimustoimikunta määrittelee ja
linjaa tutkimusalueita sekä tekee
yksityiskohtaisempia päätöksiä
kehityshankkeista.
• Hallitus vastaa yhtiön päälinjoista.
LUOMASSA MAHDOLLISUUKSIA 4

5. LUOMASSA MAHDOLLISUUKSIA 5
Tehostuva, täsmäohjattu puuhuolto parantaa metsäteollisuuden
kilpailukykyä sekä turvaa sen kasvun ja uudistumisen.
TEHOKAS PUUHUOLTO 2025 -VISIO

6. LUOMASSA MAHDOLLISUUKSIA 6
Puuhuolto on kestävää, tuottaa lisäarvoa puun arvoketjuun
ja on 30 % nykyistä kustannustehokkaampaa.
KEHITTÄMISTAVOITE VUOTEEN 2025

7. Puuhuollon T&K-päämäärät
LUOMASSA MAHDOLLISUUKSIA 7
Kustannus- ja
raaka-ainetehokas
puutavaralogistiikka
Osaavat ja
hyvinvoivat ihmiset
Kestävät
toimintamallit
Kannattava
puuntuotanto
Kasvavat
metsävarat
&
Monipuoliset
ekosysteemi-
palvelut

8. T&K-painoalueet 2018–2025
LUOMASSA MAHDOLLISUUKSIA 8
TIETOEKOSYSTEEMIT JA
PÄÄTÖSTUKIJÄRJESTELMÄT
TYÖTURVALLISUUS, HYVINVOINTI
JA OSAAMINEN
KESTÄVYYDEN
HALLINTA
RESURSSI- JA ENERGIA-
TEHOKKUUS
PUUNTUOTANNON
TEHOSTAMINEN
KAUKOKULJETUS-
JÄRJESTELMÄT

9. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 9
Mättään tunnistus
konenäöllä
Biologinen vesakontorjunta
Istutuksen ja taimikonhoidon
koneellistaminen
Puuntuotannon lisääminen ja
yhteensovittaminen muihin
ekosysteemipalveluihin
Koneellinen istutus
Koneellinen taimikonhoito
Mekaaninen vesakontorjunta
kitkentä
Visio Kilpailukyky-
tarkastelu
EU-hankkeen
valmistelu
EFFORTE
Myyntilupa?LevityslaitteetLupahakemusTuote
Kone- ja laitekehityksen edistäminen
Jatkuvatoiminen
istutuskone
Jatkuvatoiminen
taimikonhoito-
kone
Koneistuttaja-
verkkosivut
Taimen tunnistus ja autom. perkaus
2010 2015 20252020
Kansallinen metsästrategia 2025
Tiekartta kestävän puuntuotannon tehostamiseksi
Kaivinkonepohjaiset
plantaaseille
Menetelmien tehokkuus
ja kilpailukyky
Puuntuotannon tehostaminen

10. Miksi istutus ja taimikonhoito
pitää koneellistaa?
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 10

11. Metsänhoitotöiden kustannuskehitys
koneellistamisen ajurina
• Miestyön tuottavuutta ei voida
juurikaan parantaa
• Työvoiman saatavuuden
varmistaminen pitkällä aikavälillä
• Epäsuotuisan kustannuskehityksen
kääntäminen välttämätöntä
 koneellistaminen
• Koneellistamiselle ei biologisia tai
puuntuotannollisia esteitä
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 11

12. Koneellinen istutus
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 12

13. Jatkuvatoiminen G.A.Serlachius Oy:n
istutuskone 1980-luvulta
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 13

14. • Koneistutusta tekee noin 20 yrittäjää,
noin 30 koneella
• Peruskoneena kaivinkone (14–22 t)
• Koneellistamisaste 3,9 % vuonna 2017
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 14
Bracke P11.a M-Planter
Risutec TK-120

15. Koneistutusalan kehitys
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 15
Vuosille 2003 ja 2013 merkitty kyselytutkimuksella saadut koneistutuksen kokonaismäärät, 1 420 ja 2 663 ha
Vuosille 2016 ja 2017 merkitty Luken tilastoimat koneistutusalat, 1 234 ja 3 103 ha.
0
500
1 000
1 500
2 000
2 500
3 000
3 500
2000 2005 2010 2015
hehtaaria
1,6 %
3,5 %
3,9 %

16. Koneistutuksen etuja
• Uudistamistyöt – maanmuokkaus ja istutus – tulevat kerralla tehdyksi
• Taimet istutetaan aina tuoreeseen muokkausjälkeen, mikä varmistaa taimen
nopean alkukehityksen
• Taimen voimakas kasvuun lähtö vähentää taimikon varhaishoidon tarvetta ja
alentaa taimikonhoidon kustannuksia
• Työn laatu on hyvä ja tasainen, kun työn tekee
ammattitaitoinen kuljettaja
• Uudistamistulos on laadukas, kun sama yrittäjä
vastaa koko uudistamisketjusta taimihuollosta
istutukseen saakka
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 16

17. Haasteena kustannuskilpailukyky suhteessa
erillismuokkaukseen ja manu-istutukseen
• Koneellinen istutus noin 20 % kalliimpaa (yliarvio)
• Koneellisen istutuksen tuottavuuden tulisi olla
190 tainta/käyttötunti, jotta kustannukset olisivat
tasoissa kaivinkoneella tehdyn muokkauksen ja
putki-istutuksen kanssa
• Moni koneenkuljettaja ylittää esitetyn
tuotosvaatimuksen
• Manu-istutuksen kustannusindeksi tasolla
60 %, jos käytetään jatkuvatoimista mätästystä
• Selvään tuottavuushyppyyn tarvitaan
jatkuvatoiminen istutuskone
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 17
Lähde: Metsätehon tuloskalvosarja 10/2013

18. Vertailuperusteet
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 18
Lähde: Metsätehon tuloskalvosarja 10/2013

19. Koneellinen istutus vähentää työvoimatarvetta
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 19
Lähde: Metsätehon tuloskalvosarja 10/2013

20. Koneellisen istutuksen ajanmenekki / tuotos –
Risutec PM160-istutuslaitteella varustetulla kaivukoneella
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 20
Lähde: Metsätehon tuloskalvosarja 4/2018
Työmaan keskikoko 3,7 ha

21. Keskiössä kustannus-
kilpailukyvyn nosto
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 21
Lähde: Ersson, Laine, Saksa. 2018.
Mechanized Tree Planting in Sweden and
Finland: Current State and Key Factors for
Future Growth. Forests 2018, 9, 370

22. Koneistuttaja.fi – palvelu yrittäjille ja
toimihenkilöille
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 22

23. Vaatimukset jatkuvatoimiselle
istutuskonekonseptille Skogsforskin mukaan
• Telien väliin sijoittuva muokkain – laadukkaat istutuspaikat eri maalajeilla
• Taimien toimitus koneelle kasvatuskennoissa
• Taimien siirto paikallaan olevaan koneeseen taimivarastolla robotin avulla
• Taimien syöttö istutuspäille yksikertaisella, robustilla, painovoimaisella
systeemillä, joka on mekaaninen tai hyödyntää ilmanpainetta
• Tekniset ratkaisut eri vaiheille ovat olemassa
• Toimivan kokonaisuuden rakentamiseen
tarvittaisiin metsäsektorin tukea
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 23
Lähde: Sundblad & Bergkvist 2018, Efforte

24. Silva Novan kehitys käynnistetty uudelleen
• Mukana mm.
• Sveaskog
• Svenska skogsplantor
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 24
Lähde: Skogen Skogsteknik 1/2019

25. Uudet maanmuokkausmenetelmät
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 25

26. Jatkuvatoiminen mätästys kiinnostaa toimijoita
• Kaivinkoneella kuluu kolme
kertaa enemmän aikaa yhden
mättään tekemiseen1
• Työkustannukset (€/ha)
noin 30 % pienemmät kuin
kaivinkoneella2
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 26
1 Rantala ym. 2010. Quality, productivity and costs of spot mounding after slash and stump removal. Scandinavian Journal of Forest Research.
2 Haatainen, H. 2016. Uudistamisalan olosuhdetekijöiden ja muokkauksen tekijän vaikutus jatkuvatoimisen maanmuokkaimen työn laatuun.

27. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 27
Lähde: Kehityshyppy metsänhoitoon –hankkeen loppuwebinaari

28. Yhteenveto K. Kemppaisen pro gradu -työstä
Kemppainen. 2018. Jatkuvatoimisen mätästäjän työn laatu ja kohdevalinta
• Mättäitä keskimäärin 1 813 kpl/ha, 71 % istutuskelpoisia, 1 289 kpl/ha
• Työn laatuun vaikuttaa tilastollisesti merkitsevästi maaperän kivisyys,
rinteen kaltevuus, hakkuutähteen peittävyys, maalaji ja humuksen paksuus
• Jatkuvatoiminen mätästäjä soveltuu parhaiten vähäkivisille, maaston
muodoiltaan tasaisille kivennäismaan uudistamisaloille, joista hakkuutähteet
on korjattu pois
• Luotettavan kivisyystiedon puute hankaloittaa suunnittelua
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 28

29. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 29
Lähde: Kehityshyppy metsänhoitoon –hankkeen loppuwebinaari

30. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 30
Lähde: Kehityshyppy metsänhoitoon –hankkeen loppuwebinaari

31. Koneellinen taimikonhoito
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 31

32. Taimikonhoito
• Tarvitaan yleensä kaksi käsittelyä
• Varhaisperkaus
• Poistetaan kasvatettavan puuston kehitystä hidastavaa
kasvustoa, yleensä lehtipuustoa
• Taimikonharvennus
• Harvennetaan tuotantopuusto kasvatustiheyteen ja
poistetaan muu kehitystä hidastava kasvusto
• Tehdään lähes pelkästään raivaussahalla,
koneellistamisaste 0,9 % vuonna 2017
• Koneellisen taimikonhoidon kustannuskilpailukyky
edellyttää, että lehtipuiden vesominen voidaan välttää
mekaanisella tai biologisella menetelmällä
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 32

33. Taimikonhoitolaitteita
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 33
Naarva P25
kitkevä perkaaja,
Pentin Paja Oy
UW40 risuraivain,
Usewood
MenSe-leikkuri,
MenSe Oy

34. Taimikonhoitolaitteita
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 34
Cutlink, Vallius Forestry Oy RisupeteRisutec III, Risutec Oy

35. Peruskoneita
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 35
Harvesteri Pienmetsäkone (Tehojätkä)

36. Koneellisen taimikonhoidon määrän kehitys
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 36
Metsätehon osakkaiden metsät (omat sekä tytär- ja osakkuusyhtiöiden metsät) ja hoitosopimustilat, 762 ha vuonna 2017.
Luken tilastoima valtakunnallinen ala 1 252 ha. Koneellistamisaste 0,9 % vuonna 2017.
0,9 %
2,7 %
1,9 %

37. Konekitkentä on kustannuksiltaan kilpailukykyinen
koko taimikonhoitoketjua tarkasteltaessa
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 37
0
20
40
60
80
100
120
2 cm 3 cm 2 cm 3 cm
1 cm 1,5 cm
Kantoläpimitta varhaisperkauksessa (1 cm tai 1,5 cm) ja
taimikonharvennuksessa
Suhteellinenkustannus
Metsurin tekemä varhaisperkaus ja taimikonharvennus (suhteellinen kustannus 100).
Koneellisessa ketjussa kitkemällä tehdyn varhaisperkauksen on oletettu poistavan taimikonharvennuksen tarpeen.
Metsätehon tuloskalvosarja 12/2013.

38. Konekitkentä sitoo työvoimaa koko taimikonhoito-
ketjussa noin 60 % vähemmän kuin metsurityö
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 38
0
20
40
60
80
100
120
2 cm 3 cm 2 cm 3 cm
1 cm 1,5 cm
Kantoläpimitta varhaisperkauksessa (1 cm tai 1,5 cm) ja
taimikonharvennuksessa
Suhteellinenajanmenekki
Metsurin tekemä varhaisperkaus ja taimikonharvennus (suhteellinen kustannus 100).
Koneellisessa ketjussa kitkemällä tehdyn varhaisperkauksen on oletettu poistavan taimikonharvennuksen tarpeen.
Metsätehon tuloskalvosarja 12/2013.

39. Konekitkentä – metsänhoidollinen onnistuminen
ja kustannuskilpailukyky
• Aineisto – 66 kuusen taimikkoa, kitketty 2–7 vuotta viljelyn jälkeen
• Puuston määrä ja kilpailuasema (3–5 vuotta käsittelyn jälkeen)
• Kuuset 1 600 kpl/ha (vaurioituneita 2 %)
• Kilpailevan puusto, kaikki puut 6 250 kpl/ha
• Kilpailevan puusto, koivut 3 800 kpl/ha
• Kasvatettavat puut yleensä vähintään 0,5 metriä pidempiä
• 60 % kasvatettavista puista vapaasti kasvavia, keskimäärin 1 235 kpl/ha
• Koivut ja kuuset saman pituisia ensiharvennusvaiheessa
 mahdollista selvitä yhdellä käsittelykerralla
 on tällöin kilpailukykyinen suhteessa raivaussahatyöhön (2 käsittelyä)
• Optimaalinen käsittelyajankohta – kuuset 1,3 metrin pituisia (aiemmin alle 1 m)
• Haaste – käsittelyn ajoituksessa onnistuminen
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 39
Lähde: Saksa ym. 2018. Silvicultural feasibility of new early PCT methods. Efforte

40. Konekitkennän ajoituksen vaikutus vapaana
kasvavien kuusten määrään
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 40
Lähde: Saksa ym. 2018. Silvicultural feasibility of new early PCT methods. Efforte

41. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 41

42. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 42
Lähde: Kehityshyppy metsänhoitoon –hankkeen loppuwebinaari

43. Biologinen vesakontorjunta Purppuranahakka-
sienellä (Chondrostereum purpureum)
• Luonnossa yleisesti esiintyvä
lehtipuiden lahottajasieni
• Kehitetty jalostuksella tehokas R5
sieniyksilö
• Sieni levitetään vesiliuoksen mukana
tuoreelle kantopinnalle
 vesominen vähenee / estyy tai
vesat kuolevat
• Saavutettu noin 80 % kuolleisuus
koivulla, haavalla ja harmaalepällä
kokeissa, kolme vuotta käsittelystä
• Ei toistaiseksi myyntilupaa
• Verdera Oy, Luke, Aalto yliopisto ja
useita rahoittajia (mm. Metsäteho)
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 43
Kuva: Luke / Hamberg

44. Biologinen vesakontorjunta – metsänhoidollinen
onnistuminen ja kustannuskilpailukyky
• Aineisto – 11 männyn / kuusen taimikkoa, Tehojätkä+UW40
• Koivujen kuolleisuus 3 vuotta käsittelyiden jälkeen 32 % (4–72 %)
• Kuolleisuus suurempaa kesä-heinäkuun käsittelyissä, laskee syksyä kohti
• Ei vähentänyt vesojen määrää ja pituutta
• Taimikon tiheys lisäsi lehtipuiden kuolleisuutta ja vähensi vesojen määrää
• Vapaasti kasvavien puiden määrä ei tyydyttävä
• Kuusikoissa 900–1 100 kpl/ha ja männiköissä 1 100–1 300 kpl/ha
 torjunta-ainekäsittely lisää lehtipuiden kuolleisuutta
 tarvitaan toinen taimikonhoitokerta
• Koneelliseen taimikonhoitoon soveltuvia levityslaitteita tarpeen kehittää
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 44
Lähde: Saksa ym. 2018. Silvicultural feasibility of new early PCT methods. Efforte

45. Metsätieto uudistamisketjussa - visio
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 45

46. Yhteenveto
• Kustannuskilpailukyky tai epävarmuus siitä hidastaa koneellisen istutuksen ja
taimikonhoidon yleistymistä
• Koneellisella istutuksella saavutetaan yleensä hyvä laatu
• Nykyisillä istutuskoneilla mahdollista päästä vallitsevan vertailuketjun
(kaivinkone+putki-istutus) kustannustasoon
• Jatkuvatoiminen mätästys tulee lisääntymään ja siitä tulee uusi vertailuketju.
Käyttöä laajennettu varovaisesti, kohdevalintaa opetellaan
• Jatkuvatoiminen istutuskone välttämätön, jotta saavutetaan tuottavuushyppy ja
voidaan haastaa jatkuvatoimiseen mätästykseen perustuva vertailuketju
• Konekitkennällä mahdollista selvitä yhdellä käsittelykerralla, ennakoitua
useammin tarvitaan myös toinen käsittelykerta. Toimenpiteen ajoitus!
• Biologisen vesakontorjunnan koeolosuhteissa saavutettu potentiaali (80 %
kuolleisuus) ei vielä realisoitunut koneellisessa taimikonhoidossa. Tarvitaan
levityslaitteiden kehitystä. Haasteena lyhyt kausi. Myyntiluvan haku keskeytetty
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 46

47. Yhteenveto
• Sensoritekniikka, automaatio ja robotiikka avannevat uusia mahdollisuuksia
tuottavuuden parantamiseen
• Esim. taimien tunnistaminen, paikantaminen ja visualisointi kuljettajalle sekä puomin ja
raivauslaitteen automaattiset liikkeet
• Monilähteinen paikkatieto mahdollistaa täsmämetsätalouden
• Maalaji- ja kivisyystiedon tarkentaminen avainasemassa
• Päätöstukijärjestelmistä apua menetelmä- ja kohdevalintaan
• Metsänhoitopalveluiden kehitysmahdollisuuksia
• Siirtyminen uudistamispalveluiden myyntiin (lopputuloksen myynti)
• Nykyistä laajemmat palvelupaketit, johon sisältyisi takuu lopputuloksesta
• Palvelun myyjällä / yrittäjällä mahdollisuus valita tehokas menetelmä
MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 47

48. MARKUS STRANDSTRÖM / ÄLYKÄS METSÄNHOITO -SEMINAARI, 9.4.2019 48
KIITOS