METSÄNTUTKIMUSLAITOKSEN
JULKAISUJA
COMMUNICATIONES
INSTITUTI FORESTALIS FENNIAE
MEDDELANDEN FRÄN SKOGS FO R S KNI NGS IN ST I TUTET I FINLAND
MITTEILUNGEN DER FORSTLICHEN FORSCHUNGSANSTALT IN FINLAND
PUBLICATIONS OF THE FINNISH FOREST RESEARCH INSTITUTE
PUBLICATIONS DE L'INSTITUT DE RECHERCHES FORESTIfiRES DE LA FINLANDE
75
HELSINKI 1972
METSÄNTUTKIMUSLAITOKSEN
JULKAISUJA
COMMUNICATIONES
INSTITUTI FORESTALIS FENNIAE
MEDDELANDEN FRÄN SKOGSF O R S K NIN GSI N ST ITUTET I FINLAND
MITTEILUNGEN DER FORSTLICHEN FORSCHUNGSANSTALT IN FINLAND
PUBLICATIONS OF THE FINNISH FOREST RESEARCH INSTITUTE
PUBLICATIONS DE L'INSTITUT DE RECHERCHES FORESTIfiRES DE LA FINLANDE
75
HELSINKI 1972
CONIFEROUS BRANCHES AS A RAW
MATERIAL SOURCE
A SUB-PROJECT OF THE JOINT NORDIC RESEARCH PROG
RAMME FOR THE UTILIZATION OF LOGGING RESIDUES
PENTTI HAKKILA
HAVUPUUN OKSAT RAAKA-AINELÄHTEENÄ
YHTEISPOHJOISMAISEN HAKKUUTÄHDETUTKIMUKSEN ALAPROJEKTI
HELSINKI 1971
Helsinki 1972. Valtion painatuskeskus
ISBN 951-40-0001-3
PREFACE
The Nordic Council submitted in 1966 to the governments of Denmark,
Finland, Norway and Sweden recommendation No. 19 for cooperation in the
study of certain topical forest technology problems. Five joint Nordic re
search projects in all were proposed. One of them had as its aim a search
for additional raw material for industry from logging residues.
The recommendation led to tangible results in 1969. The Finnish Forest
Research Institute was chosen to direct the logging residue project. A project
council subordinated to the Council for Nordic Forest Work Studies (Nor
diska Skogsarbetstudiernas Rad) was set up to supervise the work. Its
members are Professor, Dr. Peter Moltesen and Mr. Aag e -
Marcus Pedersen, from Denmark; Mr. Carl Bredberg (at
first Mr. Sven Sjunnesson) and Mr. Bertil Nilsson, from
Sweden; Mr. Kjell Wibstad from Norway; and Professor, Dr. Veijo
Heiskanen as chairman and the undersigned as the actual project
leader, from Finland. The study is being conducted within the framework
programme approved by the Project Council.
Whatever the point of view from which the utilization of logging residues
is analysed, it is imperative to know the potential raw material amounts
available. The first task, consequently, was elucidation of the quantity of
branches, unmerchantable tops, stumps and roots left annually in the
forests. It was possible to use the same material also for the study of technical
properties.
This study is concerned with the amount and some technical character
istics of Scots pine and Norway spruce branches. A corresponding pilot study
was carried out at the Finnish Forest Research Institute earlier with a
concise material (Communicationes Instituti Forestalis Fenniae 67.6) but a
sharply increasing interest and need of information has necessitated com
plementing and broadening the research.
The material was collected from South Finland in 1968 under the direction
of Mr. Teuri J. Salminen and from North Finland in 1969 under
the direction of Mr. Simo Jaaranen. Most of the laboratory work
and typing was done by Mrs. Taija Havanto, Miss Tarja Ral
lia 1 a, Mrs. Kaarina Koskinen, Miss Aira Päivöke, Mrs.
Aune Rytkönen, Mrs. Irma Saarilahti and Miss Raija
Siekkinen. Mrs. Arja Panhelainen was responsible for the
computer treatment of the material. The manuscript was checked on behalf
of the Finnish Forest Research Institute by Professor Veijo Heiska
nen and Professor Kullervo Kuusela. The study was translated
into English by Miss Päivikki Ojansuu and checked by Mr. L. A.
Keyworth.
Valuable help and counsel in the course of the research work was received
from many other persons. Among them must be mentioned especially Mr.
Aaro Alestalo from Enso-Gutzeit Company, Mr. Matti Hosia
from the Technical University of Helsinki, Mr. Ilpo Panelius from
the Finnish Pulp and Paper Research Institute, and Mr. Eino Mälk ö
ne n, Mr. Klaus Rantapuu, Mr. Teemu Ruoste and Mr.
Kari Sauvala from the Finnish Forest Research Institute. The encour
agement and advice given in correspondence and talks by Professor, Dr.
Harold E. Young, University of Maine, has been invaluable.
My best thanks are due to all those mentioned above.
Helsinki, October 1971
Pentti Hakkila
CONTENTS
Page
1. Introduction 7
2. Methods 10
3. Material 12
4. Results 14
41. Branch data for logging work 14
411. Branch diameter and length 14
412. Crown ratio 17
413. Green weight of slash per tree 18
414. Green weight of slash per cubic metre of bole wood 20
42. Quantity of dry matter in the slash 22
421. Dry weight of slash per tree 22
422. Dry weight of slash in per cent of bole dry weight 29
43. Composition of the dry matter in the slash 33
431. Dry weight of needles 33
432. Dry weight of branchwood 35
433. Proportion of different components 37
44. Technical properties of branchwood 42
441. Diameter distribution 42
442. Moisture content 43
443. Bark percentage 44
444. Basic density 46
445. Fibre dimensions 49
5. Discussion 50
6. Summary 52
Literature 55
Tiivistelmä 59
1. INTRODUCTION
The continuity of Finland's timber resources is put to a test. The situation
is already critical in certain regions and direct expansion of industrial capac
ity is no longer possible without special measures. Additional raw material
should be found to ensure the forest balance and re-open the possibilities of
industrial expansion. The aim is to increase forest yield by intensifying
drainage of swamps, fertilization and other silvicultural treatments, but it
seems impossible to get adequate help from these measures fast enough.
Therefore, other expedients have been sought, and attention has been paid
in recent times to the possibilities of utilizing unmerchantable parts of the
tree, i.e. logging residues. The complete tree concept represents a tremendous
opportunity for forestry and forest products industries to meet the future
demands that will be placed on the limited forests of the world (Young
1964).
Unmerchantable tops, culls, waste from stacking in forests and hauling
and trees from precommercial thinnings and clearing of cutting areas are
regarded as logging waste in statistics. The share of logging waste thus
defined in the timber cut yearly in different parts of South Finland appears
from the following figures which consist half of residues left in the forest in
commercial cuttings and half of small-sized trees (Mikkola 1969).
However, statistics disregard completely the actual stump, roots and
branches. These nowadays worthless parts of the tree have until the most
recent years been excluded from systematic forest research and basic data
even on their amounts are unforgiveably inadequate.
The data in the literature on the yield and quality of pulps from branches
are contradictory. Sulphate pulp from the branches of pine and spruce,
Forestry board district
Pine Spruce Hardwood
Logging waste, % of total drain
Uusimaa —Häme, East and North Häme 4.0 5.1 10.2
South Karelia, South and East Savo 4.5 6.3 9.7
Vaasa, South and Central Ostrobothnia 8.3 5.0 23.2
Central Finland 4. 8 5.4 12.4
North Savo 6.6 8.7 13.8
North Karelia 7.4 9.8 12.5
Pentti Hakkila 8 75.1
compared with bole pulp, is always lower in yield. In Finnish conditions, the
sulphate pulp yield from unbarked branches without needles was 35—40 %
in Scots pine and 37-—39 % in Norway spruce, while the yield from debarked
Scots pine bole was 47% (Alestalo and He n t o 1 a 1966). In another
experiment unsorted Scots pine branches including the needles gave a sul
phate pulp yield of 31.2 %. For pure branchwood the yield was 39.5 %. The
corresponding figures for Norway spruce were 26.7 and 36.9 %, respectively
(Hosia, Lindholm, Toivanen and Nevalainen 1971). And
the yield from small-sized full trees was 41.9 % for pine and 42.5 for spruce,
while the yield from debarked bole wood was 45.0 and 50.3 %, respectively
(Starck and Palenius 1970). It is generally agreed that the low
yield is a result of the existence of bark and needles in branch chips and the
high content of lignin, extractives and ash in wood. Branchwood also contains
large amounts of galactan which readily dissolves in sulphate pulping,
resulting in a further yield loss over that predicted from the lignin carbo
hydrate ratio (K ea y s and Hatton 1971, Keay s 1971 c).
Branchwood cooks to a higher permanganate number than other tree
components. Lignin is less easily removed from the branches, and the pulp
requires more bleaching (Dyer 1967, Worst er and Vinje 1968,
Wood and Goring 1971, Hatton and Kea y s 1971). For un
sorted branch chips, including the needles, chemical consumption is twice as
much as for barked bole chips, but on the other hand, the higher dry matter
content of waste liquor from branch chips results in a better fuel value
(Hosia, Lindholm, Toivanen and Nevalainen 1971).
Branch pulps are lower in freenes (Young and Chase 1965, Dyer
1967), and thus the drainage of water from the pulp is slower.
Branch pulps are inferior in most strength properties (S pr o ul, Por
ter and Belvin 1957, Young and Chase 1965, Alestalo
and Hent o 1 a 1966, Dyer 1967, Lindholm 1968, Wors t e r
and Vinje 1968, Starck and Palenius 1970, Eskilsson
1970, Hosia, Lindholm, Toivanen and Nevalainen 1971,
Kea y s 1971 a, Kea y s and Hatton 1971). However, a special
characteristic of certain branch pulps is high stretch. The lightness is poor
and there are more shives and dirt in the pulp. In those respects where
fibre dimensions are vital strength, opacity and sheet formation soft
wood branch pulps resemble hardwood pulps (Young and Chase 1965,
Eskilsson 1970).
Utilization of branches in the pulp industry involves on the one hand
process technique difficulties, and on the other a low-quality end product,
though this may have certain advantages. In spite of this, branches may be
regarded as technically suitable additional raw material for the pulp industry
provided that economic considerations make their utilization possible.
75.i Coniferous branches as a raw material source 9
2 16354 —7l
Industrial utilization of branches is perhaps ultimately easiest to imple
ment in the board industry in which the raw material quality requirements
are lower and there are not many processing problems. Especially the segrega
tion and separation of bark from branch chips is difficult (cf. Arola 1968
and 1970, Eric k son 1968 and 1970), and a considerable quantity of bark
is permitted in the board raw material.
Fibre boards made from branches may have strength properties superior
even to those of bole wood boards, and the quality of particle boards is close
to the standard requirements (F ill o 1964, Voronicyn and Pav
lov 1968, Statkov, Matejev, Marinov and St oiko v 1970).
In Rumania unbarked branches more than 2 cm in diameter are an important
raw material source for fibre boards (Stanescu and Lupusanchi
1964). The presence of needles lowers the strength but improves the water
absorption properties of fibre boards (lonaitis 1962, Kortelainen
1971). It is even possible to make boards from pure needles. These boards
are very satisfactory as regards water absorption and swelling, but their
strength is inferior (Narayanamurti and Singh 1955).
Branches also offer a large potential raw material source for the chemical
industry. Tree foliage can be utilized for the recovery of essential oils, glucose,
furfurol, vitamins, chlorophyll, carotine, waxes, basic raw material for the
pharmaceutical industries, cattle fodder supplement and fuel (Tomtsuk
and Tomtsuk 1966, Hannus and Pensar 1970, Keays
1971 a and b). An exceptionally active research programme for the utilization
of the green parts of the tree is in progress in the Soviet Union (I j ev i n
and Gejne 1966, Kalnins and I j evin 1968, Solodky 1969,
Sostojanije . . . 1969).
A concise summary of the industrial uses of branches shows that in
addition to the quantity of total dry matter in branches it is necessary to
know also its distribution between wood, bark and needles. Since harvesting
equipment and methods must also be developed extra to the processing
technique, it is important to know also the technical properties from the
logging point of view. Information on the following points was therefore a
requirement of the present investigation:
Branch data for logging work and for the development of harvesting
equipment for slash
Quantity of dry matter in the slash
Proportion of wood, bark and needles in the slash
Technical properties of branch wood.
To be able to apply the results as such to practical situations the study
was confined to trees destined for cutting in accordance with general silvicul
Pentti Hakkila 10 75.1
tural principles. Trees left to grow in fellings were not accepted for the ma
terial. Scots pine (Pinus silvestris L.) and Norway spruce (Picea abies (L.)
Karst.) which account for 80 % of the total growing stock in Finland were
selected as the object of the investigation.
2. METHODS
The sample trees were taken from cutting areas located in different parts
of the country, five pines and/or five spruces per stand. Only trees
marked for commercial cutting were accepted.
It is recommended that tree component hiomass be reported in percent
by weight of the full tree bole on an oven-dry basis for both components
(K ea y s 1971). Therefore, perhaps the most important of the tree charac
teristics measured was the dry weight of the bole, for which both bole
volume and average basic density had to be known. The latter was obtained
from two increment cores, one taken at breast height and the other at
1/4-height of the tree. The basic density of the cores was converted to the
average basic density of the full tree bole by earlier regression equations
(H akk i 1 a 1966).
One of the external tree characteristics measured was the branchiness
class. The classification of the forest wage tables for pulpwood (Metsäalan
.
.
.
1968) was used for all sample trees, regardless of the size of the tree.
As can be seen from the following, attention was paid mainly to the number,
thickness and hardness of the branches, crown ratio, and the size of the tree.
Class I The best pine and hardwood stands, not common in North Finland.
Crown ratio is lass than 20 %. Branches are thin and tender.
Dead branches below the living crown are few.
Class II Pine and hardwood stands grown moderately dense, and the best
spruce stands. Crown ratio is 20—30 %. Branches are rather thin
and tender.
Class 111 Pine and hardwood stands of at least medium density and dense
spruce stands. Crown ratio is 30—50 %. Dead branches below
the living crown are neither thick nor hard.
Class IV Pine and hardwood stands grown with wide spacing and spruce
stands of moderate density. Crown ratio is 50—75 %. Branches
are numerous and thick. Dead branches below the crown are
thick and hard.
Class V Open-grown branchy spruce stands. Crown ratio is more than
75 %. Branches are numerous, thick and tough.
75.i Coniferous branches as a raw material source 11
The branches including the needles, and the unmerchantable top of each
sample tree were recovered and classified. The part of a living branch that
met a certain diameter requirement was cross-cut by hand saw and entered
in its diameter class. An individual branch could thus be divided into several
classes, depending on its thickness. The classification of branchwood was as
follows.
- Living branches
Diameter above bark up to 1.0 cm including the needles, or technical
foliage
Diameter above bark 1.1 2.0 cm
Diameter above bark 2. 1—4.0l —4.0 cm
Diameter above bark 4.1 6.0 cm
Diameter above bark 6.1 8.0 cm
Diameter above bark B.l+ cm
Dead branches
Unmerchantable top without branches when the minimum diameter of
pulpwood was 6 cm and the length 2 m.
After the scaling of green branches, s—lo samples about 5 cm long were
taken from each diameter class of branchwood in each stem and the moisture
content and bark percentage by weight were determined. In addition, the
proportion of needles was determined from the class of technical foliage.
It was then possible to calculate the amount of dry matter of wood, bark
and needles in each class and the proportion of different components in the
total dry matter.
Regression analysis was the basic statistical procedure. The data were
processed as a stepwise, selective regression analysis programme in the Elliot
503-computer of the Finnish State Computer Centre. A tabulating programme
was also used.
In this study the following nomenclature is used (cf. Kea y s 1971 a):
Foliage consists of the needles.
Technical foliage includes the needles, twigs and branches less than 1 cm
in diameter.
Unmerchantable top consists of the upper part of the bole left unutilized
when the minimum diameter of pulpwood is 6 cm above bark and the
length 2 m.
Crown includes foliage and branches.
Slash includes foliage, branches and unmerchantable top.
Full tree bole consists of the bole of the tree, from the stump to the top,
excluding needles, cones, twigs and branches.
Full tree is complete tree minus stump and roots.
Complete tree includes all the component parts of the tree: needles, cones,
twigs, branches, top, bole, stump and roots with bark.
12 Pentti Hakkila 75.1
Figure 1. The location of the sample
stands.
Kuva 1. Koemetsiköitten sijainti.
3. MATERIAL
The material was collected from different parts of the country (Fig. 1)
in 1968 and 1969 in the summer time when the number of needles is greater
than in the winter. Only trees marked for cutting were accepted. For this
reason the material represents the trees cut annually in Finland rather than
the total growing stock.
Pine were taken from 48 and spruce from 49 stands which were to be
thinned or clear-cut in the near future. Five sample trees per species were
felled in each stand. The total material was thus 240 Scots pines and 245
Norway spruces. The material came from forests owned by the state, com
panies and private farmers, with state-owned forests somewhat over
represented.
The pines derived chiefly from Vaccinium and Myrtillus forest site types,
while the spruce stands on an average represented slightly more fertile sites,
chiefly Myrtillus, but partly also Vaccinium and Oxalis-Myrtillus forest site
types or the corresponding northern site types. Most of the sample stands
were located in mixed forests of pine and spruce.
Coniferous branches as a raw material source 75.1 13
The average measurements and properties of the sample trees are given
in Table 1. A striking feature in the material is the high age of the trees,
more than one hundred years on an average. This was partly because only
trees marked for cutting were taken and partly due to the over-aged trees
from the north.
Table 1. Average measurements and properties of the sample trees.
Taulukko 1. Koepuitten keskimääräisiä mittoja ja ominaisuuksia.
Figure 2. Breast height diameter distribution of sample trees in the present
and earlier material.
Kuva 2. Koepuitten rinnankorkeusläpimittajakautuma uudessa ja aikaisem
massa aineistossa.
Property
Pine — - Mänty Spruce - - Kuusi
Ominaisuus
X s 1 X s
Age, years — Ikä, vuotta 107 55 105 55
Dbh, cm — Di.3, cm 18 7 14 5
Height, m — Pituus, m 14 3 12 3
Volume, litres — Tilavuus, litraa 248 241 123 122
Dry weight, kg — Kuivapaino, kg 103 98 48 45
Crown ratio, % — Latvussuhde, % 50 14 76 13
Branchiness class — Oksaisuusluokka 2.5 0.8 3.5 0.7
Ring width at breast height, mm — Luston paksuus
rinnankorkeudella, mm 1.0 0.4 0.8 0.4
Height/Dbh, cm/cm — Pituus cm\cm 85 22 86 15
Basic density at breast height, kg/cu.m. — Puuaineen
tiheys rinnankorkeudella, kg\m3 448 44 406 39
Basic density at %-height, kg/cu.m. — Puuaineen tiheys
kg\m 3 417 39 397 40
Average basic density, kg/cu.m. — Keskimääräinen puu-
aineen tiheys, kg/m3 420 30 399 33
14 Pentti Hakkila 75.1
The breast height diameter of most of the trees was less than 20 cm.
However, an earlier material of 45 trees per species was available to complete
the information on large saw timber trees (Fig. 2). These trees were collected
from nine clear-cutting areas in South Finland in 1967. The properties and
results of this additional material were published earlier (Hakkila 1969).
4. RESULTS
41. Branch data for logging work
Various branch data are of great importance in the planning of modern
logging equipment and methods. Without them development work lacks a
scientific foundation. In debranching for instance, crown length affects pro
ductivity. The demands made of branch chippers depend on the length and
thickness of branches. On the other hand, the additional weight caused by
green branches in the load should be known in whole-tree transportation and
whole-tree chipping. The wage scales in forest work are also determined in
part by the branchiness of the trees. For these reasons some orienting data
on the size and green weight of pine and spruce branches and the living
crown will be given below.
411. Branch diameter and length
In this study the thickness of the branch was meas
ured in the horizontal direction from outside the
butt swell above the bark at the distance of about 5 cm from
the bole. It should be noted that the branch diameter decreases at the first
5 cm distance by an average of 20 per cent (cf. Ag e r 1971). The diameter
of the thickest branch was determined for each sample tree.
Branch size depends on genetic factors, the age and growth conditions
of the tree. The thickness and length of branches cannot, thus, be explained
anything like completely solely with the help of external tree characteristics.
The following coefficients of correlation show, however, that most of the
variation is associated with characteristics that illustrate the tree size.
Coniferous branches as a raw material source 15 75.i
Breast height diameter is the best independent variable for both the
diameter of the thickest branch and the length of the longest branch. Used
parallelly, breast height diameter and tree height give an idea of the stem
form which increases the degree of determination especially of branch
thickness.
y1 = Butt diameter of the thickest branch, mm
y2 = Length of the longest branch, m
X] = Dbh, cm
x 2 = Tree height, m
The equations and the corresponding Figs. 3 and 4 represent only average
values. When the soil is fertile and the trees have plenty of growing room the
branches become thicker and longer. The results concur with the following
figures which show the thickest branch of pine and spruce at 70 per cent
height of the bole in stands capable of growth and stands to be regenerated
(Kalliola 1971).
K Sy . x> mm
Pine yx
= 11.4 -f- 0.995 Xj
2/x
2
.894 8.0
Spruce yj = 15.9 -(- 0.978 xt — 7.4 5 x 2/xj .814 3.8
R S y . x , m
Pine y 2 = 0.6-f-0.094x l .825 0.5
Spruce y 2 = 1.2 + 0.063 Xj .624 0.4
Pine — Mänty Spruce — Kuusi
Thickest Longest Thickest Longest
Independent variable branch branch branch branch
Riippumaton muuttuja Paksuin Pisin Paksuin Pisin
oksa oksa oksa oksa
Age — Ikä .681 .522 .536 .224
Height — Pituus .532 .532 .577 .522
Dbh — Di.3 .878 .826 .800 .626
Volume — Tilavuus .831 .751 .707 .567
Dry weight — Kuivapaino .821 .739 .717 .569
Crown ratio — Latvussuhde .248 .275 .324 .245
Height/Dbh — Pituus/D
x
3
.7 29 .693 .49 7 .309
Branchiness class
—
Oksaisuusluokka .469 .509 .256 .256
Pine Spruce
Dbh
South North South North
cm
Diameter of the thickest branch at 70 % height of the tree, mm
Stands capable of growth
10 18 18 15 15
20 34 32 24 22
30 49 50 31 25
Stands to be regenerated
10 19 19 16 17
20 32 34 24 23
30 48 54 32 32
Pentti Hakkila 75.1 16
Figure 3. The diameter of the thickest branch of a tree as a function of breast height diameter
for tree heights of 10, 15 and 20 m.
Kuva 3. Puun paksuimman oksan läpimitta rinnankorkeusläpimitan funktiona 10,15 ja 20 m:n
pituisissa puissa.
Figure 4. The length of the longest branch of a tree as a function of breast
height diameter.
Kuva 4. Puun pisimmän oksan pituus rinnankorkeusläpimitan funktiona.
It is advisable to note that the spruce branch achieves its maximum
thickness, according to Western (1971), at 40 per cent height or, ac
cording to Ager, Nilsson and von Segebaden (1964), generally
at a height of 3—5 m. The thickest pine branch, on the other hand, is gen
erally to be found slightly above the middle of the bole (Ager, Nilsson
and von Segebaden 1964). However, branch size is generally little
affected by the height of the branch on the stem (D r o l e t, N e w n h a m
and T s a p 1971.)
Coniferous branches
as
a
raw
material
source
75.i 17
3 16354—71
412. Crown ratio
The crown ratio indicates the height of the living
crown in per cent of the total tree height. The average
crown ratio of the sample trees was 50 per cent for pine and 7 6 per cent for
spruce. The standard deviation between trees was correspondingly 14 and
13 per cent.
The variation is caused fundamentally by genetic factors and stand
density in the different developmental stages of the tree. It can therefore
be explained only fairly inadequately by means of the external tree charac
teristics. For instance, tree height is not correlated with crown ratio. On the
other hand, the height of the lower limit of the living crown from the ground
explains two-thirds of the variation.
Branchiness class explains a part of the variation by definition, for the
height of the living crown is also taken into consideration as a factor in the
determination of branchiness class. The classification is always subjective
and the following regression equation must consequently be regarded as
only indicative.
y = Crown ratio of pine, %
x = Branchiness class of the tree (1—5)
According to the equation, the height of the living crown of pine is 25 %
in branchiness class I, 37 % in class 11, 49 % in class 111 and 62 % in class
IV. The crown ratio of the investigation material is thus greater than was
originally foreseen in the instructions for classification into different classes.
This is generally true in practice.
The height of the living crown in stands capable of growth is of the same
magnitude on an average as in stands to be regenerated. The crown ratio is
Sy . x> %
y = 12.2+ 12. 4 x .716 9.9
Independent variable
Riippumaton muuttuja
Pine
Mänty
r
Spruce
Kuusi
Age — Ikä
Height — Pituus
Dbh — Dj 3
—.108
—.131
.207
.100
.066
.289
Volume
—
Tilavuus .147 .175
Dry weight — Kuivapaino .
Height/Dbh — Pituus/Dj 3
Branchiness class — Oksaisuusluokka
.129
.43 9
.718
.171
.377
.550
Height of lower limit of living crown — Elävän latvuksen
alarajan korkeus .80 4 .85 6
18 Pentti Hakkila 75.1
perhaps slightly greater in North than South Finland because of the lower
density of the forests. This is borne out by the following figures (Kalliola
1971).
It may be stated by way of a summary that the pine and spruce crown
ratio varies over a wide range also in the same stand. In the pine the living
crown accounts for an average of 50—60 % of the bole height, in the spruce
correspondingly for 70—85 %. The crown ratio is somewhat smaller for the
trees felled in selective thinnings and clear cuttings, as shown by the means
for the material, 50 and 76 per cent.
413. Green weight of slash per tree
The total green weight of branches and unmerchantable
top, i.e. slash, was 59.7 kg per tree in pine and 54.8 kg in spruce.
The standard deviations of these figures were 52.2 and 36.6 kg, respectively.
The variation was due primarily to the variation in tree size, as revealed
by the following coefficients of correlation:
Pine Spruce
South North South North
cm
Crown ratio, %
Stands capable of growth
—10 48 50 74 77
10—20 52 56 78 81
20—30 54 60 81 86
Stands to be regenerated
—10 73
10—20 55 55 76 77
20—30 51 60 76 85
Independent variable
Riippumaton muuttuja
Pine
Mänty
Spruce
Kuusi
r
Age — Ikä
Height — Pituus
Dbh — D i 3
Volume
—
Tilavuus
Dry weight — Kuivapaino
Crown height — Latvuksen pituus
Crown ratio — Latvussuhde
Height/Dbh — Pituus/D
1
3
Dbh X Latitude — D 1 3 x Leveysaste
Dbh X Branchiness class — D 1#3 x Oksaisuusluokka ....
.472
.503
.874
.850
.832
.704
.398
.66 8
.901
.931
.261
.702
.863
.828
.824
.794
.3 96
.3 85
.850
.853
75.i Coniferous branches as a raw material source 19
The best individual independent variable for green weight of the slash
in both tree species is breast height diameter. If the branchiness class is taken
to support it a high degree of determination is achieved, especially for pine.
The length of the working time in the power saw limbing of pine saw logs
is also explained best by the same vaiables (Harstela 1968). In a single
Norway spruce stand, however, the current annual increment explains more
of the variation of the total weight of needle bearing twigs than the breast
height diameter (S o 1 o v' e v and Andreev 1967).
The following equations show the green weight of slash per tree in the
conditions of South Finland. The material is most representative of trees
5—25 cm in diameter. Equations based on an earlier material are applicable
for large saw timber trees.
y = Green weight of the slash, kg/tree
x = Dbh, cm
Dbh ,cm
- D 1.3 ,cm
Figure 5. The green weight of slash as a function of breast height
diameter.
Kuva 5. Oksien ja alle 6 cm:n laivakappaleen tuorepaino puun rinnan
korkeusläpimitan funktiona.
Species Material Range of Equation r S y . x > kg
Dbh, cm
Pine Present 5—25 y = -—• 0. l + 0.155 x 2 0.901 24
Spruce .... Present 5—25 y= 7.8 + 2.03 x + 0.1 69 x 2 0.878 18
Pine Earlier 20—40 y= 1.6 + 0.173 X 2 0.851 51
Spruce .... Earlier 20—40 y= 33.8 0.345 x 2 0.793 66
20 Pentti Hakkila 75.1
The saw timber tree equations give distinctly higher values for large-sized
trees. The material representing them was collected primarily from seed and
shelter tree areas to be clear-cut where the trees generally have a dense,
leafy crown. Fig. 5 was adjusted on the basis of both equations. According
to it, the following crude indicators may be used in the conditions of South
Finland to illustrate the additional weight caused by slash in whole-tree
transportation. They are naturally average initial weights which decrease
fast when the branches dry and break off.
In an earlier study the total green weight of the branches and the under
6 cm unmerchantable top of Norway spruce was 36 kg per tree when the
breast height diameter was 12 cm, and 71 kg when the breast height diameter
was 18 cm (Niku 1966). These results are in agreement with Fig. 5.
Some green weights of the crown measured in Maine, USA, which do not
include the unmerchantable top are mentioned for comparison (Young,
Strand and Altenberger 1964).
414. Green weight of slash per cubic metre of bole wood
The average green weight of slash per cubic metre of bole wood was
283 kg for pine and 593 kg for spruce. The standard deviation from tree
to tree was 141 and 322 kg, respectively. As shown by the following coef
ficients of correlation, the variation was explained best by the reciprocal
of the height of the tree.
Dbh Pine Spruce
cm Green weight of slash, kg/tree
10 15 30
20 60 100
30 150 240
Dbh 20 cm Dbh 30 cm
Species
and height
15 m
and height
21 m
Green weight of crown, kg/tree
Pinus strobus 51 127
Picea rubra 72 180
Abies balsamea 50 129
Betula papyrifera . . 107 258
75.1 Coniferous branches as a raw material source 21
Although the absolute weight of the slash depends in pine and spruce
most closely on the breast height diameter, the weight per solid cubic metre
of bole wood depends most on tree height (Fig. 6). The degree of explanation
improves significantly when the branchiness class is added to the regression
equation.
Figure 6. The green weight of slash per cubic metre of bole wood as
a function of tree height.
Kuva 6. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen tuorepaino kuorellista
runkopuukuutiometriä kohti.
Independent variable Pine Spruce
Riippumaton muuttuja Mänty Kuusi
—.264 —. 2 71
Height — Pituus —.664 .64 2
1 /Height — 1 /Pituus .763 .732
Dbh — D 13 —.329 —.499
—-. 3 09 —. 4 5 5
Dry Weight — Kuivapaino • .325 —.472
Crown ratio — Latvussuhde .527 .265
Height/Dbh — Pituus/D 1 3 .02 9 .157
Green weight of branches/tree — Oksien tuorepaino/puu . . .000 .161
Latitude — Leveysaste .0 28 .051
Branchiness class
—
Oksaisuusluokka .348 .20 2
22 Pentti Hakkila 75.1
y = Green weight of slash, kg/cu.m. of bole wood
x 1 = Tree height, m
x 2 = Branchiness class (1—5)
Table 2 shows the combined effect of tree height and branchiness class.
The effect of both factors is pronounced, but the green weight of slash per
cubic metre of bole wood is always greater for short trees than for long
independently of the branchiness class. This is due largely to the unmer
chantable top the significance of -which is great in small-sized trees.
Table 2. The green weight of slash in kilograms per cubic metro of bole wood, by
tree height and branchiness classes.
Taulukko 2. Oksien ja alle 6 cm:n latvuksen tuorepaino kiloina runkopuun kuutiometriä
kohti puun pituus- ja oksaisuusluokittain.
The green weight of slash per cubic metre of bole wood thus depends
decisively on the tree height. This has been established also by S ams e t
(1961). In his study in Norway the green weight of slash for spruces 20 cm
in dbh was for short and sharply tapering trees 150 % of the green weight
of merchantable wood. The corresponding figure was only 27 % for long and
slowly tapering trees whose bole had been self-pruned high.
42. Quantity of dry matter in the slash
421. Dry weight of slash per tree
The average dry weight of the slash of pine was 27.8 and that of spruce
27.2 kg per tree. The standard deviations were 27.8 and 18.9 kg per tree,
respectively. As can be seen in Figures 7 and 8, the variation was significantly
Species Equation B. Sy . x . kg
Pine y = 120 + 5421/ Xi .762 91
y = —2BO + 5480/xj + 62.4x 2 .845 75
Spruce y = 186 + 8483/xj .731 220
y = 438 + 8710/ Xi + 18.4 x
2
2
.775 203
Species I Height, m
Branchiness ( class — Oksaisuusluokka
Puulaji Pituus, m
l 2 3 4 5
Green weight of slash, kg/cu.m of bole wood
Oksien ja latvan tuorepaino, kgjk-m3 runkopuuta
Pine — Mänty
»
10 330 393 455 518
15 147 210 272 335
» 20 56 119 181 244
Spruce — Kuusi
»
10 507 599 727 893
15 217 309 437 603
» 20 71 163 291 457
Coniferous branches as a raw material source 75.1 23
Figure 7. The dry weight of slash in the research material as
a function of breast height diameter, in kilograms per tree. Pine.
Kuva 7. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino tutkimus
aineistossa puun rinnankorkeusläpimitan funktiona kiloina puuta
kohti. Mänty.
wider for large trees. Because in regression analysis the variation is supposed
to be equal within the whole range of the observations, the basic rules of
the method were violated.
The quantity of branches is mostly a result of genetic factors and earlier
growth conditions. The stand density during the different stages of develop
ment of the tree is especially important (Nylinder 1959, Schmidt
24 Pentti Hakkila 75.1
Figure 8. The dry weight of slash in the research material as
a function of breast height diameter, in kilograms per tree.
Spruce.
Kuva 8. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino tutki
musaineistossa puun rinnankorkeusläpimitan funktiona kibina
puuta kohti. Kuusi.
1960, Vachula 1963, Loomis, Phares and Crosby 1966,
Kozevnikov 1971). In the present material, however, it is possible
to consider only external tree characteristics in explaining the tree-to-tree
variation of the dry weight of slash. The best of the following independent
variables indicate either the size or the branchiness of a tree.
75.1 Coniferous branches as a raw material source 25
4 16354—71
For pine and spruce, the square of breast height diameter, i.e. the cross
section area, is the best single variable for explaining the dry weight of slash.
Thus, breast height diameter is again a more efficient variable than bole
volume. This is because the weight of branches increases with the diameter
and volume of the tree, and, on the other hand, because a tree of a certain
diameter class has more branches the more sharply it tapers or the smaller
its volume. It can be concluded that to predict the dry weight of slash in a
stand the total basal area of the trees should be known.
The characteristics depicting the branchiness of the tree cannot alone
explain the variation in the dry weight of slash satisfactorily. But if they are
used simultaneously with a size variable in a regression equation a fairly
close correlation is achieved.
Species It Sy . x , kg
Pine y = 2.7 + 0. o 798 Xj
2 .910 11.5
Spruce y= 3.2 + 0.1049 x
x
2
.912 7.8
Pine y= 3. l + 0.0236 •x
1
2
x
2
.938 9.6
Spruce y = 6.7 -f 1.47 Xj + 0.0164 X[
!
x, .924 7.3
Pine y = — O.i + 0.00141 x!
2
x
3
.942 8.7
Spruce y= 5.9 -f 0.00i 22 x x
2
x
3
.926 7.1
Independent variable Pine Spruce
Riippumaton muuttuja Mänty Kuusi
Size and age variables — Koko- ja ikämuuttujat
.498 .366
Height — Pituus .495 .685
Dbh — D,
3
.873 .899
(Dbh) 2 — (D 1-3 )
2 .907 .911
Volume
—
Tilavuus .854 .856
Dry weight — Kuivapaino .836 .855
Growth variables — Kasvumuuttujat
Height/Age — Pituus/Ikä —.202 .067
Dbh/Age — D x Jlkä .187 .232
Volume/Age — Tilavuus!Ikä .655 .637
Branch variables — Oksamuuttujat
Crown ratio
—
Latvussuhde .379 .409
Branchiness class — Oksaisuusluokka .530 .326
Thickest branch — Paksuin oksa .864 .791
Longest branch — Pisin oksa .787 .670
Other variables — Muut muuttujat
Height/Dbh — Pituus/D 1 3 .665 —. 4 5 5
Basic density — Puuaineen tiheys .20 2 .266
Latitude — Leveysaste .419 .266
(Dbh) 2 X Branchiness class — (Dj 3)
2 X Oksaluokka .. . .938 .914
(Dbh)
2
X Crown ratio — (D r 3)
2 X Latvussuhde .949 .926
26 Pentti Hakkila 75.1
y = Dry weight of slash, kg/tree
Xj = Dbh, cm
x 2 = Branchiness class (1—5)
x 3 = Crown ratio, %
The indicative values of Table 3 can be calculated from the equations.
They present the dry weight of slash depending on breast height diameter
and branchiness class. It may be stated that the commonest branchiness
classes for pine are 2 and 3, for spruce 3 and 4.
Table 3. The dry weight of slash in kilograms per tree by breast height diameter
and branchiness classes.
Taulukko 3. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen yhteenlaskettu kuivapaino puun
rinnankorkeusläpimitta- ja oksaisuusluokittain.
Figure 9. The dry weight of slash as a function of breast height
diameter and crown ratio, in kilograms per tree. Pine.
Kuva 9. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino puun
rinnankorkeusläpimitän ja latvussuhteen funktiona kiloina puuta
kohti. Mänty.
Species Dbh, cm i
Branchinese ; class — Oksaisuusluokka
Puulaji D x.a, cm
l 2 3 4 5
Dry weight of slash, kg/tree
( Oksien ja latvan kuivapaino, kgjpu- U
Pine — Mänty 10 5 8 10 13
» 15 8 14 19 24
» 20 13 22 31 41
» 25 18 33 47 62
» 30 24 46 67 88
Spruce — Kuusi 10 11 13 15 16
» 15 23 27 30 34
» 20 36 42 49 56
» 25 51 61 71 81
» 30 67 82 96 111
75.i Coniferous branches as a raw material source 27
Figure 10. The dry weight of slash as a function of breast
height diameter and crown ratio, in kilograms per tree. Spruce.
Kuva 10. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino puun
rinnankorkeusläpimitan ja latvussuhteen funktiona kiloina puuta
kohti. Kuusi.
A slightly closer correlation is obtained when in addition to the breast
height diameter the crown ratio is used rather than the branchiness class
(Fig. 9 and 10). Loomis, Phares and Crosby (1966) also found
a combination of breast height diameter and crown ratio an effective variable
in explaining the crown weight. When several variables are used simulta
neously, the proportion of unexplained variation can be further reduced.
The practical value of such equations, however, is small.
The differences between South and North Finland are difficult to elicit
in equations for the geographic variation of the branch weight becomes
hidden under size differences and other factors. The significance of the un
Species Number
rif
Variable added in the equation K Sy . x, kg
OI
variables
Pine 1 Dbh x Crown ratio .04» 8.7
2 Thickest branch X Longest branch .961 7.7
3 Height of living crown .963 7.5
4 Latitude x Dbh .969 6.8
5 Latitude .980 5.5
6 1 /Height .992 3.6
Spruce . .. 1 Dbh X Crown ratio .926 7.1
2 Thickest branch X Longest branch .940 6.5
3 Latitude .945 6.2
4 Latitude + Branchiness class .952 5.8
5 Height/Dbh .957 5.5
6 Crown ratio .9 6 3 5.1
28 75.i Pentti Hakkila
Figure 11. Examples of the crown form of spruce in southern (a, b) and northern (c f)Finland
Kuva 11. Esimerkkejä kuusen latvuksesta Suomen etelä- (a, b) ja pohjoisosissa (c f).
Coniferous branches as a raw material source 75.1 29
merchantable top is generally greater in practice in the north than in the
south, for trees are shorter there and are utilized less completely. The same
minimum measurement requirements were applied in the present work in
all parts of the country. However, the share of the unmerchantable top in
the total dry matter of slash is small except for small-sized trees. Although,
for instance, the crown of the northern spruce differs distinctly in appearance
from the southern spruce (Fig. 11), geographic differences in the weight of
slash seem to be fairly small.
422. Dry weight of slash in per cent of bole dry weight
The dry weight of the slash of pine was on an average 30.9 % and that of
spruce 72.8 % of the total dry weight of full tree bole including the bark.
The standard deviations of these figures were 15.4 and 37.4 %.
In the earlier material of large saw timber trees the corresponding per
centage was 26.0 for pine and 48.6 for spruce. In a 44-year old pine stand
and a 60—70-year old spruce stand, both growing on
in Sweden, the dry weight of crown was 45 and 36 % of the bole dry weight
(Holmen 1964).
The relative dry weight of slash is more difficult to explain by the ex
ternal tree characteristics than dry weight expressed in kilograms. Variables
that illustrate bole size are no longer equally effective. Breast height diameter
in particular loses its power of explanation completely. Keays (1971 d)
summarized several studies and concluded that the percentage slash in dif
ferent tree species does not vary appreciably over a breast height diameter
range from 8 to 14 inches. In equations that illustrate relative branch
Figure 12. The dry weight of slash in the research material as
a function of breast height diameter, in per cent of the dry
weight of full tree bole. Pine.
Kuva 12. Oksien ja alle 6 cm:n lalvakappaleen kuivapaino tutki
musaineistossa puun rinnankorkeusläpimitan funktiona prosent
teina kuorellisen runkopuun kuivapainosta. Mänty.
30 Pentti Hakkila 75.1
Figure 13. The dry weight of slash in the research material as
a function of breast height diameter, in per cent of the dry
weight of full tree bole. Spruce.
Kuva 13. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino tutki
musaineistossa puun rinnankorkeusläpimitan funktiona prosent
teina kuorellisen runkopuun kuivapainosta. Kuusi.
Figure 14. The dry weight of slash in the research material as a function of tree height, in
per cent of the dry weight of full tree bole. Pine.
Kuva 14. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino tutkimusaineistossa puun pituuden
funktiona prosentteina kuorellisen runkopuun kuivapainosta. Mänty.
75.1 Coniferous branches as a raw material source 31
Figure 15. The dry weight of slash in the research material as a function of tree height, in
per cent of the dry weight of full tree bole. Spruce.
Kuva 15. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino tutkimusaineistossa puun pituuden
funktiona prosentteina kuorellisen runkopuun kuivapainosta. Kuusi
data, breast height diameter is always replaced by tree height, as was
seen earlier in respect of the crown ratio (cf. Figs. 12—15). The relative
quantity of pine and spruce branches is, however, greatest on an average
in small trees. The reverse applies to the birch (Usoltsev 1971).
Independent variable
Riippumaton muuttuja
Pine
Mänty
r
Spruce
Kuusi
Size and Age variables — Ikä- ja kokomuuttujat
. .
.
. .
195 —.23 8
. . . . .631 —.654
1 /Height — 11 Pituus
Dbh — Di 3
Volume
—
Tilavuus
Dry weight — Kuivapaino
.
.
.
.
.723
.
.
.
.
.23 4
....
. 232
....
.
257
.752
.45 3
.42 7
.448
Growth variables — Kasvumuuttujat
. . . . .056 .051
Dbh/Age
Volume/Age
....
.136
.... . 177
.053
.301
Branch variables — Oksamuuttujat
Crown ratio — Latvussuhde
Branchiness class — Oksaisuusluokka
.... .562
.... .416
.338
.246
32 Pentti Hakkila 75.1
If the. total length of tree and a variable that depicts the height of the
living crown are used together as independent variables it is possible to
explain almost three-fourths of the variation. However, the standard devia
tion from the regression equation remains great, especially for the spruce.
For this reason only the equation for the pine is given and Fig. 16 gives
for the spruce only the average curve levelled by eye.
Figure 16. The dry weight of slash as a function of tree height and crown
ratio, in per cent of the dry weight of full tree bole.
Kuva 16. Oksien ja alle 6 cm:n latvakappaleen kuivapaino puun pituuden ja
latvussuhteen funktiona prosentteina kuorellisen runkopuun kuivapainosta.
y = Dry weight of slash, per cent of bole dry weight
= Lower limit of living crown, m
x 2 = Tree height, m
x 3 = Crown ratio, %
When several variables that illustrate the branchiness or size of tree are
added to the regression equations a fairly close correlation is achieved. It is
possible to explain 91 % of the variation for pine and 95 % for spruce.
Sy .x, %
Pine Y = —69 + 1.9 Xj + 648/x 2 + 0. 7s xs .859 7.9
Other variables
Height/Dbh — Pituus/Dj 3 —.125 . 2 6 2
Basic density — Puuaineen tiheys . 3 3 9 .003
Latitude — Leveysaste .070 .017
Coniferous branches
as
a
raw material source 75.1 33
5 16354—71
43. Composition of the dry matter in the slash
431. Dry weight of needles
It is important to know the weight of the needles per tree and their share
in the dry matter of the slash. These data are needed when branches are
utilized in the pulp and board industries or green parts of wood are used in
the chemical industry, and when the amount of nutrients moving from the
forest with slash is calculated.
The dry weight of needles varies seasonally. The present material was
collected in the summer. All the sample trees had been marked for removal,
and the foliage of the trees to be harvested in selective thinnings is lighter
in weight on an average than that of trees of the same size left to grow. The
average of pine needles per tree was 6.1 and of spruce needles 9. o kg. The
standard deviations corresponding to these figures were 5.2 and 6.7 kg.
Tree-to-tree variation of the dry weight of foliage is explained best by
breast height diameter and crown ratio. With spruce, geographic variation
must also be considered. Northern trees of the same diameter class are
shorter than southern trees, and spruce at any rate has more dead branches
within the living crown in the north. The foliage of northern spruce is cor
respondingly smaller for these reasons.
y = Dry weight of needles, kg/tree
Xj = Db'n, cm
x 2 = Crown ratio, %
x 3 = Latitude
K Sy .X, kg
Pine y = 9. 5 + 0. 54x x + 0. 1 17 x 2 .847 2.8
Spruce . . y= 16. o + 5. 18 Xj —O.O 63 4 XjX, +o.il 8 x, .83 3 3. 7
Species Number
of
Variable added in the equation E Sy • x, °/i
variables
Pine
....
i Lower limit of crown . 750 10.2
2 1/Height .816 8.9
3 Crown ratio .860 7.9
4 Longest branch .877 7.4
5 Height/Dbh .884 7.2
6 Branchiness class .888 7.1
7 Dbh . 892 7.0
8 (Dbh) 2 x C'rown ratio .956 4.5
Spruce . . . 1 1/Height .75 1 24.7
2 Crown ratio .839 20.3
3 Lower limit of crown .861 19.0
4 Longest branch .873 18.1
5 (Dbh)
2
x Crown ratio .892 16.9
6 (Dbh) 2 x Branchiness class .977 8.0
34 Pentti Hakkila 75.1
The equations are applicable to trees 7—30 cm in diameter. They give
reliable results for trees with an average crown, but the foliage figures ob
tained for small trees are too low.
Table 4 was calculated using the equations mentioned above. It gives an
idea of the dry matter content of the needles of the stand. For instance, if
there are 1 000 trees per hectare in a pine stand, the breast height diameter
is 15 cm on an average and the crown ratio 50 %, the dry weight of needles
is then 4.5 tons/hectare. The quantity of needles in a corresponding spruce
stand in which the crown ratio of the trees is 70 % is ll.i tons/hectare in
the south and 6.3 in the north. It may be mentioned that in Kozevni
kov's studies in Soviet conditions the per-hectare quantity of needles
most advantageous for the production of a 27-year pine stand was 5.5 tons.
Table 4. Dry weight of needles per tree, as a function of breast height diameter and
crown ratio.
Taulukko 4. Neulasten kuivapaino puuta kohti rinnankorkeusläpimitan ja latvussuhteen
funktiona.
The dry weight of needles for pine in the material averaged 7.2 and for
spruce 24.0 % of the dry weight of unbarked bole wood. The standard devia
tion between trees was correspondingly 4.i and 14.5 %. Relatively, there
fore, spruce had considerably more needles than pine (cf. Rennie 1955).
However, the average height of the spruces was only 12 m, against 14 m for
the pines, and the proportion of needles in the total dry matter decreases
when the height of the tree increases.
Species Dbh, cm
Crown ratio, % — Latvus suhde, %
Puulaji Dj.3, cm
30 50 70 90
Dry weight of needles, kg/tree
Neulasten kuh apaino, kgjpuu
Pine, whole country — Mänty, koko maa 10 1.8 4.1
» 15 2.1 4.5 6.8
» 20 4.8 7.2 9.5
» 25 7.5 9.9 12.2
» 30 10.2 12.6 14.9
Spruce in south — Kuusi etelässä
»
10 2.4 4.8 7.1
15 8.7 11.1 13.4
» 20 14.9 17.3 19.6
» 25 21.2 23.6 25.9
»
30 27.4 29.8 32.1
Spruce in north — Kuusi pohjoisessa .... 10 3.9
»
....
15 3.9 6.3 8.6
» .... 20 8.5 10.9 13.2
25 13.2 15.6 17.9
75.1 Coniferous branches as a raw material source 35
y = Dry weight of needles, per cent of the dry weight of full tree bole
Xj = Height, m
x 2 Crown ratio, %
The unexplained variation remains so great for spruce that the equation
cannot be applied for practical needs. Suffice it to mention that if the crown
ratio is 70—80 % the dry weight of the foliage of the smallest merchantable
trees may be over a half of the weight of the full tree bole whereas, for large
sized trees the corresponding weight is perhaps 10 %. When a tree loses its
vitality and the crown decreases, the percentage of foliage approaches zero.
In general, the percentage foliage is strongly dependent on site class, stand
density and growth season (Keays 1971 b). The equation for the pine
is essentially more reliable and permits calculation of the following table.
The proportion of the dry weight of needles in the biomass of the entire
above-ground portion of the sample trees was 5.5 % for pine and 14. o %
for spruce. The variation can be explained by the same variables as used
above, but the degree of determination remains somewhat lower.
432. Dry weight of branchwood
In the conventional processes of the forest industries the proportion of
wood in the slash raw material should be as great as possible. In pulping,
for example, the presence of bark and needles is always harmful and can be
allowed to a rather low limit only. Therefore the proportion of wood in the
total dry matter of branches, crown or slash is of special interest from the
utilization point of view.
The weight of debarked branchwood without the unmerchantable top in
the material was 13.3 kg/tree for pine and 9.0 for spruce. The standard
deviation between trees was 17.9 and 8.1 kg/tree, respectively. The variation
is explained by the same factors as in the total dry matter content of slash.
The best variable is again the square of the breast height diameter.
R Sy .xi %
y = 8.3 + 116/Xj + 0.140 X 2 .797 2.5
y = 36.7 + 286/ xx + 0.452 X 2 .664 12.4
Crown ratio, % — Latvus suhde, %
Height, m
Pituus, m
30 50 70
Dry weight of needles, % of the dry weight
of full tree bole
Neulasten kuivapaino, % rungon kuivapainota
10 7.5 10.3 13.1
15 3.6 6.4 9.2
20 1.7 4.5 7.3
36 Pentti Hakkila 75.1
y = Dry weight of branchwood, kg/tree
Xj = Dbh, cm
x 2 = Height, m
x 3 = Branchiness class (1—5)
When logging residues are harvested the unmerchantable top becomes
automatically mixed with the branches. The amount of additional raw ma
terial accumulating per tree grows. The total wood material of branches and
top in the sample trees weighed 15.l kg for pine and 10.7 kg for spruce; the
corresponding deviations were 18.0 and 8.2 kg/tree. The unmerchantable
top contained an average of 1.8 kg of wood fairly regardless of the tree size,
and its inclusion is seen in the regression equations, too, chiefly as the in
creasing of the constant term.
y = Total dry weight of wood in branches and unmerchantable top, kg/tree
Xj = Dbh, cm
x 2 = Height, m
x 3 = Branchiness class (1—5)
The dry weight of wood in the slash of South Finnish trees of average
branchiness class and stem form (cf. Kalliola 1971) is calculated in
Table 5. Deviations from the table may be great in individual cases, especially
for pine.
Table 5. The dry weight of wood in the slash in southern Finland in kilograms per tree,
by breast height diameter classes.
Taulukko 5. Puuaineen kuivapaino oksissa ja alle 6 cm:n latvakappaleessa kiloina
puuta kohti rinnankorkeusläpimittaluokittain Etelä-Suomessa.
E Sy .x, kg
Pine ... y=7.2 + 0.0505x 1
2 1.39x
a
+ 0.14XjX 3
.927 6.7
Spruce. . y=2. 9 1.01 + 0.0550X!® + 0.16 XjX 3 .935 2.9
®y • xt kg
Pine y = 8.7 + 0.0507 Xj
2
1. 39 x 2 + 0.1 4 XjXg .932 6.5
Spruce .. y = 4.4 —O. 99x 1 + 0.0557x 1
2
+ 0- 18x ix 3 .933 2.9
Dbh, cm
Dx. 3 , cm
Pine - — Mänty Spruce ! — Kuusi
Branches
Oksat
Branches + top
Oksat + latva
Branches
Oksat
Branches + top
Oksat + latva
Dry weight of wood, kg/tree — Puuainetta, kg/puu
10 2.5 4.0 3.9 5.7
15 5.7 7.2 8.5 10.4
20 11.3 12.9 15.9 18.1
25 21.0 22.6 26.0 28.4
30 33.8 35.4 38.9 41.6
Coniferous branches as a raw material source 75.i 37
The dry weight of wood in the branches was 12.9 % of bole wood without
bark for pine and 24.0 % for spruce. The deviation between the trees was
7.x and 12.3 %, respectively. The following correlation coefficients are as
sociated with the variation.
Individual variables explain the relative quantity of branch wood un
satisfactorily. The share of branch wood for pine is greatest in trees with a
long crown and which belong to the poorest branehiness classes. For spruce,
on the other hand, the share of branch wood seems to be greatest in young
trees. However, the correlations are weak and the significance of tree size in
particular appears to be small. About 71 % of the total variation for pine
and 54 % for spruce can be explained, but this requires 10 variables in the
equation and its practical value is consequently nil.
In an earlier material of saw timber trees collected chiefly from South
Finnish seed tree areas branch wood in pine accounted for 13.2 % of the
bole wood dry matter and in spruce for 22.1 %. The corresponding figures in
the present material, 12.9 and 24. o %, are in good accord with the earlier
results. The significance of tree size thus does not appear to be decisive.
When the unmerchantable top is taken into account, the quantity of wood
recoverable from slash is, however, distinctly greater, relatively considered,
the smaller the tree in question.
433. Proportion of different components
The distribution of the dry matter of the above-ground part of pine and
spruce between wood, bark and needles is seen in Tables 6 and 7 and Fig. 17
which illustrate the unadjusted means of the original material by breast
height diameter and crown ratio classes. The value 100 was given to the
merchantable portion of bole in each class of the tables. The following con
clusions may be drawn.
When the minimum measurements of pulpwood are 2-m length and
6-cm diameter the proportion of the unmerchantable top of the
smallest merchantable trees is over 20 % of the bole dry matter, but
Independent variable
Riippumaton muuttuja
Pine
Mänty
Spruce
Kuusi
r
l/Age — 1 /Ikä
Height — Pituus
Dbh — Di
s
Crown ratio
—
Latvussuhde
Branchiness class — Oksaisuusluokka
.234
—.201
.350
.608
.665
.558
—.4 78
.217
.366
.312
38 Pentti Hakkila 75.1
Figure 17. The distribution of the dry matter of full tree into wood, bark and needles,
by breast height diameter classes in southern (S) and northern (N) Finland.
Kuva 17. Puun maanpäällisen osan kuiva-aineen jakaantuminen puuaineen, kuoren ja
neulasten kesken rinnankorkeusläpimittaluokittain Suomen etelä- (S) ja pohjois-(N)osissa.
Figure 18. The relative dry weight and composition of slash when the dry weight of bole
including the bark is denoted as 100.
Kuva 18. Oksien ja latvakappaleen suhteellinen kuivapaino ja koostumus, kun kuorelliselle
runkopuulle annetaan arvo 100.
75.1 Coniferous branches as a raw material source 39
Taulukko 6. The distribution of the dry matter of full pine tree into wood, bark and
needles in South and North Finland.
Taulukko 6. Männyn maanpäällisen osan kuiva-aineen jakaantuminen puuaineen,
kuoren ja neulasten kesken Etelä- ja Pohjois-Suomessa.
Tree component
Dbh , cm — Dj.3, cm
Puun osa —10 11—15 16—20 21—25 26—30
South, crown ratio 21—
Bole
*
— Käyttöosa
*
Top — Latva
— Wood — Puu
—■ Bark — Kuori
40 % — Etelä, latvussuhde 21—40 %
100.0 100.O lOO.o 100.O
16.4 3.9 1.9 1.2
2.3 0.5 0.3 0.2
•— Total —- Yhteensä
Crown — Oksat
—• Wood — Puu
—- Bark — Kuori
—
Needles — Neulaset
18.7
6.7
4.5
6.9
4.4
6.5
3.7
5.8
2.2
5.8
3.2
3.9
1.4
8.1
3.6
4.0
— Total — Yhteensä 18.1 16.1 12.9 15.7
Slash — Latva + Oksat
South, crown ratio 41—
Bole —■ Käyttöosa
Top — Latva
—
Wood
—
Puu
—
Bark
—
Kuori
36.8 I 20.5 I 15.1
60 % — Etelä, latvussuhde 41—6
100.O | lOO.o j lOO.o
9.9 3.9 2.3
1.6 1 0.6 0.4
17.1
0 o/ V /o
lOO.o
1.2
0.2
100.0
0.8
0.1
— Total — Yhteensä
Crown
—
Oksat
■—- Wood
—
Puu
— Bark — Kuori
—
Needles
—
Neulaset
11.5
10.9
5.8
7.7
4.7
8.9
5.0
7.8
2.7
12.0
5.6
7.9
1.4
11.3
5.3
5.8
0.9
13.4
5.4
5.5
— Total
—
Yhteensä 24.4 21.7 25.5 22.4 24.3
Slash — Latva + Oksat
South, crown ratio 61 —
Bole — Käyttöosa
Top — Latva
— Wood
—
Puu
—
Bark — Kuori
35.9 | 26.4 | 28.2
80 % — Etelä, latvussuhde 61 —8
100.0 lOO.o | lOO.o
16.9 4.0 2.4
2.7 I 0.8 0.4
23.8
n o/
J /o
100.O
1.7
0.3
25.2
— Total — Yhteensä
Crown
—
Oksat
— Wood — Puu
—
Bark
—
Kuori
— Needles — Neulaset
19.6
14.5
9.9
15.5
4.8
15.3
8.2
11.9
2.8
17.3
8.0
11.1
2.0
19.7
10.0
13.6
— Total — Yhteensä 39.9 35.4 36.4 43.3
Slash — Latva + Oksat
North, crown ratio 41—6C
Bole — Käyttöosa
Top — Latva
—
Wood
—
Puu
—
Bark — Kuori
59.5 | 40.2 | 39.2
% — Pohjoinen, latvussuhde 41-
100.0 100.0 100.O
16.2 6.5 2.9
2.6 0.9 0.4
45.3
-60 %
lOO.o
1.3
0.2
lOO.o
0.8
0.1
—
Total
—
Yhteensä
Crown
—
Oksat
■— Wood — Puu
•—
Bark
—
Kuori
—
Needles
—
Neulaset
18.8
19.9
10.3
14.1
7.4
13.7
7.1
8.9
3.3
16.3
7.5
6.3
1.5
15.6
6.6
6.0
0.9
15.4
5.7
5.0
— Total — Yhteensä 44.3 29.7 30.1 28.2 26.1
Slash — Latva + Oksat | 63.1 | 37.1 | 33.4
*
Merchantable bole with bark. — Rungon käyttöosa kuorineen.
29.7 27.0
40 Pentti Hakkila 75.1
Table 7. The distribution of the dry matter of full spruce tree into wood, bark and
needles in South and North Finland.
Taulukko 7. Kuuden maanpäällisen osan kuiva-aineen jakaantuminen puuaineen,
kuoren ja neulasten kesken Etelä- ja Pohjois-Suomessa.
Tree component
Dbh, cm - Dm, cm
Puun osa
—10 11 If. 16—20 21—25
South, crown ratio 41—
Bole
*
•— Käyttöosa
*
1
Top — Latva
— Wood — Puu
— Bark — Kuori
60 % — Etelä, latvussuhde 41 —60 %
lOO.o | 100.O ! 100.O
10.7 5.0 2.1
2.3 1 1.1 ! 0.5
— Total — Yhteensä 13.0 6.1 2.6
Crown — Oksat
— Wood — Puu 21.0 14.1 13.5
— Bark — Kuori 11.5 8.0 7.4
— Needles — Neulaset 20.9 15.6 14.5
•—
Total
—
Yhteensä 53.4 37.7 35.4 |
Slash — Latva + Oksat 66.4 43.8 38.0
South, crown ratio 61— 80 % — Etelä. , latvussuhde 61—80 %
Bole — Käyttöosa 1 lOO.o lOO.o 100.O 100.O
Top — Latva
■—
Wood
—
Puu 14.4 4.9 2.2 1.5
•— Bark — Kuori 3.0 1.2 0.6 0.4
—
Total —• Yhteensä 17.4 6.1 2.8 1.9
Crown
—
Oksat
—
Wood — Puu 25.4 18.3 14.7 14.2
—
Bark
—
Kuori 16.6 11.6 10.0 10.8
— Needles —• Neulaset 32.4 20.8 18.2 16.5
—
Total
—
Yhteensä 74.4 50.7 42.9 41.5
Slash — Latva + Oksat 91.8 I 56.8 45.7 43.4
South, crown ratio 81 + % — Etelä. , latvussuhde 81 + %
Bole — Käyttöosa 1 100.O lOO.o 100.O lOO.o
Top — Latva
— Wood — Puu 17.6 5.9 2.6 1.4
— Bark — Kuori 4.0 1.3 0.7 0.4
— Total —- Yhteensä 21.6 7.2 3.3 1.8
Crown
—
Oksat
■— Wood — Puu 38.7 28.8 21.7 14.9
— Bark —• Kuori 29.3 19.6 14.8 9.6
—
Needles
—
Neulaset 59.5 36.4 24.5 15.4
—
Total — Yhteensä 127.5 84.8 61.0 39.9
Slash — Latva + Oksat 149.1 92.0 64.3 | 41.7
North, crown ratio 61—80 % — Pohjoinen, latvussuhdi e 61—80 %
Bole — Käyttöosa 100.O lOO.o I lOO.o
Top — Latva
— Wood -— Puu 19.1 10.8 4.7
—
Bark
—
Kuori 5.2 3.1 1.7
-—
Total
•—
Yhteensä
Crown — Oksat
— Wood — Puu
•— Bark — Kuori
— Needles — Neulaset
24.3
35.6
26.9
32.0
13.9
26.8
18.2
15.0
6.4
19.2
13.0
12.2
— Total — Yhteensä 94.5 60.o 44.4
Slash — Latva 4- Oksat
Continues — Jatkuu
118.8 73.9 50.8 j
Coniferous branches as a raw material source 41 75.i
6 16354—71
in large saw timber trees the proportion remains under 1 %. It is
greater in the north than in the south owing to the stem form.
The proportion of different components in the slash correspondingly
depends decisively on the crown ratio. Branchwood for an average pine
is 11—13, branch bark 5—7 and needles 6—B % of the dry weight of
the merchantable portion of the stem. The corresponding percentages
for South Finnish spruce are 15—25 % of wood, 10—20 % of bark
and 15—30 % of needles; the figures are even higher for North Finnish
spruce.
Wood material accounts for over a half of the total dry matter content
of slash with pine and for only 40 % with spruce (cf. Fig. 18).
The proportion of needles varies over a wide range with the size and
vitality of the tree. The dry matter content of needles in large saw
timber trees which have a small crown ratio is only 3—4 % of the
dry matter of the merchantable timber for pine and 10—15 % for
spruce. The corresponding figures may be 15 % for pine and as high
as 50 % for spruce when the trees are of small size.
The majority of the branches are green. The amount of dead branches
varies over a wide range from tree to tree and cannot be explained satis
factorily by tree size. Dead branches in pine accounted for an average of 12
and in spruce for 10 % of the dry weight of branch wood without unmer
chantable top.
Tree component
Dbh, cm — - Di. s, cm
Puun osa
—10 11—15 16—20 21—25
North, crown ratio 81 + % — Pohjoinen, latvussuhde 81 + %
Bole
*
— Käyttöosa * 100.0 100.0 100.0 100.0
Top — Latva
— Wood — Puu 26.7 7.9 3.3 1.7
— Bark — Kuori 5.2 1.9 1.1 0.5
—
Total —• Yhteensä 31.9 9.8 4.4 2.2
Crown — Oksat
—
Wood
—
Puu 26.4 29.6 22.8 25.0
— Bark — Kuori 28.4 23.9 17.0 15.4
—
Needles
—
Neulaset 55.6 28.9 18.2 12.4
-—
Total
—
Yhteensä 110.4 82.4 | 58.0 52.8
Slash — Latva + Oksat 142.3 92.2 62.4 55.0
*
Merchantable bole with bark. — Rungon käyttöosa kuorineen.
Pentti Hakkila 42 75.1
44. Technical properties of branchwood
441. Diameter distribution
In the harvesting of branches, an endeavour may be made to collect either
all of the dry matter or only the parts of a branch with a certain minimum
diameter. The choice depends partly on the distribution of dry matter into
diameter classes. The same data are needed also in the planning of chippers,
screens and other machines.
In Table 8 each diameter class contains from each
branch the part whose thickness measured outside
the bark is between the minimum and maximum
limits of the class. The smallest class represents technical foliage
and contains also needles. It should be emphasised that classification is thus
not based on the butt diameter of the branch.
Table 8. The distribution of the dry matter of living branches into diameter classes
in trees of different breast height diameter in South Finland.
Taulukko 8. Elävien oksien kuiva-aineen jakaantuminen läpimittaluokkiin erikokoisissa
puissa Etelä-Suomessa.
In the smallest merchantable trees as much as 80 % of the dry matter
of living branches consists of technical foliage. Even in saw timber trees its
share is over 40 % for pine and 50—60 % for spruce.
Species
Branch
diameter, cm
Dbh of the tree, cm — Putin ) 1>t , cm
Puulaji Oksan läpi-
mitta, cm 6—10
11—15 16—20 21—25 26—35 36 +
% of the dry matter of the crown*
% oksien kokonaiskuiva-aineesta*
Pine — Mänty
»
— i 79 76 68 62 46 42
1
—
2 20 19 17 15 12 10
» 2 — 4 1 5 14 21 27 23
» 4 — 6 — —- 1 2 14 17
» 6 — 8 —. 1 7
» 8 + — — — — 0 1
Total
—
Yht. 100 100 O o 100 100 100
Spruce — Kuusi — 1 84 76 74 72 59 55
» 1 — 2 16 22 20 18 15 10
» 2
—
4 0 2 6 10 25 33
» 4 — 6 — — — 0 1 2
Total — YM. | 100 | 100 | 100 | 100
*
Does not include the dead branches. — Ei sisällä kuolleita oksia.
O O O O
75.1 Coniferous branches as a raw material source 43
When bark and needles are omitted and mere wood material is considered,
the emphasis shifts to slightly thicker branches (Table 9), but even in saw
timber trees almost all branchwood is nevertheless under 5 cm in diameter
in pine and under 4 cm in spruce. Small trees yield a rather small amount
of branchwood over 2 cm in diameter.
Table 9. The distribution of wood proper of living branches into diameter classes in
trees of different breast height diameter in South Finland.
Taulukko 9. Elävien oksien puuaineen jakaantuminen läpimittaluokkiin erikokoisissa
puissa Etelä-Suomessa.
The share of dead branches has been omitted from the tables. Often only
the butt end remains and for that reason their wood material is thicker on
an average than that of living branches, especially in pine.
442. Moisture content
The moisture content of living trees varies with the season of the year
and the time of day. The present material was collected during the summer
months and the trees were always felled in the daytime. Some of them were
left lying up to 24 hours before the moisture samples were taken. The mois
ture percentages measured are therefore lower than the average for branches
of living trees. From the practical point of view cost of transportation
and industrial processing the error is not significant.
Species
Puulaji
Branch
diameter, cm
Oksan läpi-
mitta, cm
6—10
Dbh of the tree, cr
11—15 16—20
a — Puun
21—25
Dj.
3,
cm
26—35 36 +
% of the dry weight of branchwood
% oksapuun kuivapainosta
Pine — Mänty — i 55 48 38 34 20 16
» 1 — 2 44 41 32 24 15 13
» 2 — 4 1 11 28 39 41 33
» 4 — 6 — — 2 3 22 25
» 6 — 8 — — — — 2 11
» 8 + — — — - 0 2
Total — Yht. O o TH O o O o O O 100 100
Spruce — Kuusi
»
— 1 55 43 42 39 25 20
1-2 45 52 46 38 27 17
» 2 — 4 0 5 12 23 47 59
» 4-6
— —
0 1 4
Total
—
Yht. O O O o O o 100 O o rH 100
44 Pentti Hakkila 75.1
Table 10. Moisture content of wood and bark in living branches and unmerchantable top.
Taulukko 10. Oksien ja käyttämättä jäävän latvakappaleen puuaineen ja kuoren kosteus.
In the present work, moisture content shows the weight
of water in ratio to the weight of dry matter. The
results warrant the following conclusions.
The moisture content of green slash is higher for pine than spruce.
The moisture content is higher in the south than in the north.
The average moisture content is higher in small than in large-sized,
trees.
The moisture content is highest in needles, then in bark and lowest in
wood material.
The moisture content is higher in the thin parts of the branch than in
the thick.
The moisture content of the unmerchantable top is extremely high,
140—160 %. The northern spruce is an exception, however.
- The average moisture content of slash immediately after cutting during
the summer is 120—140 % for pine in South and 110—130 % in North
Finland. The corresponding moisture contents for spruce are 100—
120 and 80—95 %.
443. Bark percentage
Bark percentage shows the proportion of bark
in the total dry weight of wood and bark. In the thinnest
Species
Puulaji
Component
Komponentti
South — Etelä North — Pohjoinen
Wood
Puu
Bark
Kuori
Average
Keskim.
Wood
Puu
Bark
Kuori
Average
Keskim.
Moisture content, % — Kosteus, %
Branches — Oksat
Pine — Mänty ... — 1 cm *135 *112
1 — 2 cm 122 141 127 126 115 123
» 2 — 4 cm 113 149 119 114 118 115
» 4
—
6 cm 103 137 107 98 122 101
» 6 — 8 cm 87 126 90 90 125 93
» Top — Latva 153 170 155 146 137 145
Branches — Oksat
Spruce — Kuusi ... — 1 cm *117
*
89
» 1
—
2 cm 71 106 81 73 74 73
» 2 — 4 cm 64 106 74 68 66 68
» 4 — 6 cm 70 83 73 76 63 73
Top — Latva 142 138 141 103 99 102
* Includes the needles. — Sisältää neulaset.
Coniferous branches as a law material source 75.i 45
branches, diameter less than 1 cm, the bark percentage was measured after
the needles had been separated from the technical foliage. The results are
presented in Table 11.
Table 11. Bark percentage by weight in branchwood of different diameter.
Taulukko 11. Kuoren kuivapainoprosentti oksapuun läpimittaluokittain.
*
Does not include the needles. Ei sisällä neulasia.
**
According to the earlier material of large saw timber trees. Aikaisemman tukkipuu
aineiston mukaan.
The bark percentage data are based on the total material, except that
for branches under 1 cm in thickness the bark percentage was determined
only from a limited number of samples because of the slowness of separating
the bark. The material does not contain dead branches which have largely
shed their bark, especially in pine. The following conclusions may be drawn
from the table.
The bark percentage decreases fast with the increase in branch thickness.
The thinnest part of the branch contains more bark than wood, but
in thick branches the proportion of bark is under 10 %.
If the thickness of the branch is the same, the bark percentage is
higher for spruce than for pine. The average difference between tree
species is considerable also because pine branches are thicker than
spruce branches.
- The bark percentage is higher in the north than in the south. The
difference is greater for spruce.
The average bark percentage of slash depends on the thickness of the
branches and, thus, on the size of the tree. This is seen in Table 12 in which
also dry branches are included. The bark percentage on branches of different
tree species as a rule is highly variable, depending particularly upon branch
diameter (cf. Keays 1971 c).
Component
Komponentti
Pine — Mänty Spruce
-
— Kuusi
South
Etelä
North
Pohjoinen
South
Etelä
North
Pohjoinen
Branches — Oksat
Bark percentage — Kuoriprosentti
—
1 cm* 53.0 51.0 57.0 57.0
1
—
2 cm 26.1 28.3 29.2 35.0
2 — 4 cm 16.5 18.6 23.1 31.5
4
—
6 cm 11.0 12.7 **14.7
6 — 8 cm 7.2 9.8
Top — Latva 13.2 13.2 19.6 23.1
46 Pentti Hakkila 75.1
Table 12. The average bark percentage of branches and total slash in trees of different
breast height diameter after the removal of needles.
Taulukko 12. Erikokoisten puitten oksien kuoren keskimääräinen kuivapainoprosentti
neulasten poistamisen jälkeen.
* Does not include the needles. Ei sisällä neulasia.
The average bark percentage of branches, depending on tree size, is
about 35 for pine and 40 for spruce. When the unmerchantable top is included,
the bark percentage drops in pine to below 30 and in spruce to 35—40. The
effect of the unmerchantable top is greatest in small trees and the bark
percentage of slash may therefore be lowest in small-sized trees.
444. Basic density
Basic density refers to the weight of absolutely
dry wood in kilograms per cubic metre of green
wood. The dry weight of wood includes extractives the proportion of
which is high in branchwood.
The basic density of branchwood varies over a broad range. The density
of softwoods in cross section is highest in the reaction wood of the lower
part of the branch (Fig. 19), in hardwoods in the upper part. The density
diminishes longitudinally towards the tip of the branch (Fig. 20).
Branches contain exceptionally abundant reaction wood and the cells
especially in the spruce are therefore thick-walled. As there are also plentiful
extractives, the density is higher in the branch than in the bole. The average
density of branchwood alone in the investigation material from South Fin
land was higher than that of bole wood; the difference was 5 per cent for pine
and 51 per cent for spruce.
Pine —■ Mänty Spruce - — Kuusi
Dl,, cm
South
Etelä
North
Pohjoinen
South
Etelä
North
Pohjoinen
Branches
*
—
Oksat Bark percentage — Kuoriprosentti
6
—
10 37.5 34.1 39.7 44.1
11
—
15 36.2 35.3 39.3 42.9
16 — 20 32.7 30.7 39.3 42.4
21
—
30 30.4 28.8 39.0 38.3
Slash * — Oksat * + latva
6 — 10 26.7 26.4 33.7 37.2
11
—
15 30.7 29.5 36.2 38.7
16 — 20 29.8 28.3 37.6 40.4
21 — 30 29.3 27.9 38.0 37.6
Coniferous branches as a raw material source 75.i 47
Figure 19. An example of the variation of basic density in a butt cross-section
of pine and spruce branch. The figure is based on microdensitometric measure
ments of radiographs.
Kuva 19. Esimerkki puuaineen tiheyden vaihtelusta männyn ja kuusen oksan
tyvileikkauksessa. Piirros perustuu röntgenkuvasta tehtyihin mikrodensitometri
mittauksiin.
The density is at its highest in knotwood, i.e., branchwood embedded
inside the bole, and the density of branchwood proper is higher in the lower
edge of the butt of the branch. The density is already considerably lower at
a distance of half a metre from the bole.
If branchwood is classified in diameter classes, the average density of
the thick branches is highest (Table 13). However, it should be noted that
in a certain branchwood diameter class wood from the butt of a small branch
is always denser than wood from the top end of a large branch.
The basic density of unmerchantable top is considerably lower than that
of branches. In consequence, the average density of slash is significantly
lower in small trees in which the share of the top is more important than in
saw timber trees.
Pentti Hakkila 75.1 48
Figure 20. An example of the variation of basic density in the longi
tudinal direction of the branches in a pine (left) and in a spruce tree.
The underlined numbers refer to knotwood.
Kuva 20. Esimerkki puuaineen tiheyden vaihtelusta oksien pituus
suunnassa eräällä männyllä (vasen) ja kuusella. Alleviivatut luvut
viittaavat rungon sisäiseen oksanosaan.
Table 13. Average basic density of wood in living branches and unmerchantable top.
Taulukko 13. Elävien oksien ja käyttämättä jäävän latvakappaleen keskimääräinen
puuaineen tiheys.
*
According to the earlier material of large saw timber trees. Aikaisemman tukkipuu
aineiston mukaan.
** Does not include branchwood less than 1 cm in diameter nor dead branches. Ei sisällä
alle 1 cm:n paksuista oksapuuta eikä kuolleita oksia.
Component
Komponentti
Pine — Mänty Spruce - — Kuusi
South
Etelä
North
Pohjoinen
South
Etelä
North
Pohjoinen
Branches — Oksat Density, kg/cu.m.
— Tiheys, kg/k -TO
3
1 — 2 cm 422 420 581 564
2
—
4 cm 444 432 623 574
4 — 6 cm 449 451 *621
6 — 8 cm 477 448
Average
**
— Keskimäärin
**
436 433 590 568
Top — Latva 372 378 393 431
Top + branches
**
—• Oksat + latva
**
421 427 529 531
Bole wood — Rukopuun 417 412 392 406
Coniferous branches as a raw material source 75.i 49
7 16354—71
Knot means the portion of the branch which is
embedded in the wood by the natural growth of the
tree. The density of knotwood is considerably higher than that of branch
wood (Fig. 20). Therefore the information on knotwood properties cannot
be applied as such to branchwood, as sometimes is incorrectly done.
445. Fibre dimensions
The suitability of wood as raw material for the pulp industry is dependent
also on the fibre dimensions. No fibre analyses were made of the investigation
material, but several other studies have shown that the tracheids in soft
wood branches differ in size from those of bole wood.
Branchwood cells are exceptionally short, but the information on the
cell diameter compared with bole wood is somewhat contradictory. Branch
wood cells have in some cases been equally thick as those of stemwood, in
others distinctly thinner. The ratio between cell length and diameter in
branchwood is in any case smaller than the average, which is less desirable
for most of the forms of use of fibre (Table 14).
Table 14. Examples of fibre dimensions in different portions of the spruce tree.
Taulukko 14. Esimerkkejä kuusipuun kuidun dimensioista puun eri osissa.
Fibre dimension — Kuidun dimensio
Tree Species Portion of the tree Source
Puulaji Puun osa
Length, mm Diameter, mm Ratio Lähde
Pituus, mm Läpimitta, mm Suhde
Picea abies Bole
—
Runko 2.76 0.026 106 a
Top — Latva 2.52 0.028 90
Stump — Kanto 2.95 0.038 77
Roots
—
Juuret 2.50 0.032 78
Branches
—
Oksat 1.72 0.027 64
Picea abies Bole
—
Runko 3.51 0.046 76 c
Dry branches, 16 mm +
Kuivat oksat, 16 mm + 1.54 0.036 43
Green branches, 16 mm +
Tuoreet oksat, 16 mm + 1.62 0.036 45
Green branches, 6 —13 mm
Tuoreet oksat, 6—13 mm 1.38 0.036 38
Picea rubra Bole
—
Runko 2.05 0.023 89 b
Top — Latva 2.08 0.023 90
Roots
—
Juuret 2.11 0.021 100
Branches — Oksat 1.41 0.014 81
Sources •— Lähteet: a) i Yachula 1963, b) Yiinns; and Chase 1965, c) Eskilsson
1970.
50 Pentti Hakkila 75.1
In connection with the present investigation project, comparisons were
made also at the Technical University between the fibre lengths of stemwood
and branchwood. The difference was again clear in pine and spruce. In
addition, fibres were shorter on an average in the unmerchantable top than
in bole wood (Hosia, Lindholm, Toivanen and Nevalainen
1971).
An example is that the length of the fibre of Pinus palustris was 2.7 6 mm
in stemwood, 2.5 2 mm in the top section and 1.7 2 mm in branchwood. As
the cell thickness varied little between the different parts of the tree, its
length compared with diameter was 196-fold in bole wood, 90-fold in the
top and 64-fold in branchwood (G 1 e at o n and Sayd ah 1956).
The fibres of softwood branches resemble the fibres of hardwood stems
strikingly in their dimensions. However, the mechanical properties may
differ considerably. For example, birch fibres have about twice the strength
of spruce branch fibres (Eskilsson 1970).
5. DISCUSSION
The most important target of the present sub-project was to determine
the amount and composition of the coniferous branch raw material that is
left in the forest during logging. For cost reasons and to procure certain basic
information, the material was collected in a form that provides primarily
per-tree data. However, it is possible to perform rough calculations of the
guantities of branch raw material available yearly in the country as a whole.
The annual drain, about 50 million solid cu.m. of unbarked timber may
be adopted as the starting point. The weighted average basic density of all
tree species in Finland is probably 430 kg/solid cu.m. (cf. Hakkila 1966)
and the dry weight of the stemwood cut in the whole country annually is
thus 21.5 million tons. Possibly 7—B per cent, i.e. 1.5 million tons, of this
remains in the forest as logging waste. Twenty million tons are hauled away
from the forest; bark accounts for 10 per cent, i.e. 2 million tons, of this
quantity. Hence, 18 million tons of barked bole wood are utilised.
The application of per-tree results in calculations for the country as a
whole is difficult. The information on the distribution of logging between
trees of different sizes is inadequate. The following indicative estimates
should therefore be treated with reserve.
Portion of the tree Pine Spruce
Fibre length, mm
Bole 2. 86 2.50
Top 1.84 1.82
Branches 1.54 1.53
Coniferous branches as a raw material source 75.1 51
8 16354 —7l
Tables 6 and 7 warrant the assumption that the dry matter of pine slash
from logging in the whole country corresponds on an average to at least
25 per cent of the dry matter of unbarked stem wood. The corresponding
figure for spruce is double, 50 per cent. The following figures show the share
of wood, bark and needles in slash.
If it is assumed further that hardwoods correspond to the mean for pine
and spruce, the total amount of dry matter in branches and unmerchantable
tops will be 8 million tons per annum. Over 2y2 million tons of it consists
of foliage, mainly spruce needles. Actual wood probably accounts for 3%
million tons. When the annual drain exceeds 50 million solid cu.m., the quan
tity of slash grows correspondingly.
Slash thus constitutes a noteworthy raw material reserve for which valu
able uses are found in the pulp, fibre board, particle board and chemical
industries. Its possibilities of use depend chiefly on the harvesting costs.
Lowering these is in fact a key to the utilisation of logging residues.
The cost of collecting the slash left scattered in the forest is too high with
the traditional logging methods to permit large-scale utilisation. Howrever, it
will be possible already in the 1980s to harvest tens of per cent of the timber
in the Nordic countries by processors, and this will put the logging residue
problem in a new light.
In the future methods, trees will be brought writh their branches to the
limbing machine. In whole-tree skidding possibly a half of the branches will
be lost on the way, depending on the conditions (G uge 1 e b and Emel
j an o v 1970, Rheborg 1971), but large amounts of branches will still
accumulate around the limbing machine. If it is assumed that 20 per cent of
Finnish timber will be harvested by these methods in the early 1980s (cf.
Jämsen 1971), it may be estimated that the amount of dry matter of
the branches accumulating fortuitously at stacks will be perhaps 800 000
tons. The proportion of wood in it will be over 300 000 tons. Branch har
vesting costs would thus be limited first and foremost to chipping at the
forest end of the process and to long-distance transport.
There are of course other possibilities worth considering for reducing
branch harvesting costs. The most interesting of them is perhaps whole-tree
chipping in the forests. This method is aimed at lowering the bole wood
Pine Spruce
Component Dry weight
of slash,
% of dry weight of
unbarked bole wood
Needles 7 19
Bark 5 12
Wood 13 19
Total 25 50
52 Pentti Hakkila 75.1
harvesting costs and at utilising the total above-ground biomass of the tree.
Its possibilities are probably best in the first thinning operations in young
forests or in, say, mini-rotation forestry of harwoods.
The first results of the joint Nordic project concerning the amount and
properties of softwood branches show that it is warranted to continue the
study of the other part questions of the overall programme. They include
industrial utilisation experiments, the development of harvesting methods,
marketing problems and by-effects possibly associated with the recovery of
branches, of which the most important is probably the changing of the
nutrient balance of the stand. On the other hand, indicative information is
needed also on hardwood branches.
SUMMARY
This work is a sub-project of the joint Nordic research programme for
the utilisation of logging residues. The purpose is to throw light on the
quantity and characteristics of pine and spruce slash which is left in the
forest during logging. The other sub-projects of the programme are concerned
with the possible industrial uses of branches, stumps and roots, harvesting
methods and by-effects.
The most important concepts are defined on p.ll. Suffice it to mention
here that branches, foliage and the unmerchantable, under 6 cm top have
been included in slash.
The research is concerned with trees which were mature to be cut according
to silvicultural principles. The material comprised 240 pine and 245 spruce
trees from different parts of the country. An earlier saw timber tree material
consisting of 45 pines and 45 spruces was also available. For each tree, the
green and dry weight of the branches in different branch diameter classes,
distribution of dry matter of branches between wood, bark and needles, and
certain characteristics of branchwood were measured. The main part of the
material was treated by selective, stepwise regression analysis. Some of the
most important results and examples based on them are presented in the
following in condensed form.
The branch data for logging work give e.g. the butt diameter of the
thickest branch as a function of tree height and breast height diameter (Fig.
3), and the length of the longest branch as a function of breast height diam
eter (Fig. 4). The proportion of the living crown in the total tree height was
an average of 50 per cent for pine and 76 per cent for spruce.
75.i Coniferous branches as a raw material source 53
Fig. 5 presents the green weight of slash per tree for trees of different
sizes. If the breast height diameter of the tree is e.g. 20 cm, the average green
weight of slash for pine is 60 and for spruce 100 kg. Slash weights more per
volume unit of bole wood the smaller the trees harvested (Table 2). The
green weight of the slash of a 20 m tall tree is an average of 150 kg/unbarked
solid cu.m. of bole for pine and 240 kg for spruce, while the corresponding
figures for a 10-m tree are 420 and 670 kg.
The tree-to-tree variation of the dry weight of slash is explained best by
the square of the breast height diameter, the branchiness class and the
crown ratio (Figs. 7—lo, Table 3). In the best equations, the standard
deviation from the regression line was 9 kg/tree for pine and 7 kg/tree for
spruce. For instance, the dry weight of slash in pine of the second branchiness
class was 22 kg on an average when the breast height diameter was 20 cm.
Slash of spruce of the third branchiness class weighed 42 kg respectively.
The true raw material content of slash is illustrated best by a ratio which
shows the dry weight of slash in per cent of the dry weight of unbarked bole
wood. Height is always a better independent variable than breast height
diameter in equations that explain these relative branch data. The proportion
of branches is naturally highest in small-sized trees, but the unexplained
variation is great (Figs. 12—16). Suitable mean percentages are 25 for pine
and 50 for spruce.
Needles are very important for conifer slash. For instance, a tree with a
breast height diameter of 20 cm contains an average of 7 kg of needles per
pine tree and 18 kg per spruce tree (Table 4). The share of needles in the dry
matter of slash is 20—30 per cent for pine and 35—40 per cent for spruce.
The proportion of wood in the slash in the investigation material com
pared with debarked bole wood was 12 per cent for pine and 24 per cent for
spruce. Because of the unmerchantable top, the slash of small trees yields
relatively the greatest proportion of wood (Table 5). The amount of dry
matter in slash, depending on tree size, is given in Tables 6 and 7 and Figs.
17 and 18.
Almost all branchwood in small-sized trees is under 2 cm in diameter.
In large spruces, too, only a small proportion of branchwood is over 4 cm
thick, and the significance of over 6 cm thick branchwood is small also for
pine (Tables 8 and 9).
The average moisture content of slash immediately after felling in summer
is 120—140 per cent for pine in South and 110—130 per cent in North Fin
land. The corresponding moisture content of spruce is 100—120 and 80—95
per cent (Table 10).
The bark percentage of branchwood on the dry weight basis is 30—35
per cent for pine, depending on tree size, and about 40 per cent for spruce.
54 Pentti Hakkila 75.1
When the unmerchantable top is taken into consideration, the mean bark
percentage decreases by a couple of per cent units (Tables 11 and 12).
The average basic density of the branches was 430—440 kg/solid cu.m.
for pine and 570—590 kg/solid cu.m. for spruce. The density is lower in the
unmerchantable top, which lowers the mean of the slash (Table 13).
Fibres are essentially shorter in branchwood than in bole wood (Table
14). The fibres of softwood branches resemble the fibres of hardwood boles
in dimensions.
An indicative estimate of the total amount of dry matter in the slash
that remains yearly in the forest may be given on the basis of the results:
it is 8 million tons of branches and unmerchantable tops in Finnish conditions.
The foliage accounts for over 2y2 million tons of it, wood for about 3
1/>
million tons.
LITERATURE
A g er, Bengt H:son. 1971. Träd- ooh kvistdata för utveckling av kvistningsmaskiner.
Manuskript till rapport frän Skogshögskolans institution för skogsteknik.
Ager, Bengt H:son, Nilsson, Nils-Eric and von Segebaden, Gustav.
1964. Beskrivning av vissa skogstekniskt betydelsefulla hest&nds- och träd
egenskaper samt terrängförhällanden. Summary: Description of some for logging
operations important characteristics of forest stands, trees and terrain in Sweden.
Studia Forestalia Suecica Nr. 20.
Alestalo, Aaro and He n t o 1 a, Yrjö. 1966. Sulfaattisellua havupuiden kuorel
lisista latvuksista, oksista ja kannoista. Summary: Sulphate pulp from unbarked
softwood tops, branches and Stumps. Paperi ja Puu 49: 737 —742.
Arola, Rodger A. 1968. Bark removal after chipping. North Central Forest Experi
ment Station. Paper No. 68—659.
—»— 1970. Tremendous challenge remains effective debarking of chips. Reprint
from Pulp and Paper, January 1970.
Drol e t, J.—C., Newn h a m, R. M. and Tsa y, T. B. 1971. Branchiness of
jack pine, black spruce and balsam fir in relation to mechanized delimbing.
Forest Management Institute, Ottawa, Ontario. Information Report FMR —
X—34.
Dyer, Richard F. 1967. Fresh and dry weight, nutrient elements and pulping
characteristics of northern white celar, Thuja occidentalis. Maine Agricultural
Experiment Station, Technical Bulletin 27.
Erickson, John R. 1968. Bark separation during chipping with a parallel knife
chipper. U. S. Forest Service, Research Note NC—54.
—»— 1970. Bark removal after chipping. A progress report. Pulp and Paper Magazine
of Canada, March: 78—79.
Eskilsson, Staffan. 1970. Whole tree pulping. Part I. Fibre properties. Preliminary
report. Swedish Forest Products Research Laboratory. Stockholm.
Fi 11 o, Z. 1964. (An anatomical study of Salix alba). Faipari Kutatäsok (2): 289
—
319. (Cited from Forestry Abstracts 1966: 1196).
Glea t o n, E. and Sayd a h, L. 1956. Fibre dimensions and paper making
properties of the various portions of a tree. TAPPI 39: 157 A—lsB A.
Guge 1 e b, S. M. and Emelj a n o v, V. M. 1970. Tehnologitseskoje syrjo iz
lesosetsnyh othodov. Lesnaja Promyslennost no. 1: 19—22.
Hakkila, Pentti. 1966. Investigations on the basic density of Finnish pine, spruce
and birch wood. Lyhennelmä: Tutkimuksia männyn, kuusen ja koivun puu
aineen tiheydestä. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae 61.5.
—»— 1969. Weight and composition of the branches of large Scots pine and Norway
spruce trees. Lyhennelmä: Järeitten mänty- ja kuusipuitten oksien paino ja
koostumus. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae 67.6.
Pentti Hakkila 56 75.1
Hannus. Kaj and Pens a r, Göran. 1970. Extraktivämnen i barr. Litteratur
undersökning utförd inom ramen för det samnordiska projektet »Utnyttjandet
av hyggesavfall». Institutionen för träkemi och cellulosateknik. Äbo Akademi.
Harstela, Pertti. 1968. Tutkimus karsintatavoista ja karsinta-ajan kuvaajista
mäntysahatukkien teossa. (The archives of the Department of Forest Technology,
Finnish Forest Research Institute.) Unpublished.
Ha 11 on, J. V. and Kea y s, J. L. 1971. Laboratory precision digester studies.
I. Lack of interaction in kraft pulping mixtures of western hemlock tree com
ponents. Svensk Papperstidning 74: 128—131.
H o 1 m e n, Hilmar. 1964. Forest ecological studies on drained peat land in the prov
ince of Uppland, Sweden. Parts I—III. Studia Forestalia Suecica Nr. 16.
Hos i a, Matti, Lindholm. Carl-Anders, Toivanen, Pekka and Neva
lainen, Kauko. 1971. Undersökningar rörande utnyttjandet av barrträds
grenar som r&material för kemisk massa och h&rd fiberskiva. I. Summary: In
vestigations on utilizing softwood branches as pulp and hardboard raw material.
I. Paperi ja Puu 53:49—66.
Ijev i n, I. K. and Ge j ne, V. Je. 1966. Promyshlennaja zagotovka drevesnoj
zeleni. Riga.
lonaitis, S. 1962. Binderless hardboards from logging wastes. Lesnaja Prom.
48: 12, 16—17. (Ref. A.8.1.P.C. 34 (1963): 3, 1646).
Jäms en, Turkka. 1971. Monitoimikoneiden käyttöönoton vuosikymmen. Metsän
hoitaja 21 (1): 6 —7.
Kalliola, Timo. 1971. Tutkimuksia männyn, kuusen ja koivun oksaisuudesta.
(The archives of the Department of Forest Technology, Finnish Forest Research
Institute). Unpublished.
K a 1 n i ns, A. I. and I j e v i n, I. K. 1968. Pererabotka malomernoj drevesiny na
vitaminnuju muku i technologiceskuju scepu dlja himiceskoj pererabotki. Sum
mary: Processing of small-sized wood into vitamin pulp and technological chips
for chemical treatment. FAO/ECE/LOG/210.
Kea y s, J. L. 1971 a. Complete-tree utilization. Forest Biomass Studies, pages 91—
102. Life Sciences and Agriculture Experiment Station, University of Maine.
Miscellaneous Publication 132.
—»
— 1971 b. Complete-tree utilization. An analysis of the literature. Part II: Foliage.
Canadian Forestry Service. Forest Products Laboratory. Information Report
VP
—
X—69.
—»— 1971 c. Complete-tree utilization. An analysis of the literature. Part III: Branches.
Canadian Forestry Service. Forest Products Laboratory. Information Report
VP—X—7l.
—»— 1971 d. Complete-tree utilization. An analysis of the literature. Part IV: Crown
and slash. Canadian Forestry Service. Forest Products Laboratory. Information
Report VP—X—77.
Kea y s, J. L. and Ha 11 on, J. V. 1971. Complete-tree utilization studies. I. Yield
and quality of kraft pulp from the components of Tsuga heterophylla. Tappi
54: 99—104.
Kortelainen, Veli-Antti. 1971. Koivun, kuusen ja männyn hakkuujätteet kova
kuitulevyjen raaka-aineena. An unpublished study at the archives of the Labo
ratory of Chemical Technology, Institute of Technology. Otaniemi.
Coniferous branches as a raw material source 75.i 57
Kosevnikov, A. M. 1971. Vlijanije razlitsnyh metodov rubok uhoda na prirost
nadzemnoj fitomassy v 27-letnih sosnovyh kulturah.
Lindholm, C-A. 1968. Kokonaisena lastutetun männyn ja kuusen sulfaattikeitto.
An unpublished study at the archives of the Laboratory of Chemical Technology,
Institute of Technology. Otaniemi.
Loom i s, Robert M., Phar e s, Robert E. and Crosby, John E. 1966. Esti
mating foliage and branchwood quantities in shortleaf pine. Forest Science 12:
30—39.
Metsäalan työehtosopimus ja sen mukaiset metsätyöpalkkojen taulukot. Palkkausalue
4. 1968. Helsinki.
Mikkola, Pertti. 1969. Metsähukkapuun osuus hakkuupoistumasta. Summary:
Proportion of wastewood in the total cut in the southern Finland. Folia Forestalia
74.
Narayanamurti, D. and Singh, H. 1955. Studies on building boards.
Part IX. Utilization of wood waste, tree barks and other lignocellulosic materials
as a source of plastics and building boards. Composite Wood 2: 3, 53—67.
Niku, Väinö. 1966. Karsinta koneellistamisongelmana. Metsäteho Report 262.
Nylin d e r, Per. 1969. Synpunkter pa produktionens kvalitet. Kung. Skogshög
skolan institutionen för virkeslära. Uppsatser nr U 2.
Renn i e, Peter J. 1955. The uptake of nutrients by mature forest growth. Plant
Soil 7 (1): 49—95.
Rheb o r g, Hans. 1971. Kvistkvantiteter vid helträdslunning. Skogshögskolan.
Inst, för skogsteknik 11. Manuscript.
S a m s et, Ivar. 1962. Vekten av hele grantraer (Picea abies). Tidskrift for Skogbruk
70: 342—348.
Schmidt,' W. 1960. Zur Analyse von Dickungen nebst Folgerungen fiir Aner
kennung und Auslesedurchforstung. Forstarchiv 31: 105—-109.
S o 1 o d k y, F. T. 1969. Ispolzovanijezivyh elementov dereva. Vypusk 1. Leningrad.
S 010 v' ev, S. A. and Andr e e v, V. V. 1967. (Trial evaluation of the (weight of)
needle bearing twigs in spruce trees). Rast. Resursy 3: 520—523. (Cited from
Forestry Abstracts 1968: 4346).
Sostojanije i perspektivy ispolzovanija drevesnoj zeleni. 1969. Riga.
S pr o u 1, R. C., Porter, R. 8., and B e 1 w i n, W. L. 1957. Whole tree harvesting.
Forest Products Journal 7: 131—134.
Stanescu, E. and Lupusanchi, St. 1964. Colectorea deseurilor lemnoase din
exploatarile forestiere. Rev. padurilor, No. 3.
Starck, P. and Palen i u s, I. 1970. Kuorineen ja neulasineen haketetun har
vennuspuun käyttökelpoisuus sulfaattimassan valmistukseen. Oy Keskuslabo
ratorio. Seloste 1005. Unpublished.
Stat k o v, N., Mate j e v, A., Mari n o v, T. and Stoi k o v, Hr. 1970.
Drvesni otpadtsi pri setsta i perspektivi za tjahnoto izpolzuvane. Zemizdat-
Sofia.
Tomtsuk, R. I. and Tomtsuk, G. N. 1966. Drevesnaja zelen i ejo ispolzovanije.
Moskva.
Usolt s e v, Y. A. 1971. Berjozovye sutsja syrjo dlja proizvodstva drevesno
struzetsnyh piit. Riga.
58 Pentti Hakkila 75.1
Yac h u 1 a, P. 1963. (Investigation of the possibility of determining the amount of
large spruce branchwood). Lesn. Öas., Praha 9: 897 —920. (Cited from Forestry-
Abstracts 1966: 2598).
Yoronicyn, K. I. and Pavlov, V. P. 1968. Ispol'zovanie othodov lesosago
tovok dlja proizvodstva drevesnyh plit. Summary: Use of logging residues in the
production of board. FAO/ECE/LOG/208.
Western, Halvor. 1971. Tre- og kvistdata. Summary: Tree and branch study.
Driftsteknisk Rapport Nr. 10. Det norske Skogforsoksvesen.
Wood, J. R. and Goring, D.A.I. 1971. The distribution of lignin in stem wood
and branch wood of Douglas fir. Pulp and Paper Magazine of Canada 72, No. 3:
61—68.
W o r s t er, H. E. and Vi n j e, M. G. 1968. Kraft pulping of western hemlock tree
tops and branches. Pulp and Paper Magazine of Canada. July 1968: 57—60.
Young, Harold E. 1964. The complete tree concept A challenge and an oppor
tunity. Proceedings, Society of American Foresters. Denver, Colorado.
Young, Harold E. and Chase, Andrew J. 1965. Fiber weight and pulping
characteristics of the logging residue of seven tree species in Maine. Maine Agri
cultural Experiment Station. Technical Bulletin 17.
Young, Harold, E., Strand, Lars and Altenberger, Russell. 1964. Pre
liminary fresh and dry weight tables for seven tree species in Maine. Maine
Agricultural Experiment Station. Technical Bulletin 12.
TIIVISTELMÄ
Käsillä oleva julkaisu peittää osan NS R : n (Nordiska Skogsarbetstudiernas Räd)
puitteissa tapahtuvasta yhteispohjoismaisesta hakkuutähteitten hyväksikäyttöön täh
täävästä tutkimusprojektista. Tavoitteena on selvitellä hakkuissa metsään jäävien
männyn ja kuusen oksien kuiva-aineen määrää ja ominaisuuksia. Ohjelman muissa
alaprojekteissa tutkitaan oksien, kantojen ja juurien teollisia käyttömahdollisuuksia
ja niitten talteenottoon liittyviä seurannaisvaikutuksia sekä pyritään kehittämään
hakkuutähteitten korjuumenetelmiä.
Tutkimus kohdistuu pelkästään hakkuukypsiin puihin, ja koepuut on kerätty
valmiista leimikoista, viisi runkoa puulajia kohti kustakin. Aineisto sisältää 240 mänty
jä 245 kuusipuuta maan eri osista. Lisäksi on ollut käytettävissä aikaisempi Etelä-
Suomen järeitten tukkipuitten aineisto, joka koostuu 45 männystä ja 45 kuusesta.
Jokaisesta puusta mitattiin oksien tuore- ja kuivapaino oksaläpimittaluokittain,
oksien kuiva-aineen jakaantuminen puun, kuoren ja neulasten kesken sekä eräitä
oksapuun teknisiä ominaisuuksia.
Pääosa aineistosta käsiteltiin valikoivalla, vaiheittaisella regressioanalyysillä. Seu
raavassa on tiivistettynä eräitä tärkeimmistä tuloksista sekä niitten mukaisia esi
merkkitapauksia. Oksissa on mukana myös käyttämättä jäävä alle 6 cm:n latvakap
pale silloinkin, kun siitä ei erikseen huomauteta. Englanninkielisessä terminologiassa,
joka on määritelty sivulla 11, oksien ja latvakappaleen yhteisnimitys ilmaistaan
sanalla slash.
Korjuumenetelmien kehittämiseksi kerätyistä oksatiedoista nähdään m.m. pak
suimman oksan tyviläpimitta puun pituuden ja rinnankorkeusläpimitan funktiona
(kuva 3) sekä pisimmän oksan pituus puun rinnankorkeusläpimitan funktiona (kuva
4). Elävän latvuksen osuus puun koko pituudesta on hakkuukypsällä männyllä keski
määrin 50 ja kuusellä 76 %.
Oksien ja käyttämättä jäävän alle 6 cm:n latvakappaleen tuorepaino erikokoisissa
puissa nähdään kuvasta 5. Jos puun rinnankorkeusläpimitta on esimerkiksi 20 cm,
on oksien ja latvan tuorepaino männyllä 60 ja kuusella 100 kg. Runkopuun tilavuus
yksikköä kohti paino on sitä korkeampi, mitä pienempiä puita korjataan (taulukko 2).
Kun 20 m:n pituisessa puussa oksien tuorepaino on männyllä keskimäärin 150 ja
kuusella 240 kg rungon kuorellista kiintokuutiometriä kohti, ovat vastaavat luvut
10 m:n puussa 420 ja 670 kg.
Oksien kuivapainon vaihtelua puitten välillä selittävät parhaiten rinnankorkeus
läpimitan neliö, oksaisuusluokka ja latvussuhde (kuvat 7—lo, taulukko 3). Esitetyistä
yhtälöistä parhaissa on hajonta regressiokäyrältä männyllä 9 ja kuusella 7 kg puuta
kohti. Esimerkiksi rinnankorkeusläpimitaltaan 20 cm:n paksuisen toisen oksaisuus
luokan männyn oksien kuivapaino oli keskimäärin 22 kg ja kolmannen oksaisuus
luokan kuusen vastaavasti 42 kg.
Raaka-ainemäärän todellista merkitystä kuvaa parhaiten suhdeluku, joka osoittaa
oksien kuivapainon prosentteina kuorellisen runkopuun kuivapainosta. Tällaisia suh
teellisia oksatietoja kuvaavissa yhtälöissä pituus on aina rinnankorkeusläpimittaa
Pentti Hakkila 60 75.1
parempi selittäjä. Pienillä puilla oksien suhteellinen osuus on luonnollisesti korkein,
mutta selittämättä jäävä vaihtelu on suuri (kuvat 12—16). Keskimääräisiksi prosentti
luvuiksi soveltuvat männylle 25 ja kuuselle 50 %.
Havupuun oksissa on neulasilla tärkeä merkitys. Esimerkiksi rinnankorkeusläpi
mitaltaan 20 cm:n puu sisältää männyllä keskimäärin 7 ja kuusella 18 kg neulasia
(taulukko 4). Neulasten osuus oksien kuiva-aineesta on männyllä 20—30 ja kuusella
35—40 %.
Oksien puuaineen määrä oli tutkimusaineistossa kuorettomaan runkopuuhun ver
rattuna männyllä 12 ja kuusella 24 %. Käyttämättä jäävän latvakappaleen ansiosta
puuta saadaan suhteellisesti eniten pienten puitten oksista (taulukko 5). Kuiva-aineen
jakaantuminen puuaineen, kuoren ja neulasten osalle puun koosta riippuen nähdään
taulukoista 6 ja 7 sekä kuvista 17 ja 18.
Pienillä puilla lähes kaikki oksapuu on läpimitaltaan alle 2 cm:n paksuista. Järeis
säkin kuusissa vain mitätön osa oksapuusta on paksuudeltaan yli 4 cm, ja männylläkin
on yli 6 cm paksun oksapuun merkitys vähäinen (taulukot 8 ja 9).
Oksien keskimääräinen kosteusprosentti on välittömästi kaatohetken jälkeen kesä
aikana männyllä Etelä-Suomessa 120—140 ja Pohjois-Suomessa 110—130 %. Kuusella
kosteus on vastaavasti 100—120 % ja 80—95 % (taulukko 10).
Pelkän oksapuun kuoriprosentti on männyllä puun koosta riippuen 30—35 % ja
kuusella noin 40 %. Kun käyttämättä jäävä latvakappale otetaan mukaan, keski
määräinen kuoriprosentti alenee muutamalla prosenttiyksiköllä (taulukot 11 ja 12).
Oksapuun tiheys on männyllä keskimäärin 430—440 ja kuusella 570—590 kg/
k-m 3
. Käyttämättä jäävässä latvakappaleessa tiheys on etenkin kuusella oleellisesti
alhaisempi (taulukko 13).
Oksapuussa kuidut ovat huomattavasti lyhyempiä kuin runkopuussa (taulukko
14). Havupuun oksien kuidut muistuttavat mittasuhteiltaan lehtipuun rungon kuituja.
Tulosten perusteella on tehty suuntaa-antava arvio, jonka mukaan vuosittain
metsään jäävien oksien ja latvakappaleitten kokonaiskuiva-ainemäärä on Suomen
oloissa 8 milj. tonnia. Siitä on puun vihreitten osien osuus yli 2% milj . tonnia, puu
aineen vastaavasti ehkä 3% milj- tonnia.
LANNOITUKSEN, MUOKKAUKSEN JA VESIPINNAN
ETÄISYYDEN VAIKUTUS KYLVÖTAIMIEN
ENSI KEHITYKSEEN TURVEALUSTALLA
KASVIHUONEESSA SUORITETTU TUTKIMUS
SEPPO KAUNISTO
EFFECT OF FERTILIZATION, SOIL PREPARATION, AND DISTANCE OF WATER
LEVEL ON THE INITIAL DEVELOPMENT OF SCOTS PINE
AND NORWAY SPRUCE SEEDLINGS ON PEAT
A STUDY PERFORMED IN GREENHOUSE
SUMMARY IN ENGLISH
HELSINKI 1971
Helsinki 1972. Valtion painatuskeskus
ISBN 951-40-0002-1
ALKUSANAT
Nyt esitettävä tutkimus on aloitettu vuonna 1967, jolloin maatalous
hallituksen insinööriosaston osastopäällikkö yli-insinööri Matti Wäreen
ehdotuksesta tutkimusaihe otettiin metsäntutkimuslaitoksen suontutkimus
osaston tutkimusohjelmaan selvitettäväksi yhteistyönä maataloushallituksen
insinööriosaston kanssa. Suomen Luonnonvarain Tutkimussäätiö on apu
rahallaan edistänyt tutkimuksen toteutumista. Neuvoja tutkimuksen aikana
ovat antaneet professorit Olavi Huikari ja Taneli Juusela,
tekn.tri Seppo Mustonen, maat. ja metsät.tri Matti Leikola
sekä maat. ja metsät.lis. Kimmo Paarlahti. Ohjausta tutkimuksen
aikana olen saanut opettajaltani professori Leo Heikuraiselta.
Aineiston matemaattisessa käsittelyssä on avustanut valt.yo. Jaakko
Simpanen.
Professori Johan H a r d h i n ja professori Leo Heikuraisen
suosiollisella avustuksella olen saanut käyttää osaa yliopiston kasvihuoneesta
Viikissä. Näytteenottolaitteet ja allasrakenteet on valmistettu Helsingin
maan vii jelysinsinööripiirin konekorjaamolla Järvenpäässä työnjohtaja
Erkki Raejärven johdolla. Turvenäytteiden muokkaus on suoritettu
valtion teknillisessä turve- ja öljylaboratoriossa Otaniemessä. Taimien juu
rien mittaustyö suoritettiin metsäntutkimuslaitoksen Parkanon tutkimus
asemalla maat. ja metsät.tri Eero Paavilaisen johdolla. Tutkimus
aseman henkilökunta on avustanut myös turvenäytteiden otossa. Turpeen
ravinneanalyysit on tehty Viljavuuspalvelu Oy:ssä ja pF-arvojen määritys
Sato-turve Oy:ssä. Käsikirjoituksen ovat tarkastaneet professorit Olavi
Huikari ja Risto Sarvas.
Kaikille edellämainituille sekä muille tutkimuksen toteuttamisessa avus
taneille esitän parhaat kiitokseni.
Helsingissä huhtikuussa 1971
Seppo Kannisto
SISÄLLYSLUETTELO
Sivu
1. Johdanto 5
2. Tutkimusaineisto ja -menetelmät 10
21. Koejärjestely 10
211. B-koe 10
212. C-koe 12
22. Turpeen analyysit 13
23. Aineiston käsittely 15
3. Tulokset 18
31. Kasvualusta 18
311. Turpeen ravinteet, happamuus ja maatuneisuus 18
312. Turpeen vesipitoisuus 20
32. Taimien juuristo 22
33. Taimien syntyminen ja elossapysyminen 23
331. Muokkauksen ja lannoituksen vaikutus 23
3311. Männyn taimet 23
3312. Kuusen taimet 25
332. Muokkauksen, lannoituksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus 26
3321. Männyn taimet 26
3322. Kuusen taimet 29
34. Taimien pituuskasvu 31
341. Muokkauksen ja lannoituksen vaikutus 31
3411. Männyn taimet 31
3412. Kuusen taimet 35
342. Muokkauksen, lannoituksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus 39
3421. Männyn taimet 39
3422. Kuusen taimet 42
4. Tulosten tarkastelua 44
41. Tulosten luotettavuus 44
42. Taimien syntyminen ja elossapysyminen 46
43. Taimien pituuskasvu 48
5. Päätelmiä 53
6. Yhteenveto 55
Kirjallisuusluettelo 57
Summary 62
1. JOHDANTO
Avosoiden metsittäminen tapahtuu yleensä keinollisesti. Reunametsän
siemennykseen voidaan turvautua vain verrattain pienialaisilla suokuvioilla.
Lukkala (1934) ja Saarinen (1936 ja 1946) selvittelivät jo 1930-
luvulla monipuolisten kokeiden avulla avosoiden metsitykseen liittyviä kysy
myksiä. Lukkala kokeili istutusta ja kylvöä eri tavoin valmistettuun suon
pintaan ja totesi yleensä istutuksen kylvöä varmemmaksi ja tehokkaam
maksi, joskin selvästi kalliimmaksi toimenpiteeksi.
Lukkalan tutkimusten jälkeen ovat mahdollisuudet vaikuttaa taimien
elinympäristöön kuitenkin parantuneet ratkaisevasti. Nykyaikaisin ojitusme
netelmin voidaan entistä pienemmin kustannuksin säädellä kasvualustan kos
teutta. Lannoitteilla voidaan järjestellä kasvualustan ravinnepitoisuutta. Sa
moin on maan fysikaalisen rakenteen parantaminen koneellisen muokkauksen
avulla muuttumassa käytännön toimenpiteeksi. Voidaankin ajatella, että
nykyään on käytettävissä keinot, joilla myös kylvö soilla pystytään teke
mään varmaksi ja tehokkaaksi. Tämän suuntaisen yrityksen tekee erityisen
houkuttelevaksi mahdollisuus säästää perustamiskustannuksissa korvat
taessa istutus kylvöllä.
Kylvämällä tapahtuvan metsittämisen mahdollisuuksia puntaroitaessa
voidaan tehtävä jakaa lähinnä kahteen osaan: toisaalta taimien syntymiseen
ja toisaalta taimien kasvuun. Tavoitteena on toisin sanoen löytää menetelmät
sekä taimisaannon että taimien kasvun maksimoimiseksi.
Tärkeimmät siementen itämiseen vaikuttavat tekijät ovat vesi, happi,
lämpö ja valo. Yleensä siemenet ovat verrattain kuivia joutuessaan maan
pintaan. Itämisen ensimmäisessä vaiheessa, turpoamisvaiheessa, siemen
imee vettä voimakkaasti. Siemenen vedenimemiskyky perustuu sen sisältä
miin kolloidiaineksiin, erityisesti proteiineihin ja tärkkelykseen. Veden siir
tyminen maasta siemeneen turpoamisvaiheessa voi tapahtua vielä hyvin
korkeankin maaveden jännityksen vallitessa (esim. Shull 1916, Satoo
ja Go o 1954, Mannerkoski 1971), ja siemen voi tässä vaiheessa
vielä kuivua ilman vahinkoja.
Itämisen myöhemmässä vaiheessa, jolloin solujen erilaistuminen on alka
nut, itävän siemenen vedenotto perustuu elävien solujen osmoottiseen imuun
6 Seppo Kaunisto 75.2
(esim. Stone 1957). Tällöin muodostuu veden sitoutumisaste maassa
tärkeämmäksi itämiseen vaikuttavaksi tekijäksi. Luonnontilaisella suolla
veden sitoutumiseen vaikuttavat lähinnä turpeen fysikaaliset ominaisuudet.
Toisaalta on kokeellisesti osoitettu useissa eri yhteyksissä lannoituksen
positiivinen vaikutus taimien kasvuun metsänviljelyn alkuvaiheessa, ja
lannoitus onkin muodostunut käytännön toimenpiteeksi. Lannoituksen seu
rauksena kuitenkin, etenkin käytettäessä nopealiukoisia yhdisteitä, maa
veden osmoottinen imu nousee, jolloin itävän siemenen ja sirkkataimen
vedensaanti vaikeutuu. Erityisen vaarallista on itämisalustan siemenelle
käyttökelpoisen veden vähyys itämisen loppuvaiheessa, jolloin sirkka juuri
on tunkeutunut esiin (V aart aj a 1954, Kramer ja Kozlowski
1960, Yli-Vakkuri 1963). Lannoituksen onkin useissa yhteyksissä
havaittu selvästi heikentävän itämistulosta. Erityisesti typpi- ja kali
lannoitteet ovat tässä suhteessa osoittautuneet vaarallisiksi (esim. Sand
vik 1957, Hoffman ja Fiedler 1962, Benzian 1965, Pen
ningsfeld 1966, Kaunisto 1968, Paavilainen 1970 b, Man
nerkoski 1971). Eräiden tutkimusten perusteella vaikuttaa ilmeiseltä,
että eräät ravinneionit, osmoottisen imun lisäksi, vaikuttavat itävään sie
meneen myös toksisesti (esim. Hutcheson ja Wolfe 1919, Hood
ja Ensminger 1964).
Edellä on todettu, että käyttökelpoisen veden vähyys itämisalustassa
vaikeuttaa itämistä. Toisaalta myös liian runsas vesi voi johtaa samaan
lopputulokseen. Tällöin on kysymys lähinnä itävän siemenen hapen saannin
vaikeutumisesta. Itävä siemen hengittää voimakkaasti, ja tällöin hapen
saanti voi helposti muodostua minimitekijäksi (esim. Kozlowski ja
Gentile 1959).
Lämpötila vaikuttaa veden imeytymisen samoinkuin erilaisten biologisten
reaktioiden nopeuteen. Lämpötilan noustua tietyn lajispesifisen rajan ylä
puolelle itämistapahtuma lähtee käyntiin, itämisherkkyys kohoaa optimiinsa,
meikäläisillä havupuulajeilla 20—30 °C:ssa (H aa c k 1912, Mork 1938,
Aaltonen 1940), ja laskee tätä korkeammissa lämpötiloissa, kunnes
itäminen loppuu tyystin korkeissa lämpötiloissa, joissa alkaa jo tapahtua
letaalisia muutoksia valkuaisaineissa.
Valo vaikuttaa monien puulajien siementen itämiseen. Yleensä valon
intensiteetillä ei ole sanottavaa merkitystä. Esimerkiksi kuusen siemenet
vaativat vain 0.0 8 luksia ja männyn siemenet 5 luksia itääkseen (Jones
1961). Sen sijaan fotoperiodilla ja aallonpituudella näyttää olevan suurempi
merkitys (Jones emt., Hatano ja Asakawa 1964).
Myös maan reaktio vaikuttaa siemenen itämiseen. Männyn ja kuusen
siemenen paras itämisalue on välillä pH 4
—pH 6 (Aaltonen 1925 ja
1940, Eneroth 1931, Karlberg 1953). Aaltonen (1925) toteaa
myös, että männyn siemen on kuusta herkempi matalan pH:n vaikutuksille»
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 7
Puun taimien kasvun kannalta tärkeitä tekijöitä ovat kasvualustan vesi,
erityisesti kasveille käyttökelpoisen veden määrä sekä kasvualustasta tai
mien käyttöön vapautuvat ravinteet. Soiden kohdalla ollaan siinä onnelli
sessa asemassa, että luonnontilassa vettä on lähes aina vähintäinkin riittä
västi, ja näin voidaan päästä kasvien veden tarpeen samoin kuin maan
ilmatilan ja mikrobien toiminnan kannalta optimaaliseen tilanteeseen joh
tamalla ylimääräistä vettä pois ojittamalla. Tehokas ojitus on todettu vält
tämättömäksi taimien hyvän kasvun turvaamiseksi. Puuston kasvu onkin
yleensä paras lähellä ojaa (esim. Hui kari ym. 1967). Parhaiten taimet
ovat yleensä kasvaneet kapealla saralla (esim. Meshechok 1963,
Paavilainen 1965). Joissakin tapauksissa on kuitenkin voitu havaita
vlikuivatuksen vaara erittäin tehokkaan kuivatuksen ollessa kysymyksessä
(vrt. Huikari ja Paarlahti 1967).
Useissa tapauksissa turve on luontaisesti niin vähäravinteista tai ravin
teet ovat sitoutuneet niin lujasti turpeeseen, että metsänviljelyn yhteydessä
suoritettu lannoitus selvästi lisää taimien kasvua. Erityisesti fosforia tur
peessa on vähän (esim. Vaht e r a 1955). Lisäksi valtaosa turpeessa
olevasta fosforista on vaikealiukoisina orgaanisina yhdisteinä, joista vain
mikrobien toiminta voi vapauttaa sitä kasveille käyttökelpoiseen muotoon
(Kaila 1956 ja 1963). Fosforin tärkeään merkitykseen metsänviljelyn
yhteydessä on kiinnitetty huomiota jo 1800-luvun lopulla (Hesselman
1911, Stirling - M ax well 1925). Myös monet myöhemmät tutki
mukset ovat osoittaneet fosforin tärkeyden puun kasvatuksessa turvemailla,
(esim. Malmström 1935 ja 1952, Huikari 1953, 1956 ja 1961, Luk
kala 1955, Zehetmayr 1954, Huikari ja Paarlahti 1966,
Jerven ja Wist h 1967, Meshechok 1967, Mannerkoski
ja Seppälä 1970, Mannerkoski 1971).
Vaikka fosforin puutetta voidaankin pitää yleisimpänä syynä taimien
huonoon kasvuun turvemailla, on useiden tutkimusten perusteella todetta
vissa, että monesti myös turpeen kalivarat ovat riittämättömät tyydyttä
välle puuston kasvulle. On todettu tapauksia, joissa vain kalilla tai fosforilla
ja kalilla yhdessä on saatu positiivinen reaktio. Fosfori yksinään käytettynä
sen sijaan heikensi puiden kuntoa (T am m 1956 ja 1962 sekä Ta m m
ja Carbonnier 1961). Myös Heikurainen (1960) mainitsee
tapauksista, joissa taimiston kehitys on pysähtynyt voimakkaan kalin
puutteen takia (vrt. myös Kaunisto 1966). Erityisesti nevaturpeen on
todettu sisältävän vähän kalia, mikä johtunee lähinnä siitä, että kali on
turpeessa vesiliukoisessa muodossa ja näin helposti huuhtoutuvaa (V a 1-
mari 1956, Puust järvi 1965).
Useimmiten näyttääkin siltä, että sekä fosfori- että kalilannoitus on
tarpeen taimien jatkuvan kasvun turvaamiseksi (esim. Lukkala 1951
ja 1955, Huikari ja Paarlahti 1966, Tamm ja Carbonnier
8 Seppo Kaunisto 75.2
1961). Norjassa käytäntö on johtanut siihen, että fosforilannoitusta pidetään
metsänviljelyn yhteydessä välttämättömänä, mutta kaliakin on lisättävä
muutaman vuoden kuluessa (J e r v e n ja W i s t h 1967, Meshechok 1967).
Typpeä on turpeessa yleensä verrattain runsaasti varsinkin trofiasarjan
yläpäässä (T ac k e 1929, Heikurainen 1953, 1960, Holmen
1964, odeli en ja Jerven 1968). Onkin todettu, että runsasravin
teisilla suotyypeillä typpilannoitus ei lisää puiden kasvua (Johansson
ja Ähgren 1962. Huikari 1962). Eräissä yhteyksissä saattaa taimien
pituuskasvu jopa vähentyä typpilannoituksen johdosta (Paavilainen
1970 b).
Vähäravinteisilla ombrogeenisilla soilla ei kuitenkaan yleensä tulla toi
meen ilman typen lisäystä (Lukkala 1955, Malmström 1956,
Heikurainen 1960, Huikari 1962, Jerven ja Wist h 1967,
Meshechok 1967, Huikari ja Paavilainen 1968). Malm
(1939) mainitsee typen lisäyksen Lapissa olevan tarpeellista myös soligeeni
silla turvemailla kylmästä ilmastosta johtuvan typen huonon mobilisaation
vuoksi.
Lannoituksen ja vesitalouden välistä vuorovaikutusta taimien kasvuun
on selvitetty vain vähän, mutta on ilmeistä, että nämä kykenevät varsin
heikosti korvaamaan toisiaan. Yleensä on voitu havaita, että lannoituksen
vaikutus on ollut paras hyvissä kuivatusoloissa; toisaalta taas kuivatuksen
vaikutus ei ole tullut näkyviin vähäravinteisessa turpeessa (vrt. Huikari
1966, Meshechok 1967, Huikari ja Paarlahti 1967).
Muokkauksen merkitystä turvemaiden metsityksen yhteydessä on tut
kittu verrattain vähän. Tosin voitaneen kokeita, joissa viljelyalustana on
ollut käännetty turvepaakku tai auran palle, pitää myös jossain määrin
muokkauksen vaikutuksia selvittelevinä. Lukkalan (1934) tutkimusten
mukaan männyn kylvötaimet ovat kasvaneet paremmin paikalleen kään
netyssä turpeessa kuin luonnontilaisella turvepinnalla. On ilmeistä, että
hyvä kasvu on osittain johtunut pintakasvillisuuden kilpailun vähenemisestä
sekä mahdollisesti myös mikrobitoiminnan vilkastumisesta ja ravinteiden
vapautumisesta tällä tavoin taimien käyttöön.
Seppälän (1968) mukaan männyn taimet ovat kasvaneet hyvin
nurinkäännetyssä turpeessa, mutta kuolleisuus on ollut suuri. Zehetmavr
(1954), Meshechok (1963 ja 1967) ja Paavilainen (1970 a) kiin
nittivät erityisesti huomiota auraukseen ja auran palteeseen istutettujen
taimien hyvään menestymiseen. Palteessa ravinteiden mobilisaatio on näh
tävästi ratkaisevasti parantunut. On vaikea sanoa, missä määrin vesi- ja
lämpötalouden järjestely on sellaisenaan vaikuttanut tähän kehitykseen.
Paavilainen (1966 b) mainitsee, että männyn istutus- ja kylvötaimet
ovat kasvaneet paremmin ojasta nousseessa turvemurskassa kuin luonnon
tilaisella suonpinnalla.
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 9
2 16401—71
Kuten edellä on todettu, on lannoituksen vaikutusta taimien syntymiseen
viimeaikoina tutkittu verrattain paljon. Muokkauksen merkityksestä tässä
suhteessa ei tähänastisten tutkimusten perusteella kuitenkaan ole tietoja.
Lannoituksen vaikutusta taimien kasvuun on tutkittu enimmäkseen vain
istutuksen yhteydessä. Välillisesti on olemassa myös jonkin verran tietoja
muokkauksen vaikutuksesta. Muokkauksen ja lannoituksen vuorovaikutuk
sesta turvealustalla ei ole esitetty tuloksia lukuunottamatta käännettyyn
turpeeseen suoritettua metsänviljelyä. Myöskään ei ole selvitetty lannoituk
sen ja turpeen vesitalouden eikä muokkauksen ja turpeen vesitaloudenkaan
vuorovaikutuksia kylvötaimien kasvulle.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena on osaltaan selvittää muokkauksen
ja lannoituksen samoin kuin jossain määrin myös vesitalouden vaikutusta
männyn ja kuusen taimien ensi kehitykseen nevaturvealustalla. Vesita
louden indikaattorina on pidetty näytteissä olevan vapaan vesipinnan
etäisyyttä turpeen pinnasta, josta yksinkertaisuuden vuoksi käytetään
nimitystä vesipinta tai vesipinnan etäisyys.
Tutkimus on toteutettu kokonaan kasvihuoneessa. Tästä on ollut etuna,
että taimien kasvua on voitu nopeuttaa huomattavasti kenttäkokeisiin ver
rattuna. Niinpä kasvihuoneessa on taimilla 22 kk:n aikana ollut (B-kokeessa)
neljä ja 14 kk:n aikana (C-kokeessa) kolme kasvujaksoa.
On selvää, että kasvihuoneessa suoritetut kokeet eivät ole sellaisenaan
rinnastettavissa luonnon oloissa saatuihin tuloksiin. Tästä syystä on vuosina
1968, 1969 ja 1970 perustettu lannoituksen ja muokkauksen vaikutuksia
kylvön yhteydessä selvittäviä kenttäkokeita. Kokeet ovat kuitenkin vielä
niin nuoria, ettei niitä ole katsottu aiheelliseksi esitellä tässä yhteydessä.
2. TUTKIMUSAINEISTO JA -MENETELMÄT
21. Koejärjestely
Tutkimusta varten on perustettu alunperin kolme koetta, joista kuitenkin
yksi (A-koe) on jouduttu keskeyttämään turpeessa tapahtuvaa haihduntaa
koskevan tutkimuksen vuoksi niin varhain (vrt. Juusela ym. 1969),
että kasvua ei ole ehditty seurata riittävän kauan luotettavien tulosten
saamiseksi. Seuraavassa tarkastellaankin taimien lukumäärän ja kasvun
osalta vain kahden kokeen (B ja C) tuloksia. Koemenetelmä on ollut sama
kuin edellä mainitussa tutkimuksessa, joten koemetodiikkaan ei tässä yhtey
dessä puututa lähemmin. Kasvihuoneessa ei ollut käytettävissä keinova
laistusta. Tästä syystä taimien kasvu oli pysähdyksissä kumpanakin koe
vuotena loka—helmikuun välisenä aikana.
211. B-koe
B-kokeessa on pyritty selvittelemään lannoituksen ja muokkauksen
vaikutusta männyn ja kuusen kylvötaimien ensi kehitykseen eri tur
velajeilla. Koe on perustettu kesäkuussa 1967 ja päättynyt huhtikuussa
1969. Kokeessa on ollut kolme eri turvelajia: rahkaturve (S-t), sara
rahkaturve (CS-t) ja rahkasaraturve (SC-t); neljä muokkaussyvyyttä: 0,
5, 10 ja 20 cm; kaksi lisäravinteiden yhdistelmää: NPK ja PK; sekä neljä
lisäravinteiden määrää: 0, 75, 150 ja 300 kg/ha N:nä, P 20 s :na ja K 2o:na.
Koe on toteutettu täydellisenä faktorikokeena kummankin ravinnevhdistel
män suhteen, joten erilaisia käsittelyjä on ollut yhteensä 2x3x4x4 =
96. Toistoja on ollut 3 ja koejäsenien kokonaismäärä 288 kpl. Koe on
arvottu täydellisesti.
Rahkaturve (S-t) on otettu rahkanevalta laajasta yhtenäisestä Sphagnum
fuscum-patjasta, jossa lisäksi Empetrum nigrum ja Vaccinium oxycoccus ovat
olleet yleisiä. Turve on tuotu Jaulista metsähallituksen Parkanon hoito
alueesta. Sararahkaturve (CS-t) on otettu lyhytkortisen nevan tasapinnasta,
jossa on ollut Sphagnum recurvum-ryhmän lajeja. Myös Sphagnum magel
/5.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 11
lanicum on ollut runsaasti edustettuna. Verrattain yleisiä ovat olleet Scirpus
caespitosus ja Eriophorum vaginatum. Rahkasaraturpeessa (SC-t) valtasam
mallaji on ollut Sphagnum, papillosum. Kenttäkerroksessa on ollut runsas
Molinia coerulea-kasvusto ja saroja. Erityisesti Carex lasiocarpa ja Carex
echinata ovat olleet yleisiä. Runsas Molinia coerulea-kasvusto on yleensä
merkkinä pääravinteiden epätasapainosta turpeessa. Turpeelle on tällöin
ominaista kalin ja kasveille käyttökelpoisen fosforin vähyys sekä toisaalta
typen runsaus (vrt. Heikurainen 1953 ja 1960, Puustjärvi
1958, 1962 a, b ja c). Tämän vuoksi on syytä korostaa, että tämän tutki
muksen rahkasaraturve ei täysin vastanne normaalin rahkasaraturpeen
ominaisuuksia, mikä on otettava huomioon myös tuloksia tulkittaessa.
Sararahka- ja rahkasaraturve on tuotu Alkkiasta metsäntutkimuslaitoksen
Parkanon tutkimusaseman alueelta. Turvelajin määrityksessä on käytetty
Heikuraisen ja Huikarin (1952) kehittämää menetelmää.
Ravinneyhdistelmiä on ollut vain kaksi, typpi-fosfori-kali ja fosfori-kali,
koska tavallisesti juuri nämä tulevat kysymykseen metsäojitettujen soiden
ravinnetalouden järjestelyssä, kuten edellä johdantokappaleessa on todettu.
Eri ravinteita on annettu yhtä suuri määrä N:ksi, P 20
s
:ksi ja K 2
o:ksi
laskettuna. Käytetyt lannoitteet ovat olleet oulunsalpietari (N = 25 %),
hienofosfaatti (P 2050
5
=33%) ja kalisuola (K 2O =6O %). Myöhemmin tu
loksissa lannoituksen voimakkuutta esittävät luvut tekstissä ja taulukoissa
tarkoittavat kunkin annetun ravinteen vaikuttavan aineen määriä kg/ha
N:nä, P 20 s :na ja K 2
o:na NPK- ravinneyhdistelmän sekä P 20
s
:na ja K 2o:na
PK- ravinneyhdistelmän osalta. Lannoitteet on sekoitettu koko muokattuun
turvekerrokseen ja muokkaamattomissa koejäsenissä levitetty tasaisesti tur
peen pintaan.
Vesipinnan etäisyys turpeen pinnasta on kokeen aikana pidetty 30 cm:ssä.
Vettä on annettu pintakasteluna kokeen alussa n. 6 viikon ajan. Tämän
jälkeen ovat taimet olleet kokonaan kapillaarisesti nousevan veden va
rassa.
Jokaiseen koeastiaan kylvettiin 9. 6. 1967 turpeen pintaan 20 männyn
ja 20 kuusen siementä ja täydennettiin 11. 7. 1967 10 männyn ja 10 kuusen
siemenellä. Itämisen nopeuttamiseksi käytettiin koeastioiden päällä läpi
näkyvää muovipeitettä. Siemenen kotipaikka oli Ruotsinkylä. Männyn sie
menen itävyys oli 85 % ja kuusen 68 %.
Tässä työssä tarkastellaan taimien lukumäärän osalta 12. 8. 1967 ja
10. 2. 1969 suoritettujen inventointien tuloksia. Taimien pituus mitattiin
8. 10. 1967, 7. 6. 1968, 14. 10. 1968 ja 24. 4. 1969. Kasvun tarkastelussa pää
paino on kuitenkin pantu viimeisen inventoinnin tuloksiin, ja aikaisempia
inventointeja on tarkasteltu vain taimien pituuden kehittymisen yhtey
dessä.
12 Seppo Kaunisto 75.2
212. C-koe
C-kokeessa on pyritty selvittelemään vesipinnan etäisyyden, lannoi
tuksen ja muokkauksen vaikutusta männyn ja kuusen kylvötaimien ensi
kehitykseen sararahkaturvealustalla. Koe on perustettu helmikuussa 1968
ja päättynyt huhtikuussa 1969. Kokeessa on ollut neljä vakioitua vesi
pinnan etäisyyttä: 10, 29, 47 ja 60 cm turpeen pinnasta; kaksi muokkaus
syvyyttä: 0 ja 20 cm; kaksi lisäravinteiden yhdistelmää: NPK ja PK; sekä
neljä lisäravinteiden määrää kummankin ravinneyhdistelmän osalta: NPK:n
osalta 0, 75, 150 ja 300 kg/ha N:nä, P 20
s
:na ja K
2
o:na ja PK:n osalta 0,
75, 300 ja 600 kg/ha P 20
s
:na ja K 2o:na. Koe on toteutettu kummankin
ravinneyhdistelmän suhteen täydellisenä faktorikokeena, joten erilaisia kä
sittelyjä on ollut yhteensä 2x4x2x4 = 64. Toistoja on ollut 3 ja koe
jäsenien kokonaismäärä 192. Koe on arvottu täydellisesti. Kokeessa on
käytetty sararahkaturvetta, joka on otettu samasta lyhytkortisesta nevasta
kuin kokeen B sararahkaturve.
Vesipintaa on pyritty pitämään kokeen aikana vakiosyvyyksillä 10, 30,
50 ja 70 cm. Lähinnä turpeen painumisen vuoksi tätä ei kuitenkaan ole
kyetty täysin toteuttamaan. Edellä onkin esitetty kokeen lopussa mitatut
vesipinnan etäisyyden arvot.
Kokeessa ei PK-yhdistelmän osalta ole ollut lainkaan 150 kg:n määrää.
Tällä tavoin on koejärjestelyyn voitu ottaa mukaan nelinkertainen PK
ravinnemäärä (600 kg/ha), joka tilanpuutteen vuoksi muutoin olisi ollut
mahdotonta. Käytetyt lannoitteet ovat olleet samat kuin B-kokeessa.
Ravinteet on sekoitettu koko muokattuun turvekerrokseen ja muokkaa
mattomissa koejäsenissä levitetty tasaisesti turpeen pintaan. Jokaiseen koe
astiaan on kylvetty 24. 2. 1968 turpeen pintaan 30 männyn ja 30 kuusen
siementä. Turvetta on kasteltu verrattain vähän. Sen sijaan astiat on pei
tetty välittömästi kylvön jälkeen n. 2 viikon ajaksi läpinäkyvällä muovilla.
Tällä tavoin siemenet itivät nopeasti.
Koe on inventoitu taimien syntymisen ja elossapysymisen osalta 18. 3.
1968 ja 11. 2. 1969. Männyn taimien pituus on mitattu kokeen lopussa
1969 ja kuusen taimien pituus 8. 10. 1968. Näin on tehty sen vuoksi,
että talvella 1969 yhdestä koetoistosta kustakin käsittelystä on otettu näyt
teitä juuristomäärityksiä varten. Tällöin on asianomainen koejäsen tuhou
tunut, joten taimien pituuskasvua ei ole voitu siinä enää seurata. Juuristo
näytteet on otettu vain taimellisista koejäsenistä. Kun kuusen taimia on
useiden käsittelyjen yhteydessä ollut vain yhdessä koetoistossa ja tämä on
näin tuhoutunut, on katsottu parhaaksi tutkia kuusen taimien kasvua ennen
juuristonäytteiden ottamista. Männyn taimia on sen sijaan ollut tasaisem
min eri koetoistoissa ja tästä syystä on männyn taimien kasvua voitu
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 13
tarkastella viimeisen, 28. 4. 1969, suoritetun mittauksen perusteella. Tulokset
on siis laskettu männyn taimien osalta vain kahden toiston perusteella.
Kuten edellä on käynyt ilmi, on C-kokeessa pyritty myös jossain
määrin selvittelemään eri käsittelyjen vaikutusta taimien juuristoon.
Taimien juuristoa on tutkittu alunperin Grosskopfin (1950) esit
tämällä ja tästä Heik uraisen (1955 a ja b) edelleen kehittämällä
menetelmällä, joka perustuu tietyn suuruisessa maanäytteessä olevien juur
ten erotteluun ja mittaamiseen. Myöhemmin on samaa menetelmää käyttä
nyt myös Paavilainen (1966 a). Tässä tutkimuksessa käytettyjen
turvenäytteiden koko on ollut 4x5x5 cm. Yhteensä on tutkittu 226
turvenäytettä ja mitattu juuria 130 m. Männyn ja kuusen juuria ei ole
eroteltu.
Näytteet on otettu 5 cm kerroksina kunkin koejäsenen turvelieriön
keskeltä. Juurten määrä on muulloin, paitsi vesipinnan ollessa 10 cm syvyy
dessä, tutkittu vähintään 30 cm syvyyteen saakka. Tapauksissa, missä juuria
on ollut vielä 25—30 cm syvyydessä, on tutkittu lisäksi 30—35 ja 35—40 cm
turvekerrokset. Mukaan on otettu lannoittamattomat sekä 75 tai 300 kg/ha
(N:nä, P 20 s:na ja K aO:na) ravinteita saaneet koejäsenet. Juurten pituus
on määritetty yhdestä koetoistosta. Suurimman lannoitemäärän yhteydessä
on kuitenkin ollut tapauksia, joissa taimia ei ole ollut yhdessäkään koe
toistossa. Tällaiset on jätetty pois aineistosta.
Koska juurien määrä oleellisesti riippuu taimien lukumäärästä pinta
alayksikköä kohden, ja tämä vaihteli huomattavasti eri käsittelyissä, ei
tässä yhteydessä ole katsottu tarpeelliseksi tarkastella juurien kokonais
määrää eri syvyyksissä, vaan tyydytään selvittelemään vain juurien syvyys
jakautumaa juurien pituudella punnitun keskisyvyyden ja syvyysulottu
vuuden avulla.
22. Turpeen analyysit
Tutkimuksessa käytettyjen turvelajien luontaisen ravinteisuuden selvit
tämiseksi otettiin näytteenottopaikoilta turvetta ravinneanalyysejä varten
o—lo0 —10 ja 10—20 cm kerroksista kahtena toistona. Turpeesta määritettiin
ns. liukoinen typpi, fosfori ja kali sekä samojen ravinteiden kokonaismäärät.
Lisäksi määritettiin C-kokeen lopussa kokeen lannoittamattomista koe
jäsenistä liukoinen typpi, fosfori ja kali 10 cm pintakerroksesta kolmen
vesipinnan etäisyyden (10, 29 ja 47 cm) yhteydessä.
Tärkeimpien kasvinravinteiden typen, fosforin ja kalin liukoinen ja
kokonaismäärä määritettiin Viljavuuspalvelu Oy:n standardimenetelmillä,
jolloin nitraatti-typpi määritetään happamasta (pH 4.8) NH 4OAc uutteesta
kolorimetrisesti ja liukoinen fosfori ja kali samanlaisesta uutteesta liekki
Seppo Kaunisto 75.2 14
fotometrisesti. Ammonium määritetään 0.5 M CaCl
2
-uutteesta tislaamalla.
Totaalityppi määritetään Kjeldahl -menetelmällä, totaalifosfori ruotsalai
sella ammoniumlaktaatti -menetelmällä kolorimetrisesti ja totaalikali
liekkifotometrisesti
.
Lisäksi määritettiin turpeen pH vedessä suhteessa 1: 2.5 turpeen ja veden
seoksesta sekä turpeen maatuneisuus v. Postin menetelmällä. Kumpikin
määritys tehtiin B-kokeen aineistosta lannoittamattomista koejäsenistä.
pH määritettiin muokkaamattomasta tai 20 cm syvyyteen muokatusta
sekä maatumisaste vain muokkaamattomasta turpeesta.
Turpeen vesipitoisuutta on tutkittu ainoastaan A-kokeen tulosten perus
teella. Koesuunnitelma on esitetty lähemmin toisessa yhteydessä (Juusela,
Kaunisto, Mustonen 1969). Mainittakoon kuitenkin, että turve
lajit ja muokkaussyvyydet ovat olleet samat kuin B-kokeessa ja vesipinnan
etäisyydet samat kuin C-kokeessa (vrt. luku 21). Tosin painuminen on ollut
hiukan erilaista kuin C-kokeessa. Kokeen lopussa mitatut vesipinnan etäi
syydet ovat A-kokeessa olleet keskimäärin 9, 27, 48 ja 63 cm. Turpeen
kosteutta on jossain määrin selvitelty em. tutkimuksessa. Tässä yhteydessä
tarkastellaan lähinnä kasveille käyttökelpoisen veden määrää tutkituissa
turvelajeissa ja muokkauksen vaikutusta siihen.
Kasveille käyttökelpoisen veden määrä maassa riippuu maaveden osmoot
tisesta paineesta ja maaveden jännityksestä, joka käsittää kaikki maa
hiukkasten vettä pidättävät voimat (lisäksi painovoima ja hydrostaattiset
voimat). Kasvien veden saannin kannalta on merkitystä vain näiden sum
malla eli vapaan energian vajauksella. Luonnontilaisissa turvemaissa lienee
veden osmoottinen paine merkityksetön maaveden vapaaseen energiaan
vaikuttavana tekijänä, koska turvemaiden suolapitoisuus yleensä on varsin
vähäinen. Myös tässä tutkimuksessa on tutkittu vain maaveden jännitystä,
jonka kuvaajana on käytetty Schofieldin (1935) esittämää pF
käsitettä.
Kasveille käyttökelpoiseksi on katsottu lakastumisrajan ja kenttäkapasitee
tin välille jäävä vesi, jonka jännitys on siis suurempi kuin 0.1 mutta pie
nempi kuin 15.0 atmosfääriä. Tällöin on saatettu päätyä todellista pienem
piin kasveille käyttökelpoisen veden määriin, koska 0.1 atmosfääriä pidetään
yleensä kenttäkapasiteetin ylärajana. Veden jännitystä koskevat määri
tykset on tehty painekalvolaitteilla.
Veden jännitystä on tarkasteltu kokonaan muokkaamattomien ja toi
saalta 20 cm syvyyteen muokattujen koejäsenten osalta turvelajeittain.
Tutkimuksessa on tarkasteltu seuraavia veden jännityksen raja-arvoja
Kenttäkapasiteetti . . O.i atm. pF 2.0
Vähenevän lisäkasvun raja . . 1.0 atm. pF 3.0
Lakastumisraja . . 15.0 atm. pF 4. 2
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 15
Muokkaamattomista koejäsenistä on pF-määritykset suoritettu s—lo5 —10 cm
ja 10—20 cm kerroksista. Turpeen pintakerros (0 —5 cm) on jätetty tarkas
telun ulkopuolelle, koska pintakasvillisuus olisi ilmeisesti vähentänyt määri
tysten luotettavuutta. Muokatuissa koejäsenissä on pF-määritykset suori
tettu o—lo0—10 ja 10—20 cm kerroksista.
23. Aineiston käsittely
Niinkuin edellä on todettu, on eri kokeet perustettu faktorikokeina.
Laskennassa on käytetty varianssianalyysiä. Tällöin taimien lukumäärän
osoittamista luvuista otettiin arcus-sini-transformaatio. Tällä tavoin voitiin
poistaa prosentti jakautumalle ominainen riippuvuus keskiarvosta. Aineis
tossa olevat nolla-havainnot aiheuttivat kuitenkin jossain määrin vääristy
mää jakautumaan. Tästä syystä on yhdysvaikutuksille laskettuihin testi
arvoihin suhtauduttava varauksella tapauksissa, joissa yhdysvaikutuksen
laskennassa on tullut mukaan nolla-havaintoja. Tämän vuoksi eräät kol
mannen asteen yhdysvaikutukset on jätettävä huomiotta, vaikka ne yhte
näisyyden vuoksi onkin esitetty taulukoissa. Taimien syntymistä ja elossa
pysymistä käsittelevässä osassa on käytetty tasaisesti täytetyn ruudukon
menetelmää. Koska taimia ei ole kuitenkaan syntynyt kaikkiin koejäseniin,
on pituuskasvun analysointi suoritettu epätasaisesti täytetyn ruudukon
menetelmällä, joka siis laskee varianssianalyysin materiaalista, missä tois
tojen määrä vaihtelee.
Jokaisesta koejäsenestä on mitattu vain yhden valtataimen pituus. Tähän
on päädytty osittain siksi, että esim. 5 valtataimen mittaus ja näiden keski
arvon käyttö analyyseissä ei ole vähentänyt sanottavasti tulosten hajontaa
eikä toisaalta lisännyt selitysosuutta, kuten seuraavasta asetelmasta ilmenee:
Hajontaluvut ja selitysosuudet on laskettu männyn taimien kokonais
pituutta 28. 4. 1969 koskevasta aineistosta B-kokeessa.
B-kokeen tuloksia laskettaessa on turvelajit ja puulajit pidetty erillään
ja aluksi laskettu kolmen muuttujan: ravinneyhdistelmän, lisättyjen ravin
teiden määrän ja muokkauksen syvyyden välinen varianssianalyysi. Monissa
tapauksissa on tämä vielä ollut pakko jakaa siten, että ravinneyhdistelmät
on käsitelty erikseen, koska useat toisen, jopa kolmannen asteen yhdys
vaikutukset ovat haitanneet tulosten tulkintaa.
Kokonaishajonta Selitysosuus, o/ /O
1 valtat. 5 valtat. 1 valtat. ! 5 valtat.
S-t 12.97 10.70 95. 7 3 96.15
cs-t 16.36 13.li 96.3 9 96.09
SC-t 15.4 5 10.64 94.0 4 93. 26
16 Seppo Kaunisto 75.2
Valtataimen pituuden lisäksi kokeen lopussa on analysoitu myös viimei
sen kasvukauden pituuskasvun riippuvuutta B-kokeen eri käsittelyistä.
Tulokset ovat kuitenkin olleet siinä määrin samanlaisia kuin taimien koko
naispituuden yhteydessä, että niitä ei ole katsottu tarpeelliseksi tässä esittää.
Koska viimeisenä kasvujaksona taimien pituus on lisääntynyt useissa ta
pauksissa yli kaksinkertaiseksi aikaisempaan verrattuna, on ilmeistä, että
nimenomaan tällöin ilmenneet kasvuerot ovat voimakkaasti vaikuttaneet
taimien kokonaispituutta koskevan analyysin tuloksiin ja peittäneet mah
dolliset aikaisemmat erot.
On kuitenkin tärkeää tietää eri käsittelyjen vaikutuksien muuttuminen
havaintokautena. Tästä syystä on taimien kasvua seurattu myös varhaisem
pien kasvutulosten perusteella. Tutkimuksen aikana on taimien pituus
kasvua B-kokeessa seurattu ensimmäisen kesän aikan viikon välein toistuvin
mittauksin. Tulosten yhteydessä tarkastellaan kuitenkin vain kasvujaksojen
päättymishetken tilannetta, koska lyhytjänteisemmästä kasvurytmin tar
kastelusta tuskin olisi ollut vastaavaa hyötyä.
Taimien kasvua ei ole katsottu tarpeelliseksi analysoida jokaisen kasvu
jakson jälkeen yhtä perusteellisesti kuin kokonaispituuksien eroja selvitet
täessä, vaan on valittu eräitä oleellisia toimenpiteitä ja toimenpideryhmiä,
joiden vaikutusta ajan funktiona on pyritty seuraamaan. Tarkastelun koh
teeksi on valittu seuraavat käsittelyt:
1. lannoittamaton ja muokkaamaton (käsittelemätön)
2. lannoittamaton, muokattu (5, 10 ja 20 cm)
3. NPK-lannoitus (75, 150, 300 kg/ha, N:ä, P 20 s :a ja K 2o:a), muokkaa
maton
4. lannoitus kuten edellä, muokattu (5, 10 ja 20 cm)
5. PK-lannoitus (75, 150, 300 kg/ha P 20
s
:a ja K
2
o:a), muokkaamaton
6. lannoitus kuten edellä, muokattu (5, 10 ja 20 cm).
Tulokset on analysoitu siten, että esim. pelkästään muokatuissa on eri
muokkaussyvyydet ja pelkästään lannoitetuissa koejäsenissä on eri lannoite
määrät pidetty toistensa toistoina. Näin on pyritty saamaan selville jonkin
tekijän vaikutus vain tiettynä käsittelykokonaisuutena muihin vastaaviin
verrattuna. Tällä tavoin saatujen käsittelyjen sisäinen vaihtelu on huomat
tavasti suurempi kuin tavanomaisella tavalla valittujen toistojen vaihtelu.
Onkin ilmeistä, että varianssianalyysissä todetuille merkitseville eroille on
annettava enemmän painoa kuin yleensä.
Tuloksia esitettäessä tarkastellaan kunkin turvelajin kohdalla ensin ko
keen lopussa mitattuja taimien kokonaispituuksia ja sen jälkeen pituuden
kehittymistä kokeen aikana.
Kokeessa C on laskettu varianssianalyysit ensin pohjaveden syvyyden,
lannoituksen voimakkuuden ja muokkauksen syvyyden välillä. Monet yhdys
17 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 75.2
3 16401—71
vaikutukset ovat nytkin pakottaneet pienempien laskentayksiköiden käyt
töön useassa tapauksessa. Tällöin on muokkaussyvyydet erotettu toisistaan.
Kolmen muuttujan varianssianalyysin F-arvot on esitetty kaikissa taulu
koissa sekä B- että C-kokeessa. Kahden muuttujan varianssianalyysit on
esitetty vain, milloin se on ollut välttämätöntä tulosten tulkinnan kannalta.
Keskiarvojen erojen merkitsevyyttä ei ole testattu, koska todellista arit
meettista keskiarvoa ei ole voitu laskea luokkavälien epätasaisuuden vuoksi.
Taulukoissa esitetyt aritmeettiset keskiarvot ovatkin näin vain likiarvoja.
3. TULOKSET
31. Kasvualusta
311. Turpeen ravinteet, happamuus ja maatuneisuus
Tutkimuksessa käytettyjen turvelajien luontaisen ravinteisuuden selvit
tämiseksi on näytteenottopaikoilta otettu turvetta ravinneanalyysiä varten
o—lo0—10 ja 10—20 cm kerroksista kahtena toistona. Taulukon 1 luvut ovat
näin neljän määrityksen keskiarvoja. Taulukosta nähdään, että rahkaturve
on ollut äärimmäisen vähäravinteinen. Sararahkaturpeessa on sekä ravin
teiden liukoinen että kokonaismäärä ollut n. kaksinkertainen edelliseen
verrattuna, mutta kuitenkin vielä varsin niukka. Rahkasaraturpeessa on
typen totaalimäärä ollut verrattain korkea, mutta erityisesti vaihtuvan
fosforin määrä on ollut vähäinen. Kuten luvussa 21 on mainittu, oli rahka
saraturpeessa runsas Molinia coerulea-kasvusto, joka yleensä on merkkinä
typen runsaudesta sekä kalin ja helppoliukoisen fosforin vähyydestä (vrt.
Heikurainen 1953 ja 1960, Puustjärvi 1958, 1962 a, b ja e).
Taulukko 1. Pääravinteiden määrä kokeissa käytetyissä turvelajeissa 0—20 cm pinta
kerroksessa. Määritykset tehty luonnontilaisesta turpeesta.
Table 1. The amount of major nutrients in 0—20 cm surface layer of different peat types.
Determinations made from virgin peat.
1) nitraattityppi + ammoniumtyppi —as nitrate and ammonium
2) uuttaminen happamalla (pH 4.65) NH 4 OAC-liuoksella extracted with acid (pH 4.65)
NHiOAC solution.
C-kokeen lannoittamattomista koejäsenistä tehtiin joitakin ns. vaihtuvien
ravinteiden määrityksiä kokeen lopussa lähinnä muokattujen ja muokkaa
mattomien käsittelyjen vertailemiseksi (taul. 2). Ravinneanalyysit osoit
Ravinne
Nutrient N
liuk.. ppm
1
)
N
sol.< vvm.
Pliuk.. PPm.
!
)
p
sol.> VVm.
K
liuk.> PPm
s
).
K
sol.' wm.
K tot.. PPm- p tot.' PP m -
Turvelaji
Peat type
s-t 10 0.33 3.7 45 19 37
cs-t 21 1.10 5.1 91 38 62
sc-t 15 1.90 3.5 102 25 55
Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien . 19 75.2
tavat, että muokatussa sararahkaturpeessa on vaihtuvien ravinteiden määrä
ollut poikkeuksetta suurempi kuin muokkaamattomassa. Tämä saattaa
johtua muokkauksen mikrobitoimintaa aktivoivasta vaikutuksesta ja siitä,
että turpeen normaalisti eniten fosforia ja kalia sisältävä pintakerros on
muokattu sekaisin turpeeseen kun taas muokkaamattomassa turpeessa pinta
kerros on kuorittu pois ennen analyysiä. Mielenkiintoinen on havainto, että
vesipinnan ollessa 10 em syvyydessä on liukoista typpeä ollut huomatta
vasti vähemmän kuin vesipinnan ollessa syvemmällä. Tämä näyttäisi viit
taavan vähäisempään typen mineralisoitumiseen näissä koejäsenissä, mikä
vaikuttaakin luonnolliselta, koska typen mineralisoituminen on riippuvai
nen aerobeista mikrobeista, ja turpeen korkea vesipitoisuus vähentää aero
bien mikrobien toimintaa.
Taulukko 2. Liukoisen typen, fosforin ja kalin määrä lannoittamattomassa o—lo em
pintakerroksessa muokkaamattomassa ja muokatussa sararahkaturpeessa C-kokeen
lopussa.
Table 2. The amount of soluble nitrogen, phosphorus, and potassium in o—lo cm
unfertilized surface layer in prepared and unprepared Carex Sphagnum peat at the end
of experiment G.
Taulukko 3. Turvelajien happamuus muokkaamattomissa ja 20 om syvyyteen muoka
tuissa koejäsenissä (H2O, 1: 2.5) ja maatumisaste (v. Postin mukaan).
Table 3. pH (H2O, 1: 2.5) in unprepared and prepared (0—20 cm) peat and the degree
of humification (according to v. Post).
:
Ravinne
Nutrient
Muokkaus-
syvyys, cm
Depth of
preparation, cm
Vesipinnan et., cm
Water level dist., cm
10 29 47
Ravinteiden määrä, mg/l
Amount of nutrients, mg/l
Keskimäärin
Average
N 0 2.4 37.0 14.5 18.0
20 16.5 48.5 61.0 42.0
P 0 5.3 9.0 6.2 6.8
20 12.5 13.0 12.0 12.5
K 0 60 73 53 62
20 93 80 70 81
Turve-
kerros, cm
Peat layer,
Muokkaamaton turve
Unprepared peat
Muokattu turve
Prepared peat
cm
S-t cs-t sc-t S-t CS-t sc-t
PH 0— 5 3.5 3.7 4.6 3.8 3.5 4.8
5—10 4.1 3.2 4.0 3.7 3.8 5.2
10—15 4.3 4.3 4.3 4.0 3.8 4.9
15—20 3.8 4.2 4.8 3.7 4.1 5.5
Maatumisaste 0—10 H
x Hi_2
Degree of humi- 10—20 H x h 2
h
3
fication 20—30 f
1-2
h
3
H5-6
Seppo Kaunisto 20 75.2
Eri turvelajien happamuutta ja maatuneisuutta selvittelevät taulukon 3
luvut. Taulukosta havaitaan, että rahka- ja sararahkaturve (S-t ja CS-t)
ovat olleet erittäin happamia. Rahkasaraturpeen (SC-t) pH on ollut selvästi
edellä mainittuja korkeampi.
Muokatun rahkasaraturpeen (SC-t) pH näyttää olleen jonkin verran
korkeampi kuin muokkaamattoman. Muiden turvelajien kohdalla ei näytä
olleen sanottavia eroja tässä suhteessa.
Taulukosta havaitaan edelleen, että rahkaturve on ollut lähes täysin
maatumatonta 30 cm syvyyteen saakka. Sararahkaturve on ollut jonkin
verran maatuneempaa 10—20 cm ja 20—30 cm kerroksessa. Maatuneinta
on ollut rahkasaraturve, jossa maatumisaste lisääntyi varsin voimakkaasti
siirryttäessä profiilissa alaspäin.
312. Turpeen vesipitoisuus
Taulukosta 4 havaitaan, että o—lo0—10 cm pintakerroksessa kasveille käyttö
kelpoinen veden määrä on muokatussa rahkaturpeessa (S-t) ollut selvästi
pienempi kuin muokkaamattomassa, ja koejäsenissä, joissa vesipinta on
olhit syvimmällä (63 cm), ei muokatussa rahkaturpeessa o—lo0 —10 cm kerrok
sessa ole ollut lainkaan kasveille käyttökelpoista vettä. Sararahkaturpeessa
(CS-t) tilanne on samantapainen koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut
03 cm syvyydessä. Rahkasaraturpeessa (SC-t) näyttää muokkaus selvästi
lisänneen kasveille käyttökelpoisen veden määrä.
Syvemmällä (10—20 cm kerros) on kasveille käyttökelpoista vettä ollut
jokaisessa käsittelyssä. Koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut 28 cm syvyy
dessä, on 10—20 cm turvekerros ollut yleensä jopa liian kostea vesipitoisuuden
ylittäessä kenttäkapasiteettia (pF2.o —O.iatm.) vastaavan arvon (taul. 4).
Taulukko 4. Kasveille käyttökelpoisen veden määrä tilavuusprosentteina turpeen
pintaosassa eri turvelajeilla (koe A).
Table 4. Water available for plants indicated as volume percentage in the surface layer
- of different peat types (experiment A).
*
= Turpeessa on ollut vettä yli kenttäkapasiteetin (pF 2.0). Kaikki koejäsenet, joissa pohjavesi
on ollut 9 cm syvyydessä, kuuluvat myös tähän ryhmään.
*
= Peat contained water over field capasity (pF 2.0). All test members with water level at a depth
of 9 cm belong to this group.
Turve-
kerros, cm
Peat layer,
em
Muokkaus-
Tiirvelaji — Peat type
s-t cs-t sc-t
syvyys, cm
Depth of
preparation , cm
Vettä % tilavuudesta vesipinnan et. ollessa
..
.
Water cord, as vol. % dist. of water level being . .
cm
. cm
28 47 63 28 47 63 28 47 63
0 18.6 7.9 11.0 19.6 4.2 2.7 19.2 —0.1 —2.7
20 10.9 2.1 —3.0 23.1 4.4 —3.0 13.9 11.5 4.0
23.6* 21.1 16.9 59.3 35.0 18.0 38.3* 26.5 12.1
30.4* 21.9 15.5 42.9* 28.7 23.0 33.0* 31.7 27.4
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien . 21
Mainittakoon tässä yhteydessä, että koejäsenissä, joissa vesipinta on
ollut 9 cm syvyydessä, on o—lo0—10 cm pintakerroksessa ollut vettä jokaisessa
tapauksessa ylitse kenttäkapasiteettia vastaavan määrän. Tästä on ollut
ilmeisesti seurauksena se, että turpeen ilmatila näissä käsittelyissä on ollut
erittäin alhainen, niinkuin seuraavassa asetelmassa esitetyt veden osuutta
o—lo0 —10 cm turvekerroksessa tilavuusprosentteina kuvaavat luvut antavat
aihetta olettaa:
Kasvien veden saannin kannalta yleisesti tärkeinä pidettyjä veden jän
nityksiä vastaavia turpeen vesipitoisuuksia tarkastellaan taulukossa 5.
Aineiston mukaan näyttää muokkaus jonkin verran lisänneen sararahka- ja
rahkasaraturpeen (CS-t ja SC-t) pintakerroksen (0—10 cm) lakastumisrajan
(pF 4.2 = 15.0 atm.) vesipitoisuutta, mikä luonnollisesti kuivakauden aikana
saattaa muodostua taimien elossapysymisen ja kasvun kannalta kriittiseksi.
Toisaalta, kuten edellä esitettiin taulukon 4 yhteydessä, 10—20 cm kerrok
sessa turve on syvempienkin pohjavesikäsittelyjen yhteydessä sisältänyt
runsaasti kasveille käyttökelpoista vettä.
Taulukko 5. Turpeen vesipitoisuus tilavuusprosentteina erilaisilla veden jännityksen
arvoilla muokkaamattomassa ja 20 cm syvyyteen muokatussa turpeessa.
Table 5. The water content of peat indicated as volume percentage with different water
tension values in unprepared and prepared (0—20 cm) peat.
Mielenkiintoisen lisäpiirteen muokkauksen vaikutukselle antavat taulu
kon 6 luvut, joista ilmenee, että o—lo0—10 cm kerroksessa muokkaus näyttää
jonkin verran lisänneen kasveille käyttökelpoisen veden määrän teoreettista
maksimia (= turpeen vesipitoisuus kenttäkapasiteetissa turpeen vesi
pitoisuus laskastumisrajalla). Sen sijaan 10—20 cm kerroksessa sararahka
(CS-t) ja rahkasaraturpeen (SC-t) osalta tilanne näyttää olevan päinvastoin.
Syytä viimeksimainittuun ei ole voitu selvittää.
Muokkaussyvyys cm 0 20
Turvelaji Vettä turpeessa tilav. %
S-t 57.4 70.7
CS-t «8.7 71.2
SC-t 71.0 77.2
Turvelaji — Peat type
Turve-
kerros, cm
Peat layer,
cm
Muokkaus- S-t CS-t SC-t
syvyys, cin
Depth of
preparation, cm
Vettä % tilavuudesta veden jännityksen ollessa
Water cont. as vol. % water tension being . . .
pF 2.0 pF 3.0 pF 4.2 pF 2.0 pF 3.0 | pF 4.2 pF 2.0 pF 3.0 pF 4.2
0—10 0
20
27.5
31.1
13.6
12.9
6.3
6.5
29.4
40.0
17.5
23.0
4.6
10.7
27.2
35.9
14.9
25.3
5.0
12.3
10—20 0
20
13.1
17.6
3.8
7.3
75.2
51.7
39.0
22.6
13.7
8.8
51.2
45.8
26.8
23.0
12.9
12.8
22 75.2 Seppo Kaunisto
Taulukko 6. Kasveille käyttökelpoisen veden teoreettinen maksimi tilavuusprosent
teina eri turvelajeilla (veden määrä pF 2.0 - veden määrä pF 4.2).
Table 6. The theoretical maximum of water available for plants indicated as volume
percentage in different peat types (the amount of water at pF 2. o minus the amount of
water at pF 4.2).
32. Taimien juuristo
Lannoittamattomissa koejäsenissä näyttää juuristo olleen keskimäärin
syvin tapauksissa, joissa vesipinta on ollut 47 cm turpeen pinnasta ja
matalin, kun vesipinta on ollut 10 cm syvyydessä (taul. 7). Vesipinnan
ollessa 60 cm syvyydessä juuristo on ollut keskimäärin verrattain pinnallinen
lannoittamattomassa turpeessa.
Taulukko 7. Juurien pituudella punnittu juuriston keskisyvyys C-kokeessa.
Table 7. The mean depth of root system weighed with the length of roots in experiment C.
Lannoitetussa turpeessa on juuriston keskisyvyys ollut suurin vesipinnan
etäisyyden ollessa 60 cm. Muokkaamattomissa koejäsenissä näyttää lannoi
tus vähentäneen juuriston keskisyvyyttä vesipinnan ollessa lähellä turpeen
pintaa (10, 29 cm). Sen sijaan koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut 60 cm
syvyydessä, on lannoitus voimakkaasti lisännyt juuriston keskisyvyyttä.
Turve- Muokkaus- Turvelaji — Peat type
kerros, cm syvyys, cm
Peat layer, Depth of
cm preparation, cm s-t CS-t sc-t
o r—
1
O 0 21.2 24.8 22.2
20 24.6 29.3 23.6
10—20 0 23.6 61.5 38.3
20 33.6 42.9 33.0
Muokkaus- Vesipinnan et.
Lannoitus(N, P 20 6, K aO), kg/ha
Fertilization (N, P
a
0
6
, K
2
0), kg/ha
syvyys, cm
Depth of
preparation, cm
(p), cm
Dist. of water
level, cm
0 75 300
Keskim.
Average
Juuriston keskisyvyys, cm
Mean depth of root system, cm
0 10 4.6 3.4 3.3 3.8
29 6.0 5.1 2.5 4.5
47 6.6 7.0 7.0 6.9
60 4.6 8.9 8.5 7.3
Keskim.
Average 5.5 6.1 5.3 5.6
20 10 4.2 3.7 4.2 4.0
29 5.1 10.9 11.0 9.0
47 6.3 12.1 14.4 10.9
60 5.1 13.0 14.2 10.8
Keskim.
Average 5.2 9.9 11.0 8.7
Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 23 75.2
Kuva 1. Männyn ja kuusen juurien syvyysulottuvuus muokatussa ja muokkaamattomassa
lannoitetussa turpeessa.
Figure 1. The maximum penetration of pine and spruce roots in fertilized peat with and without
preparation.
Muokatuissa koejäsenissä juuriston keskisyvyys on ollut lannoituksesta
riippumaton, jos vesipinta 011 ollut 10 cm:ssä, mutta muiden vesipinnan
etäisyyksien yhteydessä on juuriston keskisyvyys ollut lannoitetussa tur
peessa yli kaksinkertainen lannoittamattomaan verrattuna. Näyttääkin siltä,
että jos vesipinnan etäisyys turpeen pinnasta on pieni, lannoitus ei sanotta
vasti vaikuta juuriston syvyyteen, koska sekä ravinteita että kosteutta on
riittävästi turpeen ylimmissä kerroksissa, ja lähinnä alaspäin vähenevä ilma
tila turpeessa muodostunee juuriston syvenemistä haittaavaksi tekijäksi.
Lannoitus muokkaamattomaankin turvepintaan on selvästi lisännyt juu
riston syvyyttä, mutta erityisesti lisäravinteiden joutuminen syvempiin
turvekerroksiin muokkauksen yhteydessä näyttää ratkaisevasti vaikutta
neen siihen.
Tähän suuntaan viittaavat myös juurien syvyysulottuvuutta koskevat
tulokset (kuva 1). Lannoitetussa ja muokatussa turpeessa juuret ovat
tunkeutuneet yleensä noin kaksi kertaa niin syvälle kuin lannoitetussa
mutta muokkaamattomassa turpeessa. Poikkeuksena on ollut 10 cm ve
sipinnan etäisyys, jossa ei ole havaittu eroja tässä suhteessa.
33. Taimien syntyminen ja elossapysyminen
331. Muokkauksen ja lannoituksen vaikutus
3311. Männyn taimet
Männyn taimia on kaikilla turvelajeilla syntynyt yleensä sitä vähemmän,
mitä voimakkaammin on lannoitettu (taul. 8). Keskimäärin vähiten
24 Seppo Kaunisto 75.2
taimia on ollut eniten ravinteita saaneissa koejäsenissä. Pienimmällä ravin
teiden lisäyksellä (75 kg/ha) ei kuitenkaan näytä olleen sanottavia haitta
vaikutuksia rahka- ja sararahkaturpeella (S-t ja CS-t), paitsi muokkaamat
toman turpeen pintaan levitettynä. Sen sijaan rahkasaraturpeella (SC-t) jo
tämäkin on vähentänyt taimisaantoa.
Muokkaus on yleensä lieventänyt lannoituksen haitallista vaikutusta.
Tulosten valossa näyttää siltä, että muokkaus on ollut taimien syntymisen
kannalta suotuisa erityisesti voimakkaasti lannoitetussa turpeessa. Lannoi
tuksen voimakkuuden ja muokkaussyvyyden yhdysvaikutus ei kuitenkaan
ole ollut tilastollisesti merkitsevä turvelajeittain suoritetuissa varianssi
analyyseissä. Sen sijaan kaikki turvelajit käsittävässä varianssianalyysissä
mainittu yhdysvaikutus on osoittautunut tilastollisesti melkein merkitse
väksi.
Taulukko 8. Elävien männyn taimien lukumäärä kahden kuukauden kuluttua
kylvöstä ja varianssianalyysin F-suhteet, koe B.
Table 8. The number of live pine seedlings two months after sowing and F ratios in the
analysis of variance. Experiment B.
Turve-
laji
Peat
type
Ravinne-
yhdistelmä
(r)
Nutrient
COmbinottOn
Muokkaus-
syvyys
(m), cm
Depth of
preparation
(m), cm
Lannoitus (N, P a O s , ]
Fertilization (N, P 2O s,
0 j 75 150
1,0), kg/ha (1)
K,0), kg/ha (I)
300 j Keskim.
{Average
3 muuttujan var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of var.
with 3 var.
(r) Taimia, kpl
Number of seedlings
S-t . . . NPK + 0 16 10 5 3 8.5 1 = 7.89*** 1 X r = 0.24
PK 5 10 10 8 8 9.0 m = 1.53 r x m = 0.44
10 7 10 9 4 7.5 r
—
3.12 1 x m x r =
20 12 14 11 7 11.0 1 x m = 1.84 0.20
Keskim.
Average 11.3 11.0 8.3 5.5 9.0
cs-t
..
NPK 0 12 8 2 5 6.8 1 = 10.98***
5 10 11 7 8 9.0 m = 4.23**
10 21 7 9 4 10.3 r = 4.37**
20 13 13 12 7 11.3 1 x m = 1.90
Keskim. 1 x r = 0.74
Average 14.0 9.8 7.5 6.0 9.3 r x m = 0.62
1 x m x r =
PK 0 12 11 6 11 lO.o 0.54
5 10 9 11 6 9.0
10 21 14 9 8 13.0
20 13 20 11 10 13.5
Keskim.
Average 14.0 13.5 9.3 8.8 11.4
sc-t
..
NPK + 0 16 9 9 5 9.8 1 = 5.54** 1 X r = 0.87
PK 5 10 8 7 7 8.0 m = 2.17 m x r = 1.46
10 18 10 9 8 11.3 r = 2.21 1 x m x r =
20 13 9 12 13 11.8 1 X m = 1.61 1.19
Keskim.
Average 14.3 9.0 9.3 8.3 10.2
Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 75.2 25
4 16401 —7l
Taulukko 9. Elävien kuusen taimien lukumäärä kahden kuukauden kuluttua kylvöstä
ja varianssianalyysien F-suhteet, koe B.
Table 9. The number of live spruce seedlings two months after sowing and F ratios in
the analysis of variance. Experiment B.
Ravinneyhdistelmistä NPK on ollut sararahkaturpeella (CS-t) PKta
vahingollisempi, mutta muilla turvelajeilla ravinneyhdistelmien välillä ei ole
ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutuseroa.
Kokeen aikana männyn taimia on kuollut yleensä sitä enemmän, mitä
runsaammin ravinteita on annettu. Lannoittamattomassa turpeessa on tai
mien määrä puolestaan eräissä tapauksissa jopa lisääntynyt. Voimakkaan
lannoituksen epäedullinen vaikutus on siis jonkin verran lisääntynyt kokeen
aikana. Koska tulokset ovat kuitenkin siinä määrin samanlaisia, kuin edellä
on esitetty, ei ole katsottu tarpeelliseksi yksityiskohtaisemmin esitellä taimi
määriä kokeen lopussa.
3312. Kuusen taimet
Kuusen taimien lukumäärä näyttää olleen vielä kiinteämmin riippuvai
nen lannoituksen voimakkuudesta ja muokkaussyvyydestä kuin männyn
Turve-
laji
Peat
type
Ravinne-
yhdistelmä
(r)
Nutrient
Pf\ Y¥ ilt t
Muokkaus-
syvyys
(m), cm
Depth of
preparation
(m), cm
Lannoitus (N, P 205 , ]
Fertilization (N, P
2
O
s,
0 75 1 150
C,0), kg/ha (1)
K,0), kg/ha (I)
300
Keskim.
Average
3 muuttujan var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of var.
with 3 var. Of// IU VIIU/LIU11
(r) Taimia, kpl
Number of seedling k
S-t . .
.
NPK + 0 25 5 5 2 9.3 1 = 22.95*** 1 x r = 0.9O
PK 5 7 5 5 3 5.0 m = 5.54** r x m = 1.28
10 7 6 3 3 4.8 r = 2.32 1 x m x r =
20 8 9 7 5 7.3 1 x m = 0.59
Keskim. 7.31***
Average 11.8 6.3 5.0 3.3 6.6
cs-t
..
NPK + 0 10 5 5 2 5.5 I = 10.35*** 1 x r = 2.70
PK 5 6 12 7 3 7.0 m = 5.38** r x m = 0.67
10 10 7 6 5 7.0 r = 0.05 1 x m x r =
20 15 12 7 9 10.8 1 x m = 1.15
Keskim. 3.73**
Average 10.3 9.0 6.3 4.8 7.6
sc-t
..
NPK 0 12 7 6 2 6.8 1 = 9.68***
5 9 4 2 3 4.5 m = 13.28***
10 17 13 11 5 11.5 r = lO.u***
20 13 13 11 8 11.3 1 x m = 0.58
Keskim. 1 x r = 1.42
Average 12.8 9.3 7.5 4.5 8.5 r x m = 0.36
1 x r x m =
PK 0 12 11 8 6 9.3 0.45
5 9 10 10 5 8.5
10 17 17 20 9 15.8
20 13 14 15 11 13.3
Keskim.
Average 12.8 13.0 13.3 7.8 11.7
26 Seppo Kaunisto 75.2
taimien (taul. 9). Kuusen taimia on syntynyt sitä vähemmän, mitä
voimakkaammin kasvualusta on lannoitettu. Lannoitus on vähentänyt taimi
saantoa erityisesti muokkaamattomassa turpeessa. Mitä syvempään muok
kaukseen tietty lannoituskäsittely on yhdistetty ja mitä suurempaan turve
määrään lannoitteet siis on sekoitettu, sitä vähemmän lannoitus on haitannut
kuusen taimien syntymistä. Lannoituksen voimakkuuden ja muokkauksen
syvyyden välinen yhdysvaikutus onkin rahkaturpeella (S-t) ollut tilastolli
sesti erittäin merkitsevä ja sararahkaturpeella (CS-t) tilastollisesti merkit
sevä. Rahkasaraturpeella (SC-t) sama ilmiö on havaittavissa, mutta yhdys
vaikutusta ei varianssianalyysissä ole ilmennyt.
Ravinneyhdistelmät (NPK ja PK) ovat olleet rahka- ja sararahka
turpeella (S-t ja CS-t) vaikutukseltaan keskenään samanlaisia, mutta rahka
saraturpeella (SC-t) on PK-lannoitus ollut NPK-lannoitusta suotuisampi
kuusen taimien syntymiselle. Ero on ollut tilastollisesti erittäin merkitsevä.
Kuusen taimia on kokeen aikana kuollut voimakkaasti lannoitetussa
rahkaturpeessa (S-t) enemmän kuin lannoittamattomassa, jossa taimien
lukumäärä on eräissä tapauksissa jälki-idännän ansiosta jopa lisääntynyt.
Sararahkaturpeella (CS-t) on kuusen taimia kuollut verrattain runsaasti
syvään muokatuissa lannoitetuissa koejäsenissä, ja näin muokkauksen edul
linen vaikutus on jonkin verran vähentynyt. Syynä on nähtävästi ollut
ravinteiden kerääntyminen turpeen pintaan yksipuolisesti ylöspäin suun
tautuvan veden virtauksen mukana. Rahkasaraturpeella (SC-t) on taimia
kuollut käsittelystä riippumatta.
332. Muokkauksen, lannoituksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus
Muokkauksen, lannoituksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutusta tai
misaantoon on tutkittu kokeessa C. Koska turvetta on kasteltu itämis
vaiheen aikana yhtä lailla eri koejäsenissä, ei vesipinnan etäisyyden vaikutus
ole ollut kovinkaan selväpiirteinen välittömästi itämisvaiheen jälkeen suo
ritetussa laskennassa. Tämän vuoksi tullaan seuraavassa käsittelemään tu
lokset täydellisinä sekä kokeen alku- että lopputilanteen osalta (n. 1 ja 11
kk:n kuluttua kylvöstä).
3321. Männyn taimet
Vesipinnan etäisyyden ja muokkauksen vaikutusta männyn taimien
syntymiseen ja elossa pysymiseen NPK-lannoitetussa sararahkaturpeessa
valaisevat taulukon 10 tulokset. Tarkasteltaessa ensin eri tekijäin vaikutusta
taimien määrään ensimmäisen inventoinnin yhteydessä (1 kk kylvöstä)
nähdään, että kolmen muuttujan yhteisanalyysissä on sekä lannoituksen
Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 75.2 27
Taulukko 10. Elävien männyn taimien lukumäärä NPK-lannoitetussa sararahka
turpeessa (CS-t) yhden ja yhdentoista kuukauden kiiluttua kylvöstä ja varianssi
analyysin F-suhteet, koe C.
Table 10. The number of live pine seedlings in Carex Sphagnum peat (CS-t) fertilized
with NPK one and eleven months after sowing and F ratios in the analysis of variance.
Experiment C.
että muokkauksen vaikutus ollut erittäin merkitsevä. On mielenkiintoista
havaita, että kokeen alkuvaiheessa lannoituksen haitallinen vaikutus on
ollut tilastollisesti erittäin merkitsevä vain muokkaamattomissa koejäsenissä,
kuten kahden muuttujan varianssianalyysin tulokset osoittavat. Sen sijaan
20 cm:n syvyyteen muokatussa turpeessa erot taimimäärissä, lannoituksen
voimakkuuden funktiona ovat olleet vähäisempiä ja tilastollisesti vain
melkein merkitsevää tasoa.
Keskimäärin muokkaus näyttää lisänneen taimisaantoa kaikissa NPK
lannoitetuissa koejäsenissä kokeen alkuvaiheessa. Ero muokkauksen eduksi
on ollut sitä suurempi, mitä voimakkaampaa lannoitusta on käytetty.
Tulokset siis pitävät yhtä B-kokeen tuloksien kanssa.
Myös vesipinnan etäisyyden vaikutus näyttää olleen erilainen muokkaa
mattomassa ja muokatussa turpeessa, kuten myös muuttujien välinen yhdys
j Muokkaus-
, .. | syvyys
Vesi-
pinnan
Lannoitus (N, PjO,, KjO), kg/ha (1)
Fertilization (N, P
t
O
s
, K
t
O), kg/ha (l) 2 muuttujan 3 muuttujan
Inventoitu ! (m)> cm
Date of j Depth of
inventory j preparation
I (m), cm
et. (p), cm
Dist. of
water
0 75 150 300
Keskim.
Average
var. anal. var. anal.
F-suhteet F-suhteet
F ratios in ail. oi F ratios in an, of
level
(p), cm
Taimia, kpl
Number of seedlings
var. with 2 var. var. with 3 var.
1 kk kyl- 0 10 26 19 13 3 15.3 1 = 30.30***
vöstä 29 25 18 12 3 14.5 1 = 32.83*** 111 = 160.28***
1 mo 47 22 11 2 2 9.3 O t- <M* II Q- P = 3.15*
after 60 23 18 4 3 12.0 1 x m =
sowing | Keskim. 18.58***
Average 24.0 16.5 7.8 2.8 12.8 X II p a> 00 1 X p =0.75
m x p = 2.96*
20 10 21 25 26 22 23.5 1 x m x p =
29 28 27 28 26 27.3 1 = 5.31** 1.45
47 26 25 24 21 24.0 P = 3.72*
60 30 21 30 23 26.0
Keskim.
Average 26.3 24.5 27.0 23.0 25.2 1 x p = 2.07
11 kk kyl-j 0 10 26 19 13 2 15.0 1 = 51.44***
vöstä 29 25 17 11 2 13.8 1 = 47.14*** m=204.9i***
11 mo 47 20 9 2 1 8.0 P = 11.02*** p = 10.83***
after ] 60 14 12 2 0 7.0 1 x m =
soloing | Keskim. 12.78***
Average 21.3 14.3 7.0 1.3 11.0 1 X p = 0.79 1 X p = 0.42
m xp=4.98**
20 10 24 27 26 23 25.0 1 x m x p =
29 28 26 26 19 24.8 J 12 2^*** 2.28*
47 24 24 21 10 19.8 P = 3.78*
60 29 21 28 17 23.8
Keskim.
Average 26.3 24.5 25.3 17.3 23.4 1 X p = 2.22*
28 75.2 Seppo Kaunisto
Taulukko 11. Elävien männyn taimien lukumäärä PK-lannoitetussa sararahka
turpeessa (CS-t) yhden ja yhdentoista kuukauden kuluttua kylvöstä ja varianssi
analyysin F-suhteet, koe C.
Table 11. The number of live pine seedlings in Garex Sphagnum peat (CS-t) fertilized
with PK one and eleven months after sowing and F ratios in the analysis of variance.
Experiment C.
vaikutus kolmen muuttujan varianssianalyysissä osoittaa. Muokkaamatto
massa turpeessa eniten taimia on ollut vesipinnan ollessa lähimpänä tur
peen pintaa. Muokatussa turpeessa on taimisaanto ollut alhaisin vastaavissa
olosuhteissa.
Tarkasteltaessa männyn taimien määrää kokeen lopussa (taul. 10)
havaitaan, että vesipinnan etäisyyden vaikutus on selvästi lisääntynyt ja
muuttunut johdonmukaisemmaksi. Muokkaamattomassa turpeessa on män
nyn taimia ollut kokeen lopussa sitä vähemmän, mitä syvemmällä vesipinta
on ollut. Samoin on tilanne ollut muokatussa turpeessa suurinta vesipinnan
etäisyyttä (60 cm) lukuunottamatta. Muokatussa turpeessa on taimia kuiten
kin ollut keskimäärin yli kaksi kertaa niin paljon kuin muokkaamattomassa.
Myös lannoituksen vaikutus on korostunut kokeen aikana. Muokatussa tur
peessa lannoituksen vaikutus on ollut sitä haitallisempi, mitä syvemmällä
Inventoitu
Date of
inventory
Muokkaus-
syvyys
(m), cm
Depth of
preparation
(m), cm
Vesi-
pinnan
et. (p), era
Dist. of
water
level
(p), cm
a (1)
a (I)
Keskim.
Average
2 muuttujan
var. anal.
F-suhteet
F ralios in an. of
var. with 2 var.
3 muuttujan
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var . with 3 var.
1 kk kyl- 0 10 26 23 6 8 15.8 1 = 28.22***
vöstä 29 25 20 7 10 15.5 1 = 28.59*** m = 131.99***
1 mo 47 22 20 10 2 13.5 p = 0.46 p = 1.22
after 60 23 19 12 2 14.0 1 x m = .
solving Keskim. 16.68***
Average 24.0 20.5 8.8 5.5 14.7 1 X p = 0.86 1 X p = 1.97
m x p = 2.33
20 10 21 27 24 27 24.8 1 X m x p =
29 28 27 21 24 25.3 1 = 2.0« 0.95
47 26 22 26 22 24.0 p = 6.47**
60 30 27 28 26 27.8
Keskim.
Average 26.3 25.8 24.8 24.8 25.4 1 X p =3.59**
11 kk kyl- 0 10 26 24 15 9 18.5 1 = 32.70***
vöstä 29 25 19 8 8 15.0 1 = 30.44*** m=162.22***
11 mo 47 20 17 5 0 10.5 p = 8.90*** p = 5.92**
after 60 14 17 6 0 9.3 1 x m =
sowing Keskim. 13.oo***
Average 21.3 19.3 8.5 4.3 13.4 1 X p = 0.71 1 x p = l.oo
m x p =
20 10 24 26 26 26 25.5 7.ii***
29 28 29 22 19 24.5 1 = 4.oo* 1 x m x p =
47 24 25 25 22 24.0 p = 1.97 1.38
60 29 26 27 24 26.5
Keskim.
Average 26.3 26. s 25.0 22.8 25.2 1 X p = 2.38*
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 29
vesipintaa on pidetty. Muuttujien välinen yhdysvaikutus onkin ollut tilas
tollisesti melkein merkitsevä.
PK-lannoitetuissa koejäsenissä on tutkittujen muuttujien vaikutus män
nyn taimien syntymiseen ollut pääpiirteissään samantapainen kuin NPK
lannoitetuissakin (taul. 11). On kuitenkin huomattava, että kokeen alku
vaiheessa lannoituksen haitallinen vaikutus on ollut lievempi ja ilmennyt
vain muokkaamattomissa koejäsenissä. Ensimmäisen kuukauden aikana ei
vesipinnan etäisyydellä näytä olleen sanottavaa merkitystä muokkaamatto
massa turpeessa, mutta muokatuissa koejäsenissä on taimisaanto ollut
korkein vesipinnan ollessa syvimmällä (60 cm).
Kokeen lopussa on tilanne ollut varsin erilainen (taul. 11). Muokkaa
mattomassa turpeessa taimia on ollut sitä vähemmän, mitä syvemmällä
vesipinta on ollut (til. erittäin merkitsevä), mutta muokatussa turpeessa
männyn taimien määrä on ollut vesipinnan etäisyydestä riippumaton. Myös
lannoituksen haittavaikutukset taimisaantoon ovat ilmenneet selvimpinä
kokeen lopussa. Vertailtaessa eri ravinneyhdistelmiä (taul. 10 ja 11)
näyttää siltä, että taimia on ollut jonkin verran enemmän, ja että niitä on
kuollut kokeen aikana vähemmän PK- kuin NPK-lannoitetussa turpeessa.
Huomionarvoista on myös, että muokatussa NPK-lannoitetussa turpeessa
(taul. 10) 300 kg/ha vastaava määrä kutakin vaikuttavaa ainetta on lisännyt
taimien kuolleisuutta yleensä sitä enemmän mitä syvemmällä vesipinta on
ollut, kun taas PK-lannoitetussa muokatussa turpeessa (taul. 11) ei tällaista
ole ollut havaittavissa edes koejäsenissä, jotka ovat saaneet 600 kg/ha vas
taavan määrän kutakin vaikuttavaa ainetta.
3322. Kuusen taimet
Muokkauksen, lannoituksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kuusen tai
mien määrään NPK-lannoitetussa turpeessa C-kokeessa on ollut varsin
selväpiirteinen (taul 12). Lannoitus on vähentänyt taimisaantoa erityisesti
muokkaamattomassa, mutta myös muokatussa turpeessa. Keskimäärin on
muokatussa turpeessa kuitenkin ollut kuusen taimia yli kaksinkertainen
määrä muokkaamattomaan verrattuna.
Kuusen taimia on muokkaamattomassa turpeessa syntynyt sitä vähem
män, mitä syvemmällä vesipinta on ollut. Vaikutus on ollut tilastollisesti
melkein merkitsevä. Muokatussa turpeessa ei vesipinnan etäisyydellä sen
sijaan näytä olleen sanottavaa merkitystä.
Kokeen kuluessa ovat muuttujien vaikutukset voimistuneet. Niinpä vesi
pinnan etäisyyden vaikutus on ollut erittäin merkitsevä kokeen lopussa
{ll kk kylvöstä), jolloin kuusen taimia on ollut sitä vähemmän, mitä syvem
mällä vesipinta on ollut niin muokatussa kuin muokkaamattomassakin
30 Seppo Kaunisto 75.2
Taulukko 12. Elävien kuusen taimien lukumäärä NPK-lannoitetussa sararahka
turpeessa (CS-t) yhden ja yhdentoista kuukauden kuluttua kylvöstä ja varianssi
analyysin F-suhteet, koe C.
Table 12. The number of live spruce seedlings in Carex Sphagnum peat (CS-t) fertilized
with NPK one and eleven month after sowing and F ratios in the analysis of variance.
Experiment C.
turpeessa. Kuusen taimia on kokeen aikana kuollut runsaasti erityisesti
muokatuissa, voimakkaasti lannoitetuissa koejäsenissä, joissa vesipinta on
ollut syvällä. Taimia on kokeen lopussa kuitenkin ollut muokatussa turpeessa
keskimäärin yli kaksi kertaa niin paljon kuin muokkaamattomassa.
PK-lannoitus näyttää vaikuttaneen kuusen taimien syntymiseen kokeen
alussa vain muokkaamattomassa turpeessa (taul. 13). Vesipinnan etäisyy
dellä ei myöskään ole-ollut sanottavaa merkitystä, paitsi ehkä muokkaamat
tomassa turpeessa. Vaikutus ei tällöinkään ole ollut tilastollisesti merkitsevä.
Muokatussa turpeessa on taimia tässäkin tapauksessa ollut erittäin merkit
sevästi enemmän kuin muokkaamattomassa.
Tilanne on kuitenkin muuttunut kokeen aikana erittäin jyrkästi. Kokeen
lopussa (11 kk kylvöstä) suoritettu laskenta nimittäin osoittaa, että sekä
PK-lannoituksen voimakkuus että pohjaveden syvyys ovat vaikuttaneet
kuusen taimien määrään erittäin voimakkaasti, ja taimien lopullinen luku
Inventoitu
Date of
inventory
Muokkaus-
syvyys
Vesi-
pinnan
Lannoitus (N, P aOt , I
Fertilization (N, P 2O s ,
£
s O), kg/ha (1)
K tO), kg!ha (I) 2 muuttujan 3 muuttujan
(m), cm
Depth of
; preparation
(m), cm
et. (p), cm
Dist. of
water
0 75 150 300
Keskim.
A verage
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. with 3 var. level
(p), cm
Taimia, kpl
Number of seedlings
var. with 2 var.
1 kk kyl- 0 10 14 12 15 5 11.5 1 = 20.12***
vöstä 29 10 9 6 2 6.8 1 = 17.44** m = 112.74***
1 mo 47 16 9 6 0 7.8 P = 4.50* p = 3.78*
after 60 14 5 4 0 5.8 1 x m = 2.12
sowing Keskim. 1 X P = 0.79
Average 13.5 8.8 7.8 1.8 8.0 I X p = 1.12 m x p =3.18*
1 x m x p =
20 10 21 18 14 15 17.0 1.04
29 24 23 20 16 20.8 1 = 4.73**
47 23 21 22 13 19.8 p = 2.55
60 18 14 19 12 15.8
Keskim.
Average 21.5 19.0 18.8 14.0 18.3 1 X p = 0.63
11 kk kyl- 0 10 14 12 16 3 11.3 1 = 38.96***
vöstä 29 11 8 4 1 6.0 111 = 101.18***
11 mo 47 12 5 3 0 5.0 p = 29.82***
after 60 4 2 1 0 1.8 1 x m = 0.16
soioing Keskim. 1 x p = 1.10
Average 10.3 6.8 6.0 1.0 6.0 m x p = 2.59
1 x m x p =
20 10 21 16 14 13 16.0 1.13
29 22 17 17 7 15.8
47 17 17 12 4 12.5
60 15 6 8 2 7.8
Keskim.
Average 18.8 14.0 12.8 6.5 13.0
31 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. . 75.2
Taulukko 13. Elävien kuusen taimien lukumäärä PK-lannoitetussa sararahka
turpeessa (CS-t) yhden ja yhdentoista kuukauden kuluttua kylvöstä ja varianssi
analyysin F-suhteet, koe C.
Table 13. The number of live spruce seedlings in Carex Sphagnum peat (CS-t) fertilized,
with PK one and eleven months after sowing and F ratios in the analysis of variance
Experiment C.
määrä on sekä muokatussa että muokkaamattomassa turpeessa ollut sitä
pienempi, mitä enemmän on annettu ravinteita ja/tai mitä syvemmällä
pohjaveden pintaa on pidetty (taul. 13). Kuusen taimia on PK-lannoi
tuksenkin yhteydessä kuollut kokeen aikana eniten muokatuissa ja voimak
kaasti lannoitetuissa koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut syvällä ja missä
siis ravinteiden konsentraatio on ollut korkein.
34. Taimien pituuskasvu
341. Muokkauksen ja lannoituksen vaikutus
3411. Männyn taimet
Männyn taimien pituus B-kokeen lopussa on ollut selvästi riippuvainen
lannoituksesta ja muokkauksesta kaikilla turvelajeilla (taul. 14). Tekijäin
vaikutus on kuitenkin ollut jossain määrin turvelajista riippuvainen.
Inventoitu
Date of
inventory
Muokkaus-
syvyys
(m), cm
Depth of
preparation
(m), cm
Vesi-
pinnan
et. (p), cm
Dist. of
water
level
(p), cm
HBI |
O), kg/h
,0), kg/1
600
Pi
dlingn
a (1)
\a (I)
Keskim.
Average
2 muuttujan
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. with 2 var.
3 muuttujan
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. with 3 var.
1 kk kyl- 0 10 14 18 9 3 11.0 1 = 17.83***
vöstä 29 10 13 2 1 6.5 1 = 27.81*** m = 166.85***
1 mo 47 16 11 2 3 8.0 p = 2.42 p = 2.24
after 60 14 10 8 0 8.0 1 x m =
solving Keskim. 12.4 5***
Average 16.0 13.0 5.3 1.8 9.0 1 X p = 1.48 1 xp = 0.83
m X p = 1.22
20 10 21 19 21 18 19.8
29 24 19 14 18 18.8 1 = 0.85
47 23 19 25 19 21.5 p = 0.96
60 18 20 16 23 19.3
Keskim.
Average 21.5 19.3 19.0 19.5 19.8 1 X p = 1.49
11 kk kyl- 0 10 14 19 6 1 10.0 1 = 71.23***
vöstä 29 11 11 2 0 6.0 1 = 39.21*** m = 65.00***
11 mo 47 12 11 1 0 6.0 p = 13.46*** p = 33.31***
after 60 4 4 0 0 2.0 1 x m = 2.78*
sowing Keskim. 1 X p = 1.44
average Average 10.3 11.3 2.3 0.3 6.0 1 X p = 1.20 m x p = 2.50
! x m x p =
20 10 21 20 16 17 18.5 2.21*
29 22 13 6 3 11.0 1 = 34.53***
47 17 10 5 1 8.3 P = 22.89***
60 15 11 1 2 7.3
Keskim.
Average 18.8 13.5 7.0 5.8 11.3 1 X P = 2.53*
32 Seppo Kaunisto 75.2
Muokkaamattomassa rahkaturpeessa (S-t) männyn taimet ovat kasva
neet parhaiten pienimmän ravinteiden lisäyksen (75 kg/ha) yhteydessä.
Suuremmat ravinnemäärät ovat johtaneet selvästi huonompaan kasvu
tulokseen. Sen sijaan muokatussa rahkaturpeessa männyn taimet ovat kas
vaneet yleensä sitä paremmin, mitä enemmän ravinteita on annettu ja mitä
syvempi turvekerros on muokattu. Lannoituksen voimakkuuden erilaista
vaikutusta eri muokkauskäsittelyjen yhteydessä osoittaa myös tekijöiden
välinen tilastollisesti merkitsevä yhdysvaikutus.
Rahkaturpeelle on lisäksi ollut ominaista, että männyn taimet ovat
kasvaneet paremmin NPK- kuin PK-lannoituksen yhteydessä. Tämä näkyy
ehkä parhaiten muokkaamattomien koejäsenten tuloksista, joista havaitaan,
että PK-lannoitus on lisännyt taimien kasvua lannoittamattomien koe
jäsenien taimien kasvuun verrattuna selvästi vain lievimmän lannoituksen
(75 kg/ha) yhteydessä.
Sararahkaturpeessa (CS-t) taimet ovat kasvaneet keskimäärin n. puoli
toista—kaksi kertaa niin pitkiksi kuin rahkaturpeessa (taul. 14). Rahka
turpeen syvä muokkaus (20 cm) ja NPK-lannoitus on kuitenkin pienentänyt
turvelajien välistä eroa tässä suhteessa. Edelleen rahkaturpeen tuloksista
poikkeavaa on, että voimakaskaan lannoitus ei ole haitannut taimien kasvua
edes muokkaamattomissa koejäsenissä. Huomion arvoista on myös, että
sararahkaturpeella ravinneyhdistelmät (NPK ja PK) ovat olleet vaikutuk
seltaan keskenään samanlaisia.
Rahkasaraturpeessa (SC-t) taimet ovat kasvaneet keskimäärin yhtä hyvin
kuin rahkaturpeessakin (S-t). Lannoituksen ja muokkauksen vaikutus tai
mien menestymiseen rahkasaraturpeessa näyttää kuitenkin olleen jonkin ver
ran muista turvelajeista poikkeava (taul. 14). Taimet ovat kasvaneet par
haiten muokatussa ja lannoitetussa turpeessa, kuitenkin niin, että syvin
muokkaus (20 cm) on ollut yleensä jonkin verran matalampaa (5 ja 10 cm)
muokkausta epäedullisempi taimien pituuskasvulle. Tulokset poikkeavat
näin siis rahkaturpeen ja sararahkaturpeen tuloksista. Erityisesti lannoitta
mattomassa turpeessa muokkauksen vaikutus näkyy selvästi. Tällöin pa
ras kasvu on ollut 5 cm:n muokkauskäsittelyissä, kun taas syvimmän
muokkauksen yhteydessä männyn taimet ovat kasvaneet lähes yhtä huo
nosti kuin kokonaan muokkaamattomassa turpeessa. Toisin kuin muiden
turvelajien yhteydessä ovat taimet rahkasaraturpeessa kasvaneet paremmin
PK- kuin NPK-lannoitetuissa koejäsenissä. Ero ei kuitenkaan ole ollut
tilastollisesti merkitsevä.
Männyn taimien pituuden kehittymistä B-kokeen aikana rahkaturpeella
(S-t) tarkastellaan kuvassa 2. Kuvasta havaitaan, että ensimmäisenä kasvu
jaksona ovat NPK- ja PK-lannoitus olleet yhdenveroisia ja selvästi muita
käsittelyjä suotuisampia männyn taimien kasvulle muokatussa rahkatur
peessa. Muiden käsittelyjen välillä ei näytä olleen sanottavia vaikutuseroja.
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvö taimien ... 33
5 16401—71
Taulukko 14. Männyn taimien pituus ja varianssianalyysin F-suhteet B-kokeen lopussa.
Table 14. The height of pine seedlings and F ratios in the analysis of variance at the end
of experiment B.
Toisen ja kolmannen kasvujakson jälkeen tilanne on ollut samantapainen.
Vasta neljäntenä kasvujaksona on taimien pituuskasvussa havaittavissa
selvää ryhmittymistä myös muiden käsittelyjen suhteen, kuten edelläkin
on käynyt ilmi.
Tällöin männyn taimet ovat alkaneet kasvaa verrattain hyvin, toisaalta
pelkästään NPK-lannoitetussa, toisaalta pelkästään muokatussa rahka
turpeessa. Ero taimien pituudessa onkin ollut merkitsevä PK-lannoitettuihin
tai kokonaan käsittelemättömiin koejäseniin verrattuna. Mielenkiintoista on
havaita, että myös muokatussa turpeessa on NPK-lannoitus osoittautunut
PK-lannoitusta paremmaksi neljäntenä kasvujaksona. Taimet ovat edelleen
Ravinne- Muokkaus-
Lannoitus (N, P 2O s , 3
Fertilization (N, P
2
O
s
,
£.0), kg/ha (I)
K,0), kg!ha (I)
Turve-
laji
Peat
type
yhdistelmä syvyys
(m), cm
Depth of
2 muuttujan 3 muuttujan
(r)
Nutrient
combination
(r)
0 75 150 300
Keskim.
Average
var. ana).
F-suhteet
| F ratios in an. of
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
mm Taimien pituus, cm Height, of seedlings, cm
var. with 2 var. var. with 3 var.
s-t
...,
NPK 0 6.5 23.2 19.7 11.0 15.1 1 = 39.44***
5 17.8 26.0 26.7 31.8 25.6 1 = 25.52*** m = 88.85***
10 19.2 29.8 43.3 41.5 33.5 111 = 29.96*** r = 42.608***
20 18.7 46.0 44.5 51.2 40.1 1 x m =6.45**
Keskim. 1 X r =4.86**
Average 15.6 31.3 33.5 33.9 28.6 1 xm=4.i5** m x r = 0.97
1 x m x r =
PK 0 6.5 8.7 6.8 5.7 7.2 2.80
5 11.8 22.8 29.0 25.3 23.7 1 = 14.63***
10 19.7 24.7 26.8 28.8 24.8 m = 77.29***
20 18.7 28.2 36.2 41.8 31.2
Keskim.
Average 15.6 21.1 24.7 25.4 21.7 1 X 111 = 3.63**
1 = 40.09***
cs-t
..
| NPK + 0 13.5 33.1 29.9 32.9 27.4 m = 29.69***
PK 5 23.5 43.8 53.4 51.0 42.9 j r = 1.08
10 28.8 45.9 47.4 54.1 44.1 1 x m = 0.95
20 30.5 56.8 62.5 59.0 52.2 1 x r = 0.84
Keskim. m x r = 1.26
Average 24.1 44.9 48.3 49.3 41.7 1 x m x r =
1.20
sc-t
..
NPK 0 6.0 10.2 13.0 8.8 9.5 1 = 23.44***
5 23.7 34.0 31.2 30.2 29.8 i = 12.80*** m = 25.84***
10 11.5 34.8 39.8 45.8 33.0 m = 8.59*** r = 3.64
20 6.8 19.0 35.5 28.2 22.4 1 x m = 2.62*
Keskim. 1 x r = 2.70
Average 12.0 24.5 29.9 28.3 23.7 1 x m = 1.52 m x r = 1.06
1 x m x r =
PK 0 6.0 15.7 15.8 15.7 13.3 1.76
5 23.1 42.0 30.7 41.7 34.5 1 = 18.38***
10 11.5 47.8 37.0 29.2 31.4 m = 14.23***
20 6.8 36.5 25.2 51.5 30.0
Keskim. j
Average \ 12.0 35.5 27.2 34.5 27.3 1 x m = 2.89*
34 Seppo Kaunisto 75.2
Kuva 2. Männyn taimien pituus peräkkäisinä kasvujaksoina eri turvelajeilla erilaisten muokkaus- ia
lannoituskäsittelyjen yhteydessä, koe B.
Figure 2. The height of pine seedlings in successive growing periods on different peat types in connection
with different soil preparation and fertilization treatments. Experiment B.
olleet muokatussa ja NPK- tai PK-lannoitetussa turpeessa merkitsevästi
pitempiä kuin muiden käsittelyjen yhteydessä.
Sararahkaturpeessa (CS-t) ovat erot taimien pituudessa eri käsittelyjen
välillä näkyneet jo ensimmäisen kasvu jakson jälkeen jonkin verran selvem
min kuin edellä rahkaturpeen kohdalla on todettu (kuva 2). NPK- ja PK-
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 35
lannoitettu muokattu turve ovat olleet keskenään yhtä hyviä ja merkitse
västi muita käsittelyjä parempia männyn taimien pituuskasvulle. Pelkän
NPK-lannoituksen yhteydessä taimet ovat kasvaneet kolmanneksi parhaiten
ja tilastollisesti merkitsevästi paremmin kuin käsittelemättömässä turpeessa.
PK-lannoitetussa ja toisaalta muokatussa turpeessa taimet ovat myös
kasvaneet paremmin kuin käsittelemättömässä turpeessa, mutta ero on ollut
vähäinen.
Toisena ja kolmantena vuonna erot ovat jonkin verran kasvaneet, mutta
tilastollisesti merkitseviä eroja on ollut vain samojen tekijöiden välillä kuin
ensimmäisenkin kasvujakson jälkeen. Neljäntenä kasvujaksona erot taimien
pituuskasvussa eri käsittelyjen välillä ovat kuitenkin olleet jo varsin selvät.
Pisimpiä ovat taimet olleet NPK- ja PK-lannoitetussa muokatussa turpeessa.
Ero muihin nähden on ollut merkitsevä. NPK-lannoitettu muokkaamaton
turve on tarjonnut seuraavaksi parhaan kasvualustan, ja ero PK-lannoitet
tuun tai pelkästään muokattuun turpeeseen nähden on ollut lähellä »merkit
sevän» rajaa. Viime mainitut ovat olleet keskenään samanveroisia, ja näissä
ovat männyn taimet kasvaneet merkitsevästi paremmin kuin käsittelemät
tömässä turpeessa.
Myös rahkasaraturpeessa (SC-t) ovat männyn taimet olleet jo ensimmäi
sen kasvujakson jälkeen pitempiä NPK- tai PK-lannoitetussa muokatussa
turpeessa kuin muiden käsittelyjen yhteydessä (kuva 2). Ero on ollut tilas
tollisesti merkitsevä. Seuraavina, toisena ja kolmantena kasvujaksona ovat
männyn taimet kasvaneet verrattain hyvin NPK- tai PK-lannoitetussa muo
katussa turpeessa, kun sen sijaan muiden käsittelyjen yhteydessä taimien
kasvu on ollut lähes täysin pysähdyksissä. On mielenkiintoista havaita, että
muokatussa turpeessa PK-lannoitus näyttää jo tässä vaiheessa olleen NPK
lannoitusta parempi, vaikkakaan ero taimien kasvussa ei ole merkitsevä.
Neljäntenä kasvujaksona on taimien pituuskasvussa alkanut ilmetä verrat
tain selviä eroja. PK-lannoitus on ollut NPK-lannoitusta jonkin verran
parempi sekä muokatussa että muokkaamattomassa turpeessa. Erot taimien
kasvussa ovat kuitenkin olleet tilastollisesti merkitseviä vain NPK- ta
PK-lannoitettujen muokattujen koejäsenten ja muiden välillä.
3412. Kuusen taimet
Kuusen taimien pituus B-kokeen lopussa on ollut selvästi pienempi kuin
männyn taimien kaikilla turvelajeilla (taul. 15). Lannoitus ja muokkaus
ovat yleensä voimakkaasti lisänneet myös kuusen taimien kasvua, mutta
tekijöiden vaikutus on kuusenkin kohdalla ollut turvelajista riippuva.
Kuusen taimet ovat kasvaneet paremmin NPK- kuin PK-lannoitetussa
rahkaturpeessa (S-t). Kasvu on ollut paras syvimmän muokkauksen ja
36 Seppo Kaunisto 75.2
voimakkaimman lannoituksen yhteydessä. Mielenkiintoisena yksityiskohtana
mainittakoon, että samoinkuin männyn taimien yhteydessä erityisesti NPK
lannoitus, näyttää kuusen taimien kohdalla PK-lannoitus suurina väke
vyyksinä olleen haitallinen taimien kasvulle. Tällaista ei kuitenkaan ole ollut
havaittavissa 5 cm syvemmän muokkauskäsittelyn yhteydessä.
Sararahkaturpeella (CS-t) kiintyy huomio lähinnä muokkauksen erilai
seen vaikutukseen eri ravinneyhdistelmien yhteydessä (taul. 15). NPK-
Taulukko 15. Kuusen taimien pituus ja varianssianalyysin F-suhteet B-kokeen lopussa.
Table 15. The height of spruce seedlings and F ratios in the analysis of variance at the
end of experiment B.
J) laskettu arvo — estimated value.
Turve-
Ravinne-
yhdistelmä
Muokkaus-
syvyys
Lannoitus (N, P a O s , K 2 0), kg/ha (1)
Fertilization (N, P 20 K 2 0), kg)ha (I) 2 muuttujan 3 muuttujan
laji
Peat
(r)
Nutrient
combination
(r)
(m), cm
Depth of
0 75 150 300 Keskim.
Average
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. oi type preparation
(m) , cm Taimien pituus, cm
Height of seedlings , cm
var. with 2 var. var. with 3 var.
s-t
...
CS-t
..
NPK
PK
NPK
PK
0
5
10
20
Keskim.
Average
0
5
10
20
Keskim.
Average
0
5
10
20
Keskim.
Average
0
5
10
20
Keskim.
Average
4.1 9.3 6.5 14.2 1 ) 8.1
8.7 10.9 13.2 20.5 13.3
7.2 13.8 14.5 13.5 12.3
8.5 17.2 14.0 24.7 16.1
7.1 12.8 12.0 17.8 12.5
4.1 3.7 4.5 9.1 1 ) 5.6
8.7 10.6 7.2 5.2 7.9
7.2 9.1 7.8 13.2 9.5
8.5 10.6 10.1 10.7 10.0
7.1 8.5 7.4 8.6 7.9
6.0 8.8 22.3 8.8 11.5
9.8 14.3 24.5 30.5 19.8
10.7 18.2 17.5 18.0 16.1
14.3 21.2 17.8 18.0 17.8
10.2 15.6 20.5 18.8 16.3
6.0 7.3 7.3 9.7 7.6
9.8 17.0 14.7 10.8 13.1
10.7 18.5 23.0 20.2 18.1
14.3 26.0 18.7 20.5 19.9
10.2 17.2 15.9 15.3 14.7
1 = 4.65**
m = 2.89*
1 x m = 0.57
1 = 0.65
m = 9.30***
1 x m = 2.86*
1 = 6.87**
m = 3.08*
1 x m = 1.93
1 = 6.44**
m = 18.91**
1 x m = 1.39
1 = 4.73***
m = 7.57***
r = 14.46***
1 x m = 0.51
1 x r = 2.68(*)
r x m = 0.37
1 x m x r =
2.35*
1 = 11.74***
m = 13.72***
r = 1.47
1 x m = 1.45
1 x r = 1.76
m x r = 3.18*
1 x m x r =
.
2.15
sc-t
..
NPK +] 0 4.5 6.8 6.2 10.7 7.1 1 = 15.24***
PK 5
10
20
Keskim.
Average
9.5 11.8 14.0 12.1 11.9
5.7 15.2 16.7 21.4 14.7
4.2 10.5 11.4 15.3 10.3
6.0 11.1 12.1 14.9 11.0
m = 10.15***
r = O.oo
1 x m = 1.70
1 x r = 0.05
m x r = 2.13
1 x m x r =
0.44
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien . 37
lannoitetussa sararahkaturpeessa on 5 cm muokkaussyvyys ollut suotuisin
kuusen taimien kasvulle, mutta PK-lannoitetussa sararahkaturpeessa taimet
ovat kasvaneet sitä paremmin, mitä syvempi muokkauskäsittely on ollut
kyseeessä. Erona rahkaturpeen tuloksiin nähden mainittakoon myös, että
sararahkaturpeella PK-lannoitus on lisännyt voimakkaasti kuusen taimien
kasvua, eikä ero taimien kasvussa NPK-lannoitettuihin koejäseniin verrat
tuna ole ollut tilastollisesti merkitsevä.
Rahkasaraturpeella (SC-t) kuusen taimet ovat jääneet jonkin verran
lyhyemmiksi kuin sararahkaturpeessa. Sararahkaturpeen tuloksista poik
keaa myös syvimmän muokkauksen (20 cm) epäedullisuus kuusen taimien
kasvulle kahteen matalampaan (5 ja 10 cm) muokkauskäsittelyyn verrattuna
(vrt. myös männyn taimien kasvuun, taul. 14). Muutoin tekijöiden vaikutuk
set ovat olleet samantapaisia kuin edellä sararahkaturpeen yhteydessä on
todettu.
Kuusen taimien pituuden kehittymistä B-kokeen aikana rahkaturpeella (S-t)
tarkastellaan kuvassa 3. Kuvasta nähdään, että ensimmäisenä kasvu
jaksona ovat kuusen taimet kasvaneet parhaiten NPK-lannoitetussa muo
katussa rahkaturpeessa. Ero muihin nähden on ollut merkitsevä. Huonoim
min ja ilman merkitseviä eroja ovat kuusen taimet kasvaneet käsittelemättö
mässä, pelkästään muokatussa ja pelkästään PK-lannoitetussa turpeessa.
Toisen ja kolmannen kasvujakson aikana ovat käsittelyjen aiheuttamat
erot taimien kasvussa suurentuneet jonkin verran. NPK-lannoitus muoka
tussa turpeessa on eronnut entistä selvemmin muita edullisemmaksi toimen
piteeksi. Myös PK-lannoitetussa muokatussa turpeessa kuusen taimet ovat
kasvaneet merkitsevästi paremmin kuin käsittelemättömässä. Pelkkä PK
lannoitus ei sen sijaan ole lisännyt lainkaan taimien kasvua käsittelemättö
mään verrattuna. Tässä yhteydessä nähdään ehkä selvimmin pelkän muok
kauksen positiivinen vaikutus, jonka ansiosta kuusen taimet ovat kasvaneet
yhtä hyvin kuin pelkästään NPK-lannoitetussa ja lähes yhtä hyvin kuin
PK-lannoitetussa muokatussa turpeessa. Neljäntenä kasvujaksona erot ovat
vielä jonkin verran korostuneet.
Sararahkaturpeessa (CS-t) on ensimmäisen kasvujakson jälkeen havait
tavissa varsin selviä käsittelystä aiheutuvia eroja kuusen taimien pituus
kasvussa (kuva 3). Parhaiten ovat taimet tässäkin tapauksessa kasvaneet
muokatussa NPK-lannoitetussa turpeessa, mutta lähes yhtä hyvä kasvu
tulos on saavutettu PK-lannoituksella muokkauksen yhteydessä. Ero tai
mien pituuden välillä ei olekaan ollut merkitsevä. Kaikissa muissa käsitte
lyissä kuusen taimet ovat olleet merkitsevästi lyhyempiä kuin NPK-lan
noitetussa muokatussa turpeessa. Sen sijaan pelkän NPK-lannoituksen ja
toisaalta muokkauksen yhteydessä suoritetun PK-lannoituksen aiheuttama
kasvuero käsittelemättömään turpeeseen verrattuna ei ole ollut merkitsevä.
Pelkästään muokatussa tai PK-lannoitetussa sekä käsittelemättömässä sara-
38 Seppo Kaunisto 75.2
Kuva 3. Kuusen taimien pituus peräkkäisinä kasvujaksoina eri turvelajeilla erilaisten muokkaus- ja
lannoituskäsittelyjen yhteydessä, koe B.
Figure 3. The height of spruce seedlings in successive growing periods oil different peat types in
connection with different soil preparation and fertilization treatments. Experiment B.
rahkaturpeessa ei taimien kasvussa ole ollut eroja ensimmäisenä kasvu
jaksona.
Seuraavina kasvujaksoina taimien kasvu on jatkunut edellä esitetyn
kaltaisena. Selvimpänä erona todettakoon, että pelkän muokkauksen posi
tiivinen vaikutus on alkanut näkyä kuusen taimien pituuskasvun lisäyksenä
ja taimet ovat kasvaneet toisena, kolmantena ja neljäntenä kasvujaksona
suunnilleen yhtä hyvin kuin NPK-lannoitetussa muokkaamattomassa tur
peessa. Erona männyn taimien kasvuun verrattuna mainittakoon PK-lan-
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 39
noituksen varsin heikko vaikutus ilman muokkausta, kuten jo aiemminkin
on käynyt ilmi sekä se, että kasvu ei näytä jatkuvan suotuisimmassakaan
tapauksessa yhtä progressiivisena kuin männyn taimien kasvu. Syynä saat
taa olla kuusen taimille luontainen juromiskausi tai osittain myös se, että
kuusen taimet ovat joutuneet alikasvoksen asemaan yhä voimakkaammin
kehittyvien männyn taimien seurassa.
Rahkasaraturpeessa (SC-t)kasvuerot kuusen taimien kohdalla ensimmäisen
kasvujakson lopussa ovat olleet varsin vähäisiä (kuva 3). NPK- ja PK-lan
noitetussa muokatussa turpeessa ovat kuusen taimet kasvaneet kuitenkin
merkitsevästi paremmin kuin käsittelemättömässä turpeessa. Seuraavina
kasvujaksoina on näiden kahden käsittelyn edullisuus muihin nähden tullut
yhä selvemmin näkyviin niin, että kolmannen ja neljännen kasvujakson
jälkeen taimet ovat kasvaneet näissä merkitsevästi paremmin kuin minkään
muun käsittelyn yhteydessä. Vaikka myös muilla toimenpiteillä on ollut
jonkin verran positiivista vaikutusta taimien kasvuun käsittelemättömään
verrattuna, eivät erot ole olleet tilastollisesti merkitseviä. Männyn taimien
kasvusta poiketen ei PK-lannoitus näytä olleen NPK-lannoitusta parempi
kuusen taimille.
342. Muokkauksen, lannoituksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus
Muokkauksen, lannoituksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutusta män
nyn ja kuusen taimien pituuskasvuun on tutkittu kokeessa C. Lannoituksen
ja muokkauksen vaikutus taimien kasvuun on pääpiirteiltään samantapainen
kuin edellä B-kokeen yhteydessä. Erilaisten vesipinnan etäisyyksien sisälty
minen kokeeseen on kuitenkin antanut muutamia mielenkiintoisia lisäpiir
teitä lannoituksen ja muokkauksen vaikutuksiin. Koska NPK- ja PK-lan
noituksessa on käytetty osittain erilaisia ravinnemääriä, tullaan ne seuraa
vassa tarkastelussa käsittelemään erillään. Männyn taimien pituutta selvi
tellään kolmen ja kuusen taimien pituutta kahden kasvukauden kuluttua
(vrt. luku 212).
3421. Männyn taimet
Muokkaamattomassa turpeessa vesipinnan ollessa 10 cm syvyydessä,
ovat männyn taimet kasvaneet parhaiten voimakkaimman (300 kg/ha)
NPK-lannoituksen saaneissa koejäsenissä (taul. 16). Vesipinnan ollessa 29
cm:n syvyydessä on paras kasvu ollut toiseksi korkeimman (150 kg/ha)
lannoituskäsittelyn yhteydessä, ja vesipinnan ollessa 47 cm:n syvyydessä
on alin lisätty lannoitteiden määrä ollut suotuisin. Suurimman vesipinnan
40 Seppo Kaunisto 75.2
Taulukko 16. Männyn taimien pituus NPK-lannoitetussa sararahkaturpeessa ja
varianssianalyysin F-suhteet C-kokeen lopussa.
Table 16. The height of pine seedlings in Carex Sphagnum peat fertilized with NPK
and F ratios in the analysis of variance at the end of experiment C.
etäisyyden (60 cm) ollessa kysymyksessä ovat kaikki lisätyt NPK-ravinteiden
määrät olleet vahingollisia männyn taimien kasvulle. Lannoituksen voimak
kuuden ja vesipinnan etäisyyden välinen yhdysvaikutus onkin ollut tilas
tollisesti melkein merkitsevä.
Keskimäärin ovat taimet olleet suunnilleen yhtä pitkiä ja verrattain
hyväkasvuisia, kun vesipinta on ollut 10 tai 20 cm:n syvyydessä. Sen sijaan
47 cm:n syvyys näyttää luoneen liian kuivat olosuhteet taimien optimaalisen
kasvun kannalta, ja vesipinnan ollessa 60 cm:n syvyydessä taimet ovat
kehittyneet tuskin ollenkaan. Lannoituksen keskimääräinen vaikutus ei ole
ollut tilastollisesti merkitsevä, mikä johtunee lähinnä vesipinnan etäisyyden
ja lannoituksen voimakkuuden välisestä yhdysvaikutuksesta. Tulosten va
lossa näyttää, että liian korkea suolakonsentraatio ja/tai ionien toksinen
vaikutus on vähentänyt männyn taimien pituuskasvua kuivissa olosuhteissa.
Toisaalta on mahdollista, että lyhyen sadetus vaiheen aikana kokeen alussa
ravinteita ei sanottavasti kulkeutunt taimien juurikerrokseen ja että nä
mäkin, yksipuolisesti ylöspäin suuntautuvan haihtumisvirtauksen seurauk
sena, pian kulkeutuivat turpeen pintakerrokseen, jossa ne olivat kasvualus
tan liiallisen kuivuuden vuoksi taimille käyttökelvottomia. Tämä ei kuiten
kaan selitä sitä, että lannoitetuissa koejäsenissä taimet ovat kasvaneet huo
nommin kuin lannoittamattomissa pohjaveden ollessa 60 cm:n syyvydessä.
Muokatussa turpeessa NPK-lannoitus on lisännyt männyn taimien kasvua
voimakkaasti kaikkien vesipinnan etäisyyksien kohdalla. Lisättyjen NPK
ravinteiden määrät (75, 150 ja 300 kg/ha) ovat vaikutukseltaan poikenneet
Muokkaus-
syvyys
Vesi-
pinnan
Lannoitus (N, P sO s , K,0), kg/ha (1)
Fertilization (N, P sO lt K /)), kg/ha (l) 2 muuttujan 3 muuttujan
(m), cm
Depth of
preparation
(m), cm
et. (p), cm
Dist. of
water
0 75 150 300
Keskim.
A verage
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
level
(p), cm
Taimien pituus, cm
Height of seedlings , cm
var. -with 2 var. var. with 3 var.
0 10 9.8 17.0 19.0 38.0 18.6 1 = 43.97***
29 10.0 14.3 25.2 16.0 18.3 1 = 2.79 m=146.27***
47 6.3 8.8 6.3 4.5 6.5 P = 15.08*** p = 38.02***
60 5.0 4.3 3.5 3.5 4.1 1 x m =
Keskim. 15.31***
Average 7.8 11.1 13.5 15.5 12.0 1 X p = 3.06* 1 x p = 4.05**
p x m = 0.46
20 10 8.3 32.0 39.5 43.0 30.7 1 x p x m =
29 9.5 37.3 34.2 35.3 29.1 1 = 70.81*** 2.24*
47 6.3 22.3 28.3 24.5 20.4 p = 23.61***
60 5.5 23.5 22.7 21.0 18.2
Keskim.
Average 7.4 28.8 31.2 31.0 24.6 1 X P = 2.18
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 41
6 16401—71
verrattain vähän toisistaan paitsi koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut
10 cm:n syvyydessä. Tällöin kasvu on lisääntynyt lannoituksen voimak
kuuden lisääntyessä. Myös muokatussa turpeessa on vesipinnan etäisyyden
vaikutus nähtävissä. Paras on kasvu ollut nytkin koejäsenissä, joissa vesi
pinta on ollut 10 tai 29 cm:n syvyydessä ja muissa selvästi huonompi. On
kuitenkin mielenkiintoista havaita, että silloinkin kun vesipinta on ollut
60 cm:n syvyydessä, mutta turve on muokkauksen lisäksi lannoitettu,
männyn taimet ovat kasvaneet verrattain hyvin.
Männyn taimien kasvu PK-lannoitetussa turpeessa on ollut verrattain
samanlaista kuin NPK-lannoituksen yhteydessä (taul. 17). NPK-lan
noituksen tuloksista poikkeaa kuitenkin, että taimet ovat muokkaamatto
massakin turpeessa kasvaneet sitä paremmin, mitä enemmän PK-ravinteita
on annettu kahden matalimman vesipinnan etäisyyden (10 ja 29 cm) yhtey
dessä. Negatiivinen vaikutus lannoittamattomaan verrattuna on ollut havait
tavissa koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut 60 cm:n syvyydessä. Lisäksi on
merkillepantavaa, että kasvu on ollut paras koejäsenissä, joissa vesipinta on
ollut 29 cm:n syvyydessä. Etenkin muokatussa turpeessa tämä on ilmeistä.
Näyttää siltä, että männyn taimet ovat PK-lannoituksen yhteydessä jossain
määrin kärsineet liiallisen veden haitoista vesipinnan etäisyyden ollessa 10
cm, aivan niinkuin ne ovat kärsineet veden vähyydestä vesipinnan ollessa
29 cm syvemmällä (47 ja 60 cm).
Taulukko 17. Männyn taimien pituus PK-lannoitetussa sararahkaturpeessa ja
varianssianalyysin F-suhteet C-kokeen lopussa.
Table 17. The height of pine seedlings in Carex Sphagnum peat fertilized with PK
and F ratios in the analysis of variance at the end of experiment C.
l ) laskettu arvo estimated value.
Muokkaus-
syvyys
Vesi-
pinnan
Lannoitus (PiO s , K,0), kg/ha (1)
Fertilization (P
t
O
t,
K,0), kg/ha (l) 2 muuttujan 3 muuttujan
(m), cm
Depth of
preparation
(m), cm
et. (p), cm
Dist. of
water
0 75 300 600
Keskim.
A verage
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
level
(p), cm
Taimien pituus, cm
Height
,
of seedlings, cm
var. with 2 var. var. with 3 var.
0 10 9.8 14.0 19.0 20.2 15.8 1 = 33.64***
29 lO.o 13.0 16.5 28.8 17.1 1 = 3.45* m = 79.14***
47 6.3 lO.o 13.3 11.0 10.2 p = 4.38* p = 11.47***
60 5.0 6.0 4.8 12.0
1^ 6.9 1 x m =
Keskim. 8.73***
Average 7.8 10.8 13.4 18.0 12.5 1 XI = 0.72 1 X p = 0.64
p X m = 1.95
20 10 8.3 25.8 29.0 26.3 22.4 1 x p x m =
29 9.5 38.8 39.3 36.0 30.9 1 = 57.75*** 2.82*
47 6.3 24.0 31.5 32.5 23.6 p = 13.16***
60 5.5 17.0 26.3 26.5 18.8
Keskim.
Average 7.4 26.4 31.5 30.3 23.9 1 X p = 1.43
42 Seppo Kaunisto 75.2
3422. Kuusen taimet
Myös kuusen taimien pituuskasvuun näyttävät kaikki kolme tutkittua
muuttujaa vaikuttaneen voimakkaasti (taul. 18). Muokkaamattomassa
turpeessa ovat kuusen taimet kasvaneet sitä paremmin, mitä enemmän
NPK-ravinteita on annettu silloin, kun vesipinta on ollut 10 cm:n syvyy
dessä. Muiden vesipinnan etäisyyksien yhteydessä lannoituksen merkitys on
ollut verrattain vähäinen. Kuusen taimien kasvu on ollut sitä huonompi,
mitä syvemmällä vesipinta on ollut.
Taulukko 18. Kuusen taimien pituus NPK-lannoitetussa sararahkaturpeessa ja
varianssianalyysin F-suhteet kahden kasvujakson (8 kk) kuluttua, C-koe.
Table 18. The height of spruce seedlings in Carex Sphagnum, peat fertilized with NPK
and F ratios in the analysis of variance after two growing periods (8 months ). Experiment C.
x ) laskettu arvo estimated value.
Muokatussa turpeessa lannoituksen voimakkuuden ja vesipinnan etäi
syyden välinen yhdysvaikutus on ollut vielä selvempi (taul. 18). Kor
keimman ravinnelisäyksen yhteydessä kuusen taimet ovat kasvaneet sitä
huonommin, mitä syvemmällä vesipinta on ollut, kun taas muiden ravinne
määrien yhteydessä vain 60 cm:n vesipinnan etäisyys on osoittautunut sel
västi muita huonommaksi kuusen taimien kasvun kannalta.
Kuusen taimet ovat kasvaneet PK-lannoitet,ussa sararahkaturpeessa par
haiten vesipinnan ollessa 29 cm:n syvyydessä (taul. 19). Yleensä ovat
kuusen taimet jääneet varsin lyhyiksi ja erot käsittelyjen välillä verrattain
pieniksi. Näyttää kuitenkin siltä, että lannoitus on tässäkin tapauksessa
lisännyt kuusen taimien kasvua erityisesti vesipinnan ollessa verrattain lä
hellä (10 ja 29 cm) turpeen pintaa. Puuttuvat havainnot luonnollisesti
vaikeuttavat tulosten tulkintaa.
Muokkaus-
syvyys
Vesi-
pinnan
Lannoitus (N, P 8O s , I
Fertilization (N, PtO s,
C
s O), kg/ha (1)
K,0), kgjha (l) 2 muuttujan 3 muuttujan
(m), cm
Depth of
preparation
(m), cm
et. (p), cm
Dist. of
water
0 75 150 300
Keskim.
Average
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
level
(p), cm
Taimien pituus, cm
Height of seedlings, cm
var. with 2 var. var. with 3 var.
0 10 3.9 5.3 5.5 7.7 5.6 1 = 51.88***
29 4.2 4.4 4.3 5.4 4.6 1 = 25.41*** m=108.72***
47 3.9 3.9 4.3 4.8
1 ) 4.2 p - 10.16*** p = 19.41***
60 3.3 3.7 3.6 3.6 3.6 1 x m =
Keskim. 16.66***
Average 3.8 4.3 4.4 5.4 4.5 1 X p = 2.02 ] xp = 3.io**
m x p = 1.90
20 10 4.3 6.3 7.9 7.9 6.6 1 x m x p =
29 4.4 7.1 7.9 7.0 6.6 1 = 42.43*** 3.03
47 4.1 6.0 8.2 6.2 6.1 P = 10.62***
60 4.2 5.5 5.7 5.3 5.2
Keskim.
Average 4.3 6.2 7.4 6.6 6.1 1 xp = 2.41*
Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 75.2 43
Taulukko 19. Kuusen taimien pituus PK-lannoitetussa sararahkaturpeessa ja
varianssianalyysin F-suhteet kahden kasvujakson (8 kk) kuluttua, C-koe.
Table 19. The height of spruce seedlings in Carex Sphagnum peat fertilized with PK and
.F ratios in the analysis of variance after two growing periods (8 months). Experiment C.
x) laskettu arvo estimated value.
Muokkaus- i
syvyys
(m), cm
Depth of
preparation
(m),
cm
1
Vesi-
pinnan
et. (p), cm
Dist. of
water
Lannoitus (P
2
O
s
, K
2
0), kg/ha (1)
Fertilization (P t O i7 K 2 0), kg/ha (l)
0 ! 75 ! 300 600 Keskim.
Average
2 muuttujan
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
3 muuttujan
var. anal.
F-suhteet
F ratios in an. of
level |
(p), cm j
Taimien pituus, cm
Height oi seedlings, cm
var. with 2 var. var. with 3 var.
I
o 10 3.9 5.0 4.8 3.9 4 .4 1 = I6.10***
29 4.2 5.0 4.0 8.4 5.4 1 = 6.12** m = 43.46***
47 3.9 4.4 5.2 4.3 4.5 p = 3.82* p = 20.12***
60 I 3.3 4.1 4.0 1 ) 4.9 1 ) 4.1 1 x m=5.20**
Keskim. 1 Xp = 3.64
Average |
3.8
4.6 4.5 5.4 4.6 1 X p = m x p = 1.48
5.74*** 1 x m x p =
20 10 4.3 6.0 7.0 6.7 6.0 2.04
29 4.4 6.6 8.1 7.1 6.6 1 = 12.08***
47 4.1 5.4 5.4 5.3 5.1 p = 15.65***
60 4.2 5.0 3.8 4.6 4.4
Keskim.
Average 4.3 5.8 6.1 5.9 5.5 1 | 1 X p = 2.42* 1
4. TULOSTEN TARKASTELUA
41. Tulosten luotettavuus
Tulosten luotettavuuden kannalta olisi ollut suotavaa, että kumpikin
koe olisi voitu toistaa sellaisenaan useampana eri ajankohtana. Käytännössä
ei kuitenkaan ollut mahdollisuuksia täydelliseen käsittelyjen toistamiseen
ilman huomattavia lisäkustannuksia. Tämän vuoksi käytettiin C-kokeessa
osittain samoja lannoitus- ja muokkauskäsittelyjä kuin vajaata vuotta
aikaisemmin perustetussa B-kokeessa. Näin voitiin edes näiltä osin testata
B-kokeen tulosten luotettavuutta. Kuten esitetyt tulokset osoittavat, on
C-koe varsin hyvin tukenut B-kokeesta saatuja tuloksia lannoituksen ja
muokkauksen osalta, mikä osoittanee, että tutkitut tekijät ovat tulleet
kokeissa karakteristisina esille.
Tutkimuksen pituuskasvua koskevassa osassa on pyritty selvittele
mään lannoituksen voimakkuuden, ravinneyhdistelmän, muokkauksen sy
vyyden ja vesipinnan etäisyyden vaikutusta männyn ja kuusen taimien
pituuskasvuun erilaisilla nevaturpeilla. Tutkittavia muuttujia on siis ollut
varsin monia. Kun vielä on tutkittu muuttujien eriasteisia vaikutuksia, on
koejäsenten määrä kohonnut suureksi. Tästä syystä mm. männyn ja kuusen
taimet on jouduttu kasvattamaan samoissa, verrattain pienissä, koeastioissa.
Kokeiden myöhemmässä vaiheessa kuusi on jäänyt selvästi alikasvoksen
asemaan ja näin on pelättävissä, että männyn taimien, käsittelystä riippuva,
kasvurytmi on häirinnyt kuusen taimien kasvua eri tavoin eri tapauksissa.
Tämän selvittämiseksi laskettiin regressioanalyysi kuusen ja männyn taimien
pituuskasvun välillä pyrkien soveltamaan seuraavaa mallia:
jossa y = kuusen taimien pituus
a, b ja c vakioita
x == männyn taimien pituus.
Tuloksena oli yhtälö
Korrelaatio y:n ja x:n välillä oli 0.8 0 (vrt. myös kuva 4) ja tilastollisesti
erittäin merkitsevä. Männyn ja kuusen taimien pituuskasvun välistä suh
detta voidaan siis kuvata suoralla.
y = ax + bx
2 -f- c,
y = 2.31 -f 0-31 x
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 45
Kuva 4. Kuusen taimien pituuden riippuvuus männyn taimien pituudesta. B-koe, rahka- ja
sararahkaturve.
Figure 4. The correlation between the height of the spruce and pine seedlings. Experiment B, Sphagnum
and Carex Sphagnum peat.
Tulos osoittaa, että kuusen taimet ovat reagoineet tämän tutkimuksen
olosuhteissa eri käsittelyihin männyn taimista riippumatta. Näin ollen kuusta
koskevia tuloksia voidaan eri käsittelyjen suhteen pitää yhtä luotettavina
kuin männyn taimia koskevia tuloksiakin.
Toinen seikka, mihin on syytä kiinnittää huomiota on, että taimia oli
erilaisia, käsittelystä riippuvia, määriä eri koejäsenissä. Tähän päädyttiin,
koska haluttiin tarkkailla taimien lukumäärän kehittymistä kokeen loppuun
saakka. Toisaalta kirjallisuudesta löytyy mainintoja, että männyn ja kuusen
taimien pituuskasvu on nopeampaa niiden kasvaessa tiheässä kuin harvassa
(esim. Biihler 1891, Schmidt 1961, Heikurainen ja Ouni
1970). Asian selvittämiseksi tässä tutkimuksessa esitettyjen kokeiden osalta
laskettiin kovarianssianalyysi B-kokeen rahka- ja sararahkaturpeen aineis
tosta. Tässä pyrittiin varsinaisten käsittelyjen lisäksi selittämään männyn
ja kuusen valtataimien pituuskasvua myös männyn ja kuusen taimien yh
teisellä lukumäärällä. Analyysin tulokset taimien lukumäärän osalta on
esitetty seuraavassa asetelmassa:
Parametrin
arvo
F-arvo F
0.95 (1, 65)
Männyn taimet 0058 0.001 7 4.0
Kuusen taimet 1115 0. 4448 4.0
46 Seppo Kaunisto 75.2
Kummankaan puulajin kohdalla ei taimien yhteisellä lukumäärällä ole siis
B-kokeessa ollut vaikutusta valtataimien pituuskasvuun. On ilmeistä, että
sama pätee myös C-kokeessa, jonka tulokset muutoinkin ovat varsin yhtä
pitävät B-kokeen tulosten kanssa.
42. Taimien syntyminen ja elossapysyminen
Edellä on käynyt ilmi, että lannoitus on vaikuttanut voimakkaasti sekä
kuusen että männyn taimien lukumäärään. Eniten on taimia yleensä ollut
lannoittamattomassa ja vähiten voimakkaimmin lannoitetussa turpeessa
(vrt. myös Paavilainen 1970 b ja Mannerkoski 1971). Saman
tapaisia tuloksia on esitetty myös istutuksen yhteydessä (esim. Heiku
rainen y.m. 1966, Seppälä 1966, 1968 ja 1971).
Lannoitus ilman muokkausta on ollut taimien syntymiselle epäedulli
sempi kuin yhdistetty lannoitus ja muokkaus (vrt. myös Millar ja
Mitchell 1927). Lannoituksen epäedullinen vaikutus on ollut sitä pie
nempi, mitä syvempi muokkaus on ollut kysymyksessä ja mitä suurempaan
turvemäärään ravinteet siis on sekoitettu. Näyttääkin siltä, että nimen
omaan itämisalustan suolakonsentraatio on ollut varsin määräävä tekijä
taimien syntymiselle.
Maanesteen liialliseen väkevöitymiseen lannoituksen seurauksena viittaa
myös se, että taimien lukumäärään näyttää lannoitus vaikuttaneen sitä
haitallisemmin mitä syvemmällä vesipinta on ollut (vrt. myös Manner
koski 1971), ja että vaikutus on ollut erityisen voimakas muokkaamatto
massa turpeessa. Muokatussa turpeessa varsinkin männyn taimia on saatu
runsaasti ja lähes riippumatta lannoituksesta tai vesipinnan etäisyydestä ja
kokeen myöhemmässäkin vaiheessa näyttää vain NPK-lannoitus haitan
neen männyn taimien syntymistä. Myös Truog (1925) ja Carter (1967)
ovat maininneet lannoituksen vähentävän itämistä enemmän kuivassa kuin
kosteassa maassa.
Aineistosta ei kuitenkaan käy selville, missä itämisen vaiheessa ja mistä
syystä maanesteen väkevyys on muodostunut ratkaisevimmin taimimista
rajoittavaksi tekijäksi. Yleisimmin esitetään syyksi maanesteen osmoottisen
imun kohoaminen, jolloin itävä siemen ja sirkkataimi eivät kykene ottamaan
riittävästi vettä maasta (vrt. Kramer ja Kozlov ski 1960). Useat
eri tutkijat ovat lisäksi todenneet eräiden ravinneionien toksisen vaikutuk
sen. Erityisesti typpi ja kali ovat osoittautuneet tässä suhteessa vaaralli
siksi, kun taas fosforilla ei ole todettu tällaista vaikutusta (esim. Hutche
son ja Wolfe 1919, Carter 1967, Garg ja Welch 1967).
Myös Hood ja Ensminger (1964) pitävät eräiden ionien toksista
vaikutusta erittäin tärkeänä itämistä ehkäisevänä tekijänä.
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 47
Ravinneyhdistelmien vaikutuksen välillä on tässä kokeessa ollut havait
tavissa yleensä verrattain selvä ero. Taimia on ollut enemmän PK- lannoite
tuissa kuin vastaavat määrät NPK-ravinteita saaneissa koejäsenissä. Tämä
on ollut havaittavissa erityisesti muokkaamattomissa koejäsenissä, etenkin
jos vielä vesipinta on ollut syvällä. Tässä yhteydessä on muistettava, että
fosfori on kokeessa annettu hienofosfaattina, joka on vaikealiukoista ja
taimien syntymisen kannalta jokseenkin neutraali lannoite (vrt. Ka u
nis t o 1968). Sen sijaan typpilannoite (oulunsalpietari) ja kalilannoite
(kalisuola) ovat kumpikin nopealiukoisia. Karkeasti ottaen voidaankin
sanoa, että maanesteeseen liuenneiden ionien määrä on ollut PK-lannoite
tuissa koejäsenissä vain puolet NPK-lannoitettuihin koejäseniin verrattuna
yhtä suurten yksittäisten ravinteiden määrän (N:nä, P 20
s
:na ja K aO:na)
ollessa kysymyksessä. Tältäkin pohjalta vertailtaessa näyttää NPK-lannoi
tus useissa tapauksissa, erityisesti muokatussa turpeessa, olleen PK-lannoi
tusta vahingollisempi. Tutkimuksen tulokset viittaavat siis typen ja kalin
aiheuttaman osmoottisen imun lisäksi myös ionivaikutukseen siten, että
nimenomaan typpi on ollut taimien syntymiselle haitallinen. Missä määrin
lannoituksen vaikutus on ollut seurausta maaveden osmoottisen imun li
sääntymisestä, missä määrin ammonium-, nitraatti- tai kali-ionien toksisesta
vaikutuksesta, ei käy selville. On kuitenkin todennäköistä, että molemmat
tekijät ovat vaikuttaneet asiaan. Muokkaus puolestaan on lieventänyt lan
noituksen negatiivista vaikutusta alentamalla maanesteen konsentraa
tiota.
Edellä on eri yhteyksissä todettu, että kummassakin kokeessa turpeen
kosteus on pyritty pitämään itämisvaiheen aikana mahdollisimman yhden
mukaisena ja että sirkkataimien syntymisen jälkeen kastelua ei ole jatkettu.
Tällä tavoin sirkkataimet ovat jääneet kokonaan kapillaarisesti nousevan
veden varaan. Näin ollen onkin luonnollista, että vesipinnan etäisyys ei
yleensä ole vaikuttanut sanottavasti taimien lukumäärään ensimmäisten
viikkojen aikana, vaan että sen vaikutus on vasta myöhemmin käynyt
merkitseväksi.
Mielenkiintoista on todeta, että kuusen taimet ovat kestäneet selvästi
männyn taimia huonommin kuivuutta ja voimakasta lannoitusta. Kuusen
taimia on syntynyt runsaasti, mutta kokeen aikana niitä on kuollut eri
tyisesti muokatuissa ja voimakkaasti lannoitetuissa koejäsenissä, joissa vesi
pinta on ollut syvällä. Syytä tähän ei ole pyritty selvittämään. Kysymyksessä
saattaa olla puulajien erilainen ravinnekonsentraatioiden kestävyys. Osateki
jänä on ilmeisesti myös männyn kuusta parempi kuivankestävyys, lähinnä
sen syvemmän juuriston (vrt. Laitakari 1927, Kalela 1949) ja
pienemmän haihdunnan vuoksi (vrt. Höhnel 1881, 1883, 1884). Myös
ravinteiden konsentroituminen turpeen pintaan kokeen aikana on saattanut
koitua kohtalokkaaksi nimenomaan matalajuuristoiselle kuuselle.
Seppo Kaunisto 48 75.2
Kokeessa B käytetyistä turvelajeista rahkaturve (S-t) on ollut keski
määrin muita huonompi ja rahkasaraturve (SC-t) puolestaan muita parempi
kuusen taimimisalusta (vrt. myös Paavilainen 1970 b). Männyn tai
mien määrään ei turvelajeilla ole ollut sanottavaa vaikutusta.
Syitä taimimisen erilaisuuteen eri turvelajeilla ei ole varmuudella voitu
selittää tässä tutkimuksessa. Analyysitulokset (vrt. taulukko 3) osoittavat,
että rahkasaraturve (SC-t) on pHrltaan ollut jonkin verran muita edulli
sempi (vrt. esim. Aaltonen 1925). Sen sijaan kuusen huonompaa itä
mistä rahka- (S-t) kuin sararahkaturpeella (CS-t) eivät pH-arvot selitä.
43. Taimien pituuskasvu
Käytetyt turvelajit ovat olleet luontaiselta ravinteisuudeltaan köyhiä
(rahka- ja sararahkaturve) tai ravinnetaloudeltaan muutoin vaikeita puiden
kasvatuksen kannalta (Molinia-valtainen rahkasaraturve). Tästä syystä on
kin ymmärrettävää, että lannoituksella on saatu useimmissa tapauksissa
aikaan selvät kasvureaktiot. Lannoituksen vaikutus on kuitenkin ollut
varsin komplisoitu ollen riippuvainen myös muista tutkituista tekijöistä.
Lannoituksen ja muokkauksen vuorovaikutus eri turvelajeilla on tässä suh
teessa ollut erityisen mielenkiintoinen.
NPK-lannoitus on muokkaamattomalla rahkaturpeella (S-t) lisännyt
taimien pituuskasvua lannoittamattomien koejäsenien taimien kasvuun ver
rattuna noin kaksin-, kolminkertaiseksi, kuitenkin niin, että kasvu on ollut
paras pienimmän ravinteiden lisäyksen yhteydessä (75 kg/ha N:ä, P 20 s :a
ja K
2
o:a). Sitä vastoin PK-lannoitetuissa muokkaamattomissa koejäsenissä
taimien kasvu on ollut yhtä vähäistä kuin täysin käsittelemättömässä rahka
turpeessa. Toisaalta pelkästään muokatussa rahkaturpeessa ilman lannoi
tusta taimet ovat kasvaneet yleensä lähes yhtä hyvin kuin taimien kasvun
kannalta parhaan NPK-lannoituskäsittelyn yhteydessä muokkaamattomissa
koejäsenissä. Näyttääkin siltä, että muokkaus on lisännyt rahkaturpeeseen
sitoutuneiden ravinteiden mineralisoituinistä.
Yhdistämällä lannoitus ja muokkaus, jolloin lisätyt ravinteet on sekoi
tettu muokattuun turvekerrokseen, on taimien kasvuolosuhteita voitu pa
rantaa ratkaisevasti. Taimien kasvu on tällöin ollut useissa tapauksissa
kaksin- jopa kolminkertainen verrattuna kummankin tekijän erilliseen vai
kutukseen optimiolosuhteissa. Tällöinkin ovat taimet kokeen lopussa olleet
pitempiä NPK- kuin PK-lannoitetussa rahkaturpeessa. On kuitenkin huo
mattava, että kolmen ensimmäisen kasvujakson aikana männyn taimet ovat
muokatussa rahkaturpeessa kasvaneet yhtä hyvin NPK- kuin PK-lannoi
tuksen saaneissa koejäsenissä ja että vasta neljäntenä kasvujaksona (vii
meinen tutkittu) on NPK-lannoitus osoittautunut PK-lannoitusta suotui
semmaksi.
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 49
16401 71
Tutkimusmateriaalin perusteella ei voida varmuudella sanoa, mikä on
johtanut tällaiseen kehitykseen. Kuten luvussa 31 on todettu, on rahkatur
peessa ollut typpeä erittäin vähän ja on ilmeistä, että turpeen C/N-suhde on
ollut erittäin epäedullinen typen mineralisoitumiselle. On yllättävää, että
taimien typen tarve on PK-lannoitetuissa koejäsenissä tullut tyydytetyksi
edes kolmen ensimmäisen kasvujakson aikana. Todennäköisemmältä tun
tuisi, että nyt kun fosforia ja kalia on ollut riittävästi mikrobiston käytet
tävänä, erityisesti typen ja hiilen määrien tasapaino olisi muodostunut rat
kaisevaksi jo ensimmäisenä kasvujaksona välittömästi lannoituksen jälkeen.
Toisaalta on mahdollista, että taimet ovat aluksi kasvaneet olemassa
olleiden liukoisten typpivarojen turvin, ja että toisaalta tällaisen typen
joutuminen pois ravinteen kiertokulusta maassa, ja samanaikaisesti tapah
tuva maamikrobiston vähittäinen lisääntyminen ovat yhdessä luoneet nel
jäntenä kasvujaksona tilanteen, joka selvästi osoittaa typen olevan kasvua
rajoittavana tekijänä. Tuloksien valossa näyttää siis siltä, että Sphagnum
/«scwra-turpeella on täytynyt lisätä kaikkia pääravinteita taimien tyydyt
tävän kasvun turvaamiseksi (vrt. myös johdanto).
Sararahkaturpeessa (CS-t), missä luontaiset typpivarat ovat olleet run
saammat kuin rahkaturpeessa, on kokeen alussa annettu typen lisäys fos
forin ja kalin ohella ollut eduksi taimien kasvulle PK-lannoitukseen ver
rattuna vain muokkaamattomassa turpeessa, jossa typpeä ei nähtävästi
ole vapautunut taimien käyttöön riittävästi muihin ravinteisiin nähden.
Sitä vastoin muokatussa sararahkaturpeessa ei lisätystä typestä ole ollut
hyötyä taimien pituuskasvulle. Näyttääkin siltä, että typen mineralisoitu
minen on muokatussa sararahkaturpeessa ollut riittävä taimien typen tar
peen tyydyttämiseksi. Tähän viittaavat myös verrattain korkeat liukoisen
typen määrät, jotka on havaittu sararahkaturpeessa C-kokeen lopussa (vrt.
luku 31). Sararahka- niinkuin rahkaturpeessakin ovat taimet reagoineet
erittäin voimakkaasti yhdistettyyn lannoitukseen ja muokkaukseen.
Sekä rahka- että sararahkaturpeella ovat männyn taimet kasvaneet par
haiten syvimpään muokatuissa koejäsenissä. Sitä vastoin kuusen taimien
pituuskasvuun ei muokkauksen syvyys näytä siinä määrin vaikuttaneen,
vaan kaikki muokatut koejäsenet ovat olleet verrattain samanveroisia kuu
sen taimien kasvun kannalta. Tähän saattaa olla syynä kuusen juuriston
männyn juuristoa pinnallisempi rakenne. Näin kuusen taimet eivät ole
kyenneet käyttämään syvemmän muokkauksen tarjoamia etuja.
Rahkasaraturpeessa (SC-t) on lannoituksen ja muokkauksen vaikutus
jossain määrin poikennut edellä esitetystä. Männyn taimet ovat kasvaneet
paremmin PK- kuin NPK-lannoitetussa rahkasaraturpeessa. Tämä johtunee
Molinia-valtaisten turpeiden erikoisista ravinnesuhteista, joille on ominaista
typen runsaus muihin ravinteisiin nähden, niin kuin tässäkin tapauksessa
on ollut asianlaita (vrt. myös Heikurainen 1953 ja 1960, Puu st
50 Seppo Kaunisto 75.2
järvi 1958, 1962 a, b ja c). PK-lannoituksella oxi ravinteiden keskinäistä
tasapainoa voitu parantaa ja näin on saatu aikaan taimien kasvulle otolli
semmat ravinnesuhteet.
Rahka- ja sararahkaturpeen havainnoista poikkeaa myös se, että taimet
ovat kasvaneet parhaiten 5 ja 10 cm:n syvyisten muokkausten yhteydessä.
Syvempi (20 cm) muokkaus on ollut selvästi näitä huonompi. Tämän syy
ei tutkimuksessa ole käynyt selville. Syynä saattaa olla fysikaalisen ra
kenteen ja/tai ravinnetalouden muuttuminen taimien kasvulle epäedulli
seksi, jolloin ehkä on saattanut olla kysymys typen vapautumisesta liian
suurina määrinä muihin ravinteisiin nähden.
Puulajeista kuusi näyttää yleensä olleen mäntyä vaateliaampi ravintei
den ja etenkin typen suhteen (vrt. myös Aaltonen 1940). Niinpä muo
katussa rahkaturpeessa, jossa männyn taimet ovat kolmena ensimmäisenä
kasvujaksona kasvaneet yhtä hyvin PK- kuin NPK-lannoituksen yhtey
dessä, ovat kuusen taimet olleet selvästi hidaskasvuisempia PK- kuin NPK
lannoitetussa turpeessa jokaisena kasvujaksona. Kuusen taimien männyn
taimia suurempaan typen tarpeeseen viittaa myös C-kokeen yhteydessä
tehty havainto, jossa männyn taimet ovat NPK- ja PK-lannoitetussa ja
kuusen taimet NPK-lannoitetussa sararahkaturpeessa kasvaneet sitä pa
remmin, mitä enemmän kyseisiä ravinteita on annettu. Kuusen taimille
ovat suuret PK-määrät olleet selvästi vahingollisia. Mielenkiintoista on
todeta, että muokatussa turpeessa ei yksipuolinen PK-lannoitus ole kuiten
kaan ollut kuusen taimille niin haitallinen kuin muokkaamattomassa. Näh
tävästi voimakkaan PK-lannoituksen yhteydessä on ravinteiden tasapaino
muuttunut kuuselle epäedulliseksi, mutta toisaalta muokatussa turpeessa
typen mineralisoituminen on kyennyt jossain määrin tasottamaan ravin
teiden epäsuhdetta.
Vesipinnan etäisyyden vaikutusta männyn ja kuusen taimien kasvuun
on pyritty selvittämään sararahkaturpeella (CS-t) pitämällä vesipintaa ko
keen aikana neljällä vakiotasolla. Tulosten perusteella näyttää siltä, että
NPK-lannoituksen yhteydessä on kasvu ollut sararahkaturpeella sitä suu
rempi, mitä lähempänä turpeen pintaa vesipinta on ollut. Tosin vesipinnan
etäisyyksien 10 ja 29 cm:n välinen vaikutusero taimien kasvussa on ollut
vähäinen. PK-lannoitetussa turpeessa näyttää sen sijaan paras kasvu olleen
koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut 29 cm:n syvyydessä. Tämä johtunee
lähinnä siitä, että olosuhteissa, joissa vesipinta on ollut 10 cm:n syvyydessä,
aerobien mikrobien toiminta ja näin myös typen mineralisoituminen lienee
varsin vähäistä, josta syystä typen lisäyksellä on ollut positiivinen vaikutus.
Tähän viittaa myös ravinneanalyyseissä todettu suurempi liukoisen typen
määrä koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut 29 cm:n syvyydessä kuin niissä
koejäsenissä, joissa vesipinta on ollut 10 cm:n syvyydessä. Vesipinnan
ollessa syvemmällä (47 ja 60 cm) ovat männyn taimet olleet keskimäärin
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien .. 51
lyhyempiä kuin pienempien (10 ja 29 cm) vesipinnan etäisyyksien yhtey
dessä, mutta eivät ole keskenään eronneet sanottavasti toisistaan.
Tulokset näyttävät siis poikkeavan jossain määrin aikaisemmin esite
tyistä (vrt. johdanto), joissa paras kasvu on yleensä saavutettu pohjaveden
ollessa 40—50 cm syvyydessä. Syynä eroon lienee se, että tässä tutkimuk
sessa turpeen pintaa ei ole sadetettu itämisvaiheen jälkeen ja että vesipinta
on pidetty kokeen aikana vakiotasoilla. Tällöin taimien juuristo on voinut
käyttää hyväkseen pysyvästi turpeen koko ilmatilan, koska mitään ilma
tilan vaihteluja ei ole tapahtunut.
Kuusen taimet ovat olleet selvästi männyn taimia herkempiä kuivuu
delle, mikä johtunee kuusen juuriston pinnallisuudesta (vrt. L aitakari
1927 ja Kalela 1949) ja toisaalta kuusen mäntyä runsaammasta veden
tarpeesta (vrt. Höhnel 1881, 1883, 1884).
Mielenkiintoinen on havainto, että muokkaamattomassa sararahkatur
peessa (CS-t) vesipinnan etäisyyden vaikutus taimien kasvuun on näkynyt
erittäin voimakkaana, mutta muokkaus näyttää selvästi lieventäneen sitä.
Syynä saattaa olla, että pintaturvekerros (0—10 cm) on ollut varsin kuiva
vesipinnan ollessa 47 tai 63 cm:n syvyydessä, sen sijaan 10—20 cm:n turve
kerroksessa on kaikkein kuivimmissakin olosuhteissa ollut vettä yleensä
riittävästi kasvien tarvetta silmällä pitäen. Muokkaamattomassa turpeessa
eivät taimet ole voineet saada ravinteita kuivasta pintakerroksesta, sen
sijaan syvään muokattaessa osa ravinteista on sijoittunut kosteudeltaan
sellaiseen ympäristöön, että taimet ovat kyenneet niitä käyttämään. Tätä
osoittaa myös se, että juuristo on ollut lannoitetussa ja muokatussa tur
peessa syvempi kuin muokkaamattomassa. Toisaalta taimet ovat kasvaneet
myös koejäsenissä, joissa pohjavesi on ollut 10 cm:n syvyydessä paremmin
muokatussa kuin muokkaamattomassa turpeessa. Tällöin ei voine enää olla
kysymys ravinteiden sijoittumisesta taimien kannalta edullisiin kosteus
olosuhteisiin vaan muokkauksen muusta vaikutuksesta.
Edellä on todettu sekä lannoituksen että muokkauksen merkitys taimien
kasvun kannalta. On kuitenkin syytä vielä korostaa, että yhdistämällä nämä
kaksi toimenpidettä, jolloin lisäravinteet on sekoitettu muokattuun tur
peeseen, on voitu saada aikaan kaksin- kolminkertainen kasvu kummankin
em. tekijän erilliseen vaikutukseen verrattuna.
On epäilemättä selvää, että tämänkaltaisessa kokeessa, jossa veden
virtauksen suunta on ollut yksipuolisesti ylöspäin, on ravinteiden sekoittu
minen muokkauksen yhteydessä syvempiin ja kosteudeltaan otollisempiin
olosuhteisiin ollut sellaisenaan tärkeänä lisäämässä lannoituksen ja muok
kauksen positiivista yhteisvaikutusta. Tähän viittaavat mm. juuriston sy
vyys jakautumaa koskevat analyysit, joista ilmenee, että juuristo on rea
goinut nimenomaan lannoitukseen ja muokkaukseen yhdessä suoritettuina.
52 Seppo Kaunisto 75.2
Sen sijaan kummallakaan ei erillisinä toimenpiteinä ole ollut sanottavaa
vaikutusta juuriston syvyyteen.
Toisaalta on otettava huomioon, että esim. B-kokeessa turpeen pintaa
kasteltiin erittäin intensiivisesti kuuden ensimmäisen viikon aikana, jolloin
todennäköisesti suuri osa pintaankin annetuista ravinteista huuhtoutui sy
vempiin turvekerroksiin. Kuitenkin taimien kasvu on ollut huomattavasti
parempi lannoitetuissa ja muokatuissa kuin pelkästään lannoitetuissa tai
muokatuissa koejäsenissä jo ensimmäisenä kasvukautena. Lisäksi palautet
takoon mieliin, että B-kokeessa pohjavesi on pidetty 30 cm:n syvyydessä
kokeen aikana ja että tällöin vielä o—lo0—10 cm:n pintakerroksessakin on ollut
erittäin runsaasti kasveille käyttökelpoista vettä, etenkin juuri muokkaa
mattomassa turpeessa (vrt. luku 312).
Myös edellä todettu pelkän muokkauksen positiivinen vaikutus taimien
kasvuun on tuskin selitettävissä muutoin kuin muokkauksesta johtuvana
turpeen fysikaalisen rakenteen paranemisena ja/tai ravinteiden mobilisaa
tion lisääntymisenä. Tätä käsitystä tukevat myös muokatusta ja muokkaa
mattomasta lannoittamattomasta sararahkaturpeesta C-kokeen lopussa teh
dyt ravinneanalyysit (vrt. luku 311). Tulosten mukaanhan kaikkien pää
ravinteiden (N, P ja K) liukoinen määrä o—lo cm:n pintakerroksessa oli
suurempi muokatussa kuin muokkaamattomassa turpeessa.
Lisävalaistusta antavat kuusen taimien kasvua koskevat tulokset, joiden
mukaan NPK-lannoituksen yhteydessä jo matalin muokkaus on tarjonnut
kuusen taimille lähes yhtä hyvän tai eräissä tapauksissa huomattavasti
paremman kasvuympäristön kuin muokkaus 10 tai 20 cm:n syvyyteen. Kuu
sen taimet eivät siis nähtävästi ole kyenneet käyttämään muiden muok
kauskäsittelyjen mukana syvemmälle sijoitettuja ravinteita, vaan ovat pin
nallisen juuristonsa vuoksi olleet riippuvaisia lähinnä 5 cm pintakerroksessa
olevista ravinteista. Tulokset kuitenkin osoittavat, että lannoituksen ja
muokkauksen yhteisvaikutus on ollut erittäin merkitsevä. Sen sijaan PK-lan
noitetuissa koejäsenissä on typpi nähtävästi muodostunut minimitekijäksi.
Tästä syystä onkin syvällä muokkauksella ollut merkitystä PK-lannoituksen
yhteydessä ilmeisesti juuri typen mineralisoitumista lisäävänä tekijänä.
Edellä esitetty näyttää antavan viitteitä, että turpeen muokkauksella
on ollut kaksitahoinen merkitys. Ensinnäkin se lienee jo sellaisenaan paran
tanut turpeen fysikaalista rakennetta ja lisännyt ravinteiden mobilisaatiota.
Toiseksi se on mahdollistanut ravinteiden sijoittamisen taimien juurikerrok
seen, josta ne ovat olleet välittömästi taimien käytettävissä erittäin kuivissa
kin olosuhteissa. Samalla on sijoitetuilla ravinteilla ollut nähtävästi myös
turpeen mikrobiaktiviteettia ja turpeeseen sitoutuneiden ravinteiden mine
ralisoitumista elvyttävä vaikutus.
5. PÄÄTELMIÄ
Pyrittäessä arvioimaan tutkimuksen käytännölle antamia viitteitä, on
pidettävä mielessä, että kasvihuoneessa suoritettuna sen tulokset eivät ole
yleistettävissä ja sellaisenaan rinnastettavissa luonnon olosuhteisiin. Tu
loksia tulkittaessa on tämän vuoksi päähuomio kiinnitettävä eri tekijöiden
välisiin suhteisiin ja niiden antamiin viitteisiin.
Tutkimustulosten valossa voidaan pitää ilmeisen tärkeänä maanesteen
väkevyyden merkitystä männyn ja kuusen taimien syntymiselle ja elossa
pysymiselle sekä lannoituksen, muokkauksen ja pohjaveden syvyyden vuoro
vaikutuksia tässä suhteessa. Taimia syntyy sitä enemmän, mitä vähemmän
helppoliukoisia ravinteita annetaan tai mitä suurempaan turvemäärään
tietty määrä ravinteita sekoitetaan. Turpeen pinnalle levitetyt lannoitteet
näyttävät jo pieninäkin määrinä selvästi haittaavan taimien syntymistä.
Toisaalta ravinteiden lisäys on ollut välttämätön taimien hyvälle kas
vulle. Alin tutkimuksessa käytetty lisäravinteiden määrä (75 kg/ha N:ä,
P 20 s :a ja KaO:a joko NPK- tai PK-ravinneyhdistelmänä) on muokkauksen
yhteydessä ollut verrattain turvallinen taimien syntymiselle, ja kuitenkin
toisaalta ollut riittävä taimien myöhemmällekin kehitykselle.
Onkin ilmeistä, että kylvämällä tapahtuvan soiden metsittämisen yh
teydessä tulisi alkulannoituksen olla verrattain lievä.
On tärkeätä, että taimien kehityksen alkuvaiheessa kosteutta on riit
tävästi. Myöhemmin näyttävät männyn taimet selviytyvän varsin hyvin
elossa pitkäaikaisenkin kuivan kauden ylitse. Sen sijaan kuusen taimet
näyttävät olevan tässä suhteessa herkempiä.
Taimien kehityksen alkuvaiheessa saattaa liiallinen kuivuus olla haitaksi
myös taimien kasvulle. Merkillepantavaa on kuitenkin syvän muokkauksen
ja lannoituksen positiivinen yhteisvaikutus taimien kasvuun kuivissakin
olosuhteissa.
Tulokset näyttävät viittaavan siihen, että NPK-lannoituksella on tai
mien kasvun alkuvaiheessa odotettavissa selvä kasvureaktio PK-lannoi
tukseen verrattuna karuilla turvemailla (vrt. myös johdanto), ja että
muokkaus näyttää vähentävän typpilannoituksen tarvetta lisäämällä or
gaanisesti sitoutuneen typen mineralisoitumista. Sen sijaan Molinia-soilla
54 Seppo Kaunisto 75.2
näyttää PK-lannoitus tarjoavan männyn taimille NPK-lannoitusta parem
mat kasvuolosuhteet.
Tutkimuksen perusteella näyttää ravinteiden joutumisella syvempiin
turvekerroksiin muokkauksen yhteydessä olevan erityisen tärkeä merkitys.
Huikarin (1953) tutkimukset osoittavat, että lannoitus turvemaalla
pintalevityksenä vaikuttaa pitkänkin ajan kuluessa vain ohueen pinta
kerrokseen. Muokkauksella saattaa turpeen ilmatilan ja ravinteiden mobili
saation lisäämisen ohella olla merkitystä myös sikäli, että halutut lisäravin
teet voidaan sijoittaa verrattain paksuun kerrokseen, jolloin ne ovat tai
mien juuriston välittömässä läheisyydessä ja käytettävissä pitkien pouta
kausienkin aikana.
6. YHTEENVETO
Tässä tutkimuksessa on kasvihuoneolosuhteissa pyritty selvittämään
lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutusta männyn
ja kuusen taimien ensi kehitykseen muutamia erilaisia suotyyppejä edus
tavilla turvekasvualustoilla.
Kaikissa turvelajeissa liukoisten ravinteiden määrä oli vähäinen, mutta
muokkaus näytti jossain määrin lisäävän niiden määrää. Turvelajit olivat
verrattain happamia ja heikosti maatuneita rahkasaraturvetta (SC-t) lu
kuunottamatta
.
Kasveille käyttökelpoisen veden määrä oli riippuvainen turvelajista,
muokkauksesta ja tutkitun turvekerroksen syvyydestä. Suurimman vesi
pinnan etäisyyden yhteydessä kasveille käyttökelpoista vettä ei o—lo0 —10 cm
pintakerroksessa ollut eräissä tapauksissa lainkaan. Sen sijaan 10—20 cm
kerroksessa oli vettä riittävästi kaikissa tapauksissa.
Lannoitus lisäsi taimien juuriston keskimääräistä syvyyttä ja syvyys
ulottuvuutta. Erityisesti näin tapahtui muokatussa turpeessa.
Männyn ja kuusen taimia syntyi B-kokeessa kaikilla turvelajeilla sitä
vähemmän mitä enemmän ravinteita annettiin. NPK-lannoitus näytti keski
määrin olevan jonkin verran PK-lannoitusta haitallisempi. Muokkaus vä
hensi lannoituksen haitallista vaikutusta. Kuusen kohdalla eri käsittelyjen
vaikutukset näyttivät tulevan esille karakteristisemmin kuin männyllä.
C-kokeessa tulokset tukivat muokkauksen ja lannoituksen avulla B-ko
keesta saatuja. Uutena muuttujana oli vesipinnan etäisyys turpeen pinnasta.
Kokeen alussa vesipinnan etäisyydellä ei kastelun vuoksi ollut merkitystä,
mutta kokeen lopussa taimia oli sitä vähemmän, mitä syvemmällä vesipinta
oli. Vaikutus oli sitä voimakkaampi, mitä enemmän oli lannoitettu. Muok
kaus lievensi vesipinnan etäisyyden vaikutusta. Kuusen taimet olivat män
nyn taimia herkempiä vesipinnan etäisyyden vaikutukselle.
Taimien pituuskavu oli lannoitetussa turpeessa yleensä parempi kuin
lannoittamattomassa. Muokkaamattomassa turpeessa oli kuitenkin selvästi
56 Seppo Kaunisto 75.2
havaittavissa voimakkaan lannoituksen haittavaikutuksia erityisesti NPK
lannoituksen yhteydessä. Muokatussa turpeessa, varsinkin syvimmän muok
kauskäsittelyn yhteydessä, ei voimakas lannoitus yleensä ollut haitallinen
muihin lannoituskäsittelyihin verrattuna. Muokkaus sellaisenaan lisäsi tai
mien kasvua yleensä samanverran kuin paras lannoituskäsittely ilman muok
kausta. Tämä oli havaittavissa jopa erittäin vähäravinteisella Sphagnum
/«.scum -turpeellakin (S-t). Yhdistämällä lannoitus ja muokkaus, jolloin ra
vinteet sekoitettiin muokattuun turvekerrokseen, taimien kasvu oli kuiten
kin yleensä yli kaksinkertainen verrattuna kummankin käsittelyn erillis
vaikutukseen.
Turvelajit erosivat toisistaan selvästi eri käsittelyjen vaikutuksia vertail
taessa. Rahkaturpeella (S-t) NPK-lannoitus antoi parhaan kasvutuloksen.
Sararahkaturpeella (CS-t) ravinneyhdistelmällä ei ollut merkitystä ja rahka
saraturpeella (SC-t, Molinia-valtainen) PK-lannoitus oli parempi. Tulos
viittaa turvelajien erilaiseen ravinnetasapainoon ja ravinteiden mobilisaa
tioon. Muokkaus näytti lisäävän ravinteiden, erityisesti typen, mobilisaa
tiota. Kuusen taimet kasvoivat männyn taimia huonommin ja olivat enem
män riippuvaisia typpilannoituksesta.
C-kokeen tulokset ovat samantapaisia kuin B-kokeenkin muokkauksen
ja lannoituksen suhteen. Taimet kasvoivat parhaiten vesipinnan ollessa
lähellä turpeen pintaa joko 10 tai 30 cm päässä turpeen pinnasta. PK-lan
noituksen yhteydessä oli 30 cm ja NPK-lannoituksen yhteydessä 10 cm
muita vesipinnan etäisyyksiä parempi taimien kasvun kannalta. Vesipinnan
ollessa syvemmällä voimakas lannoitus joissakin tapauksissa vaikutti hai
tallisesti taimien kasvuun lievempiin lannoituskäsittelyihin verrattuna. Ver
rattain matalan vesipinnan etäisyyden edullisuuteen lienee ollut syynä se,
että vesipinta oli kokeen aikana vakiotasolla eikä mitään vesipinnan etäi
syyden vaihteluita tapahtunut.
8 16401—71
KIRJALLISUUSLUETTELO
Aaltonen, V. T. 1925. Über die Aziditätsgrad (pH) des Waldbodens. Comm.
Inst. Forest. Fenn. 9.5: 1—54.
—»— 1940. Metsämaa. 615 p. Porvoo.
Benz i a n, B. 1965. Experiments on nutrition problems in forest nurseries. Vol. I.
For. Comm. Bull. 39: 1—205.
Biihl e r, A. 1891. Saatversuche. 1. Fichte. 2. Föhre. 3. Lärche. Mitt. Schweiz.
Centralanst. forstl. Versuchswesen 1.
Carter, O. G. 1967. The effect of chemical fertilizers on seedling establishment.
Austr. J. Exp. Agr. Anim. Husb. 7, (25): 174 —180.
Ener o t h, O. 1931. Försök rörande hyggesaskans inverkan pä barrfröets groning
och plantornas första utveckling. Commentat. Forest. 5: I—6B.1 68.
Gar g, K. & Wel c h, L. F. 1967. Growth and phosphorus uptake by corn as in
fluenced by phosphorus placement. Agronomy J. 59, (1): 152—154.
Grosskopf, W. 1950. Bestimmung der eharacteristischen Feinwurzel. Intensitäten
in ungungstigen Waldbodenprofilen und ihre ökologischc Auswertung. Mitt.
Bundesanst. Forstl. und Holzw. 11: I—l 9.
H a a c k, O. 1912. Die Priifung des Kiefersamens. Z. Forst-Jagdwesen, 44: 193—222.
Hatano, K. & Asak a w a, S. 1964. Physiological processes in forest tree seeds
during maturation, storage, and germination. Int. Rev. Forest. Res. 1: 279—323.
Heikurainen, L. 1953. Die kiefernbewachsenen eutrophen Moore Nordfinnlands.
Eine Moortypenstudie aus dem Gebiet des Kivalo-Höhenzuges. Ann. Bot. Soc.
»Vanamo» 26.2: I—lB9.
—»— 1955 a. Über Veränderungen in den Wurzelverhaltnissen der Kiefernbestände
auf Moorböden im Laufc des Jahres. Selostus: Rämemännikön juuriston vuoden
ajoittaisista muutoksista. Acta Forest. Fenn. 65.2: I—7o.1 —70.
—»— 1955 b. Rämemännikön juuriston rakenne ja kuivatuksen vaikutus siihen.
Referat: Der Wurzelaufbau der Kiefernbestände auf Reisermoorböden und seine
Beeinflussung durch die Entwässerung. Acta Forest. Fenn. 65.3: I—Bs.
—»
— 1960. Metsäojitus ja sen perusteet. 378 p. Porvoo—Helsinki.
—»
— & Huik a r i, O. 1952. Turvelajien mikroskooppinen määrittäminen. Sum
mary: The microscopic determination of peat types. Comm. Inst. Forest. Fenn.
40.5: 1—34.
—»— & Oun i, J. 1970. Turvemaiden taimistojen pituuskasvusta. Summary: On
the height growth of seedling stands growing on peatland. Silva Fennica 4:
119—141.
—»
—, Päivänen, J. & Seppälä, K. 1966. Koetuloksia männyn kylvöstä
ja istutuksista ojitetuilla soilla. Silva Fennica 119.2: I—2l.1 —21.
Hesselman, H. 1911. Skogsförsöksanstalternas kongress i Bruxelles i September
1910. Skogsv&rdsför. tidskr. 1911. p. 13—17.
58 Seppo Kaunisto 75.2
Hoffman, F. & Fiedler, H. J. 1962. Untersuchungen zur Frage der Phosphat
diingung und deren Bedeutung fiir die Wirkung der Stickstoffsdiingung bei
Koniferensämlingen. Ernährung der Waldbaume und Forstdiingung. Deutsche
Akad. Landw. Berlin, Tagungsber. 50: 93—103.
Holm e n, H. 1964. Forest ecological studies on drained peatland in the province
of Uppland, Sweden, parts I—III. Studia For. Suecica 16: 1-—236.
Hood, J. T. & E nsmin g e r, L. E. 1964. The effect of ammonium phosphate
and other chemicals on the germination of cotton and wheet seeds. Soil Sci.
Soc. Am. Proc. 28, (2): 251 —253.
Huik a r i, O. 1953. Tutkimuksia ojituksen ja tuhkalannoituksen vaikutuksesta
eräiden soiden pieneliöstöön. Summary: Studies on the effect of drainage and
ash fertilization upon the microbes of some swamps. Comm. Inst. Forest. Fenn.
42.2: I—lB.
•—»— 1956. Metsäojitus. Metsäkäsikirja 1: 625—655.
-—»— 1961. Koetuloksia metsäojitettujen soiden ravinnetalouden keinollisesta paran
tamisesta. Metsätal. Aikak. 1961, (5): 212—216.
•—»—- 1962. Förbättring av växtnäringstillst&ndet p& skogsdikad torvmark. Växtnä
ringsnytt 18.2:16—22.
—»— 1966. Om gödsling av torvmarker för att öka skogens avkastning. Skogsgödsling.
Nya vetenskapliga rön. Gödsel- och kalkindustriernas samarbetsdelegation GKS
9: 23—38.
—»
—, Aitolahti, M., Metsän heimo, U. & Veijalainen, P. 1967.
Puuston kasvumahdollisuuksista ojitetuilla soilla Pohjois-Suomessa. Summary:
On the potential tree growth on drained peat lands in northern Finland. Comm.
Inst. Forest. Fenn. 64.5: I—sl.1 —51.
—»— & Paarlahti, K. 1966. Kivisuon metsänlannoituskokeet. Kenttäopas.
46 p. Helsinki.
—» —- & Paarlahti, K. 1967. Results of field experiments on the ecology of
pine, spruce, and birch. Comm. Inst. Forest. Fenn. 64.1: 1—135.
—» — & Paavilainen, E. 1968. Metsän lannoitus. 55 p. Helsinki.
Hutch e s o n, T. B. & Wolfe, T. K. 1919. Effect of fertilizers on germination
of seeds. Ann. Rpt. Ya. Agr. Exp. Sta. 1918—1919. p. 33—37.
Höhn e 1, F. R. von. 1881. "Über die Transpirationsgrössen der forstlichen Holz
gewächse mit Beziehung auf die forstlich-meteorologischen Verhältnisse. Mitt.
Forstl. Versuchsw. Österreichs 2: 47—90.
—»— 1883. Über den Wasserverbrauch der Holzgewächsc mit Beziehung auf die
meteorologisehen Faktoren. Mitt. Forstl. Versuchsw. Österreichs 9: 15—22.
•—»— 1884. Über das Wasserbedlirfnis der Walder. C.bl. Gesamte Forstw. 1884:
387—409.
Jerv e n, O. & Wis t h, O. M. 1967. Skogsproduksjon pä myr. 104 p. Oslo.
Johansson, B. & Ahgren, A. 1962. Gödsling av skogsmark 11. Norrlands
Skogsv&rdsförb. Tidsskr. 1962, (1): 131 —174.
Jones, L. R. 1961. Effect of light on germination of forest tree seeds. Proc. Int.
Seed Test. Assoc. 26: 437 —452.
Juusela, T., Kaunisto, S. & Mustonen, S. 1969. Turpeesta tapahtuvaan
haihduntaan vaikuttavista tekijöistä. Summary: On factors affecting evapotrans
piration from peat. Comm. Inst. Forest. Fenn. 67.1: 1—45.
Kaila, A. 1956. Phosphorus in various depths of some virgin peat lands. Maatal.
tiet. Aikak. 28, (3): 141—167.
—»— 1963. Organic phosphorus in Finnish Soils. Soil Sci. 95: 38—44.
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 59
Kalela, E. K. 1949. Männiköiden ja kuusikoiden juurisuhteista I. Summary: On
the horizontal roots in pine and spruce stands. Acta Forest. Fenn. 57.2: I—6B.1 68.
Karlberg, S. 1953. Om behandling av tall- och granfrö i groningsstimulerande
syfte. Kungl. Skogshögsk. Skr., 11: 1—42.
Kaunisto, S. 1966. Eräs kuusen taimiston lannoituskoe ojitetulla turvemaalla.
Konekirjoite Helsingin Yliopiston suometsätieteen laitoksella.
-—»— 1968. Lannoitettu kasvuturve metsäpuiden siementen itämisalustana. Summary:
Fertilized garden peat as a substratum for germinating forest tree seeds. Suo
1968, (3): 57—61.
K o z 1 o w s ki, T. T. & G e n t i 1 e, A. C. 1959. Influence of seed coat on germination,
water absorption, and oxygen uptake of eastern white pine seed. Forest Sci.
5: 389—395.
Kramer, P. J. & Kozlo w s k i, T. T. 1960. Physiology of trees. 642 p. .New
Y ork
—
Toronto
—
London .
Laitakari, E. 1927. Männyn juuristo, morfologinen tutkimus. Summary: The root
system of pine (Pinus silvestris). A morphological investigation. Acta Forest.
Fenn. 33.1: I—3 Bo.
Lukkala, O. J. 1934. Ojitettujen soiden keinollisesta metsittämisestä. Metsätietoa
1, (8): 295—313.
—»
— 1951. Kokemuksia Jaakkoinsuon koeojitusalueelta. Summary: Experiences from
Jaakkoinsuo experimental drainage area. Comm. Inst. Forest. Fenn. 39. a: 1—53.
—»— 1955. Maanparannusaineet ja väkilannoitteet metsäojituksen tukena. Summary:
Soil improving substances and fertilizers as an aid to forest drainage. Metsä
tal. Aikak.l. 1955, (6—7): 189—191 ja 1955, (8): 273—276.
Malm, E. A. 1939. ZurMooraufforstung. Mitt. Landkultur, Moorund Torfw. 7: 61 —86.
Malmström, C. 1935. Om näringsförhällandenas betydelse för torvmarkers skogs
produktiva förm&ga. Medd. Stat. Skogsförsöksanst. 28: 571 —650.
—»— 1952. Svenska gödslingsförsök för belysande av de näringsekologiska villkoren
för skogsväxt pa torvmark. Comm. Inst. Forest. Fenn. 40.17: 1—27.
—»— 1956. Om möjligheterna att omföra myrmark tili produktiv skogsmark. Beten
Vallar Mossar. 8: 125—130.
Mannerkoski, H. 1971. Lannoituksen vaikutus kylvösten ensi kehitykseen
turvealustalla. Summary: Effect of fertilization on the development of Scots
pine and Norway spruce plantations established by sowing on peat. Silva
Fennica 5: 105—128.
■—»— & Seppälä, K. 1970. Lannoituksen vaikutus istutustaimiston alkukehityk
seen lyhytkortisella nevalla. Summary: On the influence of fertilization on the
initial development of plantations in open lowsedge bogs. Suo 1970, (1): 12—17.
M e s h e c h o k, B. 1963. Forsok med skogreising pä Flasnemyra i Overhalla herred
i Namdalen. Norsk. Skogbr. 10: 50—53.
—»
— 1967. Om startgjodsling ved skogkultur pa myr. Norske Skogsforsoksv. Nr. 87
(bd. 25, h.l): I—l4o.
Millar, C. E. & Mitchell, J. F. 1927. Effect of rate and method of application
of fertilizer on the germination of white beans. J. Am. Soc. 19, (4): 270 —279.
M o rk, E. 1938. Gran- och furufröets spiring ved forskjellig temperatur og fuktighet.
Medd. Norske Skogsforsoksv. 20: 225—249.
Paavilainen, E. 1965. Tuloksia männyn istutus- ja kylvökokeesta rahkanevalla.
Summary: Results of pine planting and sowing experiment on open Sphagnum
fuscum peat. Folia For. 12: I—9.
-—i)
—
1966 a. Maan vesitalouden järjestelyn vaikutuksesta rämemännikön juurisuhtei
60 Seppo Kaunisto 75.2
siin. Summary: On the effect of drainage on root systems of scots pine on peat
soils. Comm. Inst. Forest. Fenn. 61.1: I—llo.
—»— 1966 b. Istutettujen männyn taimien juuriston ensi kehityksestä tupasvilla
rämeellä. Summary: Initial development of root systems of scots pine transplants
in an Eriophorum vaginatum swamp. Comm. Inst. Forest. Fenn. 61.6: I—l 7.
—»— 1970 a. Koetuloksia suopeltojen metsittämisestä. Summary: Experimental re
sults of the afforestation of swampy fields. Folia For. 77: 1 —24.
—»— 1970 b. Astiakokeita pintalannoituksen vaikutuksesta koivun, kuusen ja männyn
kylvön onnistumiseen muokkaamattomalla kasvualustalla. Summary: On the
effect of top dress fertilization on successfull seeding of birch, spruce and pine.
Vessel experiments in soil with an untreated surface. Comm. Inst. Forest. Fenn.
72.1: 1—37.
Penningsfeld, F. 1966. Ergebnisse von Diingungsversuchen mit Baumschul
gehölzen. Deutsche Baumschule 1: 10—16.
Puustjärvi, V. 1958. Molinia-soiden metsäojitustulosten heikkouteen johtavista
syistä. Summary: On the factors resulting in difficult reforestation of Molinia
bogs. Suo 1958, (2): I—B.1 —8.
—»— 1962 a. Turpeen typen mobilisoitumisesta ja sen käyttökelpoisuudesta suo
metsissä neulasanalyysin valossa. Summary: On the mobilization of nitrogen
in peat and on its usefulness in peatland forests in the light of needle analysis.
Suo 1962, (1): 2—ll.
—»— 1962 b. Suometsien fosforiravitsemuksesta ja neulasten P/N-suhteesta neulas
analyysin valossa. Summary: On the phosphorus nutrition of wet peatland
forests and on the P/N ratio in their needles. Suo 1962 (2): 21—24.
—»— 1962 c. Suometsien kaliumravitsemuksesta ja neulasten N/K-snhteesta neulas
analyysin valossa. Summary: On the potassium nutrition of wet peatland forests
and on the N/K ratio of the needles in the light of needle analysis. Suo 1962,
(3): 36—40.
—»— 1965. Neulasanalyysi männyn lannoitustarpeen ilmentäjänä. Metsätal. Aikak.l.
1965, (1): 26—28.
Saarinen, E. K. E. 1936. Ojitettujen nevojen luontaisesta metsittymisestä.
Metsälehti 1936, 48: 4.
—»— 1946. Ojitettujen nevojen luontaisesta metsittymisestä. Metsät. Aikak.l. 1946,
(4): 83—89.
Sandvik, M. 1957. Gjodsling av granplanter (Pieea abies) i Sonsterud planteskole.
Medd. Norsk. Skogforsoksv. 48: 499—528.
S a t o o, T. & G o o, M. 1954. Seed germination as affected by suction force of soil
and saccharose solution. Bull. Tokyo Univ. For. 46: 159—168.
Schmidt, H. 1961. Die Giitebeurteilung von Forstpflanzen. Miinchen.
Schof i e 1 d, R. K. 1935. The pF of the water in soil. Trans. Illrd Int. Congr.
Soil Sci. Oxford 1935. 2: 37—48.
Seppälä, K. 1966. Turvemaiden metsänviljelystä. Summary: Seeding and Planting
in Peatlands. Suo 1966, (3): 52—54.
—»— 1968. Välituloksia ojitettujen soiden viljelykokeista. Summary: Results on
seeding and planting experiments in peatland. Suo 1968, (2): 30—38.
—»— 1971. Metsityslannoit uksessa käytetyn lannoitemäärän ja levitysajan merkitys
istutustaimien alkukehitykselle ojitetuilla avosoilla. Summary: On the quantity
of fertilizer and application methods used in afforestation of open bogs. Silva
Fennica 5: 61—69.
Sh u 11, C. A. 1916. Temperature and rate of moisture intake in seeds. Bot. Gaz.
69: 361—390.
75.2 Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäisyyden vaikutus kylvötaimien ... 61
Stone, E. C. 1957. Embryo dormancy of P. Jeffreyi Murr. as affected by temperature,
water uptake, stratification, and seed coat. Plant Phys. 32: 93—99.
Stirling-Maxwell, J. 1925. On the use of manures in peat planting. Trans.
R. Scot. Arb. Soc. 39: 103—109.
T a c ke, B. 1929. Die naturwissenschaftlichen Grundlagen der Moorkultur. Die Neu
zeitliche Moorkultur im Einzeldarstellung. 1: I—BB.1 —88.
Tam m, C. O. 1956. Studier över skogens näringsförh&llanden. IV. Effekten av
kalium- och fosfortillförsel till ett oväxtligt beständ pä dikad myr. Medd. St.
Skogsforsk. Inst. 46, 7a: 1—27.
—» — 1962. Möjligheterna att oka skogsväxten genom markförbättrande ätgärder.
Sv. Skogsv&rdsför. Tidskr. 60, (2): 167—205.
—» — & Carbonnier, C. 1961. Växtnäringen som skoglig produktionsfaktor.
Statens Skogsforskningsinstitut. Uppsatser 82, (1—2): 95—124.
Tru o g, E. 1925. Fertilizer experiments. Wis. Agr. Exp. Sta. Res. Bull. 65.
Vaartaj a, O. 1954. Factors causing mortality of tree seeds and succulent seedlings.
Acta Forest. Fenn. 62.3: I—3l.1 —31.
Yaht e r a, E. 1955. Metsänkasvatusta varten ojitettujen soitten ravinnepitoisuuk
sista. Referat: Über die Nährstoffgehalte der fiir Walderziehung entwasserten
Moore. Comm. Forest. Fenn. 45.4: I—loB.
Valm a r i, A. 1956. Über die edaphische Bonität von Mooren Nordfinnlands. Acta
Agr. Fenn. 88.1: 1—126.
Yli-Vakkuri, P. 1963. Kokeellisia tutkimuksia taimien syntymisestä ja ensi
kehityksestä kuusikoissa ja männiköissä. Acta Forest. Fenn. 75.1: 1—122.
Zehetmayr, J. W. L. 1954. Experiments in tree planting on peat. For. Comm.
Bull. 22: 1—94.
Odelien, M. & Jerven, O. 1968. Gjodslingsforsok i skogplantefelder pä myr.
Tidsskr. Skogbruk 76, (3): 249—272.
SUMMARY
MATERIAL AND METHODS
This study with the aid of greenhouse experiments has aimed at solving the
influence of fertilization, soil preparation, and distance of water level on initial
development of Scots pine and Norway spruce seedlings on peat substrata
representing various swamp types. Soil preparation or peat preparation is a term
used for a treatment where a certain peat layer, defined later, has been chopped. The
applied nutrients have been throughly mixed into the layer. Distance of water level
means the distance of the standardized ground water level measured from the peat
surface separately in each experimental unit. Originally the study was divided into three
experiments. The first experiment (A) involved studies on the influence of the
depth of soil preparation, the distance of water level, and the type of peat on the
evaporation of water from peat (Juusela, Kaunisto, Mustonen 1969).
This study employs experiment A only to illustrate the significance of the above
factors with regard to water tension. The second experiment (B) involved studies on
the influence of peat type, the depth of soil preparation, and fertilization on the
germination and growth of Scots pine and Norway spruce seedlings. Three kinds of
peat were used: Sphagnum fuscum peat (S-t), Carex Sphagnum peat (CS-t), and
Sphagnum Carex peat (SC-t); four depths of soil preparation: 0, 5, 10, and 20 cm;
two nutrient combinations: NPK and PK; and four quantities of applied nutrients:
0, 75, 150, and 300 kg/ha as N, P
2
O
s ,
and K
a
O. The same peat types and depth of soil
preparation were employed in experiment A. In the course of the experiment the
distance of water level was 30 cm. The experiment continued for 22 months. The
third experiment (C) applied four distances of water level: 10, 29, 47, and 60 cm
(measured at the end of the experiment), two nutrient combinations NPK and PK,
and four quantities of applied nutrients: with NPK 0, 75, 150, and 300 kg/ha as N,
P
2
O
s and K 2O; and with PK 0, 75, 300, and 600 kg/ha as P 2 0 5 and K 2O. The peat
employed was Carex Sphagnum peat (CS-t), as was in the experiments A and B.
The experiment continued for 14 months.
In the experiments mentioned above Oulu salpetre was used as nitrogen fertilizer
(12.5 % NH
4
—
N and 12.5 % N0
3
—N), rock phosphate (33 %) as phosphorus fertilizer,
and muriate of potash (60 %) as potassium fertilizer. The Sphagnum peat used in
this study was extracted from Sphagnum fuscum hummock, Carex Sphagnum peat
(CS-t) from the level surface of a low-sedge open swamp, and Sphagnum Carex peat
(SC-t) from the level surface of Molinia predominated high-sedge open swamp. 30
pine and 30 spruce seeds were sown on each experimental unit. All experiments were
performed as complete factorial experiments with three replicates.
The experimental technique has been given a closer account elsewhere (Juusela
et ai. 1969). It is, however, worth mentioning that the peat was extracted as an un
disturbed profile straight into plastic tubes (measuring c. 190 mm in diameter) which
functioned as experimental units. Water level was standardized by a lysimetric system
separately in each container. During the germination peat was watered from the sur
face, but after a few weeks watering was discontinued and the seedlings obtained
only capillary water.
RESULTS
Substratum and depth of roots
The amount of soluble nutrients was scanty in all types of peat (Table 1), but
the soil preparation seemed to have some increasing effect (Table 2). The peat
types were considerably acid and the degree of humification was low except in
Sphagnum, Carex peat (Table 3). The amount of water available for plants depended
on the type of peat, soil preparation, and the depth of peat layer (Tables 4, 5, and 6).
In connection with the lowest water level there was no water available for plants
in o—lo0 —10 cm surface layer, whereas the layer 10—20 cm below the surface contained
enough water in all cases. Fertilization increased the depth and penetration of the
roots of seedlings, especially so in prepared peat (Table 7, Fig. 1).
Number of seedlings established
Heavy nutrient application in all types of peat resulted in fewer pine and spruce
seedlings in experiment B (Tables 8 and 9). NPK fertilization proved to be slightly
more detrimental on the average than PK fertilization. Soil preparation diminished
the detrimental effect of fertilization by lowering the concentration of the nutrients.
Norway spruce appeared more sensitive to the treatments than Scots pine.
Results obtained from experiment C supported those from experiment B with
regard to soil preparation and fertilization (Tables 10, 11, 12, and 13). A new variable
was the distance of water level from peat surface. At the beginning of the experiment
the distance of water level had no significance because of the watering, but at the
end of the experiment the number of seedlings decreased while the distance of water
level increased. Similarly with heavier fertilization the extension of water level distance
proved more detrimental. Soil preparation alleviated the influence caused by the
distance of water level. Spruce seedlings responded more sensitively than pine seed
lings to the distance of water level.
Height growth of seedlings
The height growth of seedlings was usually reinforced by fertilized peat as con
trasted with unfertilized peat (Tables 14 and 15, fig. 8 and 9). Yet heavy fertilization,
especially heavy NPK application without preparation of peat, revealed a distinctly
perceivable detrimental effect (Tables 14 and 15). In prepared peat, particularly when
the deepest soil preparation treatment was applied, even heavy fertilization did not
prove detrimental compared with other fertilization treatments. Mere soil preparation
usually equalled the best fertilization treatment without soil preparation by increasing
the growth of seedlings. This was perceivable even in the extremely poor Sphagnum
fuscum peat (S-t). Combining fertilization and soil preparation, i.e. application of
nutrients to a prepared peat layer, the height growth of seedlings was over twice
as much as when separate treatments were applied.
Peat types differed distinctly from each other when comparing the effect of
various treatments. In Sphagnum peat (S-t) NPK fertilization yielded the best growth
response. In Carex Sphagnum peat (CS-t) the nutrient combination played no significant
role, and in Sphagnum Carex peat (SC-t Molinia predominated) PK-fertilization
Seppo Kaunisto 64 75.2
proved superior to other combinations. The result implies different nutrient balance
and mobilization. Soil preparation seemed to increase the mobilization of nutrients,
especially that of nitrogen. Spruce seedlings were inferior to pine seedlings with regard
to growth, and they were more dependable upon nitrogen fertilization.
The results from experiment C were similar to those obtained from experiment B
(Tables 16, 17, 18, and 19) with regard to fertilization and peat preparation. The
growth of seedlings was most favourable when water level was close to the peat surface,
at the depths of 10 or 30 cm. In connection with PK fertilization 30 cm and with
NPK fertilization 10 cm proved better that other water level distances with regard
to the growth of seedlings. The combination of lower water level and heavy fertilization
was, in some cases, detrimental to the growth of seedlings compared with milder
fertilization treatments. The favourable effect of rather high water level is probably
due to the fact that during the experiment the water level was standardized, and
no fluctuation in the water level distance occurred.
EMBRYONIC LETHALS OF
PICEA ABIES AND PINUS SYLVESTRIS
VEIKKO KOSKI
ALKIOLETAALIT JA TYHJÄT SIEMENET
KUUSELLA JA MÄNNYLLÄ
SUOMENKIELINEN SELOSTUS
HELSINKI 1971
Helsinki 1972. Valtion painatuskeskus
ISBN 951—40—0003—X
CONTENTS
1. Introduction 5
2. Material and methods 9
3. Results 12
3.1 Death of embryos 12
3.2 Number of embryonic lethals in individual trees 15
3.3 Total of embryonic lethals in a population 19
4. Discussion 21
Summary 25
Acknowledgements 27
References 28
Suomenkielinen selostxis 29
1. INTRODUCTION
Empty seeds in the seed crop of conifers constitute for the forest culti
vator a type of seed impurity which must be separated before the seed is
used. It seems desirable especially when there is a shortage of seed to have
as great a proportion of full seeds as possible. The abundance of empty
seeds is especially annoying in lots from controlled crossings from which
progenies are to be grown for research and experimental purposes. Empty
seeds originate for many reasons, such as the absence of pollination, genetic
death of embryos, insect damage, frost damage, etc. The majority of
empty seeds generally originate from either non-pollinated ovules or ovules
in which the embryos have died for genetic reasons. Empty seeds are mostly
genetically dead in species such as Pinus sylvestris in which the growth of
the non-pollinated ovule is stunted before it reaches its full size. The genetic
death of embryos is considered to be caused by the homozygosity of recessive
lethal factors. Homozygosity is generally produced by inbreeding which may
also be self-fertilization in conifers. An empty seed is no rarity; Heikin
heimo (1937) reported as average proportions of empty seeds in Picea
Abies 45.2 %, and in Pinus sylvestris 18.2 %. In S ar v a s's (1962, p. 133)
material 13.7 per cent of Pinus sylvestris seeds collected from stands were
empty, and of Picea Abies seeds 66.5 % (Sarvas 1968). Andersson
(1965 pp. 178—9) reported 39 —72 per cent empty seeds after open
pollination in Sweden and states the role of recessive lethals in the
formation of empty seeds. This alone shows that the frequency of con
cealed genetic load in populations might be high. To the same direction
points the great proportion of empty seeds in all self-pollinations in the
Pinaceae family on which information has been published (see Franklin,
1970). It seems apparent that the background is the genetic load carried
by populations, and it is manifested partly as embryonic death and empty
seeds.
The term genetic load was coined by H. J. Muller. It was originally
fairly negative in its content it seemed to be associated with the threat
of devastation and extinction. However, it has transpired in the course of
time that genetic load is one of the most important factors maintaining
genetic variation in both plants and animals including man. Attitudes
6 Veikko Koski 75.3
are only just beginning to change in studies of the genetics of conifers.
Sarvas (1962, pp. 123—142) in his thorough scrutiny suggests that
there is a functional parallelism between embryonic lethals and the system
of multiple alleles which prevents the self-fertilization of angiosperms, and
sees the so-called defect genes as being possibly positive for the species.
For detailed study of the genetic load, conifers differ from the fruit fly
and man in which genetic load has already been investigated extensively.
Knowledge of the genome of conifers is quite negligible compared with these
two species. Nor are accurately known laboratory strains available for
conifers like those that exist for Drosophila, or pedigrees going back hundreds
of years such as human beings have. To counterbalance this, trees have
great advantages. It is possible to make the necessary combination by
controlled crossings beginning with self-fertilization in great quantities,
and exactly the same combination can be repeated for several years. Em
bryonic development is a fairly simple process and embryos of different
phases of development are easy to study microscopically. A special poly
archegonium system, and the cleavage of polyembryony in e.g. the Pinus
genus constitute some kind of submerged reef which may prove a problem
in the calculations if it is not known. Quite specific is the need to make
haste slowly in collecting investigation material. The seeds of Picea Abies
are available for study approximately one year and those of Pinus sylvestris
two years after the planning. Replenishments require the same length of time.
On the other hand, the study of ready-to-hand seeds is easy and fast to
perform roentgenologically.
A fairly limited number of results have been published concerning the num
ber of embryonic lethals and their modes of action, although there are many
reports related to the subject as regards the occurrence of different mutants
and inbreeding depression (see Frank 1 i n's review 1970). The first
estimate of the number of lethal factors known to the present author is the
one by Fowler (1965) for five Pinus resinosa trees in which the average
ratio of empty seeds after self-pollination was 63 per cent. The average
minimum of embryonic lethals in these trees was 15, according to Fowler's
calculation. Sorensen (1969) calculated the number of lethal equivalents
for 35 individual Pseudotsuga menziesii trees by comparing the full-seed
percentage after controlled crossings and self-pollination. He gave the
median number as 10 and the variation as 3—27 lethal equivalents per tree.
Franklin (in print) calculated by the same method the number of lethal
equivalents for 132 Pinus Taeda trees. He reported the mean as 8.5 and the
range with 95 per cent probability as 7.6 —9.4 per cent. Both Fowler
and Sorensen regarded the values as high compared with those re
corded for other organisms. However, Sorensen (op. cit.) drew atten
tion to the variation in self-fertility between the species demonstrated
75.3 Embryonic lethals of Picea Abies and Pinus sylvestris 7
within the Pinaceae family and, correspondingly, in the average number of
lethal factors.
The mode of action of embryonic lethals has been stated in many inves
tigations (see Franklin, 1970) to be embryonic death between syngamy
and the germination of seed. Death of the embryo after syngamy has been
reported by O r r - E w i n g (1957), Sarvas (1962 and 1968), Hagman
& Mikkola (1963), M e r g e n & ai. (1965), D o g r a (1967).
A vague idea has been formed from earlier investigations of the role of
the embryonic lethals as a part of the genetic load of the species of the
Pinaceae family. The number of concealed embryonic lethals is fairly great
in a »normal» individual tree, from which follows a high rate of probability
of the origination of an empty seed in self-fertilization. The total picture of
embryonic lethals is still obscure, however. They have been a subsidiary
subject in most of the studies dealing with the matter and one which has
emerged because of the empty seeds.
The clarification must in a sense be begun from the very beginning, and
certain auxiliary structures, hypotheses and simplifications which will either
be confirmed or proved incorrect by later research must be used in the
structural model of the first embryonic lethal system. The hereditary factors
that cause the death of the embryo are assumed to be recessive, and then
only the recessive homozygote is lethal. Only one pair of alleles are required
for lethal effect. When an individual tree has several recessive factors they
are assumed to behave independently of one another and homozygosity of
any factor means embryonic death.
The system of reproduction of conifers produces several embryos in the
same ovule. Two to five archegonia originate as a rule in haploid prothallus
tissue and the ova contained in them are identical genetically. One pollen
grain fertilizes only one ovum. If there are several pollen grains, more than
one zygote originates (in more detail in e.g. Sarvas, 1962; Dogra, 1967).
The maternal part of the genome is identical in these zygotes. In addition
to this archegonic polyembryony, embryos of some genera are divided
longitudinally into four embryos [Keteleeria, Cedrus, Tsuga, Pinus {Dogra,
1967)]. Only one embryo remains in a fully developed germinable seed. An
empty seed originates when all the embryos die. It is assumed in this con
nection that all the embryos of empty seed have contained a lethal combina
tion of genes and that embryonic abortion is in fertilized ovules the only
reason for an empty seed. It is then possible to calculate the probability of
the origination of an empty seed once the number of heterozygous embryonic
lethals and the number of zygotes formed per ovule are known.
In the present study embryonic lethals in the Picea Abies and Pinus
sylvestris were studied within the framework of this model on the basis of
what emerges from this part of the genetic load by self-pollination. The
8 Veikko Koski 75.3
goal was to discover the nature of the genetic load constituted by embryonic
lethals for the Picea Abies and Pinus sylvestris. A more accurate analysis is
made: 1. To establish the phases of development in which the embryos die
and whether certain critical steps can be distinguished during embryogeny.
2. To estimate the number of heterozygous lethal factors in fertile adult
individual trees; and 3. To estimate the number of recessive lethal factors
in the population.
The method and preliminary results of this study were reported at the
XV lUFRO Congress, Gainesville, Fla 1971 in a paper titled »Embryonic
lethals and empty seeds in Picea Abies and Pinus sylvestris». Results of
manifestations at later stages, e.g. seedlings, will be published in a separate
paper.
2 18063 —7l
2. MATERIAL AND METHODS
Research has been confined so far to Picea Abies (L.) Karst and Pinus
sylvestris L., the representatives of the Pinaceae family growing naturally in
Finland, which complement one another in this work. There is only archegonic
polyembryony in the ovule of Picea Abies and it is therefore an easier object
for cytologic and anatomic study of embryos. On the other hand, in spruce
it is extremely difficult to distinguish among the mature seeds the seeds
that are empty owing to the embryonic lethals. A varying amount of
unpollinated ovules grow to empty seeds, like seeds empty for genetic
reasons. Pinus sylvestris is different in this respect. Unpollinated ovules
become stunted already when small and full-sized seeds are obtained only
from pollinated ovules.
The sample trees for Picea Abies were 100 randomly selected sample
trees in three stands, and for Pinus sylvestris the grafts of 100 south-Finnish
plus trees. Controlled self-pollinations were performed in these trees and
cones were collected from them after open pollination. For cytologic and
anatomic study cones were split and fixed in acetoalcohol or Navashin's
solution. The early stages were studied from microtome sections which were
stained with crystal violet. Later embryogeny was studied directly under a
wide field microscope in an ethyl alcohol-glycerol drop. Mature cones were
extracted carefully by hand in order to recover all the seeds and to avoid
crushing empty seeds. The proportion of empty seeds was calculated from
roentgenographs. The number of lethal factors per individual was estimated
in the following way: The number of recessive embryonic lethals is denoted
with n, and the number of zygotes in one ovule with k. The probability for
at least one embryonic lethal being homozygous in each zygote of the ovule
is denoted with P
n
(fc), which is equal to the proportion of empty seeds. The
expectation of empty seed percentage after self-pollination with any values
of n and k can be calculated from the expression:
*»<*> = F 2 (i) d—2-')*
i= 1 '
10 Veikko Koski 75.3
Fig. 1. The probability Pn(k) of the formation of an empty seed as the result of homozygosity
of embryonic lethals when the number of zygotes per ovule is I—41 —4 (=k) with different
numbers (=n) of embryonic lethals.
Values for Pn(k) were calculated, n varying in the range 1, 2, 20, and k
varying in the range 1, 2, 3, 4. For practical use, the results were drawn
in the form of graph (Fig. 1). From the empirical material, values are ob
tained for k and P
n
(k) which determine a point on the graph. It can then
be found which value of n explains best the observed situation. The number
of zygotes per ovule (k ) is calculated as the mean of a microscopically ex-
Embryonic lethals of Picea Abies and Pinus sylvestris 75.3 11
amined sample. The proportion of empty seeds is counted either under a
wide field microscope or from X-ray radiographs of the seeds.
The total number of different embryonic lethals in a population was
estimated by a similar indirect method. When the numbers of embryonic
lethals in individuals are estimated, it is readily found that common embry
onic lethals cause formation of empty seeds even after crossing between
two individuals. In fact the number of common embryonic lethals of two
trees can be estimated as that of an individual. Estimation of the total
number of embryonic lethals from individual crossings would need a rather
comprehensive diallel series. As this kind of material was not available,
seeds originating from controlled outcrossing were used. This kind of material
was available in the plus tree collections where the grafts were emasculated
and pollinated from the general pollen cloud of the region.
The total number of different embryonic lethals is denoted with N
.
The
average number of embryonic lethals per individual is denoted with n, and
the average number of zygotes per ovule again with k. Assuming that all
embryonic lethals occur in the population with the same frequency, and
n
that each gamete has on an average embryonic lethals, the probability of
formation of an empty seed, P*(iV), after outbreeding is calculable from
the expression:
Comparison of the empirical value with the values calculated with
different N values reveals the estimate of N that explains the situation
encountered.
P* ( y|-.r,
(»-!)! (.V-j)!l*
" I (N—w)! N\
.
3. RESULTS
3.1 Death of embryos
Embryonic development from fertilization to a fully developed embryo
was divided into nine phases for presentation of the results:
1. zygote
2. free nuclear proembryo
3. primary proembryo
4. secondary proembryo
5. suspensor stage
6. initial stage of the embryo proper
7. embryo about % of the length of the embryo cavity
8. embryo about % of the length of the embryo cavity
9. embryo fully developed
The developmental phases are presented graphically in Fig. 2.
The embryos of Picea Abies of developmental phases I—s1 —5 which were
fixed soon after syngamy were studied in sectioned preparations. The
material for 1967 gave the following results from 14 trees:
Six of the dead embryos were in phase 3, eight in phase 4 and one in
phase 5. In all, only 3 per cent of the embryos had died. It seemed obvious
from this that embryos die mainly during the later developmental phases.
The later phases of development were examined in the material from
1969. Preparations of the embryos were examined under a wide field micro
scope. Picea Abies ovules from 5 trees, total 1 468, were studied after self
pollination, and 1 292 ovules obtained from the same trees after open pollina
tion were also examined.
Fixed June 29— -July 7, 1967
Self-pollination Open pollination
Ovules examined 278 480
Embryos examined 475 842
Dead embryos 15 0
Ovules in which all the embryos had died 0 0
Embryonic lethals of Picea Abies and Pinus sylvestris 75.3 13
Fig. 2. A diagram of the developmental phases of embryogeny used in this work. 1. zygote stage,
2. free nuclear proembryo, 3. primary proembryo, 5. suspensor stage, 6. initial stage of the em
bryo proper, 7. embryo about % of the length of the embryo cavity, 8. embryo about % of the
length of the embryo cavity, 9. embryo fully developed.
It appeared from the material that the ovules and embryos developed
after self-pollination and open pollination in the same way as up to develop
ment phase 6. All the embryos were similar in appearance and viable. Only
when the development of the ovules had continued beyond phase 6 did dead
embryos begin to appear. An embryo which had ceased to develop, became
transparent and had a typical shrivelled appearance (Fig. 3). Dead embryos
were encountered in ovules formed both through self-pollination and open
pollination, but were much more frequent after self-pollination. Examined
under a wide field microscope the dead embryos represented several develop
mental phases over the range 6—B of the classification used here. More
detailed analysis was not regarded as indicated as the following points were
14 Veikko Koski 75.
Fig. 3. Picea Abies, embryos origi
nating from controlled self-pollina
tions.
3.1 Cleft endosperm with embryo cav
ity where the apical embryo has died
and the other one is living, in phase 6.
3.2 Two aborted embryos from one
ovule.
3.3 Living embryo in phase 7.
3.4 Embryo died in phase 7 and dis
integrating.
3.5 Fully developed embryo, phase 9.
3.6 Embryo died in phase 8 or 9.
Embryonic lethals of Picea Abies and Pinus sylvestris 75.3 15
considered to have been clarified: 1. The effect of embryonic lethals begins
to appear slightly during the primary proembryo stage, but is not in its
full extent until the embryo proper begins its development; 2. The effect of
embryonic lethals is not linked with any single developmental phase, they
may be encountered in different phases of embryonic development; 3. The
total effect of embryonic lethals is not perceived before the fully developed
seed.
So-called late embryogeny only was studied in Pinus sylvestris. Several
hundred ovules from self-pollinations and open pollinations were examined
under a wide field microscope. It appeared that dead embryos begin to
occur after development phase 6. However, Pinus sylvestris embryos which
have originated by cleavage make the study of ovules extremely difficult.
As the death of the embryos did not seem to differ essentially from that of
Picea Abies embryos and as, on the other hand, the total effect of embryonic
lethals of Pinus sylvestris is easy to calculate from ready-to-hand seeds, it
was not considered necessary to take the laborious embryonic study further
for Pinus sylvestris.
3.2 Number of embryonic lethals in individual trees
The method used to estimate the number of heterozygotic embryonic
lethals assumed that the number of zygotes per ovule and the proportion of
seeds in which all the zygotes had died were known.
For Picea Abies the number of zygotes per ovule after controlled
self
pollination was estimated by calculating the number of pollen grains in the
pollen chambers. The results are given in the following table.
The ovules of the material studied had an average of 1.7 pollen grains.
It was possible in a part of the material to calculate also the number of the
zygotes in the initial phases of embryogeny. In the 278 ovules studied the
average number of zygotes per ovule was the same 1.7 as that of the ger
minated pollen grains.
Table 1. Picea Abies Number of germinated pollen grains in the pollen chambers
after controlled self-pollination
Origin of seeds Fixed
Number
of trees
studied
Number of pollen grains
1 2 13 I 4 or
j more
Number of ovules
A verage
Number number of
of ovules pollen
studied grains
per ovule
Tuusula XXXIV 29. 6.-7. 7. 19G7 21 183 203 67 0 453 1.7
Punkaharju LII —»— 18 122 98 30 1 251 l.G
Punkaharju LII 28. 7.—18. 8. 1969 5 625 679 136 28 1 468 1.7
16 Veikko Koski 75.'!
For Pinus sylvestris the present material lacks information on the number
of zygotes per ovule. Recourse was made, therefore, to the values published
by Sarvas (1962, pp. 93—94). According to them, after a medium rich
pollination (150 grains/mm
2
) the average number of fertilized archegonia is
1.7. Thus, despite the fact that in Picea Abies the number of pollen grains
and number of archegonia are higher, the number of zygotes proved to be
the same both in Picea Abies and Pinus sylvestris. Consequently the number
of zygotes per ovule was taken to be k = 1.7 in assessing the number of
embryonic lethals.
The other quantity needed is the proportion of seeds empty because of
embryonic lethals. As mentioned, this information can be obtained for Picea
Abies only by microscopic study of the ovules or seeds to differentiate bet
ween pollinated and unpollinated ovules. The laborious work involved in
microscopic study greatly restricted the material on Picea Abies. The results
given in Table 2 are from the phase in which normal embryos have reached
their full size, that is phase 9. The table includes for the sake of comparison
information on the seeds of the same trees after open pollination. The same
table also gives the estimated number of embryonic lethals in each tree.
Table 2. Pieta Abies Percentage of empty seeds after self-pollination and open pol
lination and the estimated number of embryonic lethals (Punkaharju 1969).
The results for Pinus sylvestris are based on a much more comprehensive
material as even large seed quantities can be studied easily by the roent
genologic method. Results are available for a total of 80 plus trees from
South Finland.
Most trees were self-pollinated in two successive years, some of them in
two different places. The crossings were performed in grafts in the plus
tree collections of Ruotsinkylä and Punkaharju. The results are collected in
Table 3 which gives separate values for the empty seed percentages for
different years and different places. Each value was usually based on a
sample of 400 seeds. If several values were available for the same tree, the
arithmetic mean was calculated and the number of embryonic lethals was
determined from it when k = 1.7.
Tree number
Self-pollination Open pollination
Number
of ovules
studied
Proportion of
ovules in which
all the embryos
have died
Estimated
number of
embryonic
lethals
Number !
of ovules I
studied
Proportion of
ovules in which
all the embryos
have died
Pu—1—17 124 0.81 7 96 0.20
Pu—1—18 59 0.13 1 85 0.12
Pu —1—25 142 0.8S 8 54 0.15
E 3382 189 0.5 7 4 178 0.12
75.» Embryonic lethals of Picea Abies and Pinus sylvestris 17
3 18063 —7l
Table 3. Pinus sylvestris Empty seed percentage after self-pollination in 80 plus
trees from South Finland and the estimated number of embryonic lethals.
Flowering year
1968 1969
Mean
number of
Ruotsinkylä Punkaharju Ruotsinkylä Punkaharju embryonic
Empty seeds, °/
E 2 88.8 88.0 79.3 85.3 8
» 35 99.1 80.9 90. o 10
» 39 90. o 98.0 94.0 12
» 40 82.9 — 79.8 — 81.3 7
» 42
—
— 50.0 — 50. o 3
» 67 92.3 — 62.5 — 77.4 7
» 68 81.7 81.7 7
»> 69 77.2 — 77.2 7
)> 88 80.0 80.0 7
» 89 89.1 — — — 89.1 9
»> 90 83.3 — 84.4 83.8 8
» 94 98.5
— 100.0 99.2 18
» 95 99.6 — 97.5 — 98.5 16
» 102 97.8 — — — 97.8 16
» 103 97.2 — — — 97.2 14
» 104 63.6 — — — 63.6 5
» 106 93.5 — 92.5 — 93.0 11
» 107 99.8 — 99.5 — 99.6 20
»> 108 85.0 — 85.7 — 85.4 8
» 109 95.0 — 97.6 — 96.3 12
» 110 80.4 84.5 82.4 8
» 111 80.1 — 88.9 84.5 8
»> 112 94.3 — 59.0 — 76.6 6
»> 113 9.3.5 — 95.8 — 94.6 12
»> 114 98.8 87.0
—
92.9 12
»> 124 98.8 — 98.8 16
» 138 96.7 96.8 96.7 14
» 139 — 94.5 94.5 12
»> 143 — — 93.9 93.9 12
» 144 87.8 88.7 95.3 78.7 87.6 9
» 202 96.8 — 98.0 — 97.4 14
» 227 77.8 — — 77.8 7
» 245 69.3
— — 69.3 5
i) 281 — — 86.5 — 86.5 8
» 354 — — 47.0 — 47.0 3
»> 355 95.1 — 95.5 — 95.3 14
» 356 87.5 — 83.0 — 85.2 8
» 357 93.1 — 93.0 — 93.0 12
» 358 — — 75.0
—
75.0 6
»> 359 — — 56.5 56.5 4
»> 360 74.5 — 87.0 80.7 7
» 361 81.1 — 68.3 74.7 6
»> 362 95.8 — — 95.8 14
» 466D — — 94.0 — 94.0 12
» 609
— — 90.2 — 90.2 6
» 610 — 95.5 — 95.5 14
» 614C 90.9 51.0 — 92.9 78.2 7
» 615 — 55.0 — 38.7 47.1 3
» 615B — — 66.1 — 66. l 5
» 616D 94.6
—
94.3 96.0 94.9 12
» 620
— — 33.8 — 33.8 2
» 620D 91.9 — 85.3 — 88.6 9
» 622 97.4
— — 97.4 16
»> 622B — — 95.3 95.3 12
18 Veikko Koski 75.3
Table 3. Cont.
The last column of Table 3 shows, firstly, that all the trees have several
recessive embryonic lethals and, secondly, that their number ranges from 2
to 20. The distribution of the trees studied by the number of embryonic lethals
can be seen from the following tabulation:
According to this material, the commonest number of recessive embry
onic lethals as heterozygotes in plus trees is 7—12, mean 9.4. These figures
are in fairly good agreement with those reported by Fowler (1965) for
Pinus resinosa, Sorensen (1969) for Pseudotsuga menziesii, and Frank
lin (in print) for Pinus Taeda. If the relative self-fertility used by Soren
sen and Franklin (op.cit.) and, further, the concealed genetic load
are calculated from the empty seed percentages in Table 3 and the empty
seed percentage of the cross-pollinated seeds obtained from the same trees,
different values are obtained. This difference will be reverted to later in the
»Discussion».
Tree No
Flowering year
Mean
Estimated
1968
Ruotsinkylä | Punkaharju
1969
Ruotsinkylä Punkaharju
number of
embryonic
Empty seeds, %
E 629 91.1 83.0 89.1 87.8 9
» 630 94.4
— — — 94.1 12
»> 631 88.2 — — — 88.2 9
» 633 — 66.9 — 64.3 65.6 5
» 634 — — — 88.0 88.0 9
»> 6350 97.9 92.8 — 98.2 96.3 14
» 636 —
— 81.8
—
81.8 7
» 636D — 76.8 — 80.8 78.8 7
» 637
— — 71.1 71.1 71.0 5
»> 637D 73.3 — — 71.8 72.5 6
»> 639 — — 99.3 — 99.3 18
» 641 91.0 75.5 98.2 95.8 90.1 9
» 645 — 91.5 95.9
— 93.7 12
» 645D — — — 67.8 67.8 5
» 707 — —
—
77.8 77.8 7
» 742 — 85.2 — 83.3 84.2 8
» 976 89.1 — — — 89.1 9
» 1001 62.3 — 91.8 — 77.0 6
» 1002 — — 96.8 — 96.8 14
» 1003 66.1 — 98.2 — 82.1 7
»> 1004 — — 93.8 — 93.8 12
» 1005 92.2 — 98.3 — 95.2 14
» 1006 93.7 — 87.3 — 90.5 9
» 1007 65.8 — 97.0 — 81.4 7
» 1008 — — — 69.8 69.8 5
»
1010 25.2 — 85.0 78.5 81.7 7
Embryonic
lethals, units . 1—2 3—4 5—6 7—8 9—10 11
— 12 13—14 15—16 16—20
Trees, units . . 1 4 13 22 10 14 9 4 3
75.3 Embryonic lethals of Picea Abies and Pinus sylvestris 19
The corresponding results in Table 2 for the number of embryonic lethals
of Picea Abies are well within the range of the variation demonstrated in
Pinus sylvestris. All four sample trees gave a result of less than 10 embryonic
lethals per tree. However, the sample was so small that it is not possible to
conclude whether the number of embryonic lethals in Pic.ea Abies is larger
or smaller than in Pinus sylvestris.
3.3 Total of embryonic lethals in a population
It was concluded in the previous chapter that Pinus sylvestris plus trees
have an average of 9.4 different embryonic lethals per individual tree. This
average was rounded upwards to 10 for calculation of the total of embryonic
lethals. When 10 is substituted for n, and 1.7 for k in the expression of
P
x
given on p. 11, the expression receives the following form:
This expression denotes the probability of the birth of an empty seed
after cross-pollination when N = the total of different embryonic lethals in
the population and there are on an average 1.7 fertilizations per ovule. By
assigning differing values to N the following probabilities are obtained for
the origination of empty seeds in cross-pollination.
The proportion of empty seeds after cross-pollination was calculated as
the mean of 5-year observations of plus tree collections at two localities. The
results are presented in Table 4 according to the different years, localities,
and origin of the plus trees. Below the percentage that denotes the pro
portion of empty seeds is given the number of clones from which the seeds
were collected. A sample of 400 seeds was studied yearly from each clone.
The individual values of the table display considerable differences, but
the means both for the columns and for the lines differ fairly little from the
mean of 12.7 per cent for the total material. It is worthy of note that the
geographic origin of the maternal or paternal side did not seem to influence
the empty seed percentage. The differences between the means for the
various years are greater. An explanation that comes readily to mind is the
T>k(
An
_
Tn (N—s)\]l.7
nl ' L (iV—10)! A T ! V
N Empty seeds, °
u
00 17.9
<>5 15. o
70 J 4. 2
75 12.8
80 11.6
20 Veikko Koski 75.3
Table 4. Pinus sylvestris Empty seed percentage in the cones of plus trees after
ensured cross-pollination (emasculation + open pollination). The number of clones
in the sample is given in brackets.
variation in the amount of pollination varied in different years (see Sarvas,
1962). However, comparison with the relative pollination amounts of Pinus
sylvestris in 1964—1968 (cf. Koski, 1970 p. 40) did not reveal any correla
tion between the amount of pollination and the empty seed percentage.
Obviously only bigger differences in pollination are reflected in the empty
seed percentage.
As plus trees are not a random sample of the population, their value for
the measurement of the genetic load of the total population is open to doubt.
It is only possible here to make a comparison with the results obtained by
Sarvas (1962, p. 133) from sample trees selected at random. Empty seeds
after open pollination averaged 13.7 per cent in a normal matured Pinus
sylvestris stand. Sarvas (op.cit.) found empty seeds in 10.l per cent of
young seedling stands before the appearance of male catkins and, thus,
comparable with emasculated collections. Both these values are in good
accord with the variation seen in Table 4.
The calculation on p. 19 for P
K
n
(N) shows that the value 75 for N gives
the probability for empty seed formation very close to the empirical value.
Assuming that the embryonic lethal system of Pinus sylvestris functions in
accordance with the model introduced earlier (p. 7), the number of different
embryonic lethals in Finland's Pinus sylvestris population is approximately
75. It should be repeated that the model presupposes that the embryonic
lethals are in different loci and independent of one another as regards their
inheritance.
Origin of seeds
Flowering y ear
1964 1965 1966 1967 1968
South-Finnish trees
Ruotsinkylä
Punkaharju
Trees from Central Finland
Ruotsinkylä
Punkaharju
North-Finnish trees
Ruotsinkylä
Punkaharju
13.2%
(84) '
9.4 %
(29)
12.1 %
(50)
11.2 %
(37)
12.4 %
(8)
14.3 %
(31)
8.5 %
(86)
11.0 %
(25)
8.4%
(45)
9-2%
(27)
7.9%
(16)
11.0%
(28)
12.1 %
(96)
14.6 %
(31)
12.5%
(27)
10.4%
(18)
19.8%
(9)
17.7%
(12)
9.7 %
(25)
10.9 %
(26)
15.6%
(10)
18.8%
(22)
9.3%
(25)
14.0 %
(90)
15.8 %
(27)
12.5 %
(49)
16.7 %
(32)
10.8 %
(19)
19.4 %
(33)
11.5%
12.3 %
12.5 %
13.5 %
12.5 %
14.3 %
Means 12.1 % 9.3% 14.5% 12.9% 14.8% I 12.7 %
4. DISCUSSION
The presence of empty seeds in the conifer seed crop is one part of the
expressed genetic load. Other forms of manifestation of genetic load are
various abnormal types of seedlings the commonest of which reveal dis
turbances in the formation of chlorophyll. Using the iceberg simile, Wal
lace (1970, p. 20) compares the emerging part of the genetic load with the
visible tip of an iceberg, and the hidden part of the genetic load with the
submerged nine-tenths of the iceberg. Obviously, this comparison has no
other purpose than to give a pictorial idea of the genetic load. However,
just as it is possible to calculate the size of an iceberg from its visible part,
it is possible from the expressed genetic load to calculate the magnitude of
the total genetic load.
It was sought in the present work to obtain by self-pollinations informa
tion concerning the occurrence of embryonic lethals of Picea Abies and Pinus
sylvestris that would make it possible to draw an outline picture of the system
as a whole. The author is fully aware that the application of the results is
not based in all respects on series of events either accurately known or
proved correct. In particular the primary cause of embryonic death and its
genetic background rest on assumptions. It is simplest to assume that
embryonic lethals are recessive defects, the homozygote recessive 100 per
cent lethal. Another possibility is to speak of lethal equivalents as does e.g.
Sorensen (1969), in which case it is not necessary to adopt a stand to
the intensity and number of gene defects. Pinus sylvestris seeds that are
empty for external reasons are attributed in the present study to embryonic
lethals. The results therefore contain errors of which the trend but not the
size is known.
The embryonic lethals of conifers eliminate effectively zygotes that have
originated as a result of self-fertilization. This leads readily to the thought
the embryonic lethal system in conifers is perhaps a functional substitute
for the self-incompatibility system of Angiosperms. The angiosperm system
of multiple alleles function with one locus, and each individual needs only
two alleles, s-allels appear to have originated solely for this purpose, to stop
the process after self-pollination before fertilization proper.
22 Veikko Koski 75.3
Regarding the embryonic lethals of conifers, two alternatives may be
taken into account. 1. The system could be like the angiosperm system,
per se, and stop the development only at a little later phase, immediately
after syngamy. 2. The death of homozygotes is not limited to certain early
phases of embryogeny, but may occur at any developmental phase actually
up to seedling stage.
The timing of the influence of embryonic lethals for representatives of
the Pinaceae family has interested many researchers. A detailed review of
slightly older studies on this subject was published recently by D o g r a
(1967, pp. 69—74). The studies of Orr-Ewing (1957, p. 182) on Pseu
dotsuga menziesii, Hagman & Mikkola (1963, p. 77) on Pinus pence
and Me r g en & al. (1965, p. 191) on Picea glauca, have established em
bryonic death after the proembryonic phase. However, Sarvas (1968,
pp. 51 —52) in his study of the early phases of embryonic development
came to the conclusion that embryos die chiefly in the early proembryonic
phase, even in the zygotic phase. According to the present author's ob
servations, the main effect of embryonic lethals in Picea Abies and Pinus
sylvestris does not emerge until later embryogeny. Abortion has been
demonstrated to occur in all the other cases mainly in the course of
late embryogeny. The early abortion that Sarvas (1968) emphasizes
reduces the number of developing embryos in spruce from 2.5 till 1.7 per
ovule, but only seldom does it lead to empty seed formation. Early abortion
has been noticed by Dogra (1967) and the present author, too. The extent
to which early abortion is caused by genetic reasons and some kind of inhibi
tion remains an open question (see Dogra 1967, p. 20). Judging by the
present material, conifer embryonic lethals stop ontogeny in some phase.
In the last paragraph of the Results chapter the total of different embryonic
lethals in a Pinus sylvestris population is given as 75. Mikkola (personal
comment) suggested that this figure might be the number of the critical
stages or steps in the embryonic development. A recessive defect or lethal
»gene» may originate from each gene through mutation or deficiency. If the
fitness of the heterozygote is highest, the frequency of the recessive lethal
factor rises higher than that caused by the influence of mutation pressure
alone. The system may even be as simple as this - no embryonic lethals
per se are necessary. In fact, all lethals or subvital types that emerge after
germination of the seed belong to the same series. Many such are known
(see Franklin 1970) and examples of chlorophyll defects emerged also
from the material of the present study (a part published by Koski in
1970, p. 23).
There are very few earlier publications on the number of embryonic
lethals or lethal equivalents (F owl e r 1965, Sore ns e n 1967 and
Franklin, in print). These authors obtained results of roughly the same
75.3 Embryonic lethals of Picea Abies and Pinus sylvestris 23
magnitude, and the present results concur. The calculations were made in
such different ways, however, that the results cannot be compared, though
no contradictions seem to exist. Fowler (op.cit.) does not explain how he
calculated the number of embryonic lethals. He took into consideration the
effect of the polyarchegonium system and counted two zygotes per ovule.
It was assumed in the calculation, however, that the ova of the same ovule
are different and that the probability is only one-half of the correct one. If
Fowler's results are treated by the method used here, the number of em
bryonic lethals in the sample trees becomes 6, 2, 8, 4 and 7, that is, 5.4 on
an average (Fowler's estimate is 15). Sorensen (1969) applied the ex
pression formulated by Morton & al. (1956) for human genetics. This
method does not take into consideration the effect of the polyarchegonium
system. 1 ) It is assumed, on the other hand, that the empty seeds that origi
nate in a complete cross-pollination are not caused by homozygosity of em
bryonic lethals (Sorensen 1969, p. 392). Applied experimentally to the
present material, this method of calculation gave variable results some
times greater sometimes smaller than the author's own estimates depend
ing on the empty seed percentage after cross-pollination.
The point of departure in the model constructed by the author is that
the number, N, of the different species of embryonic lethals in the population
is finite. There is thus an optimum number of the lethals present in the
individual as heterozygotes. This optimum value is determined by a com
promise between inhibiting inbreeding as effectively as possible and limiting
cross-fertilization as little as possible. In open pollination appr. 95 per cent
of self-fertilization is eliminated in Pinus sylvestris, but even after cross
pollination 12—14 per cent of the seeds are empty.
The great loss of lives or reduced birth rate that seemingly are alarming
in pine are not exceptional. In man, whose number of descendants is small,
20—25 %of all pregnancies are estimated to terminate prematurely (W al
- c e 1970, p. 7), and nevertheless the human population is expanding.
The existence of a species does not depend on the birth rate, but the promi
nence of the survivors. Lack of genetic variability would lead to chaos and
perdition.
All the calculations made in the present work are based on the assump
tion that penetrance of the lethal factor is complete. The fact that empty
seeds originate also for other reasons has been disregarded. The validity of
this hypothesis is of course open to argument as long as individualised data
are not available. However, the possibility of modification must be consid
ered when self-pollination in the same tree yields a different empty seed
percentage in different years (see Table 3, e.g. trees E 67 and E 112). This
*) See also Sorensen's study in Silvae Genetica 20/4 that was received by the author
simultaneously with the make up of this text.
24 Veikko Koski 75.»
and many other open questions can be answered only by continuing crossings
of the trees about which something is already known.
In this study »Genetic Load», Wallace (1970) states emphatically that
the lethal and defect genes occurring in the gene pool of a population are
now understood to be positive for the existence and evolution of the species.
The numbers of embryonic lethals in the individual tree have been found to
be fairly great in the few reports published on representatives of the Pinaceae
family. This suggests that the part of the genetic load that is formed by
embryonic lethals is an essential component in the genetic system of these
species. It forms together with efficacious gene flow a machinery which
favours strongly both cross-pollination and new combinations. It is impos
sible from the information available to deduce the role of embryonic lethals
in the breeding of forest trees and wood production. The results now achieved
warrant the conclusion, however, that the embryonic lethals of Pinus syl
vestris eliminate 95 per cent of the self-fertilized zygotes, on an average after
open pollination, in other words reduce the effect of self-pollination to
a minute fraction.
As half-sibs as a rule have some factors in common, embryonic lethals
reduce the weight of inbreeding even if a considerable proportion of pollina
tion originates from close relatives.
The estimated total of 75 units of embryonic lethals must be regarded
at this juncture as indicative. A number of crossings between individual
trees will be required to control this estimate. It is possible to calculate gene
frequencies, relative fitness values and selection pressure by setting out
from the numbers of embryonic lethals in individual trees and in populations.
Values that appear to be suitable will surely be obtained by means of the
value previously reported. The author wishes, nevertheless, to defer pre
sentation of these estimates until more individualised information is avail
able on embryonic lethals.
4 18063 —7l
SUMMARY
The study deals with hereditary factors, so-called embryonic lethals,
that cause empty seeds in Picea Abies Karst. (L) and Finns sylvestris, L.
Embryonic lethals are considered to form a part of the genetic load of the
tree species in question. They are understood as being recessive mutations
which are lethal as homozygotes. As heterozygotes they are invisible in a
natural situation, in other words, they constitute a part of the concealed
genetic load. In the Scots pine in South Finland about 12—14 per cent of
the seeds are empty after open pollination, and this is evidence of the emer
gence of a part of the genetic load.
In the present work, the following problems were studied in Picea Abies
and Pinus sylvestris: 1. In what phase do embryonic lethals stop embryogeny?
2. How great is the number of different embryonic lethals in individual
trees? 3. How great is the number of different embryonic lethals in a popula
tion?
The investigation material consisted of seeds originating after self
pollination and cross-pollination for 100 spruce and 100 pine trees. It
was not possible to have results from all the sample trees to the present
paper. Embryonic development was studied microscopically in a material
fixed in different phases of development. The ratio of empty to all full
sized seeds was calculated from roentgenograms.
The method of evaluating the number of embryonic lethals was based
on the comparison of theoretical expectations and empirical values. In the
calculation of the expected values embryonic lethals were assumed to be
mutually independent and the recessive homozygote was always assumed to
be completely lethal. The effect of the presence of zygotes, if more than
one, in the same ovule was noted. Expressions were formulated for the
probability of the birth of an empty seed after self-pollination in an indivi
dual tree and after cross-pollination in a tree population.
Results: 1. Embryonic death due to the homozygosity of embryonic
lethals in this material occured mainly after the proembryonic phase. 2. The
numbers of embryonic lethals in the four Picea Abies sample trees studied
26 Veikko Koski 75.3
were 7, 1, 8 and 4 units. The Pinus sylvestris sample trees were distributed as
follows according to the number of embryonic lethals:
3. The total of embryonic lethals in the Finnish Pinus sylvestris population
has been estimated at 75.
The model of the genetic load formed by embryonic lethals was made as
simple as possible, the genes independent of one another, the frequencies
the same, the effect of external factors was omitted, etc. New experimental
results may change and complement the model presented.
embryonic lethals 1—2 3—4 5—6 7 —8 9 )—10 11—12 13 — o—
'rees 1 1 13 22 10 14 9 4 3
'he mean was 9.4 embryonic lethals per tree.
ACKNOWLEDGEMENTS
Many persons have contributed to the performance of this study as
assistants, consultants or a source of encouragement. The subject matter
derives from Professor Risto Sarvas's seed crop studies, and it was
on his initiative that I undertook to investigate the genetic background of
empty seeds. I have had many opportunities of discussing the work during
its progress. Both Professor Sarvas and Professor Sakari Saarni
joki have checked the manuscript. Several of the staff of the Department
of Genetics, Finnish Forest Research Institute, have participated in one way
or another in the practical performance of the work. Special mention must
be made of the staff of the tree breeding stations of Ruotsinkylä and Punka
harju that have for several years I carried out the work involved in collect
ing and treating the material. The probability calculations that constitute
the core of the study were made by Mr Arto Rantanen, M.Sc. The
model described in the text was formulated in the discussions with him.
Among my Finnish consulting colleagues I would like to mention also Ass.
prof. Arne Rous i, Dr Max Hagman, and Dr Lauri Mikkola.
Dr Carlisle Franklin and Dr Frank Sorensen placed at
my disposal manuscripts of their own studies on the same topic and American
reports that are impossible to come by in Finland.
The Finnish manuscript was translated into English by Miss Päivikki
Ojansuu, M. A., and checked by Mr L. A. Keywo r t h, M.A. (Cantab.).
To all the persons who helped me complete this study, I extend my best
thanks.
Veikko Koski
REFERENCES
Andersson, E. 1965: Cone and seed studies in Norway Spruce (Picea abies (L.)
Karst.). Studia For. Suec. 23 : 1—214 pp. and tables I—XLI.
D o g r a, P. D. 1967: Seed sterility and disturbances in embryogeny in conifers with
particular reference to seed testing and tree breeding in Pinaceae. Studia For.
Suec. 45 : 1—96.
Fowler, D. 1965: Effects of inbreeding in Red Pine, Pinus resinosa Ait. IV, Silvae
Gen. 14 : 76—81.
F r a n k 1 i n, E. C. 1970: Survey of mutant forms and inbreeding depression in species
of the family Pinaceae Southeast. Forest Exp. Sta., USDA Forest Serv. Res
Paper SE 6, 21 pp.
Hagman, M. and Mikkola, L. 1963: Observations on cross-, self and inter
specific pollinations in Pinus pence Griseb. Silvae Gen. 12 : 73—79.
Heikinheimo, O. 1937: Metsäpuiden siementämiskyvystä, 11. Referat: Über die
Besamungfähigkeit der Waldbaume, II Comm. Inst. For. Fenn. 24.4 : 1—67.
K o s k i, V. 1970: A study of pollen dispersal as a mechanism of gene flow in conifers
Comm. Inst. For. Fenn. 70.4 : I—7B.1 —78.
Merg e n, F., Burl e y, J. and Furni v a 1, G. M. 1965: Embryo and seedling
development in Picea glauca (Moench) Voss after self-, cross- and windpollina
tion. Silvae Gen. 14 : 188—194.
Morto n, N. E., Crow, J. F., Mu 11 er,H. J. 1956: An estimate of the mutational
damage in man from data on consanguineous marriages. Proc. Nat. Acad. Sci.,
42 (11) : 855—863.
O r r - E w i n g, A. L. 1957: A cytological study of the effects of self-pollination on
Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco Silvae Gen. 6 : 179—185.
Sarvas, R. 1962: Investigations on the flowering and seed crop of Pinus silvestris.
Comm. Inst. For. Fenn. 53 : I—l9B.
—»— 1968: Investigation on the flowering and seed crop of Picea abies. Comm.
Inst. For. Fenn. 67.5 : I—B4.1 —84.
Sorensen, F. 1967: Linkage between marker genes and embryonic lethal factors
may cause disturbed segregation ratios. Silvae Gen. 16 : 132—134.
—»— 1969: Embryonic genetic load in coastal. Douglas fir, Pseudotsuga menziesii var.
Menziesii. Amer. Nat. 103: 389—398.
Wa 11 ace, B. 1970: Genetic Load. Prentice Hall, inc. Englewood cliffs, N. J. 116 pp.
Suomenkielinen selostus
Tutkimuksen nimi:
ALKIOLETAALIT JA TYHJÄT SIEMENET KUUSELLA JA MÄNNYLLÄ
Tässä tutkimuksessa selvitetään sellaisten väistyvien (resessiivisten) perintöteki
jäin esiintymistä kuusella ja männyllä, jotka kaksinkertaisina annoksina (homotsy
gootteina) aikaansaavat kehittyvän alkion kuoleman ja edelleen tyhjän siemenen
muodostumisen. Näitä perintötekijöitä nimitetään alkioletaaleiksi.
Korkeammilla kasveilla ja eläimillä on todettu aivan yleisesti esiintyvän hetero
tsygootteina sellaisia resessiivisiä geenejä, jotka homotsygootteina tekevät yksilöstä
vajavaisen tai elinkelvottoman. Tällaisten huonojen geenien olemassaoloa lajin tai
populaation geenivarastossa kutsutaan geneettiseksi kuormaksi (genetic load). Geneet
tinen kuorma syntyy mutaatioiden vaikutuksesta. Sen olemassaolo myötävaikuttaa
lajin sisäisen periytyvän muuntelun säilymiseen. Tästä syystä geneettinen kuorma on
lajin säilymisen ja evoluution kannalta hyödyllinen. Kuorman suuruus, se on haital
listen geenien frekvenssi, määräytyy eri homotsygoottien ja heterotsygootin suhteel
listen fitness -arvojen perusteella.
Geneettistä kuormaa on tähän mennessä tarkemmin tutkittu eri banaanikärpäs
lajeilla (Drosophila) sekä ihmisellä. Aivan yleisesti on voitu todeta, että »normaali
yksilön» genomiin sisältyy muutama resessiivinen defekti- tai letaaligeeni. Perintö
tekijöillä on suurin todennäköisyys tulla homotsygootiksi sisäsiitoksen, erityisesti itse
siitoksen jälkeen. Useilla havupuulajeilla on tehty valvottuja itsepölytyksiä ja miltei
poikkeuksetta saatu syntymään paljon tyhjiä ja vähän täysiä siemeniä. Vain eräät
puulajit, kuten Picea omorika, tekevät myös itsesiitoksella enimmäkseen täyttä sie
mentä.
Tyhjiä siemeniä syntyy Pinaceae -heimon lajeilla muistakin syistä kuin alkio
letaalien vaikutuksesta. Esimerkiksi kuusella osa pölyttymättömistä siemenaiheista
kasvaa normaalin siemenen kokoiseksi vaikk'ei hedelmöitystä ollenkaan tapahdu.
Hedelmöittymättömästä siemenaiheesta tulee tyhjä siemen. Erilaiset ulkoiset vau
rioittajat, kuten hyönteiset tai hedelmöityksen aikoihin sattuva halla, voivat myös
aiheuttaa tyhjien siementen muodostumista. Valvotuissa risteytyksissä hyönteis- ja
hallatuhot voidaan yleensä välttää. Sen sijaan pölyttymättömät tyhjät siemenet voi
daan esimerkiksi kuusella erottaa vain mikroskooppisella tutkimuksella, mikä seikka
huomattavasti rajoittaa käsiteltävän materiaalin määrää.
Koska alkioletaalit periytyvät Mendelin lakien mukaisesti, on mahdollista laskea
tyhjien siementen teoreettinen osuus, kun erilaisten alkioletaalien lukumäärälle anne
taan erilaisia arvoja 1, 2, 3, n. Helpointa on käyttää laskelmissa itsesiitosta, jota
kuusella ja männyllä, kuten havupuilla yleensä, voidaan käyttää. Tällä tavoin on
F owler (1965) arvioinut viidellä Pinus resinosa yksilöllä olevan kullakin vähintään
15 erilaista alkioletaalia. Käyttäen toisenlaista laskentamallia on S 0 r e n s e n (1969)
arvioinut Pseudotsuga menziesii -lajeilla ns. letaaliekvivalenttien määrän olevan
yksilöä kohti 3—27, ja Franklin (1971) Pinus Taedalla keskimäärin 9. i letaali
ekvivalenttia puuta kohti. Useissa tutkimuksissa alkioiden on todettu kuolevan ns.
pro-embryo -vaiheen ja siemenen valmistumisen välillä.
30 Veikko Koski 75.3
Tässä tutkimuksessa käsitellään alkioletaalien vaikutusta ja lukumääriä kuusella
(Picea Abies) ja männyllä (Pinus sylvestris). Alkionkehitystä seuraamalla selvitetään,
missä kehitysvaiheessa alkiot kuolevat. Tyhjien siementen suhteellisen osuuden avulla
arvioidaan, kuinka monta alkioletaalia yleensä on tavallisella puuyksilöllä ja kuinka
suuri on erilaisten alkioletaalien kokonaismäärä populaatiossa.
Tutkimusaineistona on käytetty valvotuista itsepölytyksistä saatuja siemeniä.
Kuusella koepuita on kolmesta eri metsiköstä 100 kpl ja männyllä 100 kpl etelä
suomalaisia pluspuita. Alkion kehitys on tutkittu mikroskooppisesti. Valmiista sieme
nistä tyhjien siementen osuus on määrätty röntgenkuvien avulla. Alkioletaalien luku
määrän laskemista varten on kehitetty kaavat, joilla tyhjän siemenen syntymisen
todennäköisyys eri tilanteissa on laskettu. Varsinaiset tulokset on saatu vertaamalla
kokemusperäisiä arvoja laskettuihin odotusarvoihin.
Tulokset ovat seuraavat: 1. Vähintään yhden alkioletaalin homotsygoottina sisäl
tävät alkiot kuolevat alkionkehityksen myöhemmässä vaiheessa. Alkiot eivät kuole
yhteen määrättyyn vaiheeseen vaan kehityksen eri vaiheissa. 2. Alkioletaalien luku
määrä on kuusella neljässä tutkitussa koepuussa I—B1 —8 (taulukko 2). Männyllä vaih
teluväli on 80. koepuussa 2:sta yli 2o:teen (taulukko 3) ja keskimäärin 9.4 alkioletaalia
puuta kohti. 3. Alkioletaalien kokonaismääräksi männyllä Etelä-Suomessa on arvioitu
n. 75 kpl.
Saavutetut tulokset ovat samansuuntaisia kuin muista havupuulajeista on aikai
semmin julkaistu. Koko selvitys perustuu yksinkertaistettuun teoreettiseen malliin.
Malli ei edellytä erityistä, tähän tarkoitukseen syntyneiden geenien olemassaoloa vaan
perustuu alkionkehitystä ohjaavien geenien normaalin vaikutuksen puuttumiseen.
Tutkimuksessa ei oteta kantaa alkioletaalien lukumäärän mahdolliseen korrelaatioon
jalostajan tavoitteiden kanssa. Toistaiseksi ei voida sanoa, pitääkö esim. siemenvilje
lyksissä suosia vai karttaa runsaasti alkioletaaleja sisältäviä klooneja. Toisaalta voi
daan todeta, että alkioletaalijärjestelmä karsii varsin tehokkaasti vapaapölytyksessä
syntyneet itsesiitosalkiot, eli pienentää itsepölytyksen lopullisen vaikutuksen murto
osaan alkuperäisestä.
SAHANHAKKEEN OMINAISUUKSIA
KESKI- JA POHJOIS-SUOMESTA KERÄTTYYN
AINEISTOON PERUSTUVA TUTKIMUS
OLLI UUSVAARA
SUMMARY IN ENGLISH
ON THE PROPERTIES OF SAWMILL CHIPS
HELSINKI 1972
Helsinki 1972. Valtion painatuskeskus
ISBN 951-40-0004-8
ALKUSANAT
Tutkimukselle antoi alkuvirikkeen vuonna 1967 muodostettu haketutki
mustoimikunta, joka tutkimusohjelmansa mukaisesti on pyrkinyt hankki
maan luotettavaa aineistoa sahanhakkeen laadun ja ominaisuuksien selvittä
miseksi. Näitä kysymyksiä kosketeltiin jo vuonna 1969 julkaistussa sahan
hakkeen tiheyttä ja painoa Etelä-Suomessa koskevassa työssä. Myös metsä
teollisuuden taholta sahateollisuuden sivutuotteita kohtaan osoitettu kiin
nostus aiheutti tarpeen laajentaa tutkimus koko maata koskevaksi.
Kenttätöistä ja aineiston keruusta huolehti metsäteknikko Tauno
Oittinen apunaan Seppo Anttila. Ylioppilaat Ulla Knuu
tinen, Kaija Kanninen, Hannele Setälä ja Kari
Sauvala, hum.kand. Arja Panhelainen, rouva Kaarina
Koskinen ja rouva Aune Rytkönen osallistuivat laboratorio-,
laskenta- ja konekirjoitustyöhön. Valokuvat on ottanut valokuvaaja
Matti Ruotsalainen.
Käsikirjoituksen tarkastivat professori Veijo Heiskanen ja
dosentti Pentti Hakkila, jotka myös monin arvokkain neuvoin
auttoivat tutkimukseen liittyvissä kysymyksissä.
Monet eri teollisuuslaitoksissa sekä hakkeen kuljetuksen parissa työsken
televät henkilöt ovat lisäksi antaneet apuaan työn käytännön suorituksessa.
Kaikille edellä mainituille sekä muille tutkimuksessa mukana olleille lau
sun parhaat kiitokseni.
Helsingissä, joulukuussa 1971
Olli Uusvaara
SISÄLLYSLUETTELO
1. Johdanto 5
2. Tutkimusmenetelmä ja aineisto 8
21. Tutkimusmenetelmä 8
22. Tutkimusaineisto 11
3. Tutkimustulokset 14
31. Hakkeen kuljetuksen aiheuttama painuma 14
32. Haketiheys 16
33. Hakkeen kosteus 20
34. Hakkeen paino 21
341. Tuorepaino 21
342. Kuivapaino 23
343. Puuaineen tiheys 28
35. Hakkeen kuoren määrä 31
36. Hakkeen oksapuumäärä 36
37. Hakkeen sydänpuumäärä 37
38. Hakkeen palakoko 38
381. Hakkeen pituusjakautuma 38
382. Hakkeen paksuusjakautuma 44
4. Tiivistelmä 47
Kirjallisuutta 51
Summary 53
1. JOHDANTO
Tutkimus on jatkoa kesällä 1967 tehdylle sahanhakkeen painoa ja ti
heyttä Etelä-Suomessa koskevalle selvitykselle (Uusvaara 1969). Täl
löin saatuja tuloksia ei useista eri syistä kuitenkaan voi käyttää kuvaamaan
hakkeen ominaisuuksia muualla Suomessa.
Puuaineen painon vaihtelu maan eri osissa varsinkin leveysasteitten mu
kaan (Hakkila 1968) aiheuttaa vaihtelua myös hakeirtokuution pai
noissa, ja siten haketta raaka-aineenaan käyttävien tehtaitten hakkeen tila
vuusyksiköstä saatavan massan määrissä. Vuodenajan vaikutus hakkeen
laatuun ilmenee mm. hakkeen tiheydessä, kosteudessa, palakoko jakautu
massa ja kuoren määrässä.
Hakkeen kuljetusmatkojen pituuden eroavuudet Etelä-Suomen ja Poh
jois-Suomen välillä vaikuttavat niinikään hakkeen tiheyteen ja irtokuutio
painoon.
Hakkeen arvo käytön kannalta riippuu kahdesta päätekijästä. Puuaineen
kuivapainon perusteella voidaan arvioida tilavuusyksiköstä saatavan
massan määrä. Toisaalta puuaineen ominaisuudet mm. kuidun pituus, oksa
puumäärä, sydänpuuprosentti sekä valmistusteknisistä tekijöistä johtuvat
ominaisuudet (palakoko ja sen tasaisuus, hakevauriot, kuoren määrä, epä
puhtaudet) ratkaisevat hakkeen laadun.
Puun kuori keskittyy varsinkin männyssä rungon tyviosaan. Sahaus
pinnoissa, jotka suurelta osalta ovat peräisin rosoisen tyvikaarnan alueelta,
on kuoriprosentti koko tukin kuoren määrään verrattuna moninkertainen.
Siten sahanhakkeen kuoriprosentti muodostuu helposti etenkin talviaikaan
sallittua ylärajaa korkeammaksi (P es e z 1960, Anttikoski 1970,
Appert 1970). Jäätyneiden kuusitukkien kuorinnan on havaittu usein
tuottavan erityisiä vaikeuksia (Isomäki 1970). Nykyisten laatuvaati
musten mukaan saa sahanhake sisältää kuorta korkeintaan yhden paino
prosentin. Jos kuorimäärä ylittää 1 %:n rajan, vähennetään perushinnasta
neljä kertaa se prosenttimäärä joka menee yli 1 %:n 3 painoprosenttiin asti,
jonka ylittävä hake ei ole kelvollista keittohakkeeksi.
Havupuun ulkokuoresta eli kaarnasta saadaan sellua keitettäessä
alhainen saanto ja lujuusominaisuuksiltaan huonoa massaa ja lisäksi alkalin
Olli Uusvaara 6 75.4
kulutus kuoren sulfaattikeitossa on suuri. Nila kuluttaa keitettäessä
alkalia vain hieman puuta enemmän. Silti myös nilan saanto jää alhaiseksi,
uuteaine- sekä hemiselluloosapitoisuudet suuriksi ja sellu muistuttaa eräiltä
osin kaarnasellua (Nevalainen 1968). Hakkeessa oleva kuori aiheut
taa myös sellun värivikoja ja tukkeutumia tehtaan lajittelukoneistossa.
Kuoren aiheuttamia vaikeuksia sellun keitossa ovat selvitelleet mm. d e
Montmorency 1969, Nikki 1968, S pro ui 1969, Antti
koski 1970, Keavs ja Hatton 1970 ja Orsler 1970.
Tukkipuut ja niiden pintaosat muodostavat keskimäärin virheettömim
män puutavaramme. Koska huomattavan osan sahanhakkeesta muodosta
vat tukkirunkojen tyvipäiden pintaosat, on oksapuun osuus hakkeessa
\isein alhaisempi kuin muissa puutavaralajeissa (N y 1 i nd e r 1959). Yksit
täistapauksissa esim. sahapuuta ja paperipuuta verrattaessa lienee oksa
prosentin vaihtelu kuitenkin verrattain suuri. Runsaan pihkaisuuden ja kui
tujen rakenteen erikoisominaisuuksien johdosta oksat vaikuttavat alenta
vasti massan laatuun ja saantoon. Oksien muusta puuaineesta poikkeava
kovuus aiheuttaa puuaineen epätasaisen laadun ja keittymisen. Sahan
hakkeen oksa p u u p rose ntti a ei liene paljonkaan tutkittu. Hakkila ja
Rikkonen (1970) ovat selvitelleet kuitupinopuun ja kuitutukkien oksa
prosenttia. Havupuusellua valmistettaessa normaali oksaj äkeen osuus on
sellutuotannosta laskettuna I—4 % (Puumassan valmistus 1968).
Sydänpuuprosentti kasvaa rungon iän mukana, mutta piene
nee luston paksuuden lisääntyessä. Näinollen sydänpuuprosentti on suurim
millaan vanhoissa hidaskasvuisissa rungoissa (B ru u n 1967, Hakkila
1968, Hakkila ja Rikkonen 1970) ja vaihtelee eri maantieteelli
sillä alueilla. Sahanhakkeen sydänpuusta suurin osa on peräisin katkaisu
pätkistä kun taas pintalautojen sydänpuuosuus jäänee hyvin alhaiseksi.
Koska sydänpuu on pintapuuta hartsipitoisempaa ja siinä on runsaasti umpi
naisia rengashuokosia, keittoneste imeytyy sydänpuuhun huonommin kuin
pintapuuhun. Tällä seikalla on vaikutusta erityisesti happamissa keitoissa
(P ii umas s a n valmistus 1968).
Hakkeen palakoko riippuu mm. haketettavasta raaka-aineesta,
hakkurin konstruktiosta ja säädöstä, seulonnasta sekä lämpötilaoloista
(D ah m ja Loschbrandt 1960, Isomäki 1969, 1970). Kullakin
keittomenetelmällä on oma hakkeen optimikokonsa, mutta karkean tikku
jäkeen ja hienon purujäkeen mahdollisimman vähäinen määrä sekä tasainen
palakoko ovat keittonesteiden tasaisen imeytymisen kannalta edullisia kai
kissa menetelmissä. Suomalaisten laatuvaatimusten mukaan keittohakkeesta
vähintään 95 % on kuuluttava pituusluokkaan 6—32 mm, mutta mikäli luo
kan osuus laskee kyseisen prosenttimäärän alapuolelle alennetaan hintaa tiet
tyä tämän luvun alittavaa täyttä prosenttia kohti. Suomalaisiin vaatimuksiin
verrattuna ovat ruotsalaiset vaatimukset jonkinverran lievemmät, mutta
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 7
reikäseulonnan lisäksi on myös hakkeen paksuus otettu luokitukseen mukaan
(Ruotsalaiset hakkeen..., Sahamies 1969). Mainittakoon että
Kanadassa pidetään sekä reikä- että rakoseulontaa riittämättömänä hak
keen laadun mittana ja suunnitellaan uutta laadun luokitusta, johon liittyisi
hakkeen keittokokeita (Keays ja Hatton 1971). Seulomismenetelmiä
ja niiden tarkkuutta ovat käsitelleet Bausch ja Hartler 1960,
Ljungqvist 1967, 1970 ja Wahlman 1967.
Hakkeen palapituuden ja paksuuden merkityksestä sellun keiton kan
nalta on olemassa runsaasti tutkimuksia (mm. Hartler 1958, Hartler
ja Östberg 1959, Da h m ja Loschbrandt 1960, Wahlman
1967, Nikki 1968, de Montmorency 1969, Borlew ja Mil
ler 1970, Hatton ja Keays 1970 ja P aleni us 1970).
On myös tehty vertailuja mm. keittokokein sahanhakkeesta ja paperi
puuhakkeesta massan raaka-aineena. Tuloksia esittävät mm. Lafl e u r
1966 ja Sahanhake ja paperipuuhake... Haketutkimustoimi
kunta 1969. Suurin osa sahanhakkeen käytöstä saaduista kokemuksista on
julkaistu Yhdysvalloissa, joten ne perustuvat ulkomaisista puulajeista saa
tuihin tuloksiin eivätkä siten sellaisinaan sovellu täkäläisiin oloihin.
Käsillä olevassa tutkimuksessa pyritään selvittämään sahanhakkeen
paino luotettavasti Keski- ja Pohjois-Suomessa sekä tekemään vertailuja
maan eri osien välillä. Samoin verrataan kesä- ja talviaikana muutoin sa
moissa olosuhteissa valmistetun hakkeen ominaisuuksia. Eräisiin käytön
kannalta tärkeisiin laadullisiin ominaisuuksiin kiinnitetään erityistä huo
miota, ja tehdään myös jossakin määrin vertailuja sahanhakkeen ja tehtait
ten tavanomaisen paperipuuhakkeen välillä. Täten tutkimuksen piiriin sisäl
tyy kysymyksiä, joita koskevia tuloksia ei meillä aikaisemmin ole sanotta
vasti julkaistu.
Sahanhakkeen käytöllä on suurin merkitys selluteollisuudessa. Koska
tutkimuksen tarkoituksena on myös palvella käytännön puunjalostusteolli
suutta ja koska kunkin tehtaan raaka-aineella sekä valmistusolosuhteilla on
omat erikoispiirteensä, on tuloksia analysoitu myös tehdaskohtaisina.
Aineisto on pyritty keräämään Keski- ja Pohjois-Suomesta niin, että se
kattaisi mahdollisimman täydellisesti alueen, jonka puuraaka-aineella on
taloudellista merkitystä sahateollisuuden kannalta.
2. TUTKIMUSMENETELMÄ JA AINEISTO
21. Tutkimusmenetelmä
Tutkimuksen tulokset perustuvat pääasiassa hakkeen autokuljetuksen
yhteydessä suoritettuihin mittauksiin ja punnituksiin. Eräiden sahojen hak
keesta otettiin kuitenkin näytteitä myös rautatievaunuista aineiston täyden
tämiseksi kosteuden ja puuaineen tiheyden osalta. Lisäksi pyrittiin vertaile
maan sahanhakkeen ja sellutehtaitten tavanomaisen paperipuuhakkeen laa
dullisia eroavuuksia. Pinotavarasta valmistetusta hakkeesta määritettiin
palakokojakautuma, kuoren määrä ja oksapuumäärä.
Tutkimuksia suoritettiin kuudella sellutehtaalla 23 sahan autolla kulje
tetusta hakkeesta. Tutkimukseen mukaan tulevien sahojen valintaperusteet
olivat seuraavat:
- Saha ja sen hankinta-alueet sijaitsivat tutkimuksen maantieteelliseksi
etelärajaksi asetetun linjan pohjoispuolella.
Hakkeen kuljetus tapahtui autolla.
Hakkeen punnitus oli mahdollista jossakin kuljetuksen vaiheessa.
Hakkeen toimitukset tehtaalle olivat sahalta riittävän säännöllisiä ja
runsaita tarvittavan minimikuormamäärän saamiseksi.
Näiden vaatimusten puitteissa viidellä tehtaalla lähes kaikki haketta
autolla toimittavat sahat olivat tutkimuksessa mukana.
Ennen kuljetusta sahalla hakekuorma tasoitettiin laidan tasalle, jolloin
kuormatilan mittojen mukainen tilavuus tunnettiin. Kuljetuksen jälkeen
mitattiin painuma siten, että korkeuden mittaus suoritettiin yleisten mittaus
sääntöjen mukaan tasoitetun hakepinnan yläreunaan. Kuorma punnittiin
jossakin kuljetuksen vaiheessa ja saatujen tulosten perusteella voitiin laskea
hakkeen irtokuutiopaino ennen ja jälkeen kuljetuksen. Kuorman purkami
sen yhteydessä otettiin kosteusnäyte, jonka muodosti viidestä kymmeneen
kuorman eri osista ja eri kerroksista otettua litran hake-erää. Tästä hake
määrästä otettiin sekoituksen jälkeen yksi litra lopulliseksi näytteeksi, josta
kosteuden lisäksi määritettiin puuaineen tiheys (kg/k-m 3 ). Näiden perusteella
voitiin selvittää irtokuution kuivapaino sekä haketiheys (k-m 3/i-m
3
). Osasta
kunkin sahan mäntyhakenäytteitä suoritettiin lisäksi sydänpuumääritys.
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 9
2 18216—71
Kuva 1. Hakkeen koeseulonnoissa käytetty
Williams-tyyppinen seula, joka on varus
tettu sekä reikä- että rakolevyin.
Fig. 1. A Williams screen equipped both
with holes and slots was used for screening
the chips.
Hakkeen puuaineen tiheyden selvittämiseksi kuormien kosteusnäytteitä
liotettiin vedessä noin kaksi viikkoa kunnes ne olivat vedellä kyllästettyjä.
Näytteiden tilavuus saatiin tämän jälkeen määritetyksi punnitsemalla ne
ensin vedessä ja senjälkeen ilmassa.
Mäntyhakkeen sydänpuumääritys tapahtui muodostamalla ensin seuraa
vat liuokset A ja B.
A 1.9 g sulfaniliinihappoa (C 6 H 7NO 3S)
5 ml 25-prosenttista suolahappoa (5 ml väkevää suolahappoa +
2.4 5 ml vettä = 25-prosenttinen suolahappo)
194 ml vettä
B 20 g natriumnitriittia (NaNO 2)
180 g vettä
Liuokset A ja B sekoitettiin suhteessa 1: 1, ja seos kaadettiin litran suu
ruiseen mittalasiin, joka oli täytetty hakkeella. Näytettä ravisteltiin kunnes
koko hakemäärä oli kostunut. Jonkin ajan kuluttua sydänpuu värjäytyi
10 Olli Uusvaara 75.4
punakeltaiseksi, ja voitiin erotella poimimalla ja osaksi veistä apuna käyt
täen pintapuusta. Kumpaakin fraktiota kuivattiin lämpökaapissa 105°C:ssa
yhden vuorokauden ajan, jonka jälkeen fraktiot punnittiin ja sydänpuu
osuus laskettiin prosentteina hakenäytteen kuivapainosta.
Kuoren määrän ja sen eri osien määrällisten suhteitten selvittämiseksi
muodostettiin punnitusta noin litran hakenäytteestä erotetusta kuoresta
kolme eri ryhmää: irrallinen ulkokuori eli kaarna, irrallinen sisäkuori eli nila
sekä palat joissa oli sekä nilaa että kaarnaa. Irrallinen nila saattoi olla myös
hakepaloihin kiinnittynyttä. Saadut näytteet punnittiin. Nila-kaarnapalojen
eri osat erotettiin toisistaan ja lisättiin nila- ja kaarnaryhmiin, jonka jälkeen
koko nila- ja kaarnamäärät punnittiin. Tämän jälkeen kumpikin kuoren
komponentti sekä hake kuivattiin lämpökaapissa absoluuttisen kuivaksi ja
suoritettiin uusi punnitus. Kuoren eri osat voitiin nyt laskea prosentteina
näytteen painosta sekä kuoren kokonaismäärästä.
Kuorettomasta hakenäytteestä poimittiin pois oksat sekä palat joissa osa
oli oksapuuta. Veitsen avulla oksapuu poistettiin lastuista siten, että myös
noin 2—4 mm:iin oksan ympäryspuuta tuli mukaan. Pelkän oksan erotus
tavallisesta puuaineesta olisi ollut vaikeata ja hidasta. Oksan ympäryspuun
vaikutus tuloksiin myös lienee vähäinen, sillä puuaineen ominaisuudet, mm.
puuaineen tiheys, ovat oksan ympärillä paljon oksapuun kaltaisia. Oksa
puuosuus punnittiin sekä laskettiin painoprosentteina koko näytteen pai
nosta.
Hakkeen pituus- ja paksuusjakautuman selvittämiseksi otettiin kuorman
eri osista ja kerroksista 16 litran suuruisia seulontanäytteitä, joista 15 lit
rasta tehtiin reikä- ja rakoseulonnat Williams-seulalla (kuva 1) sekä yhden
litran erästä kuori-, sydänpuu- ja oksapuumääritykset. Kutakin näytettä
neulottiin 5 minuuttia jonka jälkeen eri seulalevyille jääneet fraktiot pun
nittiin, ja niiden osuudet määritettiin prosentteina koko näytteen painosta.
Hakkeen lajittuneisuuden takia suosittelee Keskuslaboratorio Oy suoritetun
tutkimuksen perusteella (Saukkonen 1971) otettavaksi seulontanäyte
kolmesta eri kohdasta kuorman keskeltä kuorman korkeuden puolivälistä.
Tehtaitten paperipuuhakenäytteiden otossa käytettiin tehtaitten tavalli
sesti käyttämää ja ohjeitten mukaista näytteenottomenetelmää. Joko kulje
tin hihna pysäyttämällä tai putoavasta hakkeesta tietyin välein lapioimalla
muodostettiin noin 200 litran hakekasa, josta huolellisen sekoituksen jälkeen
otettiin tarvittava 16 litran hakenäyte. Sekä seulonta- että kosteusnäytteet
suljettiin välittömästi tiiviisiin muovipusseihin.
Näytekuormien otannassa pyrittiin puhtaisiin mänty- tai kuusikuormiin,
mutta jonkinverran hyväksyttiin myös puulajisekoituksia, joista tehtiin pai
numan ja kosteuden määrityksiä. Koska oli oletettavissa että kylmä vuoden
aika saattaa vaikuttaa monella tavalla hakkeen valmistukseen ja ominaisuuk
siin suoritettiin kokeita sekä kesä- että talviolosuhteissa.
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 11
Taulukko 1. Talvimittausajan lämpötilaolot sahoittain.
Table 1. Temperature conditions during the winter period of study at various sawmills.
Taulukossa 1 esitetään sahoittain kuvaus talvisen mittausajan lämpötila
oloista, joiden lähteenä on käytetty kutakin sahaa lähinnä sijaitsevalta sää
asemalta saatuja tietoja.
Tutkimusaineiston laskentatyöt suoritettiin suurimmaksi osaksi Valtion
Tietokonekeskuksessa .
22. Tutkimusaineisto
Käsillä olevan tutkimuksen aineisto on kerätty suunnilleen Savonlinna—
Jyväskylä —Vaasa linjan pohjoispuolelta. Kuvassa 2 esitetään tehtaat, joilla
mittauksia ja näytteenottoa suoritettiin sekä tutkimusaineistoa toimitta
neiden sahojen sijainti. Aineisto jakaantui eri tehtaitten kesken seuraavasti.
Sahan sijainti
Mittausaika
v. 1970
Lämpötila, C°
Temperature , °C
Geographical location Period of
study in 1970
Keski-
arvo
Mean
Ylin
arvo
Max.
Alin
arvo
Min.
Uimaharju
Parikkala
21. 2.— 4. 3.
21. 2.— 4. 3.
—11.2
—11.7
—
1.3
— 0.5
—28.8
—29.4
Jyväskylä
Vaajakoski
Lievestuore
Pietarsaari .
Kronoby ..
Yaasa
Ylistaro
...
Soini
Kalajoki ...
Nivala
....
Kajaani ...
Kuhmo
....
Sotkamo
..
Pateniemi .
Vuotunki
..
Veitsiluoto
Rövttä j
6. 3.—13. 3.
16. 3.-25. 3.
16. 3.-25. 3.
16. 3.—25. 3.
16. 3.—25. 3.
16. 3.-24. 3.
16. 3.-24. 3.
17. 3.—19. 3.
10. 2.—18. 2.
10. 2.—18. 2.
10. 2.—18. 2.
27. 1.— 6. 2.
27. 1.— 4. 2.
13. 1.—23. 1.
13.1.—23.1.
—
3.0
—
5.5
—
4.8
— 5.4
—
5.2
—
4.3
— 6.6
—
3.9
—20.8
—21.2
—20.6
—11.9
—12.1
—13.2
+ 0.2
—
3.1
— 0.2
+ 2.6
+ 3.5
+ 2.0
+ 1.0
+ 1.6
—
12.6
—12.3
—12.6
—
1.3
-
5.0
— 1.3
—
7.7
—16.2
—20.4
—19.1
—19.4
—15.0
—13.8
—15.1
—31.0
—28.6
—31.0
—26.7
—31.1
—26.3
Kuormia, kpl i-m
3
Tehdas A . 50 1 664.5
» B . 118 4 044.6
» C . 165 4 902.9
» D . 141 3 344.3
» E . 125 3 752.9
F . 137 4 323.9
Yhteensä 736 22 033.1
12 Olli Uusvaara 75.t
Kuva 2. Tutkimuksissa mukana olleitten sellutehtait
ten ja sahojen sijainti.
Fig. 2. Geographical distribution of the pulp mills and
the sawmills at which the study was performed.
Aineisto koostuu suurimmaksi osaksi mäntyhakekuormista, joskin myös
kuusi- sekä havusekahaketta on aineistossa verrattain runsaasti mukana
(taulukko 2). Pohjoisimmalle tehtaalle tullut hake oli kaikki mäntyä kun
taas muilla tehtailla osan kuormista muodosti kuusihake. Aineisto jakaantuu
verrattain tasaisesti eri tehtaitten kesken tehdasta A lukuunottamatta,
jolta kertynyttä 50 kuorman näytettä voidaan kuitenkin pitää riittävänä.
Asetelmassa on veto- ja perävaunut laskettu eri kuormiksi ja kummallekin
on hakkeen paino määritetty erikseen. Kuormien yhteismäärä on 680, kun
molempien lavojen yhteistilavuus katsotaan autokuormaksi. Aineisto jakaan
tui eri vuodenaikojen kesken siten, että kesällä ja talvella olivat koekuormien
lukumäärät 320 ja 416.
Punnitsemattomista koekuormista, joita oli yhteensä 154, suoritettiin pai
numan, kosteuden, puuaineen tiheyden, kuori- ja oksamäärän sekä palakoko
jakautuman määrityksiä. Osa kuormista oli lisäksi jo lähtiessä tasaamattomia,
joten hakemäärää ei tunnettu. Tällöin jäivät sekä hakekuorman ja irtokuu
tiometrin paino että painuma määrittämättä. Rautatievaunuista otettiin
Sahanhakkeen ominaisuuksia 13 75.4
aineiston täydennykseksi 18 näytettä, joista määritettiin kosteus sekä puu
aineen tiheys.
Tavanomaisen kehäsahanhakkeen ohella otettiin yhdeltä sahalta näyt
teitä pelkkasievistyshakkeesta. Koska tämä hake kuljetettiin tehtaalle kehä
sahanhakkeeseen sekoitettuna voitiin puhtaasta pelkkahakkeesta tehdä vain
koeseulontoja.
Taulukko 2. Aineiston jakaantuminen hakkureittain ja puulajeittain.
Table 2. Distribution of the study material by chippers and by tree species.
Sekä kesä- että talviaikana otettujen paperipuuhakenäytteiden yhteis
määrä oli 70.
Hakkeen autokuljetusmatkat muodostuivat pidemmiksi kuin Etelä-
Suomessa (vrt. Uusvaara 1969) aritmeettisen ja hakemäärillä punnitun
keskiarvon ollessa 79.2 ja 72.1 km. Kuljetusmatkat vaihtelivat 0.3 —255
km:iin. Saadut keskiarvot eivät kuitenkaan anna täysin oikeata kuvaa käy
tännön hakekuljetuksista, sillä kaksi lyhyttä kuljetusta oli järjestetty väli
aikaisesti suoritettuja kokeita varten.
Kuorman keskimääräinen koko oli seuraava:
aritmeettinen keskiarvo 41.2 i-m
3
(15.6—76.1)
hakemäärillä painotettu keskiarvo 43.6 i-m 3
Tehdas Saha Hakkuri
Hakekuormia, kpl
Number of chip loads
i-m 3
Pulp mill Sawmill (7/ ippcr
Mänty
Pine
Kuusi
Spruce
Koivu
Birch
Havuseka
Mixed
softwood
Yhteensä
Total
Loose, m 3
A 1 Norman/16 23 _ 6 29 1 085.3
2 Pirkka 1400/S/3 ... 11 1 — 12 395.0
3 Merkki tuntematon — 9 — 9 190.2
B 1 Karhula S 2000/4 .. 15 — 15 688.2
2 Karhula 2000/5 ... 30 17 — 5 52 1 797.4
3 Söderhamn 200
...
— — — 13 13 441.3
4 Karhula S 2000/4
..
19 — — — 19 238.5
C 1 Karhula S 2100/5 .. 17 19 — — 36 688.6
o Bruks 1200/2 18 15 — 1 34 499.6
3 Karhula S 2000/5 .. — — — 13 13 445.9
4 Kotka/3 — — — 17 17 545.7
f) Söderhamn 1900/4 . 10 — — 12 22 1 174.8
(i Söderhamn/3 9 26 — — 35 1 260.3
7 Bruks 1200/2 4 — — 4 8 288.0
D 1 Karhula/5 79 — —
— 79 1 316.3
2 Karhula S 2000/5 .. 33 — — — 33 1 085.5
3 Karhula 2000/4 ... — 17 — 12 29 942.5
E 1 Carthage 74 27 — — 101 2 739.2
2 Karhula S 2000/4 .. 1 6 — 17 24 1 013.7
F 1 Ottersland/10 57 — — — 57 1 681.4
2 Karhula 2000/4 ... 80 — — — 80 2 642.5
Yhteensä
—
T otal 480 127 10 100 717 21 159.9
3. TUTKIMUSTULOKSET
31. Hakkeen kuljetuksen aiheuttama painuma
Tehtaan hankkiman hakkeen arvo riippuu kahdesta jsäätekijästä: hak
keen laadusta ja irtokuution sisältämästä todellisesta kuiva-ainemäärästä.
Laatuominaisuuksiin, mm. hakepalojen pituus- ja paksuusjakautumaan,
kuoripitoisuuteen sekä tikkuisuuteen vaikuttavat haketettavan raaka-aineen
laatu, koneet ja laitteet sekä sääolosuhteet. Itse kuiva-ainesisällön määräävät
puuaineen tiheys ja hakkeen tiheys, joka on suoraan riippuva painumasta.
Hakkeen kuljetuksen aikana tapahtuu kuormassa painuma, joka vaikuttaa
hakkeen kiintomitan ja irtomitan väliseen suhteeseen. Painuman suuruus
riippuu monista tekijöistä mm. vuodenajasta, kuorman lastaustavasta, hak
keen laadusta, kuljetusmatkasta ja ajoneuvotyypistä. Painumailmiötä, sen
vaihtelua ja suuruutta on aikaisemmissa tutkimuksissa valotettu jo verrat
tain monipuolisesti. Käsillä olevassa tutkimuksessa saadut tulokset ovat var
sin samankaltaisia ja tukevat siten aikaisempia selvityksiä. Nyt on kuitenkin
voitu tutkia lämpötilan sekä erityisen pitkien kuljetusmatkojen vaikutusta
painumaan ja sen kautta haketiheyden muodostumiseen.
Kuvassa 3 on esitetty hakekuorman painuman riippuvuus kuljetus
matkasta kesä- ja talviaikana. Käyrät kuvaavat vain vetovaunusta saatuja
tuloksia. Perävaunun painuma on osoittautunut keskimäärin huomattavasti
suuremmaksi, mutta tältä osin suhteellisen niukan ja hajanaisesti ryhmitty
neen aineiston osalta ei vastaavia kuvaajia ole voitu piirtää. Perävaunuahan
käytetään hakkeen kuljetukseen yleensä vain suhteellisen pitkien kuljetus
matkojen ollessa kyseessä.
Kuva 3 osoittaa että kesäaikana saadut tulokset ovat varsin yhtäpitäviä
aikaisemmin saatujen kanssa (Uusvaara 1969), joskin nyt saatu keski -
arvopainuma on aikaisempaa korkeampi. Huomattavin painuma tapahtuu
40—50 km:n matkalla, kun taas esim. 100 km:n ja 250 km:n välillä lisäys on
enää vain noin puoli prosenttiyksikköä. Talvella hakekuorma jäätyy jo noin
10 ensimmäisen kuljetuskilometrin aikana eikä painuma enää senjälkeen juuri
lisäänny. Talviaikana on painuma 10 km:n ja 250 km:n välillä noussut vain
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 15
Kuva 3. Hakekuormien painuman riippuvuus kuljetusmatkasta.
Fig. 3. Dependence of the settling of chip loads on the distance of transportation.
vajaan puoli prosenttiyksikköä. Painumien kuvaajien regressioyhtälöt eri
vuodenaikoina ovat:
Veto- ja perävaunun painumien keskiarvot kesä- ja talviaikana olivat seu
raavat:
Molempien lavatyyppien painumien yhteiset keskiarvot kesä- ja talviaikana
olivat 6.1 ja 3.8 %, ja vajoamien maksimiarvot kohosivat lähelle 14 pro
senttiyksikköä. Jos ryhmitellään painumat kuljetusmatkojen mukaan saa
daan seuraava asetelma.
Koska ajoneuvotyypillä ja auton kuormatilan ja alustan rakenteella on
oma merkityksensä hakepinnan laskeutumiseen ja näinollen myös hakkeen
tiheyksiin ja painoihin, esitetään kuvassa 4 tutkitun hakemateriaalin kulje
tuksessa käytetyt ajoneuvotyypit ja niiden yhdistelmät. Lyhimmillä mat
koilla oli yleisin tyyppi 2-akselinen tai 3-akselinen auto, kun sensijaan pit
Kesäaika Y = 37.7 0 + 5.56 ■ log x r = 0.440 s = 1.6
Talviaika Y = 31.48 -f- 1.33 • log x r = 0.137 s = 1.2
Y = hakekuorman painuma, % x = kuljetusmatka, km
Vetovaunu kesällä 5.5 ± 1.60
Vetovaunu talvella 3.6 ± 1.21
Perävaunu kesällä 8.4 ± 1.86
Perävaunu talvella 4.9 ± 1.87
Kuljetusmatka,
km
Painuma kesällä,
%
Painuma talvella,
%
Kuormia, yht.
kpl
0
— 15 5.2 1.61 3.2 ± 1.37 223
16 — 40 4.4 -t 0.7 8 3.5 ± 0.94 69
40 _j_ 7.4 ±2.11 4. 6 ± 1.66 257
Olli Uusvaara 16 75.4
Kuva 4. Hakkeen kuljetuksessa käytetyt ajoneuvotyypit ja niiden yhdistelmät.
Fig. 4. Vehicles used in chip transportation.
kiliä yli 100 km:n matkoilla käytettiin yleensä telillä varustettuja vetoautoja,
joihin oli yhdistetty erillinen täysperävaunu tai puoliperävaunu. Näistä edel
lisessä näytti muodostuvan suurempi painuma, johon ilmeisesti vaikuttaa
erillisen rakenteen sallima vapaampi tien epätasaisuuksien aiheuttama liike
rata sekä telirakenteen puuttuminen. Myös jousituksen rakenne ja jäykkyys
vaikuttanevat asiaan.
Hake kuormataan autoihin yleensä siilosta, mutta tästä normaalista käy
tännöstä poiketen tapahtui kuorman täyttö joillakin sahalaitoksilla kuljetti -
melta varistaen tai kentältä puskutraktorilla kuormaten. Tällä seikalla on
ollut näiden sahalaitosten kohdalla jossakin määrin merkitystä niin painu
maan kuin tiheyteenkin (vrt. sivu 18).
32. Haketiheys
Hakkeen tiheydellä, jolla tarkoitetaan yhden irtokuutiometrin sisältämää
puumäärää k-m 3/i-m
3
,
on vaikutus mitattaviin hakemääriin siten, että
tiheyden kasvaessa irtotilavuusmitan mukainen määrä pienenee. Koska
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 17
3 18216—71
tiheys autokuormassa muuttuu yleensä samassa suhteessa painuman kanssa,
on tiheyden todettu kasvavan kuljetusmatkan ja käytetyn kuljetuskaluston
mukaan. Näin ollen on tiheys erillisessä perävaunussa keskimäärin vetovau
nussa muodostuvaa tiheyttä suurempi, jos vertailtavana on sama auto
kuorma.
Lähtötiheys sahalla riippuu mm. hakkeen laadusta, lastaustavasta ja
puun painosta, kun taas kuljetusmatka, tien laatu, vuodenaika ja autotyyppi
etupäässä ratkaisevat edellämainittujen ohella kuljetuksen jälkeisen mit
tauksen perusteella saadun tiheyden.
Hakkuri tyyppi, sen terien säätö sekä raaka-aine vaikuttavat pääasiassa
hakepalojen pituus- ja paksuusjakautumaan, ja pienillä leikkuukulman sekä
teroituskulman arvoilla lastu jää ohueksi. Lastun paksuus riippuu myös sen
pituudesta ollen noin 0.15—0.2 5 kertaa pituus (Isomäki 1970). Niinpä
hakkeen tiheys vaihtelee suuressa määrin hakkurimerkin mukaan. Taulu -
Taulukko 3. Hakkeen tiheys hakkureittain ennen kuljetusta.
Table 3. Chip density before transportation by chippers.
kossa 3on esitetty hakkeen tiheys hakkureittain ennen kuljetusta. Hakku
reitten välillä on huomattavia eroja, kuten nähdään eri hakkureiden välisten
t-arvojen merkitsevyyksiä kuvaavasta taulukosta 4. Nyt saatuja tiheyksiä
ei voi täysin verrata aikaisemmassa tutkimuksessa Etelä-Suomessa saatuihin
arvoihin, koska hakkurityypit ovat suurelta osin erilaisia. Erimerkkisten
Tiheys.
Hakkuri Kuormia, kpl k-m
s /i-m 3 Hajonta
Chipper Number of loads Density, solid Dispersion
cu.m. /loose m
3
Norman/16 21 0.356 0.017
Pirkka 9 0.378 0 019
Tuntematon 8 0.363 0 011
Karhula S 2000/4 116 0.382 0 016
Karhula S 2000/5 143 0.380 0 050
Söderhamn 200 8 0.387 0 012
Karhula S 2100/5 34 0.373 0 014
Bruks 1200/2 30 0.390 0 023
Kotka/3 12 0.363 0 099
Söderhamn 1900/4 12 0.369 0 011
Söderhamn/3 14 0.382 0 014
Carthage 68 0.382 0 020
Ottersland 53 0.352 0 016
Kaikki
—
Ali 529 0.377 0 035
18 Olli Uusvaara 75.4
Taulukko 4. T-arvot eri hakkureitten haketiheyden keskiarvoille.
Table 4. t-values of the means of the chip density in the case of different chippers.
koneitten keskiarvo on kuitenkin käytännöllisesti katsoen sama kuin aiem
min saatu tulos (Uusvaara 1969). Taulukon 3 lisäselvitykseksi mainitta
koon että Norman-hakkurin hakkeesta osa kuormattiin kentältä ja aineisto
sisälsi osittain ohutta pelkkahaketta. Ottersland-hakkurin hake kuormattiin
kuljetinhihnalta. Nämä seikat ovat selvästi laskeneet kyseisten hakkureiden
valmistaman hakkeen tiheyden alle keskiarvon.
Taulukko 5. Hakkeen tiheys ennen ja jälkeen kuljetuksen.
Table 5. Chip density before and after transportation.
Hakkuri
Chipper
T-arvo
t-value
Norman/16
Pirkka 3.085 — — — — — — —
Tuntematon 1.038 —1.887 —
—
—
—
— — —
Karhula S 2000/4 6.816 .738 3.345 — — — — —
Karhula S 2000/5 2.163 .129 .964 — .402 — — — —
Söderhamn 200
..
4.691 1.139 3.962 .907 .402 — — — —
Karhula S 1200/5 3.853 — .969 1.767 — 3.206 — .887 —2.735 — — —
Bruks 1200/2 .... 5.776 1.455 3.226 2.295 1.088 .356 3.804 — —
Kotka .303 — .449 — .004 — 1.928 —1.044 — .689 — .560 —1.451
Söderhamn 1900/4 2.237 —1.427 1.061 — 2.917 — .808 —3.515 — .902 —3.140 .193
Söderhamn/3 4.810 .630 3.338 .062 .165 — .820 2.239 —1.192 .732
Carthage 5.180 .489 2.525 — .231 .210 — .792 2.337 —1.914 1.429
Ottersland —.984 —4.403 —1.870 —11.429 —3.986 —6.022 —6.128 —8.954 —.765
Hakelaji
Kuormia,
kpl
Tiheys, k-m
a
/i-m
3
Density,
solid m
a
/Ioose m
3
Hajonta
Dispersion
Vaihtelurajat
tehtaalla
Kind of chips Number
of loads
Sahalla
At saivmill
Tehtaalla
At pulp mill
Sahalla
At sawmill
Tehtaalla
At pulp mill
Range of variation
at pulp mill
Kesäaika—Summer
Mänty — Pine 134 0.375 0.401 0.0 2 8 0.035 0.353—0.460
Kuusi — Spruce
....
47 0.3 70 0.398 0.014 0.0 3 3 0.333—0.445
Koivu — Birch 8 0.363 0.389 0.011 O.oio 0.371 —0.404
Seka
—
Mixed 37 0.383 0.411 0.018 0.017 0.366—0.448
Kaikki
—
All ■m 0.375 0.402 0.024 0.1)32 0.333—0.460
Talviaika — Winter
Mänty — Pine 222 0.379 0.389 0.042 0.023 0.317—0.434
Kuusi — Spruce .... 52 0.379 0.395 0.011 0.016 0.372—0.411
Koivu — Birch
Seka
—
Mixed 28 0.371 0.390 0.065 0.049 0.342—0.432
Kaikki — All 302 0.378 0.391 0.042 0.0 2 5 0.317—0.434
Kaikki yhteensä —
All total 528 0.377 0.395 0.036 0.029 0.317—0.460
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 19
Taulukosta 5 ilmenevät hakkeen tiheydet toimittajalla ja vastaanotta
jalla eri vuodenaikoina. Sahalaitoksella kesä- ja talviaikana mitatut hake
tiheydet eivät eroa toisistaan, koska hake talvellakin kuormattaessa on
yleensä sulaa. Kuljetuksen jälkeen on vuodenaikojen tiheysero 0.02 yksik
köä, joka on myös tilastollisesti erittäin merkitsevä. Eri puulajien puuaineen
painoerot eivät tule näissä luvuissa esille, koska kosteuden vaihtelut vaikut
tavat niitä voimakkaammin. Taulukosta 6 nähdään eri tehtaille tuotujen
sahanhakekuormien keskimääräiset tiheydet.
Taulukko 6. Hakkeen tiheys tehtaattain ennen ja jälkeen kuljetuksen. Kaikki hakelajit.
Table 6. Density of chips by pulp mills before and after transportation.
All types of chips included.
Nyt saatujen tiheyslukujen sekä aikaisempien varsin samankaltaisten
tutkimustulosten perusteella voidaan lähtömittauksen mukaisena tiheytenä
käyttää 0.3 75 k-m 3/i-m 3 . Vastaanottomittauksen mukaiseksi tiheydeksi voi
daan suositella 0.392 talviaikana tai 50—55 km:n kuljetusmatkoilla sekä
0.402 k-m 3/i-m 3 kesäaikana keskikuljetusmatkan ollessa 70—90 km.
Eräissä ulkomaisissa tutkimuksissa on sahanhakkeen tiheydelle saatu
seuraavia tuloksia (Sivutuoteuutisia
....
Sahamies 1969):
Tehdas
Kuormia
perillä,
kpl
Number of
loads
Tiheys k-m
3
/i-m
3
Chip density, solid
m 3 /loose m
3
Hajonta
Dispersion
Pulp mill
Sahalla
At the sawmill
Tehtaalla
At the pulp mill
Sahalla
At the sawmill
Tehtaalla
At the pulp mill
Kesäaika—Summer
25 0.355 0.385 0.016 0.015
B 13 0.365 0.389 0.021 0.019
C 45 0.385 0.413 0.023 0.021
D 50 0.387 0.413 0.0 J 3 0.015
E 35 0.38O 0.407 0.042 0.064
F 58 0.366 0.389 O.on 0.017
Yhteensä — Total \ 226 0.375 0.402 0.025 0.032
I'alviaika •— Winter
A 12 0.379 0.389 0.012 0.008
B 50 0.377 0.392 0.020 0.020
C 62 0.371 0.392 0.044 0.035
I) 71 0.386 0.393 0.068 0.022
E 50 0.388 0.396 0.019 0.019
F 57 0.366 0.382 0.026 0.028
Yhteensä
—
Total 302 0.378 0.391 0.042 0.0 2 5
Centre Technique du Bois . . 0.3 95 (Ranska)
Zellstoffabrik Waldhof 0.407 (Saksa)
Freiburg Univärsität 0.4 20 (Saksa)
USA 0.400
Olli Uusvaara 20 75.4
33. Hakkeen kosteus
Sahatukkien kosteuteen vaikuttavat pääasiassa vuodenaika, varastoimis
tapa, varastointia]'an pituus sekä kuorinnan järjestely. Sahanhakkeen kos
teus riippuu sahattujen tukkien pintaosan kosteudesta, ellei haketta valmis
tuksen jälkeen säilytetä pidempää aikaa varastoituna.
Havupuilla on puuaineen kosteuteen vaikuttavana tekijänä mainittava
lisäksi sydänpuuprosentti ja sen suuruus. Jos esimerkiksi männyllä pinta
puun kosteus on noin 120 % sisältää sydänpuu vettä vain noin 30 %. Käsillä
olevassa selvityksessä aineisto jaettiin varastoimistavan mukaan kolmeen
osaan: vesivarastointi, vesi-maavarastointi ja maavarastointi. Ensin mainit
tuun ryhmään luettiin tukit, jotka olivat vedessä säilytettyinä vähintään
kolme viikkoa ja viimeksimainittuun maakuljetuspuut, jotka eivät missään
vaiheessa joutuneet vedessä säilytettäviksi. Vesi-maavarastoryhmään kuu
luvat tukit, jotka olivat I—31 —3 viikkoa vedessä tai joihin kuului osaksi maa
kuljetuspuita osaksi vesipuita. Asettelu eri ryhmiin ei kuitenkaan aina ollut
helppoa, koska tukkien käsittelyssä ja säilytyksessä esiintyi erilaista käytän
töä. Esimerkiksi vesipuita voitiin säilyttää kuorittuina maalla useita viik
koja, jolloin kosteudessa tapahtui laskua, tai osa maapuista oli vesivarastossa
vaihtelevia aikoja ennen sahausta. Useilla sahoilla varastoimistapa oli myös
erilainen eri vuodenaikoina.
Taulukko 7. Hakkeen kosteuden riippuvuus tukkien varastoimistavasta.
Table 7. Dependence of the moisture content of chips on the method used in storing the logs.
Taulukossa 7 esitetään sahanhakkeen kosteus eri varastoimistapoja käy
tettäessä. Nyt saadut tulokset ovat varsin paljon samankaltaiset aikaisem
pien kanssa, joskin maavarastoidun, eli suurimmaksi osaksi metsätuoreesta
puusta koostuvan aineiston kosteus 120 %, on jonkin verran korkeampi kuin
aiemmin saatu tulos 104 %. Tähän on saattanut vaikuttaa se, että aikaisempi
aineisto on koottu vain kesäaikana, jolloin tukkien pintaosat saattavat kui
vua käsittelyketjun jossakin vaiheessa kaadosta käyttövalmiiseen hakkee
V arastoimistapa
Method of storage
Nävtteitä,
kpl
Number of
samples
Kosteus, %
Moisture content, %
Hajonta
Dispersion
Vaihtelurajat
kuivapainosta
Range of variation
of dry weight
Kuiva-
painosta
Of dry
weight
Tuore-
painosta
Of green
weight
Kuiva-
painosta
Of dry
weight
Tuore-
painosta
Of green
weight
Vesivarasto — Water
storage 106 145.9 59.1 18.2 2.9 108.4—192.2
Vesi
—
maavarasto —
Water
—
land storage . 387 133.3 56.7 12.7 5.1 58.3—163.4
Maavarasto —- Land
storage 254 120.0
1 53.3 33.3 6.6 51.8—152.9
Kaikki — All 748 131.6 55.7 38.0 7.6 51.8—192.2
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 21
seen. Sahanhakkeen keskimääräiseksi kosteudeksi saatiin 131.6 %. Eräs
sahanhakkeen etuja käytön kannalta on kosteuden tasaisuus, joka johtuu
pienestä sydänpuuprosentista. Varastoimistavan vaihtelu voi kuitenkin jos
kus aiheuttaa huomattavia eroja myös kosteudessa. Niinpä vesi-maavarasto
ryhmässä vaihteluväli on 58.3—163.4 %:iin. Myös puulajeittaisia eroja saat
taa esiintyä sahanhakkeeksi valmistettavan puuaineen kosteudessa, mutta
varastointikäsittelyn eroavuudet eivät antaneet mahdollisuutta selvitellä
niitä tässä yhteydessä. Mainittakoon, että Hakkila ja Rikkonen
(1970) ovat saaneet kuusikuitutukkien puuaineen kosteudeksi 117 %.
Taulukko 8. Hakkeen kosteuden riippuvuus tukkien varastoimistavasta tehtaattain.
Table S. Dependence of the moisture content of chips on the method
used in storing the sawlogs at various pulp mills.
Taulukosta 8 nähdään eri tehtaitten kosteusprosenttien keskiarvot varas
toimistavoittain. Vesivarastoidun hakkeen kosteus pobjoisimmalla tehtaalla
on alhaisempi kuin parilla Etelä-Suomen tehtaalla, johon on ilmeisesti vai
kuttanut kuivan sydänpuuosuuden kasvu etelästä pohjoista kohti siirryt
täessä (vrt. sivu 37).
34. Hakkeen paino
341. Tuore-paino
Hakkeen tilavuusyksikön tuorepaino riippuu ensisijassa puun kosteu
desta ja lisäksi puulajista sekä hakkeen tiheydestä. Koska varastoimistapa
vaikuttaa eniten sahanhakkeen kosteuteen esitetään taulukossa 9 hakkeen
tuorepainon riippuvuus tukkien varastoimistavasta kuljetuksen jälkeen.
Taulukosta voidaan havaita männyllä 25: n, kuusella 60: n ja sekahakkeella
30 kg:n painoerot vesi- ja maavarastomenetelmän välillä. Puulajeista johtu
vat painoerot ovat kosteimmassa hakeryhmässä hävinneet, kun sensijaan
maavarastoiduista tukeista valmistettu mäntyhake on selvästi kuusta pai
navampaa. Nyt saadut painot ovat vesivarastoidun hakkeen ollessa kyseessä
alhaisemmat ja maavarastoidussa hakkeessa korkeammat kuin aiemmin
saadut tulokset (vrt. Uusv a a r a 1969).
Tehdas
Pulp mill
Näytteitä
Kosteus kuivapainosta, %
Moisture content, %
of dry weight
Kosteus tuorepainosta, %
Moisture content, %
of green iveight
kpl
Number
of
samples
Vesi-
varasto
Stored
in water
Vesi—maa-
varasto
Stored in
ivater and
on land
Maa-
varasto
Stored
on land
Vesi-
varasto
Stored
■in water
Vesi—maa-
varasto
Stored in
water and
on land
Maa-
varasto
Stored
on land
A 57 l 71.3 ■ 36.3 ■ 60.1 63.1 57.6 37.4
15 119 l 50. o
Kl 28.2 ■ 08.6 59.8 54.5 52.0
0 172 39.0 ■ 23.3 58.0 54.4
J) 141 31.0 ■ 14.7 56.4 53.2
E 125 32.1 ■ 37.0 56.7 51.8
F 134 i 34.3 ■ 35.5 ■ 22.9 57.3 57.4 55.1
Yhteensä — Total 748 i 45.9 ■ 33.3 ■j 20.(1 59.1 56.7 53.3
22 Olli Uusvaara 75.4
Taulukko 9. Hakkeen tuorepainon riippuvuus tukkien varastoimistavasta
kuljetuksen jälkeen.
Table 9. Dependence of the green weight of chips after transportation on the method of
log storage employed.
Taulukko 10. Hakkeen tuorepaino hakelajeittain ennen ja jälkeen kuljetuksen.
Table 10. The green weight of chips of different kinds before and after transportation.
Jälkimmäisessä ryhmässä vaikuttavat pitkät kuljetusmatkat ja näinollen
suuri haketiheys. Tuoreen hakeirtokuutiometrin paino vaihtelee niin paljon
(vrt. taulukko 10), että mitään täsmällisiä tuorepainolukuja ei millekään
hakelajille voi näinkään suuren aineiston perusteella antaa. Kuitenkin jon
kinlaisiksi keskiarvopainoiksi kahden eri tutkimuksen perusteella voidaan
mainita seuraavat: mänty- ja kuusisahanhake vesivarastoidusta puusta
390 kg/i-m 3 , mänty- ja kuusisahanhake maavarastoidusta puusta 350 ja
320 kg/i-m
3
. Havusekahakkeen painot asettuvat suunnilleen edellämainittu
jen arvojen keskivälille. Aineistoon sisältyi myös joitakin kuormia koivu
haketta, jonka tuloksia tältä osin ei poikkeuksellisen alhaisen kosteuden
vuoksi ole mainittu taulukossa. Kesän yli kenttävarastossa säilytettyjen
koivutukkien pinnoista tehty hake, jonka kosteus oli vain 60. l % kuiva
painosta ilmaistuna, painoi tehtaalla 312.1 kg/i-m 3 .
Jäätymisen vaikutus painoon ilmenee verrattaessa lähtö- ja tulo mittauk
sen mukaisen irtokuutiopainon eroa, joka kesällä on keskimäärin 21 ja tal
vella 14 kg/i-m 3. Sahanhake painoi keskimäärin 343.7 kg/i-m
3
ennen kulje
tusta ja 358.1 kg/i-m
3 tulomittauksen mukaan (taulukko 10). Eri tehtailta
saadut tulokset on esitetty hakelajeittain taulukossa 11.
Varastoimistapa
Method of storage
Kuormia, kpl
Number of loads
Paino, kg/i-m
3
Weight, kg/loose m
3
Hajonta
Dispersion
Mänty
Pine
Kuusi
Spruce
Seka
Mixed
Mänty-
hake
Pine
chips
Kuusi-
hake
Spruce
chips
Seka-
hake
Mixed
chips
Mänty
Pine
Kuusi
Spruce
Seka
Mixed
Vesivarasto
—
In water 62 12 9 379.4 386.6 375.0 19.09 11.57 13.57
Vesi—maa — In water
and on land 228 46 6 367.6 343.6 352.2 32.08 19.12 33.14
Maavarasto — On land . 90 51 50 354.2 327.2 346.3 18.36 19.16
Yhteensä — Total 381 109 65 365.4 340.6 350.8 34.17 1 111.58 I 22.10
Kuormia, kpl Paino, kg/i-m
3
Hajonta
Number of loads Weight, kg/loose m 3 Dispersion
Hakelaji
Kind of chip-s
Perillä Perillä Perillä
Lähtiessä At Lähtiessä At j Lähtiessä At
At sawmill receiving At sawmill receiving At sawmill receiving
;plant plant plant
Mäntyhake — Pine chips 379 381 349.8 365.4 28.73 34.17
Kuusihake — Spruce chips .... 108 109 333.5 j 340.6 31.30 111.58
Sekahake — Mixed chips 64 65 331.3 j 350.8 24.98 22.1(1
Kaikki
—
All 559 563 343.7 358.1 30.36 58.0 7
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 23
Taulukko 11. Hakkeen tuorepaino tehtaattain ja hakelajeittain.
Table 11. Green weight of chips of different kinds at various pulp mills.
342. Kuivapaino
Kuljetusta varten auton lavalle lastatun hakkeen irtokuutioyksikön
kuivapainoon vaikuttavat mm. lastaustapa ja siilon rakenne, hakkeen pala
koko, kuormatilan korkeus ja puuaineen paino. Jos kuormaus tapahtuu
yleisimmin käytetyllä tavalla siilosta pudottaen, osoittaa ennen kuljetusta
mitattu irtokuution kuivapaino melko hyvin puulajien todellisen paino
eron. Tämä ilmenee taulukosta 12, jossa mäntyhake on noin 10 kg/i-m 3 kuusi
haketta painavampaa. Koivuhakkeen paino 183.7 kg/i-m 3 johtuu koivun
puuaineen muita puulajeja suuremmasta tiheydestä (vrt. sivu 29).
Kuljetuksen jälkeinen irtokuutiopaino riippuu kuorman painumasta, joka
aiheuttaa hakkeen tiheyden kasvun, sekä puuaineen painosta. Näinollen kul
jetusmatkan pidentyminen vaikuttaa keskimäärin kuivapainon lisääntymi
seen. Saatuja tuloksia tarkasteltaessa havaitaan vuodenajan vaikuttaneen
Tehdas
Pulp mill
Kuormia
Hakkeen paino, kg/i-m
3
Weight of chips, kg/loose »i
3
Hajonta
Dispersion
perillä,
kpl
N umber
of loads
Ennen
kuljetusta
Before
transportation
Jälkeen
kuljetuksen
After
transportation
Ennen
kuljetusta
Before
transportation
Jälkeen
kuljetuksen
After
transportation
Mäntyhake — Pine chips
A 27 346.8 366.9 30.29 23.96
B 36 370.5 390.7 18.51 19.66
C 41 356.9 365. n 12.48 59.94
1) 105 355.8 371.4 40.25 39.45
E 47 358.9 367.2 19.25 19.31
F 125 334.5 352.1 15.54 18.70
Kuusihake — Spruce chips
A
B 13 368.8 383.7 17.85 15.37
C 50 338.9 335.0 22.95 16.31
1) 16 336.0 348.2 4.86 4.73
E
F
30 308.1 327.3 36.3 13.49
Sekahake — Mixed chips
2 299.9 332.6 14.57 11.88
12 352.0 364.6 25.41 22.7
27 335.9 355.4 25.64 23.10
10 328.3 346.5 6.57 6.84
14 314.6 335.7 17.81 18.10
24 Olli Uusvaara 75.4
Taulukko 12. Hakkeen kuivapaino puulajeittain kesä- ja talviaikana.
Table 12. Dry weight of chips by tree species in summer and in winter.
irtokuutiopainoihin siten, että mänty- ja sekahake ovat painaneet kesällä
keskimäärin 3 ja 6 kg/i-m 3 enemmän kuin talviaikana. Tosin kesällä ja tal
vella valmistetun sekahakkeen painoeroja ei voi verrata samalla tavoin kuin
mänty- ja kuusihakkeessa, koska puulajisuhteet aiheuttavat painojen vaih
telua. Kuusisahan hakkeen irtokuutiopainojen keskiarvot eri vuodenaikoina
olivat samat, mutta yksittäisten tehtaitten välillä oli eroja havaittavissa.
Käytännössä ei kuorman jäätymisellä ja sen aiheuttamalla tiheyden ja irto
kuutiopainon pienenemisellä liene muuta kuin mittausteknistä merkitystä.
Koska vajoama on talvella pieni, esiintynee mittavähennyksiä käytännössä
vähemmän kuin sulan puun aikana. On luonnollista, että kuorman jäätymi
nen vaikeuttaa myös jossakin määrin kuormien purkausta.
Mänty- ja kuusisahanhakkeen koko vuoden keskiarvopainot tehtaalla,
158.8 ja 148.2 kg/i-m 3
,
ovat männyn osalta 10 kg ja kuusella 6 kg/i-m 3 alhai
semmat kuin Etelä-Suomessa saadut vastaavat arvot. Ero aiheutuu suurim
maksi osaksi maan pohjoisosan puuaineen alhaisemmasta tiheydestä sekä
jossakin määrin talviajan vaikutuksesta.
Hakelaji
Tree species
Kuormia
Hakkeen paino kg/i-m
3
Weight of chips, kg/loose m
3
Hajonta
Dispersion
tehtaalla,
kpl
Number
of loads
Sahalla
At the saivmill
Tehtaalla
At
the pulp mill
Sahalla
At the sawmill
Tehtaalla
At
the pulp mill
Kesäaika — Summer
Mänty — Pine 138 150.5 160.9 9.6 10.2
Kuusi — Spruce 49 138.9 147.9 6.0 6.8
Koivu
—
Birch 8 183.7 196.5 5.6 5.3
Seka
—
Mixed 38 149.2 160.4 7.4 7.1
1 I'alviaika — Winter
Mänty —• Fine 235 151.8 157.6 8.7 9.2
Kuusi — Spruce 56 142.1 148.4 5.2 6.4
Koivu
—
Birch
Seka — Mixed 27 147.1 153.7 8.3 7.8
Koko vuosi — Whole year
Mänty — Pine 373 151.3 158.8 9.0 9.7
Kuusi — Spruce 105 140.6 148.2 6.0 7.3
Koivu — Birch 8 183.7 196.5 6.0 5.3
Seka
—
Mixed 65 148.3 157.5 8.0 8.2
Sahanhakkeen ominaisuuksia 75.4 25
4 18216—71
Kuva 5. Hakekuormien tuorepainon ja kuivapainon väli
nen riippuvuus eräillä tehtailla. Mäntyhake.
Fig. 5. Correlation between the green weight and dry weight
of chips at some mills. Pine chips.
26 Olli Uusvaara 75.4
Kuva 6. Hakekuormien tuorepainon ja kuivapainon välinen riip
puvuus eräillä tehtailla. Kuusihake.
Fig. 6. Correlation between the green weight and dry weight of chips
at some mills. Spruce chips.
Kuvissa 5 ja 6 esitetään mänty- ja kuusisahanhakkeen kuivapainon ja
tuorepainon välinen riippuvuus eräillä tehtailla. Kuviin liittyvät regressio
yhtälöt ovat seuraavat.
Kesäaikana mitattu koivuhake painoi tehtaalla 196.5 kg/i-m 3 . Mainittakoon
että Heiskanen (1962) on saanut koivuhakkeen kuivapainoiksi Lo
komo ZH 36 A-, Karhula 1200/2- ja Hake M 7 A hakkureilla 206, 223 ja
219 kg/i-m 3
.
Lastutettaessa koivuhalkoa Karhula 312-kenttähakkurilla oli
kuivapaino Taipaleen (1962) tutkimuksissa 230 kg/i-m
3.
Mäntyhahe Regressioyhtälö r s
Tehdas A
.
. y = 1 784.!) + 0.2788 ■ X 0. 780 173.8
»> li . y = 329.3 + 0.3934 • X 0.817 466.8
»> C .
y = 312.7 + 0.4134 • X 0. 966 507.6
» F . . y = 102. 0 -f- 0.4426 • X 0.95 4 202. l
Kuusihakc
Tehdas C
.
. y = 67.7 + 0.4126 • X 0. 9 7 0 273.1
» E
.
. y = 583.6 -f 0.3918 • X 0. 996 533.8
Kaavassa x = hakekuorman tuorepaino, kg ja y = hakekuorman kuivapaino, kg.
Sahanhakkeen ominaisuuksia 75.4 27
Taulukko 13. Hakkeen kuivapaino hakelajeittain eri tehtailla. Kesäaika.
Table 13. Dry weight of chips by tree species at various pulp mills in summertime.
Taulukoissa 13 ja 14 esitetään sahanhakkeen kuivapaino tehtaattain kesä
ja talviaikana. Näiden taulukkojen luvuissa tulevat esille myös maantieteel
listen alueiden, kuormaustapojen sekä hakkeen laadun vaikutus irtokuutio -
painoon. Tehtailla A ja F osaksi muista poikkeava lastaustapa on aiheuttanut
männyllä keskiarvoa huomattavasti alhaisemmat painot. Tiheyteen ja irto
kuutiopainoon vaikuttavana tekijänä on ollut myös hakkeen palakoko, joka
on vaihdellut huomattavasti eri sahojen välillä. Hakelastujen oheneminen ja
koon pieneneminen alentavat haketiheyttä ja irtokuutiopainoa etenkin talvi
aikana, koska jäätyneen puun haketuksella on hakkeen dimensioita pienen
tävä vaikutus (vrt. sivut 42—45).
Kuormia
Paino, kg/i-m
3
Weight, kg/loose m
3
Hajonta
Dispersion
Tehdas
Pulp mill
tehtaa'la,
kpl
Number
of load k
Sahalla
At the sawmill
Tehtaalla
At
the pulp mill
Sahalla
At the sawmill
Tehtaalla
At
the pulp mill
Mäntyhake ■— Pine chips
A 15 142.5 153.7 6.44 5.45
K 8 154.2 165.« 7.87 8.44
C 14 165.3 173.1 9.08 9.84
D 43 156.7 168.0 4.63 5.28
F 58 145.0 154.5 4.87 6.82
Kuusihake — Spruce chips
A
B i 138.6 149.1
C
1)
23 143.1 154.7 4.36 5.20
K
F
25 135.1 141.6 4.70 4.89
Sekahake — Mixed chips
A 2 131.1 145.3 4.74 3.39
H 4 146.9 162.1 2.33 4.94
C 10 149.0 162.0 5.56 7.84
1) 10 155.5 164.0 4.78 3.9 8
f:
F
12 147.7 158.1 5.45 6.13
28 Olli Uusvaar a 75.4
Taulukko 14. Hakkeen kuivapaino hakelajeittain eri tehtailla. Talviaika.
Table 14. Dry weight of chips by tree species at various pulp mills in wintertime .
343. Puuaineen tiheys
Puuaineen tiheys ilmoittaa puun kuiva-aineen määrän tilavuusyksikköä
kohti, ja se ilmaistaan tässä tutkimuksessa yleisimmin käytetyllä tavalla
absoluuttisen kuivan painon ja puun turvonneen tilavuuden perusteella.
Puuaineen tiheys antaa kuvan mm. puun mekaanisista ominaisuuksista kuten
lujuudesta ja kovuudesta. Myös tilavuusyksiköstä saatavan sellun ja hiok
keen määrä riippuu suoraviivaisesti puuaineen tiheydestä edellyttäen, että
uuteaineitten suhteellinen osuus pysyy muuttumattomana.
Mänty-, kuusi- ja koivusahanhakkeen puuaineen keskimääräiseksi tihey
deksi saatiin 404.5, 377.5 ja 506.3 kg/k-m 3 (taulukko 15). Sekahakkeen tiheys
taas asettuu suunnilleen mänty- ja kuusihakkeen painon puoliväliin.
Tehdas
Pulp mill
Kuormia,
Paino, kg/i-m
s
Weight, kglloose m
3
Hajonta
Dispersion
kpl
Number
of loads
Sahalla
At the sawmill
Tehtaalla
At
the pulp mill
Sahalla
At the sawmill
Tehtaalla
At
the pulp mill
Mäntyhake — Pine chips
A 11 150.5 154.7 6.78 5.92
B 27 154.1 159.5 10.31 12.35
C 26 152.5 160.5 3.73 4.58
]) 60 156.7 161.2 3.76 19.50
E 46 153.9 156.9 6.00 5.94
F 61 144.7 150.3 9.U 9.66
Kuusihake — Spruce chips
A
B 11 136.0 141.0 4.51 4.1D
C 26 142.2 149.8 3.58 6.37
D 16 146.5 151.8 3.68 3.84
E 3 140.1 145.1 3.00 3.67
F
Sekahake — Mixed chips
A
B 8 145.2 ' 150.7 6.29 6.2<>
C 17 147.5 154.6 9.55 8.41
D
E 2 151.1 158.4 3.39 4.17
F
75 .4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 29
Taulukko 15. Hakkeen puuaineen tiheys hakelajeittain.
Table 15. Wood density of chips of different kinds.
Sahatukkien pintaosista peräisin olevan koivu- ja mäntypuun tiheydessä
havaitaan olevan noin 100 kg:n ero kiintokuutiota kohden, ja kuusen puu
aineen tiheys jää puolestaan 30 kg/k-m
3
mäntyä alhaisemmaksi. Luvuissa on
mukana myös oksien puuaineen tiheyttä kohottava vaikutus, jolla näyttäisi
olevan merkitystä etenkin Pohjois-Suomen tehtaiden raaka-aineessa (vrt.
sivu 36). Taulukko 16 osoittaa eri puulajien puuaineen tiheyden maantie
teellisen vaihtelun.
Taulukko 16. Hakkeen puuaineen tiheys tehtaattain.
Table 16. Wood density of chips at various pulp mills.
Mainittakoon, että mänty- ja kuusitukkien pintapuun tiheydeksi saatiin
Etelä-Suomessa 441 ja 379 kg/k-m 3 Hakkilan (1966) ja 428 ja 393
kg/k-m 3 Uusvaaran (1969) mukaan. Esimerkiksi etelässä saadun ja
tässä tutkimuksessa pohjoisimman tehtaan mäntypuun tiheyden erotus on
33 kg/k-m 3 eli noin 7.5 %. Mäntysahanhakkeen tiheys näyttää siten pohjoi
simmassa Suomessa olevan maan muita osia alhaisempi. Samaa suuntaa
osoittavat myös mm. mäntypaperipuusta saadut tulokset Hakkilan
(1968) tutkimuksessa, jossa maa voitiin puuaineen tiheyden osalta jakaa
neljään eri vyöhykkeeseen.
Hakelaji
Kind of chips
Näytteitä,
kpl
Number
of samples
Puuaineen
tiheys,
kg/k-m 3
Wood density,
kg 1 solid m 3
Hajonta
Dispersion
Mäntyhake — Pine chips 484 404.5 36.65
Kuusihake — Spruce chips 134 377.5 28.11
Koivuhake — Birch chips 9 506.3 5.59
Sekahake — Mixed chips i 96 388.5 15.34
Näytteitä I Puuaineen tiheys, kg/k-m® I Hajonta
Number of samples Wood density, kg/solid m
3
| Dispersion
Tehdas
Pulp mill Mänty-
Kuusi- Seka- Mänty- Kuusi- Seka- Mänty- Kuusi- Seka-
hake hake hake hake hake hake hake hake hake
Pine Spruce Mixed. Pine Spruce Mixed Pine Spruce Mixed
chips chips chips chips chips chips chips chips chips
A 39 6 2 400.8 373.5 382.9 10.37 13.08 1.91
B 77 17 22 420.3 366.5 391.6 18.40 14.41 20.32
C 55 64 44 398.6 378.7 388.0 61.51 15.43 13.34
I) 108 17 12 409.9 381.0 396.0 12.31 10.60 15.74
E 74 30 16 405.7 380.1 380.5 68.57 53.00 9.43
F 131 393.6 10.68
30 Olli Uusvaara 75.4
Myös kuusisahanhakkeen puuaineen tiheyden ero aikaisemmin ja nyt
tehtyjen tutkimusten tulosten välillä on huomattava, joskaan selviä maan
tieteellisten alueiden välisiä muutoksia johonkin suuntaan ei voi osoittaa.
Sekä mänty- että kuusisahanhakkeen Etelä-Suomessa ja muualla maassa
saatujen puuaineen tiheyksien erot ovat myös tilastollisesti erittäin merkit
seviä. Hakkila ja Rikkonen (1970) ovat saaneet kuusikuitutuk
kien ja kuitupinopuun puuaineen tiheyksiksi 381 ja 383 kg/k-m 3 .
Tehtaan A aineistosta noin 20 % koostui Neuvostoliitosta peräisin ole
vasta raaka-aineesta, jonka alkuperä on tuntematon. Tämä on hyvinkin
voinut vaikuttaa tehtaan kohdalla saatuun tulokseen.
Seuraavassa asetelmassa esitetään paperipuuhakenäytteistä määritetyt
puuaineen tiheydet tehdaskohtaisina.
On kuitenkin syytä tähdentää, että otos tehtaitten raaka-aineesta on niin
pieni, etteivät saadut tulokset kuvaa niiden käyttämän puuaineen keski
määräistä tiheyttä. Näin on kuitenkin voitu tehdä jonkinlainen vertailu
näytteiksi kerätyn paperipuuhakkeen ja sahanhakkeen välillä. Mäntypaperi
puun puuaineen tiheys on jonkinverran ja kuusipaperipuun huomattavasti
korkeampi kuin sahanhakkeesta saadut tulokset. Tulos aiheutunee nimen
omaan pinotavarahakkeen oksaisuudesta, joka on kolme kertaa niin suuri
kuin sahanhakkeen oksaisuus (vrt. sivu 36).
Oksien puuaineen tiheys on runkopuuhun verrattuna erittäin korkea.
Niinpä Hakkilan (1969) mukaan kuusella rungon sisäisten oksien puu
aineen tiheys saattaa kohota 700—900 kg/k-m 3ja männylläkin huomattavasti
normaalia runkopuuta korkeammaksi. Jos verrataan nyt saatuja sahan
haketta koskevia tuloksia mäntypaperipuun puuaineesta saatuihin tiheys
lukuihin (H a k ki 1 a 1968) voidaan todeta mäntysahanhakkeen puuaineen
tiheyden olevan oksaisuuserokin huomioiden kaikissa tutkimuspaikoissa
suunnilleen yhtäsuuren tai korkeamman kuin vastaavan mäntypaperipuun
tiheyden. Kuusisahanhakkeen puuaineen tiheys sensijaan näytti tässä vertai
lussa jäävän paperipuusta saatuja tuloksia alhaisemmaksi.
Puuiineen tiheys, , kg/k-m*
Tehdas Mänty Kuusi Havuseka
A 399.7 401.2
B 416.7 388.8
C 391.2 396.7 397.1
D
E
F 428.8 406.5
Kaikki 408.4 400. o 397.1
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 31
35. Hakkeen kuoren määrä
Elävässä puussa kuoren määrä vaihtelee rungon eri osissa, mutta rungon
tyviosassa, mistä sahauspinnat enimmäkseen ovat peräisin, kuori on taval
lista paksumpaa ja kuoriprosentti niinollen korkea. Etelä-Suomessa kuusi- ja
mäntytukeissa kuoren määrä vaihtelee 10—12 tilavuusprosenttiin. Jos sa
hauspinnat jätettäisiin kuorimatta, kuoriprosentti nousisi moninkertaiseksi,
eikä tällainen hake sovellu massan valmistukseen.
Taulukoissa 17 ja 18 on laskettu sahanhakkeen kuoren määrä sekä tuore
painosta että kuivapainosta. Molempia määritystapoja esiintyy käytännössä,
mutta erityisesti sahanhakkeen kuoressa esiintyvien huomattavien kosteus
vaihteluitten vuoksi on kuoriprosentin ilmaisu kuivapainosta ainoa oikea tapa
(vrt. sivu 35). Kuoren keskimääräisiksi tuorepaino- ja kuivapainoprosenteiksi
saatiin sahanhakkeelle 0.6 ja 0.5 kesäaikana sekä 1.9 ja 1.4 talviaikana.
Täten tuorepainon osuus on kesällä 33 % ja talvella 39 % kuivapainoa
suurempi, ja niiden suhteeksi saadaan 133 % kesällä ja 139 % talvella.
Taulukko 17. Kuoren määrä sahanhakkeessa tuorepainosta laskettuna.
Table 17. The proportion of bark in the green weight of sawmill chips.
Hakelaji
Näytteitä,
kpl
Kuorta, %
Bark-%
Hajonta
kuori yht.
Vaihteluväli
kuori yht.
Tree species Number
of samples
Sisäkuori
Inner bark
Ulkokuori
Outer bark
Kuori yht.
Total bark
Dispersion
of total bark
Range of variation
total bark
Kesäaika — Summer
Mänty — Pine 48 0.23 0.13 0.35 0.31 0.01— 1.11
Kuusi — Spruce 16 0.78 0.18 0.96 1.02 0.02— 3.48
Koivu
—
Birch 6 1.52 0.34 1.85 0.76 0.78— 2.52
Seka — Mixed 22 0.48 0.15 0.61 0.83 0.03—* 3.53
Yhteensä — Total 92 0.49 0.18 0.64 0.77 0.03 — 3.53
Talviaika — Winter
Mänty — Pine 101 1.40 0.22 1.61 1.33 0.03
—
6.51
Kuusi -— Spruce .... 29 2.76 0.35 3.11 2.64 0.72—10.99
Koivu
—
Birch —
Seka
—
Mixed 23 1.75 0.22 1.96 1.81 0.15— 8.78
Yhteensä
—
Total 153 1.64 0.25 1.94 1.79 0.03—10.99
Kaikki yhteensä ■—
Grand total 245 1.21 0.22 1.45 1.62 0.03—10.99
32 Olli Uusvaara 75.4
Taulukko 18. Kuoren määrä sahanhakkeessa kuivapainosta laskettuna.
Table 18. The proportion of bark in the dry weight of sawmill chips.
Tulokset osoittavat, että talviaikana kuoriprosentti 1.4 ylittää jonkin
verran laatuvaatimusten salliman ylärajan, kun taas kesällä kuoren määrä
0.5 %on va inpuolet hyväksyttävästä enimmäismäärästä. Koko vuoden
keskiarvoksi saatiin ].i %. Kolmen kesä- ja talvikuukauden keski
arvona saatu tulos ei kuitenkaan anna oikeata kuvaa kuoriprosentista, sillä
kuorinnan suhteen todella vaikeuksia tuottavia ovat vain keskitalven kylmät
kuukaudet (kuva 7). Koska luvut talviajalta edustavat lähes maksimaa
lisia kuoriprosentteja, jää sahanhakkeen vuotuinen painotettu kuoriprosen
tin keskiarvo 0.8 käytännössä selvästi alle yhden prosenttiyksikön. Tutki
muksessa todettiin kuitenkin huomattavia eroja kuorinnan laadussa eri saha
laitosten kesken. Kesäaikana oli 21:stä sahasta kolmella hake kuoripitoisuu
den suhteen alle laatuvaatimusten, mutta kuitenkin kelvollista. Talvella sen
sijaan 13: n laitoksen hake ylitti laatuvaatimusten salliman rajan, ja näistä
kaksi olisi ollut käytännön normien mukaan keittohakkeeksi kelpaamatonta.
Kuorinnan epätasaisuus näyttäisi siten olevan eräs sahanhakkeen laadulli
sista heikkouksista. Erityisiä vaikeuksia esiintyy kuusitukkien kuorinnassa,
sillä kuusen kuoriprosentit kesä- ja talviaikana olivat 0.7 ja 2.3, ja ero mänty
hakkeeseen verrattuna kasvoi 0.4— l.i prosenttiyksikköön kylmään vuoden
aikaan siirryttäessä.
Valtaosa kuoresta, kuusella keskimäärin 83 % ja männyllä 74 % näytteen
painosta talviaikana, oli kuitenkin nilaa, jonka haitallisuus massan valmis
tuksessa on huomattavasti kaarnaa vähäisempi (Nevalainen 1968).
Hakelaji
Näytteitä,
kpl
Kuorta, %
Bark- % Hajonta
kuori yht.
Dispersion
Vaihteluväli
kuori yht.
Tree species Number
of samples
Sisäkuori Ulkokuori Kuori yht.
Range of variation
total bark
Inner bark Outer bark Total bark
of total bark
Kesäaika
—
Summer
Mänty — Pine 48 0.15 0.13 0.28 0.26 0.04—1.18
Kuusi — Spruce 16 0.50 0.20 0.71 0.71 0.06—1.82
Koivu — Birch 6 1.24 0.46 1.69 0.76 0.70—2.47
Seka — Mixed 22 0.30 0.19 0.45 0.64 0.05 —2.50
Yhteensä — Total 92 0.32 0.18 0.48 0.61 0.04—2.50
Talviaika
—
Winter
Mänty — Pine 95 0.81 0.29 1.10 0.90 0.10—4.69
Kuusi — Spruce .... 29 1.89 0.44 2.30 2.22 0.14—9.58
Koivu — Birch —
Seka — Mixed 23 1.21 0.29 1.50 1.47 0.06—6.98
Yhteensä — Total 147 1.08 0.32 1.40 1.42 0.06—9.58
Kaikki yhteensä —
Grand total 239 0.79 0.27 1.05 1.25 0.04—9.58
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 33
5 18216—71
Kuva 7. Pakkaskausi aiheuttaa vaikeuksia etenkin kuusitukkien kuorinnassa.
Saman sahan haketta talvella ja kesällä.
Fig. 7. Barking, particularly of spruce, renders difficult during spells with hard frost.
Chips made at the same sawmill in winter and in summer.
Sahanhakkeen ostajien soveltama käytäntö kuoren määrityksessä on H a k k i
lan ja Saikun (1972) mukaan varsin kirjavaa. Useimmat sahanhakkeen
käyttäjät lukevat kuitenkin kuoreksi kaiken hakkeesta löytyvän kuoren siis
sekä nilan että kaarnan. Käsillä olevassa tutkimuksessa pyrittiin myös selvit
tämään kuoren eri osasten, irrallisen nilan, irrallisen kaarnan sekä näiden
yhdessä muodostamien nila-kaarnapalojen suhteet. Näiden eri osasten kesken
saatiin sahanhakkeella seuraava tuorepainoista ilmaistu jakautuma prosent
teina näytteiden koko kuorimäärästä.
Nilan ja kaarnan kokonaismäärien osuudet kuoresta olivat kuivapainosta
ilmaistuina 72 ja 28% kesäaikana, 75 ja 25% talviaikana sekä vuotuisina paino
tettuina keskiarvoina 72ja28%.Vapaan nilan osuus koko nilamäärästä oli 7 9 %.
Näinollen sahanhakkeen kuoren eri komponenteista irrallinen nila muodostaa
Irrallinen Irrallinen Nila- Kaarna Nila
kaarna nila kaarna yhteensä yhteensä
Kesäaika . 17 69 14 24 76
Talviaika . 6 71 23 14 86
Yhteensä 11 70 19 18 82
34 Olli Uusvaara 75.4
noin kaksi kolmasosa, ja jäljelle jäävä yksi kolmasosa koostuu suurimmaksi
osaksi nila-kaarnasta samoinkuin yli kaksi kolmasosaa kuoresta on nilaa. Sa
hanhakkeen kuoriosuuden määrityksessä käytännössä aiheuttanee tiettyä epä
varmuutta irrallisen nilan havaittavuus. Vastakuorituista tukeista peräisin
oleva vaalea nila saattaa olla osittain vaikeasti eroitettavissa kun taas
tumman ruskea vanha nila erottuu selvästi. Väriltään ruskean tai mustan
kaarnan suhteen ei liene vastaavanlaista epävarmuutta, joten se tulee aina
lasketuksi mukaan kuoriprosenttiin. Mainittakoon, että Ruotsissa olevan
käytännön mukaan ei ilman kaarnaa olevaa nilaa katsota kuoreksi (A p pe r t
1970), ja kuoren sallittu enimmäismäärä hakkeessa on 0.6 painoprosenttia.
Neuvostoliitossa sensijaan vaatimukset kuoren suhteen ovat väljemmät, sillä
sulfiittikeitossa sallitaan kuorta l.o—1.5 %:iin (hakeluokat I ja IV) sekä
sulfaattikeitossa 1.5—3.0 %:iin (Puskin 1971).
Vertailuaineiston muodostavasta tavanomaisesta kuitupuuhakkeesta saa
tiin kuoriprosentiksi 0.5 (taulukko 19) keskiarvojen ollessa kesäaikana 0.4
ja talvella 0.6 %. Myös kyseisten sellutehtaitten hake näyttäisi siten olevan
talvella jonkin verran runsaskuorisempaa kuin kesällä. Ei ole kuitenkaan
varmaa johtuiko ero lämpötilasta, sillä kesä- ja talvinäytteet eivät olleet
keskenään täysin vertailukelpoisia ja tehtaitten raaka-aineessa sekä sen
laadussa esiintyy tavallisesti vaihtelua, joka saattaa peittää lämpötilan
vaikutuksen.
Taulukko 19. Kuoren määrä paperipuuhakkeessa tehtaattain.
Table 19. Bark percentage of pulpwood chips at various pulp mills.
Tehtaitten ja sahalaitosten käyttämät kuorintamenetelmät eroavat
useimmiten täysin toisistaan, joten kuitupuulla ei esiinny samanlaisia kuori
misvaikeuksia kuin tukeilla. Näinollen paperipuuhakkeen tuloksetkin poik
keavat monessa suhteessa sahanhakkeen kuoriprosenteista. Kahdella hak
keen sulfiitiksi käyttävällä tehtaalla jäi kuoripitoisuus alle 0.1 %:n. Sulfaa
tiksi valmistetun paperipuuhakkeen kuoriprosentti oli 0.7 neljän tehtaan
Kuorta, % — Bark- O
Sisäkuori Ulkokuori Kuori yhteensä *r- t
Vaihteluväli,
Tphrfl il Q
Inner bark Outer bark Total bark
.ft ayt-
teitä, kpl
X CllUcl» kuivapainosta
Pulp mill Tuore- Kuiva- Tuore- Kuiva- Tuore- Kuiva-
Number
of
Range of variation
painosta painosta painosta painosta painosta painosta
"/
sam-ples
dry weight
Of green 0/ dry Of green Of dry Of green Of dry
weight weight weight weight weight weight
A ia 0.3 0.3 1.3 17 0.0—5.8
B 0.2 0.1 0.1 5 0.0—0.8
C 0.3 0.2 0.2 0.2 18 O.o—3.9
D 0.0 ■n Huffl 8 O.o—O.o
E 0.5 0.6 0.7 i.i 1.2 O.o—6.5
F O.o O.o 12 O.o—O.i
Kaikki — All 0.4 0.3 0.2 0.2 0.7 0.0 —6.5
76 A Sahanhakkeen ominaisuuksia 35
keskiarvona, ja näistä yhdellä kuoren määrä ylitti hieman sahanhakkeen laa
tuvaatimukset. Sulfaattimenetelmä sallii siis käytännössä kuoren määrille väl
jemmät liikkumarajat. Nilaa esiintyi yleensä hieman enemmän kuin kaarnaa,
mutta nila- ja kaarnaprosentin ero ei missään tapauksessa kohonnut suu
reksi. Seuraavasta asetelmasta ilmenee paperipuuhakkeen kuoren eri osien
prosenttinen jakautuma suhteessa koko kuoren määrään.
Nilan ja kaarnan osuudet kuivapainosta ilmaistuna olivat 62 ja 38 %.
Sisä- ja ulkokuoren suhteet paperipuuhakkeessa eroavat siis sahanhakkeesta.
Kuoren suhteellisen runsas määrä nilaan verrattuna johtunee pölkkyjen
mutkaisuudesta ja oksaisuudesta. Tällä seikalla ei kuitenkaan ole käytännön
merkitystä, koska kuoriprosentti kaikenkaikkiaan jäi alhaiseksi, ja 29 %
tutkimusta varten kerätyistä paperipuuhakenäytteistä oli lisäksi lähes täysin
kuorettomia.
Määritettäessä hakkeen sisältämän kuoren kosteus saatiin sahanhakkeelle
ja paperipuuhakkeelle seuraavan asetelman mukaiset kosteusprosentit.
Tulosten tarkastelussa on otettava huomioon, että ne eivät anna ehkä
täysin oikeata kuvaa normaalista kuoren kosteudesta. Koska näytteet olivat
muovipusseihin suljettuina verrattain pitkiäkin aikoja, kaarnaosa on saat
tanut imeä hygroskooppisesti kosteutta suljetun tilan ilmasta sekä pussin
seinämistä, mihin viittaa esimerkiksi kaarnan suhteellisen korkea kosteus
prosentti. Aineistossa mukana oleva vesi varastoitujen tukkien kuori on tie
tenkin nostanut kaarnan kosteutta, jossa vaihtelut olivat erittäin suuria,
20—400 prosenttiin. Nilaosan kosteus sensijaan oli verrattain tasainen.
Kirjallisuudessa saadut tulokset kuoren kosteudesta ovat varsin saman
kaltaisia. Käsikirjassa mainitaan vesivarastossa ja maalla säilytettyjen tuk
kien kuoren kosteuden vaihtelevan 150—500 %:iin ja 50—150 %:iin (T uk
kien kuorinta... 1966). Hakkila ja Rikkonen (1970) ovat
saaneet maitse ja uittaen kuljetettujen kuitutukkien kuoren kosteudeksi
158 ja 279 %. Eräällä teollisuuslaitoksella oli tuoreen männynkuoren kosteus
Irrallinen Irrallinen Nila- Kaarna Nila
kaarna nila kaarna
Of
/o
yhteensä yhteensä
Kesäaika
.
28 67 5 29 71
Talviaika
.
29 50 21 38 62
Yhteensä 29 56 15 35 65
Kaarna Nila
O/
/O
Kuori
Yhteensä
Sahanhake 132 291 270
Paperipuuhake 100 194 155
36 Olli Uusvaara 75.4
146 % (H ir n 1970). Tamm is e n (1962 ja 1964) tutkimuksissa vaih
teli kuoren kosteus mäntyrungossa eri korkeuksilla 59—237 prosenttiin ja
kuusirungoissa 87—181 prosenttiin. Smith ja Kozak (1971) ovat tut
kiessaan eräiden Yhdysvaltojen puulajien nilan ja kaarnan ominaisuuksia
todenneet sikäläisen tuoreen männyn ja kuusen kosteuden vaihtelevan nilassa
78—128 %:iin ja kaarnassa 21—75 %:iin.
36. Hakkeen oksapuumäärä
Sahanhakkeeseen mukaan tulevat oksat ovat peräisin runkojen sisäi
sistä oksista, joiden ominaisuudet poikkeavat huomattavasti ympäröi
västä runkopuusta. Keittohakkeen sisältämä oksaosuus aiheuttaa raaka
aineen epätasaisen keittymisen sekä vaikuttaa heikentävästi sellun ja pape
rin lujuusominaisuuksiin. Lisäksi oksamassa aiheuttaa häiriöitä tehtaan
laitteistoissa.
Hakkeen sisältämien oksien osuus on määritetty kuorettomasta näyt
teestä tuorepainoprosentteina, ja tällöin on mukaan laskettu myös oksan välit
tömässä läheisyydessä oleva puuaines, joka myös poikkeaa rakenteeltaan
normaalista runkopuusta. Koska oksien kuiva-ainepaino saattaa olla jopa
kaksinkertainen tavalliseen runkopuun painoon verrattuna, ovat oksien
painoprosentit myös noin kaksi kertaa suurempia kuin vastaavat tilavuus
prosentit (taulukko 20). Oksapuuprosentti olisi muodostunut vielä suurem
maksi, jos tulokset olisi laskettu kuivapainosta, koska oksien kosteus on
Taulukko 20. Sahanhakkeen ja paperipuuhakkeen oksapuuprosentti tehtaattain.
Table 20. Branchwood percentage of sawmill chips and pulpwood chips
at various pulp mills.
runkopuuta alhaisempi. Koska sahanhake koostuu pääasiassa tukkien pinta
puusta ja järeistä rungoista, joiden tyviosassa oksat ovat jo kylestyneet,
on luonnollista että se sisältää vähemmän oksia kuin pinopuutavara. Sahan
Tehdas
Pulp mill
Sahanhake
Sawmill chips
Paperipuuhake
Pulpwood chips
Näytteitä, kpl
Number of
samples
Oksapuuta
paino-%
Branchwood,
weight- %
Näytteitä, kpl
Number of
samples
Oksapuuta
paino-%
Branchwood ,
weight- %
A 22 .23 8 3.82
B 34 .45 5 5.79
C 61 .21 8 2.57
1) 44 .43 8 8.09
B 35 .96 14 5.37
F 31 .58 12 2.47
Kaikki
—
AU 227 .45 55 4.54
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 37
hakkeen ja paperipuuhakkeen oksaprosenttien keskiarvot olivat 1.5 ja 4.5 %.
Kuusikuitutukkien ja kuitupinopuun oksaprosentit olivat Hakkilan ja
Rikkosen (1970) tutkimuksessa 0.8 ja 0.6 % tilavuudesta. Sahanhakkeen
kohdalla voidaan lisäksi jossakin määrin havaita alueellista vaihtelua siten,
että oksien osuus lisääntyy pohjoista kohti. Lisäys on ilmeisesti selitettävissä
Pohjois-Suomen puiden hitaamman kasvun ja sen aiheuttaman epäedulli
semman runkomuodon, oksikkuuden ja latvatukkien osuuden lisäyksen
perusteella.
37. Hakkeen sydänpuumäärä
Puurungon sydänpuulla ymmärretään pintapuuta kuivempaa kuolleiden
solujen muodostamaa vyöhykettä, jossa nestevirtauksia ei enää tapahdu.
Sen paksuus vaihtelee riippuen mm. puun iästä, kasvupaikasta sekä asemasta
metsikössä. Putkiloiden tukkeutuminen sydänpuumuodostuksen yhteydessä
vaikeuttaa myös keittonesteiden imeytymistä lastuihin, ja sydänpuu on näin
ollen eräs hakkeen laadussa ja sellun keitossa epätasaisuutta aiheuttavista
tekijöistä. Kuusen sydänpuuprosentti jäi käsillä olevan tutkimuksen ulko
puolelle, koska riittävän tarkkaa menetelmää sen selvittämiseksi hakkeesta
ei löytynyt.
Seuraavassa asetelmassa esitetään männyn sydänpuuprosentista saadut
tulokset tehtaattain. Vertailun vuoksi on männyn sydänpuumäärä selvitetty
myös sekahakkeesta, jossa se odotetusti jää mäntyä huomattavasti alhai
semmaksi.
Sydänpuuprosentit muodostuisivat jonkinverran suuremmiksi, jos tu
lokset laskettaisiin tilavuudesta, sillä pintapuun puuaineen tiheys 011
sydänpuun tiheyttä korkeampi.
Vaikka aineisto oli suppeahko, se osoittaa selvästi, että tehtaitten välillä
on huomattavia eroja sydänpuun määrässä ja, että sydänpuuprosentti kasvaa
tasaisesti Keski-Suomesta pohjoista kohti. Noin 10 % sahanhakkeesta val
mistetaan katkaisupätkistä, joista pääosa sydänpuuosuudesta lienee peräi
Sydänpuuta, °/o
Tehdas
Mänty-
suhanhake
Sekaliake
A 5.3
B 6.7 2.9
C 6. il 1.2
D 10.1 2.0
E 15.8 6. 4
F 19.3
Yhteensä 9.7 2.6
Olli Uusvaara 38 75.4
sin. Tavallisen mäntypaperipuun sydänpuuprosentti vaihtelee Etelä- ja
Pohjois-Suomen välillä 16—35 prosenttiin Hakkilan (1968) mukaan.
Mäntysahanhakkeen sydänpuuprosentti näyttäisi siten olevan Etelä-Suo
messa noin yksi kolmasosa ja Pohjois-Suomessa kaksi kolmasosaa vastaa
vasta mäntypaperipuun sydänpuun määrästä. Myös Bruun (1967) on
todennut männyn sydänpuun määrän vaihtelevan huomattavasti maantie
teellisten alueiden välillä. Hänen tutkimuksissaan mäntypaperipuun sydän
puuprosentti vaihteli maan eri osissa 14—41 %:n tilavuudesta.
38. Hakkeen palakoko
381. Hakkeen -pituusjakautuma
Massan keittotuloksen onnistuminen riippuu mitä suurimmassa määrin
keitettävien puukappaleiden koosta ja kokojakautuman tasaisuudesta. Sen
vuoksi hake pyritään valmistamaan palakooltaan sellaiseksi, että keittokus
tannukset ovat mahdollisimman alhaiset ja saatava tuote täyttää sille ase
tettavat vaatimukset. Palakoko jakautuma on eräs hakkeen laadun tunnus,
jota pyritään tutkimaan rakoseulonnalla ja reikäseulonnalla (kuvat Bja 9)
Kuva 8. Williams-seulan paksuusjaeryhmät.
Fig. 8. Fractions of chip thickness as obtained from a Williams screen.
Sahanhakkeen ominaisuuksia 75.4 39
Kuva 9. Williams-seulan pituusjaeryhmät.
Fig. 9. Fractions of chip length as obtained from a Williams screen.
tai niiden yhdistelmällä. Suomessa on käytössä yleisimmin reikäseulonta kun
taas Ruotsissa molemmat menetelmät on osittain yhdistetty. Tutkimuksissa
on voitu osoittaa, että hakkeen paksuusjakautumien erot voivat olla suuret
vaikka Williams-seulajakautumat ovat lähes samanlaiset (B aus c h ja
Hartler 1960, Wahlman 1967). Samoin jos käytetään Williams
seulaa ja käsilajittelua, saadaan samalle hake-erälle erilaisia palapituusjakau
tumia (Dahm ja Loschbrandt 1960). Nykyiset seulontamenetel
mät antavat kuvan hakkeen palakoosta, mutta eivät ilmaise sen laatua
keiton kannalta, esim. puusyiden pituutta, lastujen vaurioituneisuutta ja
halkeilun aiheuttamaa keittyvyyttä (Keays ja Hatton 1971).
Tarkasteltaessa sahanhakkeen palapituutta on syytä verrata saatuja tu
loksia käytön kannalta edullisimpaan ja tarkoituksenmukaisimpaan pala
pituusjakautumaan. Sulfaatti- ja sulfiittimassateollisuudessa halutuimmat
hakkeen jakautumat eroavat jonkinverran toisistaan siten, että edellinen
toivoo lyhimmissä jaeryhmissä hieman suurempia ja pitemmissä vastaavasti
pienempiä jakautumaprosentteja. Palakoon osalta optimihakkeelle voidaan
esittää havupuilla seuraavat rajat:
sulfaattikeitto: pituusjae 13—25 mm. , paksuus 3—5 mm
sulfiittikeitto: pituusjae 19—25 mm, paksuus n. 5 mm
40 Olli Uusvaara 75.4
Taulukko 21. Sahanhakkeen pituusjakautuma tehtaattain.
Table 21. Length distribution of sawmill chips at various pulp mills.
Taulukko 22. Paperipuuhakkeen pituusjakautuma tehtaattain.
Table 22. Length distribution of pulpwood chips at various pulp mills.
Mainittakoon, että Neuvostoliiton selluloosa- ja paperiteollisuudessa suosi
tellaan hakepalojen optimipituudeksi 18 mm ja maksimipaksuudeksi 5 mm,
joten suositellut dimensiot ovat Suomessa käytettyjen kaltaiset (Puskin
1971).
Näytteitä,
kpl
Pituusjae, mm
Fracktion of length , mm. yhteensä,
Pulp mill N umbe r
of samples > 32 32—25 25—19 19—lö 16—13 13—6 6—3 < 3
°/
/o
Total
Ke St iaika - — Summer
0 '
/O ' pet.
A
B
C
D
E
F
Kaikki
—
All
14
13
24
20
13
14
98
2.4
2.1
1.3
1.0
0.6
2.2
1.6
6.4
6.6
8.2
5.5
4.1
10.0
6.8
15.9
19.5
20.3
20.1
19.2
24.3
19.8
14.4
14.6
15.9
17.7
18.4
17.2
16.9
18.6
18.6
19.0
19.9
21.6
17.7
19.7
35.5
35.8
32.8
32.4
33.7
26.3
31.8
6.0
2.6
2.2
3.0
2.4
2.0
3.0
0.8
0.5
0.3
0.4
0.2
0.3
0.4
10
10
10
10
10
10
10
Ta h 'iaika
—
Winter
0/
/o pct.
A
B
C
U
E
F
Kaikki — All
10
23
42
24
11
24
134
1.4
1.2
1.0
0.7
0.5
0.6
0.9
5.5
5.3
4.4
4.4
2.9
3.5
4.3
16.2
19.0
17.1
16.9
14.7
14.3
16.5
15.8
14.2
14.6
15.1
15.1
15.4
14.9
19.8
18.3
18.9
17.1
19.5
16.9
18.4
36.1
37.8
39.3
38.0
43.6
42.7
40. o
4.5
3.1
4.6
5.6
3.4
6.1
4.3
0.7
1.1
0.1
2.2
0.3
0.5
0.7
10
10
10
10
10
10
10
Tehdas
Näytteitä,
kpl
Pituusjae, mm
Fracktion of length, vim Yhteensä.
Pulp mill Number
of samples > 32 32—25 25—19 19—16 16—13 13—6 0—3 < 3
°/
/o
Total
Kesäaika
-
—
Summer
0/
/o -pci.
A 9 6.6 15.3 23.9 14.8 14.6 21.4 2.7 0.7 100.»
C 10 4.3 7.5 16.5 13.0 16.5 33.3 7.1 1.8 100. o
F 12 6.0 14.0 22.4 14.8 17.6 22.5 2.2 0.5 lOO.o
Kaikki
—
Ali 31 5.6 12.3 20.9 14.3 16.4 25.7 3.9 0.9 100.O
Talviaika
—
Winter
0/
/o ■pet.
A 8 7.7 17.4 30.7 12.4 11.5 17.4 2.0 0.9 100.O
B 5 9.2 13.5 23.4 14.4 15.0 22.5 1.8 0.2 100.O
C 8 9.0 14.5 21.7 14.2 14.5 22.0 3.3 0.8 lOO.o
D 8 16.5 23.6 23.2 12.5 9.6 13.3 1.2 0.1 100.O
E 10 2.2 6.8 21.4 14.9 15.7 30.9 5.7 2.4 100.O
Kaikki — AU 39 8.3 14.4 23.0 13.9 13.6 22.6 3.2 1.0 lOO.o
Sahanhakkeen ominaisuuksia 75.4 41
5 18216 —7l
Taulukoissa 21 ja 22 sekä kuvissa 10 ja 11 esitetään sahanhakkeen ja
paperipuuhakkeen pituusjakautumaprosentit tehtaattain sekä keskiarvo
tuloksina. Sahanhake on paperipuuhakkeeseen verrattuna keskimäärin ver
rattain pienipalaista, ja huomattavin ero on pituusryhmässä 13—6 mm eri
tyisesti talviaikana (kuvat 12 ja 13). Tehtaitten oman hakkeen eri pituus
ryhmien jakautuma on sahanhaketta tasaisempi, eikä vuodenaikojen välillä
ole huomattavaa eroa. Äärijakeitten, yli 32 mm ja alle 6 mm, osuudet olivat
sahanhakkeella kesä- ja talviaikana 5.0 ja 5.9 % sekä paperipuuhakkeella
10.4 ja 12.5 %. Hakelajit poikkesivat siis myös tässä suhteessa huomattavasti
toisistaan. Koska ostohakkeen laatuvaatimusten mukaan karkeitten ja hie
nojen äärijakeitten osuuden yläraja on 5 %, täyttää sahanhake palakoolle
asetetut vaatimukset kesäaikana, mutta ylittää ne talven kylmimpinä
kuukausina vajaalla prosentilla.
Lisäselvityksenä tehtaan A kesäaikana keskiarvosta huomattavasti poik
keavaan jakautumaan on mainittava, että kokeitten aikana huomattavim
man sahanhakkeen toimittajan raaka-aine käsitti 38 % pelkkahaketta, joka
on varsin lyhytpalaista (vrt. alla). Samaan suuntaan vaikutti erään toisen
sahalaitoksen koivuhake, jossa hakkurin säädöstä johtuen alle 13 mm:n
jäkeen osuus oli huomattavan suuri.
Jos tarkastellaan tuloksia sulfaattikeittoa varten suositellun palakoko
jakautuman kannalta, asettui jakautumasta välille 13—25 mm sahan
hakkeesta kesä- ja talviaikana 56 ja 50 % ja vastaavasti paperipuuhakkeesta
52 %. Kun palakoko jakautumat laskettiin eri keittomenetelmiin käytetystä
raaka-aineesta saatiin seuraavat jakautumat:
Isomäen (1966) suorittamissa lastutuskokeissa saatiin seitsemän eri
hakkurin hakkeesta seulottaessa seuraava palapituusjakautuma.
Eräällä suurella sahalaitoksella käytetyn pelkkasahauksen yhteydessä
syntyvästä hakkeesta otettiin näytteitä, joiden erikoisluonteen johdosta pala
kokoa koskevat tulokset käsiteltiin erikseen. Pelkkasievistyshakkeen pala
pituus jakautuma oli seuraava:
Pituusjae, mm
Menetelmä yli 32 32—25 25 — 19 19—16
O/o
16— 13 13—6 6—3 alle 3
Sulfaatti . . 1.3 5.6 18. , 1 15.2 18. 7 36.7 3.6 0.8
Sulfiitti . . . 0.8 4.6 17. , 3 16.3 19. 0 38.0 3.7 0.3
yli 32 32—25 25—19
Pituusjae, mm
19—16 16—13
o/
13—6 6—3 alle 3
6.1 8.5 21.7 14.9 17.4 26.5 3.5 1.4
yli 32 32—25 25—19
Pituusjae, mm
19—16 16—13
o/
13—6 6—3 alle 3
1.6 4.7 16.0 17.4 27.7 28.5 3.5 0.6
42 Olli Uusvaara 75.4
Kuva 10. Hakkeen pituusjakautuma. Kesäaika.
Fig. 10. Length distribution of chips in summer.
Kuva 11. Hakkeen pituusjakautuma. Talviaika.
Fig. 11. Length distribution of chips in winter.
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 43
Kuva 12. Sahanhaketta (a) ja paperipuuhaketta (b).
Fig. 12. Sawmill chips (a) and pulpwood chips (b).
Kuva 13. Erään sahan kovalla pakkassäällä (a) ja kesäaikana (b)
valmistamaa haketta.
Fig. 13. Chips made at a sawmill during winter frost (a) and in summer (b).
44 Olli Uusvaara 75.4
382. Hakkeen paksuusjakautuma
Erityisesti sulfaattimenetelmässä on hakkeen paksuudella suuri merkitys,
sillä keittonesteitten pääasiallisin imeytyminen lastuihin tapahtuu lastujen
poikkisnuntaan. Taulukossa 23 sekä kuvissa 14 ja 15 esitetään sahanhakkeen
ja taulukossa 24 paperipuuhakkeen paksuusjakautumat. Taulukoiden tu
Taulukko 23. Sahanhakkeen paksuusjakautuma tehtaattain.
Table 23. Thickness distribution of sawmill chips at various pulp mills.
Taulukko 24. Paperipuuhakkeen paksuusjakautuma tehtaattain.
Table 24. Thickness distribution of pulpwood chips at various pulp mills.
Tehdas
Näytteitä,
kpl
Paksuusjae, mm
Fracktion of thickness, mm Yhteensä,
Pulp mill Number
of samples > 10 10—8 8—6 6—4 4—2 < 2
%
Total
Kesäaika — Summer
% —pct.
A
B
C
D
E
F
Kaikki — Ali
14
13
24
20
13
14
98
6.7
3.6
3.7
4.3
2.4
6.7
4.4
6.3
5.0
5.2
7.3
4.1
12.6
6.4
13.2
19.5
21.4
20.9
19.3
28.4
20.5
38.3
39.0
41.1
40.6
43.0
32.0
39.4
27.2
28.4
24.8
22.6
26.9
17.0
24.7
8.3
4.5
3.8
4.3
4.3
3.3
4.6
100.O
100.O
100.11
100.O
100.O
100.O
100. o
Talviaika — Winter
% — vt-
A
B
C
D
E
F
Kaikki — All
10
23
42
24
11
24
134
4.8
2.7
2.5
3.7
2.4
3.8
3.0
7.4
4.4
3.4
5.4
3.9
7.8
4.9
14.7
15.6
11.6
15.9
13.5
21.5
14.9
40.3
38.1
38.3
34.5
34.1
32.2
36.2
27.3
32.7
37.6
30.8
38.7
27.7
33.8
5.5
6.5
6.6
9.7
7.4
7.2
7.2
lOO.o
100.0
100.O
lOO.o
lOO.o
100.O
lOO.o
Tehdas
Näytteitä,
kpl
Paksuusjae, mm
Fracktion of thickness, mm
Yhteensä,
Pulp mill Number
of samples > 10 10—8 8—6 6—4 4—2 < 2
/o
Total
Kesäaika — Summer
%—pet-
A
C
F
Kaikki
—
Ali
9
10
12
31
9.1
3.7
8.2
7.0
12.5
6.2
8.6
8.9
29.5
21.3
25.4
25.3
31.8
34.0
37.9
34.9
13.5
26.1
17.3
19.0
3.6
8.8
2.6
4.9
100.0
100.0
100.0
100.O
Talviaika — Winter
%—pct.
A
B
C
D
K
Kaikki — Ali
8
5
8
8
10
39
7.0
9.4
6.8
13.1
3.4
7.6
9.8
10.0
10.4
23.4
3.5
11.1
29.4
29.6
31.8
32.5
14.8
26.8
33.0
32.4
31.4
22.0
39.0
31.9
16.3
16.0
15.8
7.6
29.8
17.8
4.5
2.6
3.8
1.4
9.5
4.8
lOO.o
lOO.o
lOO.o
100.O
lOO.o
lOO.o
Sahanhakkeen ominaisuuksia 75.4 45
Kuva 14. Hakkeen paksuusjakautuma. Kesäaika.
Fig. 14. Thickness distribution of chips in summer.
Kuva 15. Hakkeen paksuusjakautuma. Talviaika.
Fig. 15. Thickness distribution of chips in winter.
46 Olli Uusvaara 75.4
lokset eivät ole parhaat mahdolliset tarkastella, koska niissä mänty- ja
lcuusihakkeen tulokset on laskettu yhteen kun taas sulfaatti- ja sulfiitti
hakkeella on jonkinverran erilaiset paksuusvaatimukset. Käyttötavan
mukaan ryhmiteltynä sahanhakkeen paksuusjakautuma oli seuraava:
Paksuudeltaan sopivimmat hakedimensiot asettuvat siis luokan 6—2
mm:n välille. Tähän välille asettui sahanhakkeen paksuusjakautumasta
yhteensä 64 % kesällä ja 70 % talvella. Paperipuuhakkeessa vastaavan pak
suusluokan osalle tulee noin 50 % jakautumasta, jolloin 40—45 % muodos
tuu karkeammista paksuusryhmistä. Sellutehtailla valmistettu normaali
massapuuhake on siis etenkin talvisaikana huomattavasti sahanhaketta kar
keampaa, joskin myös tehtaitten välillä vallitsi huomattavia jakautuma
eroja. Joidenkin tehtaiden tulokset eivät juuri poikenneet sahanhakkeen
keskiarvojakautumasta.
Tehtaan A kohdalla on pelkkahake vaikuttanut hakkeen paksuusjakau
tumaan mm. siten, että luokan 6—4 mm osuus on kasvanut. Koivuhake
taas on vaikuttanut tässä pituusluokassa päinvastaiseen suuntaan.
Pelkkahakkeen paksuus keskittyy 6—2 mm:n välille. Salminen
(1968) ja Kivinen (1970) mainitsevat pelkkahakkurin terien leikkaa
van parallelihaketta, jonka paksuus on viisi millimetriä paitsi sisempien
terien, jotka leikaavat kerrallaan kolme millimetriä. Pelkkahakkeen eri
paksuusluokkien osuudet olivat seuraavat:
Seulontatulosten perusteella nähdään, että sahanhake ja paperipuuhake
eroavat palakoko jakautumaltaan toisistaan verrattain paljon. Käytettäessä
kumpaakin haketta sekaisin massan keitossa, kuten käytännössä useimmiten
tapahtuu, on tällä seikalla tietty merkityksensä niin itse keittoprosessin kuin
saatavan tuotteenkin kannalta. Sahanhake täyttää keskimäärin sille asetetut
vaatimukset, joskin haittapuolina jollakin määrätyllä useiden sahojen valmis
tamaa haketta käyttävällä tehtaalla voivat olla sahanhakkeen laadulliset
epätasaisuudet. Erot sahanhakkeen ja paperipuuhakkeen koostumuksessa
johtunevat pääasiassa hakkurityypeistä, niiden terien asennuseroista sekä
eroavaisuudesta seulonnassa.
Paksuusjae, mm
yli 10 10—s 8—G
%
0—4 4—2 alle 2
Sulfaattimenetelmä 3.6 5.0 15.9 38.6 30.6 6.3
Sulfiittimenetelmä
....
3.5 6.5 19. s 35.4 28.9 5.9
Paksuusjae, mm
yli 10 10—8 8—6 6—4 4—2 alle 2
%
1.1 2.0 7.4 67.3 17.0 5.2
TIIVISTELMÄ
Tutkimus on jatkoa vuonna 1969 ilmestyneelle sahanhakkeen painoa ja
tiheyttä Etelä-Suomessa käsittelevälle selvitykselle. Näitä sahanhakkeen
ominaisuuksia ja arvoa koskevia tutkimuksia laajennettiin alueellisesti sekä
pyrittiin saamaan lisäselvitystä eräisiin hakkeen laatuun vaikuttaviin teki
jöihin. Samanaikaisesti tehtiin vertailuja sahanhakkeen ja tehtaitten tavan
omaisen paperipuuhakkeen sekä kesä- ja talviaikana muutoin samoissa olo
suhteissa valmistetun hakkeen välillä.
Aineisto kerättiin Keski- ja Pohjois-Suomesta suunnilleen Savonlinna—
Jyväskylä —Vaasa-linjan pohjoispuolelta siten, että se kattaisi mahdollisim
man täydellisesti alueen, jonka puuraaka-aineella on taloudellista merkitystä
sahateollisuuden kannalta.
Sahanhakkeen tilavuusyksikön tuorepaino, kuivapaino sekä niiden vaih
telut selvitettiin kuudelle sellutehtaalle autokuormina tuodusta hakkeesta.
Koekuormat punnittiin ja mitattiin sekä hakkeen toimittajalla että vastaan
ottajalla. Jokaisen punnitun kuorman eri osista otettiin s—lo5 —10 kosteusnäy
tettä purkamisen yhteydessä. Tästä erästä sekoituksen jälkeen erotetusta
noin litran suuruisesta näytteestä määritettiin myös puuaineen tiheys (kg /
k-m 3 ) sekä sydänpuuprosentti.
Kunkin sahan hakkeesta tehtiin seulontakokeita hakkeen palapituuden
ja paksuuden selvittämiseksi. Näytteitten koko oli noin 16 litraa, josta kui
tenkin litran erä käytettiin kuoriprosentin ja oksapuuprosentin määrittä
miseksi.
Autokuormina kerättyä sahanhakeaineistoa täydennettiin joiltakin osin
rautateitse kuljetetusta hakkeesta otetuilla näytteillä.
Tehtaitten paperipuuhakenäytteitten otossa käytettiin yleistä näytteen
ottomenetelmää, jossa kuljetinhihnaita tietyin aikavälein kerätystä noin
200 litran hakekasasta otettiin tarvittava näyte perusteellisen sekoituksen
jälkeen. Kuitupuuhakkeesta määritettiin palakokojakautuma, kuoriprosentti
sekä osasta näytteitä puuaineen tiheys ja oksapuuprosentti.
Tutkimusaineisto käsitti kaikkiaan 736 koekuormaa, joissa veto- ja perä
vaunut on käsitelty erillisinä. Näistä 154 oli punnitsemattomia. Mänty-,
kuusi- ja havusekahakekuormien lukumäärät olivat 480, 127 ja 100 kpl.
48 Sahanhakkeen ominaisuuksia 75.4
Lisäksi aineisto käsittää 10 kuormaa koivuhaketta.
Paperipuuhakenäytteitä oli aineistossa 70 kpl.
Merkityksellisimmät tutkimustulokset olivat pääkohdittain seuraavat.
1. Kuljetuksen aikana tapahtuvan painuman suuruus oli kesä- ja talvi
aikana vetovaunulla 5.5 ja 3.6 % sekä perävaunulla 8.4 ja 4.9 %. Pääosa
painumasta tapahtuu, kuten jo aiemmissakin tutkimuksissa on havaittu,
kesäaikana ensimmäisten 40—50 km:n matkalla. Talvella sensijaan kuorma
jäätyi keskimäärin jo 10 kilometrin kuljetuksen aikana eikä vajoama 10—
250 km:n välillä enää juuri lainkaan kasvanut.
2. Kuljetusmatkan aiheuttaman kuorman tiivistymisen ohella hakkeen
tiheyteen vaikuttavat hakepalojen pituus sekä etenkin niiden paksuus.
Koska kunkin hakkurin valmistama hake on palakoko jakautumaltaan yksi
löllistä, havaittiin myös haketiheyden vaihtelevan huomattavasti hakkureit
tain. Nyt sekä aiemmin Etelä-Suomessa tehdyn tutkimuksen mukaan voi
daan lähtömittauksen mukaisena tiheytenä käyttää sekä kesällä että tal
vella 0.375 k-m 3/i-m 3 . Kuormien jäätyminen talvella sensijaan vaikuttaa
tiheyttä pienentävästi. Vastaanottomittauksen perusteella saatavana tihey
tenä voidaan suositella 0.392 talviaikana tai 50—55 km:n keskikuljetus
matkoilla sekä 0.40 2 k-m 3/i-m 3 kesäaikana keskikuljetusmatkan ollessa
70—90 km.
3. Sahanhakkeen kosteus riippuu pääasiassa sahattavien tukkien pinta
osan kosteudesta, joka vaihtelee metsätuoreella puulla jonkinverran vuoden
ajan mukaan sekä varastoiduilla tukeilla varastoimistavan ja -ajan mukaan.
Vesi varastoiduista ja toisaalta metsätuoreista tai maavarastoiduista tukeista
valmistetun sahanhakkeen kosteusprosenteiksi saatiin 145.9 ja 120. o %
kuivapainosta sekä 59. l ja 53.3 % tuorepainosta ilmaistuna. Samanaikai
sesti molempia varastoimistapoja käytettäessä oli keskimääräinen kosteus
133.3 %.
4. Sahanhakkeen tuorepaino vaihtelee kosteudesta riippuen erittäin pal
jon. Esimerkiksi maavarastoiduista ja sekä vedessä että maalla varastoi
duista tukeista peräisin olevan hakkeen irtokuutiopainojen hajonnat olivat
19.2 ja 33.1 kg/i-m
3
. Täsmällisiä tilavuusyksikön tuorepainoja ei sahanhak
keelle siis voi laajankaan aineiston pohjalta antaa. Mänty- ja kuusisahan
hake painoivat vesivarastosta peräisin olevasta raaka-aineesta valmistettuina
keskimäärin 379.4 ja 386.6 kg/i-m 3 sekä maavarastosta 354.2 ja 327.2 kg/i-m 3 .
Jäätymisen vaikutus painoon ilmenee verrattaessa lähtö- ja tulomittauksen
mukaisen irtokuutiopainon eroa, joka kesällä oli keskimäärin 21 ja talvella
14 kg/i-m 3 .
5. Hakeirtokuutiometrin kuivapaino kuljetettavassa kuormassa riippuu
hakkeen tiivistymisestä sekä kyseessä olevasta puulajista. Mänty-, kuusi-,
koivu- ja sekahakkeen kuivapainot olivat keskimäärin 158.8, 148.2, 196.5 ja
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 49
7 18216 —7l
157.5 kg/i-m 3 tehtaalla mitattuina. Kesäaikana taas tilavuusyksikön paino
oli 3—4 kg/i-m 3 talvella saatuja arvoja korkeampi.
6. Puuaineen tiheys mänty-, kuusi- ja koivusahanhakkeilla oli keski
määrin 404.5, 377.5 ja 506.3 kg/i-m 3 . Lisäksi voitiin todeta männyn puu
aineen tiheyden laskevan Etelä-Suomesta pohjoista kohti siirryttäessä.
Aikaisemmin Etelä-Suomessa saadun keskiarvon ja pohjoisimman tehtaan
männyn puuaineen tiheyden erotus oli 33 kg/k-m 3 eli noin 7.5 %. Myös
kuusihakkeella puuaineen tiheys vaihteli eri tutkimuspaikoissa, mutta selviä
eroavuuksia maantieteellisten alueiden välillä ei havaittu.
7. Ohuista sahauspinnoista valmistetussa hakkeessa kuoriprosentti nou
see helposti korkeaksi mikäli sahatukin kuorinta epäonnistuu. Tulokset
osoittavat sahanhakkeen kuoriprosentin voivan kohota talviaikana etenkin
kuusella huomattavasti ostajan sallimaa 1 %:n ylärajaa korkeammaksi.
Koska kuorinnan suhteen vaikeuksia tuottavia kylmiä kuukausia on vuo
dessa vain 3—4, jää kuoriprosentin vuotuinen keskiarvo käytännössä
kuitenkin selvästi alle yhden prosenttiyksikön. Sahanhakkeen kuoren keski
määräisiksi kuivapainoprosenteiksi saatiin 0.5 kesäaikana sekä 1.4 talvi
aikana. Vertailuaineiston muodostavassa kuitupuuhakkeessa oli kuoripro
sentti 0.5 keskiarvojen ollessa kesäaikana 0.4 ja talvella 0.6 %. Puun kuori
koostuu kahdesta kerroksesta, sisäkuoresta eli nilasta ja ulkokuoresta eli
kaarnasta molempien komponentien esiintyessä sahanhakkeessa sekä erillisinä
että toisiinsa liittyneinä. Nilan ja kaarnan kokonaismäärien osuudet kuo
resta olivat kuivapainosta ilmaistuina 72 ja 28 % sahanhakkeella sekä 62 ja
38 % paperipuuhakkeella.
8. Sahanhakkeen sisältämä oksapuuaines on peräisin runkojen sisäisistä
oksista, joiden ominaisuudet poikkeavat huomattavasti ympäröivästä runko
puusta. Oksien osuus määritettiin kuorettomasta näytteestä, ja mukaan las
kettiin myös oksan välittömässä läheisyydessä oleva puuaines. Sahanhakkeen
ja paperipuuhakkeen oksaprosenttien keskiarvot olivat 1.5 ja 4.5 % näytteen
tuorepainosta.
9. Koska valtaosa sahanhakkeesta muodostuu tukkien pintaosien puu
aineesta, jää sen sydänpuuprosentti paperipuuhaketta alhaisemmaksi. Tutki
muksessa selviteltiin vain mäntysahanhakkeen sydänpuuprosenttia sekä
männyn sydänpuun osuutta mänty-kuusi sekahakkeessa. Niiden keskiarvot
olivat 9.7 ja 2.6 %. Tutkimus osoitti myös sydänpuuprosentin huomattavaa
ja tasaista nousua Keski-Suomesta pohjoista kohti.
10. Jäätyneen puun haketus vaikutti talviaikana sahanhakkeen pala
kokoa pienentävästi siten, että pituusryhmän 13—6 mm ja paksuusluokkien
alle 4 mm osuuksissa tapahtui huomattavaa nousua. Verrattaessa keskenään
sahanhaketta ja paperipuuhaketta todettiin edellinen lyhyt- ja ohutpalai
semmaksi etenkin talvella. Äärijakeitten, yli 13 mm ja alle 6 mm, osuudet
50 Olli Uusvaara 75.4
olivat sahanhakkeella kesä- ja talviaikana 5.0 ja 5.9 % sekä paperipuuhak
keella 10.4 ja 12.5 %. Koska ostohakkeen laatuvaatimusten mukaan kar
keitten ja hienojen äärijakeitten yläraja on 5 %, täytti sahanhake pala
koolle asetetut vaatimukset kesäaikana mutta ylitti ne talviaikana vajaalla
prosentilla.
Pelkkasievistyskoneen valmistama hake todettiin tavaomaiseen osto
hakkeeseen verrattuna huomattavasti hienojakeisemmaksi. Suurin ero oli
paksuusluokassa 6—4 mm, jonka keskimääräiset osuudet tavallisessa sahan
hakkeessa ja pelkkasievistyshakkeessa olivat 37 ja 67 %.
KIRJALLISUUTTA
Anttikoski, Aimo. 1970. Sahanhake massan raaka-aineena tehtaan näkökan
nalta. Sahamies
n:o
1.
Appert, E. 1970. Sahanhakkeen kauppa ja laatuvaatimukset sekä ostajan ja
myyjän välisen yhteistyön kauppa Ruotsissa. Esitelmä hakesymposiossa
Aulangolla. Moniste. 4 s.
Baus c h, H. and Hartler, N. 1960. Determination of chip dimensions. Svensk
papperstidning 63: 10.
Borlew, Peter, B. and Miller, Roy, L. 1970. Chip thickness: a critical
dimension in kraft pulping. Tappi 53: 11.
Bruun, Henrik. 1967. Selluteollisuuden käyttämän männyn ja kuusen sydän
puupitoisuus. Kemian teollisuus 24: 20—22.
Dah m, H. P. and Loschbrandt, F. 1960. Fliskvalitet och flishugging.
Norsk skogindustri 14: 11.
Hakkila, Pentti. 1966. Investigations on the basic density of Finnish pine,
spruce and birch wood. MTJ 61.5.
—»— 1968. Geographical variation of some properties of pine and spruce pulpwood
in Finland. MTJ 66.8.
—»
— 1969. Weight and composition of the branches of large scots pine and Norway
spruce trees. MTJ 67.6.
Hakkila, Pentti ja Rikkonen, Pentti. 1970. Kuusitukit massan
raaka-aineena. Folia Forestalia 92.
Hakkila, Pentti ja Saikku, Olli. 1972. Kuoriprosentin määritys sahan
hakkeesta. Folia forestalia 135.
Hartler, N. 1958. Flishuggningens inverkan pä massakvaliteten. Svensk pappers
tidning 61: 18 b.
Hartler, N. och Östberg, K. 1959. Impregneringen vid sulfatkoket. Svensk
papperstidning 62: 15.
Hatton, J. V. and Kea y s, J. L. 1970. Effect of chip dimensions and moisture
content in kraft pulping of western hemlock and eastern black spruce chips.
Canadian forestry service, Department of fisheries and forestry. Forest products
laboratory.
Heiskanen, Veijo. 1962. Tutkimuksia siirrettävillä hakkureilla valmistetun
hakkeen ominaisuuksista. Pienpuualan Toimikunnan Julkaisuja 134.
Hirn, Risto. 1970. Kuoren, sahausjätteen ja puupölyn käyttö polttoaineena.
Puumies n:o 12.
Isomäki, O. 1966. Tutkimus sahanhakkeen laatuun, saantoon ja kustannuksiin
vaikuttavista tekijöistä. MTJ 62.4.
—»— 1969. Sahausjätteet, niiden määrät ja laatu. Sahamies n:o 8.
-—»— 1970. Koneiden ja laitteiden vaikutus hakkeen saantoon ja laatuun. Lyhennelmä
alustuksesta hakesymposiossa Aulangolla. Sahamies n:o 2.
Kea y s, J. L. and Hatton, J. V. 1970. Development of a chip quality index.
Canadian forestry service, Department of fisheries and forestry. Moniste 9 s.
•—»— 1971. A proposed chip quality analytical procedure for pulp mills. Forest prod
ucts laboratory. Canadian forestry service, Department of fisheries and forestry.
Intern report VP-63.
52 Olli Uusvaara 75.4
Kivinen, Paavo. 1970. Pientukki sahatavaraksi? Esitelmä Pientukki- ja seka
vaneripäivillä Lappeenrannassa. Sahamies n:o 6.
Lafleur, A. 1966. Utilization of by-products chips. Pulp and paper magazine
of Canada 67: 12.
Ljungqvist, Karl Johan. 1967. S&llning av flis med spaltsäll. Svensk pap
perstidning 70: 12.
—»— 1970. Slot screen for chip size studies developed at Uddeholms. Pulp and paper
magazine of Canada. 12: 1.
De Montmorency, W. H. 1969. Wood chips for the chemical and mechanical
pulp processes. Pulp and paper magazine of Canada 70: 6.
Nevalainen, Kauko. 1968. Havupuukuoren sellukeitto. Esitelmä Leningradissa.
Moniste 16 s.
Nikki, Marjatta. 1968. Hakkeen ominaisuuksien vaikutuksesta massan val
mistuksessa. Haketutkimustoimikunta. Moniste 20 s.
Nylinder, Per. 1959. Synpunkter pa produktionens kvalitet. Kungl. Skogs
högskolan institutionen för virkeslära. Nr. U2.
Orsl e r, R. J. 1970. The pulping of mill waste. Timber trades journal. Forestry
and homegrown timber. Supplement to TTJ 31.
Palenius, Ilpo. 1970. Tutkimukset hakkeen laadun vaikutuksesta massan omi
naisuuksiin ja laadun määritystavat. Sahamies n:o 2.
Pes e z, G. A. 1960. Use of mill residues for the paper industry. The northeastern
logger. Vol. 8: 9.
Puskin, Ju. A. 1971. Sepa iz othodov lesvpilenija. Sahanhake, Pp 12—20.
Moskova.
Puumassan valmistus 11. 1968. Suomen Paperi-insinöörien Yhdistyksen oppi- ja käsi
kirja. Helsinki.
Ruotsalaiset hakkeen laatuvaatimukset. 1969. Sahamies n:o 4.
Sahanhake ja paperipuuhake massan raaka-aineena. 1969. Haketutkimustoimikunta.
Moniste 19 s.
Salminen, K. 1968. Uusia sahauskoneita. Sahamies n:o 1.
Saukkonen, M. 1971. Hakkeen näytteenotto- ja laatuanalyysimenetelmät.
Keskuslaboratorio Oy. Seloste n:o 1045. Sisäinen raportti.
Sivutuoteuutisia. 1969. Sahamies n:o 4.
Smith, J. H. G. and Koz a k, A. 1971. Thickness, moisture content and specific
gravity of inner and outer bark of some pacific northwest trees. Forest products
journal 21: 2.
Sproul, Reavis C. 1969. Fiber, chemical and agricultural products from
southern pine bark. Forest products journal 19: 10.
Taipale, Arvo. 1962. Tutkimuksia Karhula 312-kenttähakkurin hakesaannosta
ja hakkeen ominaisuuksista koivuhalkoa lastutettaessa. Pienpuualan Toimi
kunnan Julkaisuja 136.
Tamminen, Z. 1962. Fuktighet, volymvikt m.m. hos ved och bark. I. Tall.
Skogshögskolan institutionen för virkeslära. Rapporter nr. R 41.
—»— 1964. Fuktighet, volymvikt m.m. hos ved ooh bark. 11. Gran. Skogshögskolan
institutionen för virkeslära. Rapporter nr. R 47.
Tukkien kuorinta ja kuoren käyttö. 1966. Sahateollisuuden sivutuoteyhdistys r.y.
Pori.
Uusvaara, O. 1969. Sahanhakkeen tiheys ja paino. MTJ 67.3.
Wahlman, M. 1967. Lastupaksuuden merkitys sulfaattikeitossa ja lastupaksuus
määritys. Paperi ja puu n:o 3.
ON THE PROPERTIES OF SAWMILL CHIPS
Summary
The present paper is a sequel to an earlier work by the same author on the density
and weight of sawmill chips under the conditions prevailing in southern Finland
(Uusvaara 1969). In 1970 the study of the properties of sawmill chips was ex
tended to cover even the central and northern parts of Finland, at the same time it
was attempted to gain additional information on certain factors which are of importance
for the quality of chips. Comparisons were also made between sawmill chips and
chips made from pulpwood bolts at the factory as well as between chips made in winter
and in summertime.
The data of the study was collected at six pulp mills by weighing and measuring
the chips as they were transported from the sawmills by truckloads. The study material
comprised 480 loads of pine chips, 127 loads of spruce chips, 10 loads of birch chips
and 100 loads of mixed chips. The study of the properties of chips made from pulpwood
was performed on 70 samples.
The most important results obtained are as follows:
1. As indicated in previous studies, carried out in summertime, most of the settling
of chip loads during transportation takes place during the first 40—50 km. In winter,
according to the present study, the same proportion of settling occurs already during
the first 10 km of transportation. In the case of chips loaded onto trucks the settling
was 5.5 %in summer and 3.6 ° 0 in winter and in the case of chips loaded onto trailers,
8.4% and 4.9% respectively.
2. The density of the chips depends principally on their length and thickness
distribution as well as on the compression caused by transportation. As chips made
by various chippers differ in size, their density was also found to vary depending on
what chipper had been used. According to both the present and the previous study
mentioned, 0.37 5 solid m 3/loose m 3 can be used as the initial density value in trans
portation both in summer and in winter time. Freezing of the chip loads in winter,
on the other hand, decreases the density. For use in connection with measurements
for reception, the value 0.3 92 solid m 3/loose m 3 can be recommended in wintertime or.
in summertime, when the average distance of transportation is 50—55 km; if, however,
the distance of transportation is 70—90 km, the value 0.402 solid m 3/loose m 3 should
be used in summertime.
3. The moisture content of sawmill chips depends primarily on that of the outer
parts of the sawlogs. The moisture content of green sawlogs varies to some extent
depending on the season, and that of stored logs, on the method of storage used and
the length of the storage period. The moisture content percentage obtained in the
case of chips made from logs that had been stored in water was 145. o of the dry weight
54 Olli Uusvaara 75.4
and 59.1 of the green weight of the chips, the corresponding values being 120. o and
53.3 for chips made from green wood or from logs that had been stored on land. The
average for both of the methods of storage mentioned was 133.3 %.
4. As the moisture content of sawmill chips shows a considerable variation depend
ing on the method of storage used and the length of the storage period, it is difficult
to obtain generally valid figures for the green weight per unit volume of them. Pine
chips that had been made from logs stored in water had an average weight of 379.4
kg/loose m
3,
and chips made from logs that had been stored on land, 354.2 kg/loose m 3;
for spruce chips the corresponding values were 386.6 and 327.2 kg/loose m 3 respectively.
The influence of freezing on the weight is indicated by the difference in the weight
per loose cubic meter between determinations before and after transportation in sum
mer and in winter; in summer it averaged 21 and in winter, 14 kg/loose m 3.
5. The dry weight per loose cubic meter of chips to be transported depends on the
settling of the load and on the tree species from which the chips have been made.
The dry weight of pine, spruce, birch and mixed chips averaged 158.8, 148.2, 196.5
and 157.5 kg/loose m 3 respectively at the factory. In summertime the weights per
unit volume exceeded those obtained in the winter by 3—4 kg/loose m 3.
6. In the case of sawmill chips made of pine, spruce and birch, the wood density
averaged 404.5, 377.5 and 506.3 kg/loose m 3 respectively. Furthermore, it could be
established that the wood density of pine decreases when moving from southern Finland
to the north. In the case of spruce chips, too, the wood density varied from place
to place, although no systematic geographical variation could be established.
7. In chips made from thin side boards the bark percentage may reach rather
high values if barking of the logs has not turned out successfully. The results of the
study indicate that the bark percentage in wintertime, particularly in the case of
spruce chips, considerably exceeds the upper limit set by the purchaser, or 1 %. The
average dry weight percentage in the present study obtained for the bark of sawmill
chips was 0.5 % in the summer and 1.4 % in the winter. As the period with frost
lasts only 3—4 months each year, the average bark percentage for the whole year is
nevertheless below 1 %.
In the case of the pulpwood chips which were used for comparison in the present
study, the bark percentage was 0.5 and the averages in summertime 0.4 and in the
winter, 0.6 %.
The proportions of inner and outer bark in the total quantity of bark were 72 and
28 % respectively in the case of sawmill chips, and 62 and 38 % respectively in the
case of pulpwood chips, as determined from the dry weight.
8. The branchwood included in sawmill chips comes from knots occurring in the
stemwood. The proportion of knotwood was determined from samples free from bark,
and the wood immediately surrounding the knots was also included in the knotwood.
The branchwood percentages obtained for sawmill chips and pulpwood chips averaged
1.5 and 4.5 respectively, as determined from the green weight of the samples.
9. As most of the sawmill chips are made from the outer parts of sawlogs, their
heartwood percentage is lower than that for pulpwood chips. In the present study the
heartwood percentage was determined only for sawmill chips of pine, and the per
centage of heartwood of pine in mixed chips from pine and spruce. The averages
obtained were 9. 7 and 2.6 % respectively. The results showed also clearly that the
heartwood percentage evenly and considerably increases from the central parts of
Finland toward the north.
10. The size distribution of chips is one of the characteristics of quality which is
studied for the part of length and thickness fractions using hole and slot screens.
75.4 Sahanhakkeen ominaisuuksia 55
Chipping frozen wood in the winter decreased the size of sawmill chips in such a
way that the proportions of chips falling in the length fraction 13—6 mm and the
thickness fraction below 4 mm increased to a marked degree. Comparison between
sawmill chips and pulpwood chips showed that the former were both shorter and
thinner than the latter, particularly in the winter. The proportions of chips in the
outermost fractions, i.e. more than 32 mm and below 6 mm, were 5.0 and 5.9 % in
the summer and in the winter for sawmill chips, and 10.4 and 12.5 % respectively for
pulpwood chips. In wintertime the size of sawmill chips exceeded the requirements
by a little less than 1 %. If, however, the annual average is determined, it will be
found that the proportion of chips in the outermost fractions will hardly at all exceed
the 5 % limit of the quality demands.
M I N I MI LÄPIMIT AN VAIKUTUS MÄNTYRUNGOSTA
SAATAVAN SAHA- JA KUITUPUUN MÄÄRÄÄN
SEKÄ SAHAPUUN ARVOON
PENTTI RIKKONEN
EFFECT OF MINIMUM DIAMETER ON THE VOLUME OF SAW TIMBER
AND PULPWOOD OBTAINABLE FROM PINE STEM,
AND ON SAW TIMBER VALUE
HELSINKI 1972
Helsinki 1972. Valtion painatuskeskus
ISBN 951-40-0005-6
ALKUSANAT
Metsäntutkimuslaitoksen metsäteknologian tutkimusosaston osallistuessa
metsänarvioimisen osaston suorittamien runkojen pystymittaustutkimusten
kenttätöihin v. 1967 otettiin osaston tutkimusohjelmaan sahapuun minimi
läpimittaan liittyvien kysymysten selvittäminen. Tutkimusta pidettiin tar
peellisena myös perinteellisen kappaleittaisen tukkien mittauksen kannalta
mutta ennen kaikkea siitä syystä, että tietoja puutavaralaji jakautumaan
vaikuttavista tekijöistä tarvittiin yleistymässä olevan pystymittauksen takia.
Tutkimusaineistoa kerättiin v. 1967—69 ja kuusta koskeva osaselvitys
valmistui v. 1970. Käsillä oleva tutkimus on suoritettu samaa perusmetodia
käyttäen kuin kuusitutkimus (MTJ 72.2). Tutkimustulokset on myös esitetty
suunnilleen samaa jäsentelyä noudattaen.
Tutkimusta on johtanut esimieheni professori Veijo Heiskanen,
jonka asiantuntemus tutkimuksen suunnittelussa ja tulosten tulkinnassa on
ollut korvaamaton. Tohtori Pentti Hakkila on antanut arvokkaita
neuvoja tutkimusaineiston käsittelyssä. Luonnontiet, kand. Arja Pan
helainen on osittain suorittanut regressioanalyysit. Metsäteknikko
Pentti Savilampi ja kenttämestari Sauli Takalo ovat kerän
neet pääosan aineistosta. Konekirjoitustyön ovat tehneet rouva Aune
Rytkönen ja neiti Raija Siekkinen. Piirrokset on tehnyt neiti
Leena Paumola. Myös monet muut osastomme henkilöt ovat osal
listuneet tutkimukseen. Heille kaikille samoinkuin kaikille niille metsän
tutkimuslaitoksen ulkopuolisille henkilöille, joiden apua olen saanut tutki
muksen eri vaiheissa, pyydän lausua parhaimmat kiitokseni.
28. 8. 1971
Pentti Rikkonen
SISÄLLYSLUETTELO
Sivu
1. Johdanto 5
2. Käsitteitä 7
3. Tutkimusmenetelmä 8
4. Tutkimusaineisto 10
5. Tutkimustulokset 12
51. Sahapuun talteenoton tarkkuus 12
52. Sahapuun määrä 14
53. Sahapuun latvamuotoluku 18
54. Kuitupuun määrä 21
55. Puutavaralajijakautuma 25
56. Tukkien ominaisuudet 29
57. Sahapuun ja sahapuurungon arvo 32
0. Männyn ja kuusen tutkimustulosten vertailua 37
7. Yhdistelmä 39
Kirjallisuutta 42
Summary in English 43
1. JOHDANTO
Puuraaka-aineen arvon massateollisuudessa määrittää lähinnä kuiva
aineen määrä, koska tavallisesti painon avulla määritettävä tuotemäärä
massaa tai paperia valmistettaessa riippuu oleellisesti puuraaka-aineen sisäl
tämästä kuiva-ainepainosta. Sahateollisuudessa sensijaan joudutaan huomio
kiinnittämään raaka-aineen tilavuuteen sekä siihen, miten järeitä, minkä
muotoisia ja minkä laatuisia raaka-aineyksiköt eli sahatukit ovat. Koska
raaka-aineen arvo joudutaan näinollen määrittämään ratkaisevasti erilaisin
perustein, on järeiden runkojen jakaminen saha- ja paperipuuosuuden kesken
merkityksellinen tekijä puuvarojen käytön kannalta ainakin niin kauan kuin
sahateollisuus ja puumassateollisuus hankkivat raaka-ainetta samoilta
alueilta ja samoista metsiköistä. Kysymys on sitä kiintoisampi, mitä kor
keampi on hintataso, mutta on sahateollisuuden kannalta merkityksellinen
alhaisinkin puun hinnoin, koska sahaustuloksen arvo riippuu aina aineen
järeydestä ja laadusta (esim. Heiskanen ja Asikainen 1969, Asi
kainen ja Heiskanen 1970).
Sahapuun minimiläpimitta määräytyy minimikokoisten sahatavarakap
paleiden ja sahauskustannusten perusteella. Näin määritetyn minimiläpi
mitan alittavat tukit ovat sahaukseen kelpaamattomia. Toisaalta on nähty
edulliseksi, että tukkien järeysjakautuma sisältää myös minimiläpimittaisia
tukkeja. Sahapuurunkojen apteerauksessa tämä merkitsee sitä, että saha
puuosuuden latvakatkaisukohtaa määritettäessä pyritään mahdollisimman
lähelle ohjeeksi annetun minimiläpimitan paksuista kohtaa rungon laadun
sallimissa puitteissa. Minimiläpimitta ja todellinen latvakatkaisukohta ovat
näinollen verraten vahvasti toisiinsa korreloituneita.
On ilmeistä, että jokaisessa apteeraustapauksessa on olemassa rungon
käytön kannalta optimaalinen sahapuuosuuden ja kuitupuuosuuden jako
kohta. Apteeraaja ei voi kuitenkaan tätä optimikohtaa tarkoin määrittää.
Apteerattaessa joudutaan näet yhtä aikaa ottamaan huomioon niin monia
eri vaihtoehtoja, että niistä parhaan valitseminen ei ole mahdollista ilman
perusteellisia laskelmia. Apteeraajan on vain tyydyttävä pitäytymään mini
miläpimitta- ja minimitukkivaatimuksissa sekä pyrittävä saamiensa ohjeiden
mukaan tekemään mahdollisimman hyvälaatuisia tukkeja. Tästä huolimatta
Pentti Rikkonen 6 75. 5
on tarpeellista selvittää, mikä vaikutus minimiläpimittaohjeella on rungosta
saatavan saha- ja paperipuun määrään sekä sahatukkien ominaisuuksiin.
Nämä seikat ovat saaneet entistä suurempaa merkitystä pystymittauksen
yleistyessä. Puutavaralajijakautuman määrittämisen epätarkkuus on ollut
pahimpia pystymittauksen käytön laajenemisen esteitä.
Tämän tutkimuksen ollessa työn alla on sahapuurunkojen pystymittausta
varten kehitetty ns. »pölkytysmenetelmä» (Nousiainen, Sorsa ja
Tiihonen 1970), jossa tietokoneohjelman avulla saadaan rungoittaisista
pystvmittaustiedoista (kaikista rungoista rinnankorkeusläpimitta, koepuista
pituus ja kapeneminen) läpimitta- ja pituusluokkajakautuman sisältävä
tukkiluettelo. Tämän menettelyn kehittäminen on tiettävästi merkinnyt
huomattavaa edistysaskelta pystymittauksen tarkentamisessa. Tästä huo
limatta voitaneen käsillä olevassa tutkimuksessa saatavia puutavaralaji
jakautumia koskevia tietoja pitää tarpeellisina myös pystymittauksen kan
nalta. Kysymystä sahapuun ja kuitupuun määrästä ei tiettävästi ole muissa
tutkimuksissa tarkasteltu samoista lähtökohdista kuin käsillä olevassa tut
kimuksessa. Sahapuurunkojen arvo on kuitenkin ollut tutkimuksen kohteena.
Heiskanen (1954) on käsitellyt eri perustein tapahtuvaa sahapuurun
kojen laatuluokitusta. Västerbo (1967) ja Tuovinen (1968) ovat
esittäneet menetelmät sahapuurunkojen kokonaisarvon määrittämiseksi.
Tätä kirjoitettaessa on metsäntutkimuslaitoksella ollut käynnissä tutkimus,
jossa sahapuurunkojen arvoa pyritään selvittämään koesahausten perus
teella. (Vrt. Heiskanen ja Asikainen 1969).
Käsillä olevan tutkimuksen teon aikana on tukkien mittauksessa aloitettu
siirtyminen Englannin mitoista metrisiin mittoihin. Samalla pyritään vaihta
maan teknillinen kiintomitta todelliseen kiintomittaan (esim. Heiska
nen ja Rikkonen 1971). Osittain tämä merkitsee tutkimustulosten
käytön vaikeutumista, mutta eräiltä osin saattavat tutkimustulokset olla
hyödyksi juuri siirtymävaiheen aikana.
2. KÄSITTEITÄ
Seuraavien tutkimuksessa esiintyvien käsitteiden määrittely on tässäkin
yhteydessä katsottu tarpeelliseksi, vaikka ne onkin julkaistu jo kuusta kos
kevassa osajulkaisussa (Rikkonen 1970). Käsitteet on pyritty esittä
mään niiden ymmärtämistä helpottavassa järjestyksessä.
Minimiläpimitta. Ohjeläpimitta, jota tukin latvaläpi mitta puolen tuuman
alenevalla luokituksella kuoren alta mitaten ei saanut alittaa.
Sahapuurunko. Tutkimusaineiston runko, josta ohjeeksi annettua minimi
läpimittaa käyttäen on saatu sahapuuta.
Kuitupuurunko. Tutkimusaineiston runko, josta ohjeeksi annettua mini
miläpimittaa käyttäen ei ole saatu sahapuuta.
Kuitupuurunkosiirtymä. Minimiläpimitan suuretessa tapahtuvaa saha
puurunkojen määrän vähenemistä nimitetään kuitupuurunkosiirtymäksi.
Sahapuuosan teoreettinen pituus. Tyvileikkauksesta minimiläpimittaa vas
taavaan kohtaan ulottuva rungon osa.
Sahapuuosan todellinen pituus. Rungosta tehtyjen tukkien pituuksien
summa.
Käyttämätön sahapuuosa. Se osuus rungosta, joka jää minimiläpimittaa
vastaavan kohdan ja todellisen latvakatkaisukohdan väliin.
Perusaineisto. Kaikki tutkimusaineiston rungot.
Osa-aineisto. Rungot, joista annettua minimiläpimittaa käyttäen on saatu
sahapuuta.
Minimirunko. Runko, josta perusaineistossa on saatu enintään 4 % tuu
mainen, osa-aineistossa 5 enintään 5 y 2 tuumainen, osa-aineistossa 6 %"
enintään 6 y 2 tuumainen ja osa-aineistossa 7 enintään 7
tyvitukki.
Sahapuuprosentti. Sahapuun prosenttiosuus rungon käyttöosan kuorelli
sesta kokonaiskiintomitasta.
3. TUTKIMUSMENETELMÄ
Tutkimusta suoritettaessa noudatettiin samaa menetelmää kuin kuusi
tutkimuksessakin, johon tältä osin viitataan. Mainittakoon kuitenkin seu
raavia tärkeimpiä näkökohtia.
Tutkimusaineiston perusyksikkönä on sahapuurunko. Suurempana yksik
könä on leimikkonäyte eli samasta leimikosta mitattu noin 100 rungon
joukko.
Jokaisesta rungosta mitattiin rungon rinnankorkeusläpimitta (läpimitta
1.3 m:n päästä kaatoleikkauksesta) pituus ja kapeneminen. Läpimitat mitat
tiin mm:n ja pituus dm:n tarkkuudella. Rungot apteerattiin
käyttäen vaihtoehtoisina minxmiläpimittoina 4
5 y 2, 6Yz j a 7y2 tuumaa. Tukkien minimipituusvaatimukset olivat seu
raavat:
Tukkien maksimipituus oli 20 jalkaa ja alle 14 jalan tukkeja tehtiin vain
poikkeustapauksissa .
Tukit luokiteltiin vuoden 1960 laatuluokitusehdotuksen mukaisesti
(Heiskanen ja Siimes 1960).
Rungon kokonaiskuutio määrä laskettiin Ilvessalon
pystypuiden kuutioimistaulukoiden avulla lisäten siihen kuitenkin 1.5 %
kannon lyhenemisestä aiheutuvana korjauksena (Vrt. Tiihonen 1966).
Kokonaiskäyttöosan selvittämiseksi vähennettiin metsään
jäävän latvan osuutena kunkin rungon tilavuudesta 4 kuutiodesimetriä
]
).
*) Vähennys perustuu metsäntutkimuslaitoksen metsänarvioimisen osastolla tehtyihin sel
vityksiin.
Latvaläpimitta, Pituus.
tuumaa jalkaa
4 %—6 14
6 Vo 13
7 12
7V, 11
8 10
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . 9
2 18596—71
Tukkiosan todellinen kuorellinen kiinto mitta
saatiin vähentämällä kokonaiskäyttöosan tilavuudesta kuitu puuosan
tilavuus, joka laskettiin ns. Simpsonin kaavalla
x
) sekä leik k o j en
tilavuus, joka laskettiin keskuskuutioina. Tarkistus kuutioi li
tein a tukkiosan todellisen kiintomitan selvittämisessä käytettiin keskus
kuutiointia ja paperipuuosan kiintomitan selvittämisessä pölkyttäistä kes
kuskuutiointia.
J ) Pituus / , i \
g "pit. puoli v.
T
=latva'
4. TUTKIMUSAINEISTO
Tutkimusaineisto (taulukot 1 ja 2) käsittää yhteensä 1 954 runkoa ja
koostuu yhteensä 18 eri leimikkonäytteestä. Se on peräisin maan eteläosista.
Leimikoita valittaessa ei voitu käyttää otantaa, vaan mittauskohteet mää
räytyivät lähinnä mittausmahdollisuuksien perusteella. Myöskään runkoja
valittaessa ei otanta ollut mahdollista, sillä useimmissa tapauksissa joudut
tiin mittaamaan kaikki ne rungot, jotka mittausryhmän ollessa paikalla olivat
kaadettuina mutta vielä katkomattomina.
Siitä, miten hyvin tutkimusaineisto esim. järeys- ja laatujakautumansa
puolesta edustaa Etelä-Suomessa yleensä hakattavaa sahapuuta, on vertailu
kohtien puutteen vuoksi vaikeata tehdä päätelmiä. Leimikkonäytteet ovat
kuitenkin järeydeltään hyvin erilaisia (vrt. taulukko 1) ja aineiston järeys
jakautuma on hyvinkin laaja (vrt. taulukko 2). Koko aineiston keskimää
Taulukko 1. Tutkimusaineisto leimikoittain.
Table 1. The investigation material by stands.
Leimi- Runkoja Keskim.
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum
Kunta kon n:o kpl Dl.3, cm
Stand Commune Number Average 4 Yi' 5 w 6 >/2
-
number of stems DBH cm
Sahapuurunkoja, % — -Saw timber stems , %
i Tuusula 100 22.4 100 100 74 37
2 Janakkala 101 24.2 100 100 85 53
3 Jaala 132 24.4 100 100 84 64
4 Hyvinkää . 141 24.9 100 100 87 67
5 Tuusula 79 24.9 100 100 82 56
6 Padasjoki 100 25.6 100 100 100 75
7 Jämsä 100 26.4 100 100 96 76
8 Ruokolahti 102 27.2 100 100 95 83
9 Ruokolahti 141 27.3 100 100 100 83
10 Korpilahti 98 27.4 100 100 93 82
13 Bromarv 146 27.8 100 100 95 82
12 Ruokolahti 109 28.4 100 99 99 88
13 Kiihtelysvaara 103 28.5 100 100 97 88
14 Ruokolahti 114 28.7 100 100 97 91
15 Luumäki 33 29.8 100 100 100 100
16 Padasjoki 97 30.2 100 100 98 90
17 Ruokolahti 78 32.8 100 100 100 100
18 Tuusula 180 32.8 100 100 97 91
Yhteensä — Total 1 954 27.4 100 100 92 78
11 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään ... 75.5
Taulukko 2. Tutkimusaineisto D1. 3-luokittain.
Table 2. The investigation material by DBH -classes.
räinen järeys (sahapuurungon sahapuuosan keskikuutio 5 34 tuuman vaihto
ehdossa 12, 39 j3) lienee jonkin verran hakattavien sahapuurunkojen keski
kokoa suurempi.
6% 3 a 7Yz tuuman vaihtoehdoissa on huomattava määrä ns. kuitupuu
runkoja. (Vrt. sivu 10). Merkittävissä määrin niitä esiintyy D 1
25 cm saakka.
Dl.3, cm
DBH, cm
Runkoja
kpl
Number
of stems
4 >/2
*
Minimiläpimitta, tuumaa
Minimum diameter, inches
5 >/2
"
| 6 Z2
"
Sahapuurunkoja, %
Saw timber stems, %
7 Zz'
17 20 100 100 5 0
19 107 100 100 23 1
21 190 100 100 85 4
23 253 100 100 100 55
25 268 100 100 100 96
27 283 100 100 100 100
29 258 100 100 100 100
31 203 100 100 100 100
33 130 100 100 100 100
35 97 100 100 100 100
37 71 100 100 100 100
39 34 100 100 100 100
41 20 100 100 100 100
43 11 100 100 100 100
45 7 100 100 100 100
47 2 100 100 100 100
Yhteensä
—
Total 1 954 100 100 92 78
5. TUTKIMUSTULOKSET
51. Sahapuun talteenoton tarkkuus
Koska rungon laatu paranee latvasta tyveen päin siirryttäessä, voidaan
minimiläpimitan täyttävä rungon osa käyttää kokonaan sahapuuksi sitä
useammin, mitä suurempi on minimiläpimitta (taulukko 3). Minimiläpimitan
suuretessa vähenee erityisesti kapenemisen ja oksaisuuden merkitys saha
puuosan jatkamista estävinä tekijöinä. Vielä 7 % tuumankin minimiläpi
mittaa käytettäessä ovat kuitenkin vain runsaat puolet kaikista tapauksista
olleet sellaisia, joissa ns. teoreettinen sahapuuosa on kokonaan apteerattu
sahapuuksi.
Käyttämättömän sahapuuosuuden keskimääräinen pituus sekä todellisen
latvakatkaisuläpimitan ja minimiläpimitan väliset erot ovat sitä suurempia
mitä pienempi on minimiläpimitta ja mitä järeämpiä ovat rungot. (Piirros 1
ja taulukko 4). Todettakoon, että käytettäessä pieniä minimiläpimittoja
järeiden runkojen apteeraamisessa saattaa ns. teoreettisen ja todellisen saha
puuosuuden välinen pituusero olla moninkertainen koko käyttöosan ja teo
reettisen sahapuuosan väliseen pituuseroon verrattuna.
Käyttämättömän sahapuuosan osuus sahapuun todellisesta kiintomitasta
on merkityksellinen etenkin pienillä ja järeillä rungoilla (taulukko 5). Keski
järeillä ja järeillä rungoilla se minimiläpimitan suuretessa jossain määrin
pienenee.
Taulukko 3. Sahapuuosan latvakatkaisukohdan määräytymisperuste.
Table 3. The basis for determining the dividing line of the saw timber part of the stem.
Ratkaisuperuste — The asis for cutting the top
Minimiläpimitta,
tuumaa
Minimum diameter,
inches
Minimi-
läpimitta
Mini-
mum
diameter
Tukin
maksimi-
pituus
Maxi-
mum
length of
log
Lenkous
Sweep
Mutkat
Crooks
Kapene-
minen
Tapering
Oksai-
suus
Knots
Muut
syyt
Other
reasons
Yhteensä
Total
%
4 %
6%
6 %
7%
17
35
49
58
4
6
7
6
19
16
14
13
16
13
10
1
21
11
6
3
15
12
8
6
8
7
6
7
o
o
o
o
o
o
o
o
Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . 75. 5 13
Piirros
1.
Rungon
käyttöosan
sekä
teoreettisen
ja
todellisen
sahapuuosan
pituus
rinnankorkeusläpimitan
funktiona.
Fig.
1.
Length
of
merchantable
timber
and
that
of
the
theoretical
and
actual
saw
timber
proportion
as
a
funktion
of
DBH.
Pentti Rikkonen 75.5 14
Taulukko 4. Käyttämätön sahapuuosuus.
Table 4. Unused proportion of saw timber.
Taulukko 5. Käyttämätön sahapuuosuus käytettyyn sahapuuosaan verrattuna.
Table 5. Unused versus used proportion of saw timber.
52. Sahapuun määrä
Koska sahapuurunkojen kokonaismäärä riippuu minimiläpimitasta, voi
daan erillisinä kysymyksinä pitää minimiläpimitan vaikutusta a) kaik
kien sahapuurunkojen sahapuuosan keskikuutioi
Dl.3, cm
DBH, cm
käyttämätön sahapuuosuus — i Jnused proportion of saw timber
Pituus, dm — Length, dm
Tyviläpimitfca, cm —
Top diameter, cm
Tilavuus, dm® — Volume,
dm8
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
4 >/*' 5 y2
"
6 Vt" 7 h' 4 %" 5 V 6 </2
'
7 y." 4 'A~ 5 '/,* 6 f," 7 Yi
17 8 4 13 16 18 10 7
19 14 13 2
—
14 16 18 22 19 24 5
—
21 17 10 8 14 16 18 20 24 19 20 —
23 21 13 13 3 15 16 19 21 31 25 34 10
25 21 13 9 10 15 17 19 21 32 26 23 34
27 24 15 11 10 16 17 19 21 39 30 29 34
29 28 18 13 8 17 18 19 21 48 38 35 27
31 31 19 12 10 18 18 19 21 57 42 33 34
33 33 23 11 9 19 19 20 22 65 54 31 31
35 39 28 18 10 20 20 21 22 84 70 53 36
37 39 30 20 12 21 21 21 22 87 77 60 43
39 53 41 31 18 23 23 23 23 134 118 102 67
41 47 40 29 20 23 23 23 24 118 115 96 79
43 57 46 38 29 25 25 25 26 164 142 138 122
45 66 57 46 35 27 27 27 27 209 202 182 154
47+ 75 75 56 43 30 30 30 30 285 315 260 220
1)1.3, cm — VBH, cm
Minimiläpimitta, tuumaa — ■ Minimum diameter, inches
4 'A' 5 >/2
*
6 Yt 7 y2
*
Käyttämätön sahapuuosa % käytetyn aahapuuosan todellisesta
kiintomitasta — Unused, saw timber proportion per cent of the
actual solid volume of the used saw timber proportion
17 6 6
19 10 16 4
—
21 10 9 12 —
23 10 9 15 5
25 8 7 7 14
27 8 6 7 9
29 8 7 6 6
31 8 6 5 6
33 8 7 4 4
35 9 8 6 4
37 9 8 6 4
39 10 9 8 5
41 10 9 8 6
43 12 11 10 9
45 16 15 14 12
47+ 17 19 15 13
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään .. . 15
hin b) samojen sahapuurunkojen sahapuuosan kes
kikuutioihin sekä c) sahapuun kokonaismäärään.
Jotta samojen runkojen keskikuutioita voitaisiin tarkastella mahdolli
simman laajalti, on tutkimusaineistosta muodostettu osa-aineistoja, kuten
aikaisemmin mainittiin. Osa-aineisto 6 x/2 on saatu siten, että perusaineis
tosta on poistettu kaikki ne rungot, joista ei ole saatu vähintään 6 y 2 tuumaa
täyttävää tukkia ja osa-aineisto 7 y 2 vastaavalla tavalla. Osa-aineistossa
6y
2"
voidaan näinollen vertailla samojen runkojen keskikuutioita 4y2, 5 y 2
Taulukko 6. Sahapuurunkojen sahapuuosan teknilliset keskikuutiot eri D1.3
Table 6. The mean top volumes of saw timber proportion of saw timber stems by DBH-classes
Minimiläpiinitta, tuumaa
Minimum diameter, inches
4 yr 5 X- 6 ■/," 7 '/,*
Dl.3,
cm
DBH,
cm
Aineisto
Material
Run-
koja
kpl
Num-
ber
of
stems
Kes-
ki-
kuu-
tio
j
s
Mean
vol-
ume
cu.f.
Run-
koja
kpl
Num-
ber
oi
stems
Kes-
ki-
kuu-
tio
j
s
Mean
vol-
ume
cu.f.
Run-
koja
kpl
Num-
ber
of
stems
Kes-
ki-
kuu-
tio
J'
3
Mean
vol-
ume
cu.f.
Run-
koja
kpl
Num-
ber
of
stems
Kes-
ki-
kuu-
tio
j'
Mean
vol-
ume
cu.f.
17 Perusain. — Basic material
Osa-ain. 6 %" — Part material 6 l/2
"
Osa-ain. 7 y
2
" — Part material 7 y
2
"
20
1
3.9
4.8
20 2.7
3.2
1
1
3.2
3.2
0
0
—
19 Perusain. — Basic material
Osa-ain. 5 yz
"
— Part material 5 y2
Osa-ain. 6 y2
"
— Part material 6 y2
"
107
107
25
4.6
4.6
5.4
107
107
25
3.5
3.5
4.8
25
25
25
3.4
3.4
3.4
1
1
1
—
•21 Perusain. — Basic material
Osa-ain. 6 %* — Part material 6 y2
Osa-ain. 7 y2 — Part material 7 y2
190
161
8
5.8
5.8
7.6
190
161
8
5.3
5.3
7.5
161
161
8
4.0
4.0
6.4
8
8
8
4.5
4.5
4.5
23 Perusain.
—
Basic material
Osa-ain. 6 %" — Part material 6
Osa-ain. 7 — Part material 7 y
2
"
253
252
140
7.5
8.5
253
252
140
7.0
7.0
8.0
252
252
140
5.7
5.7
6.8
140
140
140
4.9
4.9
4.9
25 Perusain. — Basic material
Osa-ain. 6 — Pari material 6 y2
Osa-ain. 7 — Part material 7 y2
268
268
258
9.3
9.3
9.4
268
268
258
9.0
9.0
9.1
268
268
258
8.1
8.1
8.2
258
258
258
6.0
6.0
6.0
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
47 +
Perusain.
—
Basic material
Perusain.
—
Basic nmterial
Perusain. — Basic material
Perusain. — Basic material
Perusain.
—
Basic material
Perusain. — Basic material
Perusain. — Basic material
Perusain.
—
Basic material
Perusain. -— Basic material
Perusain. — Basic material
Perusain. — Basic material
283
258
203
130
97
71
34
20
11
7
2
11.5
13.9
16.3
19.4
21.2
24.8
27.7
31.2
33.2
31.9
41.6
282
258
203
130
97
71
34
20
11
7
2
11.3
13.8
16.3
19.3
21.2
24.8
27.7
31.2
33.2
31.9
41.6
282
258
203
130
97
71
34
20
11
7
2
10.6
13.2
16.0
19.1
21.1
24.6
27.7
31.1
33.2
31.9
41.6
282
257
203
130
97
71
34
20
11
7
2
8.9
12.2
14.9
18.4
20.7
24.3
27.6
30.7
32.9
31.9
41.6
Yht.
Total
Perusain. — Basic material
Osa-ain. 6 y
2
"
— Part material 6 y
2
Osa-ain. 7 y2
"
— Part material 7 y2
1 954
1 829
1 596
12.7
13.2
14.5
1953
1822
1522
12.4
13.0
14.5
1 822
1 822
1 522
12.3
12.3
14.0
1 521
1 521
1521
12.7
12.7
12.7
Pentti Rikkonen 16 75.5
ja 6 y 2 tuumaa minimiläpimittavaihtoehtojen välillä sekä osa-aineistossa
7 %" kaikkisen käytettyjen vaihtoehtojen välillä. Koska minimiläpimitan
muuttuessa neljästä ja puolesta tuumasta viiteen ja puoleen tuumaan on
sahapuurunkojen määrä pienentynyt vain yhdellä rungolla, ei osa-aineistoa
5 ole muodostettu.
Samojen sahapuurunkojen sahapuuosan keskikuutio luonnollisesti pie
nenee minimiläpimitan suuretessa. Jos sahapuurunkojen lukumäärä minimi
läpimitan suuretessa pienenee, on muutos kuitenkin vähäisempi (taulukko 6).
Tämä johtuu siitä, että ne rungot, joista saadaan minimiläpimitan suuretes
sakin sahapuuta, ovat omassa luokassaan kookkaimpia ja solakampia kuin
ne, jotka tällöin siirtyvät kuitupuurungoiksi. Tästä syystä on ymmärret
tävää, että koko aineistossa on keskikuutio osittain jopa suurentunut mini
miläpimitan myötä.
Peräkkäisten minimiläpimittavaihtoehtojen väliset keskikuutioiden erot
ovat sitä suuremmat mitä suuremmista minimiläpimitoista on kysymys.
Vaihtoehtojen väliset latvakatkaisuläpimittojen ja sahapuuosuuksien pituus
erot suurenevat minimiläpimitan myötä (taulukko 7). Se merkitsee vastaa
vasti yhä järeämpien ja pitempien rungon osien siirtymistä sahapuuosuu
desta kuitupuuosuuteen.
Erittäin selvästi riippuu minimiläpimitan vaikutus rungon sahapuuosan
keskikuutioon runkojen järeydestä. Rinnankorkeusläpimitan suuretessa kes
kikuutioiden erot pienenevät. Tämä johtuu lähinnä vastaavasti tapahtuvasta
eri vaihtoehtojen välisten sahapuuosuuksien pituuserojen pienenemisestä
(vrt. taulukko 7).
Tarkasteltaessa minimiläpimitan vaikutusta sahapuun koko
naismäärään, (taulukko 8) on otettava huomioon myös sahapuurun
kojen määrän muutos eli ns. kuitupuurunkosiirtymä (vrt. sivu 11). Sitä
tapahtuu pienikokoisilla rungoilla ja erityisesti suurempien minimiläpimit
tavaihtoehtojen välillä. Niiltä osin kuin sitä tapahtuu, pienenee sahapuun
määrä minimiläpimitan suuretessa hyvinkin voimakkaasti. Tällöin sahapuun
määrä vähenee paitsi yksittäisten runkojen sahapuumäärän vähenemisen
vuoksi myös siitä syystä, että kokonaiset rungot siirtyvät sahapuurungoista
kuitupuurungoiksi .
Osa-aineistoista laskettujen tulosten avulla voidaan tarkastella myös
minimiläpimitan ja minimirungon samanaikaista
vaikutusta kokonaissahapuumäärään (taulukko 9). Ver
tailuarvoksi (100) on valittu perusaineiston sahapuumäärä 4 y 2" minimi
läpimittaa käytettäessä. Minimirungon koon muutokset aiheuttavat luon
nollisesti sitä jyrkempiä sahapuumäärän muutoksia, mitä pienikokoisempia
ovat rungot. Jokseenkin selvästi on minimirungon koko vaikuttanut myös
koko aineistosta saatavaan sahapuumäärään. Todettakoon esim. että minimi
läpimitan suurentaminen perusaineistossa neljästä ja puolesta tuumasta kuu
Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . 75.5 17
3 18596—71
Taulukko 7. Sahapuurunkojen sahapuuosan keskimääräiset pituudet ja todelliset
latvakatkaisuläpimitat eri D1.3-luokissa.
Table 7. Mean lengths and actual top diameters of the saw timber proportion of saw timber
stems by DBH-classes.
Taulukko 8. Suhteellinen kokonaissahapuumäärä eri D1.3-luokissa kun 4 minimi
läpimittaa vastaava määrä merkitään 100:lla.
Table 8. Relative total saw timber volume by DBH-classes with the volume equalling the
4 1/2 inch minimum diameter indicated by 100.
teen ja puoleen tuumaan on merkinnyt samaa sahapuumäärän vähenemistä
kuin se, että aineistosta on poistettu kaikki ne rungot, joista ei ole saatu
vähintään 7 % tuumaa täyttävää tukkia.
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum, diameter, inches
Dl.3, cm
4 y2
"
5 H* 6 h* 7 %" 4 Vr 5 Zi 6 Vl 7 y2
'
l)IiH, cm
Keskimääräiset sahapuuosan Keskimääräiset latvakatkaisu-
pituudet, jalkaa — Mean lengths läpimitat, tuumaa — Mean top
of saw timber proportion, teet diameters, inches
17 27.6 16.1 14.3 4.67 5.63
19 29.6 19.5 15.5
— 4.93 5.71 — —
21 31.7 26.3 16.9 15.1 5.14 5.77 6.61 7.50
23 34.9 30.4 21.8 16.0 5.38 5.97 6.77 7.54
25 37.8 34.7 28.4 18.6 5.57 6.04 6.82 7.70
27 40.4 38.4 33.5 25.2 5.86 6.20 6.90 7.78
29 42.5 41.4 37.5 31.9 6.23 6.44 7.04 7.78
31 44.2 43.6 41.0 35.7 6.56 6.67 7.12 7.89
33 45.8 45.4 43.8 40.0 6.97 7.05 7.35 7.99
35 45.2 44.8 44.0 41.6 7.45 7.52 7.69 8.14
37 47.1 47.0 46.2 44.4 7.67 7.68 7.86 8.19
39 47.5 47.5 47.4 46.7 8.44 8.44 8.46 8.57
41 48.3 48.3 47.6 46.1 8.40 8.40 8.57 8.97
43 46.4 46.4 46.4 44.9 9.27 9.27 9.2 7 9.50
45 41.1 41.1 41.1 41.1 9.93 9.93 9.93 9.93
47+ 44.3 1 44.3 44.3 44.3 11.25 11.25 11.25 11.25
M-.nimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
Dl.3, cm 4 y2
"
5 y2
"
6 Vi" 7 y2
"
i K" | 5 H" 6 >/2
"
7 y,'
Suht. j
3
-määrä — The relativt 5 cubic Suht. k-m 3 määrä - — The relative solid
foot volume cubic metre volume
17 100 70
i
100 68
19 100 j 76 ' 7 — 100 75 15 —
21 100 92 58 3 100 89 55 3
23 100 94 76 36 100 92 73 33
25 100 97 87 62 100 96 84 60
27 100 97 91 77 100 97 90 74
29 100 100 96 87 100 99 94 85
31 100 100 98 92 100 100 97 90
33 100 100 99 95 100 100 98 94
35 100 100 99 98 100 100 99 96
37 100 100 99 98 100 100 100 97
39 100 100 100 100 100 100 100 99
41 100 100 100 98 100 100 100 97
43 100 100 100 99 100 100 100 99
45 100 100 100 100 100 100 100 100
47+ 100 100 100 100 100 100 loo : 100
17—47+ 100 98 91 78 100 97 89 76
18 Pentti Rikkonen 75.5
Taulukko 9. Sahapuun kokonaismäärän riippuvuus minimiläpimitasta ja minimi
rungosta.
Table 9. Correlation between total saw timber volume and minimum diameter and
minimum, stem.
*) Teknillisen kiintomitan mukaan, kun perusaineiston sahapuumäärä 4 y 2 tuuman minimi
läpimittaa käytettäessä merkitään luvulla 100.
x
) According to top volume ivith the volume by 4 y 2 inch minimum diameter indicated by 100.
53. Sahapuun latvamuotoluku
Minimiläpimitan suuretessa tapahtuva sahapuumäärän pieneneminen
kohdistuu selvemmin todelliseen
]
) kuin teknilliseen kiintomittaan (vrt.
x) Todellinen kiintomitta on laskettu Ilvessalon kuutioimistaulukoita perustana käyt
täen (vrt. sivu 8). Laskelmissa käytetyn ja vertailukiintomittana käytetyn keskeltämittauksen mu
kaisen kiintomitan suhteet olivat koko aineistossa seuraavat:
Kiintomittojen ero, joka hieman suurenee minimiläpimitan myötä on useissa muissa selvityk
sissä todettua eroa pienempi (Vrt. Heiskanen ja Rikkonen 1971). Ristiriitaa ei ole voitu
selittää, ja virhelähteitä onkin useita. Mahdollinen kuutiointivirhe on kuitenkin ilmeisen pieni ja
tuskin vaikuttaa merkittävästi tutkimuksen päätuloksiin.
Minimiläpimitta, tuumaa
—
Minimum
Dl.3,
diameter, inches
cm Aineisto
DBH, Material
4 5 />" 6 V," 7 V
cm
Sahapuun suhteellinen kokonaismäärä )
The relative total saw timber volume 1 )
17 Perusaineisto — Basic material 100 70 4 0
Osa-aineisto 6 54" — Pari material 6 54" - ■ 6 4 4 0
7 V2" — » 7%".. — — — —
19 Perusaineisto — Basic material 100 76 17
Osa-aineisto 6 54" — Part material 6 54" • • 27 24 17
7 Vi"- » 7%".. — —
21 Perusaineisto — Basic material 100 92 58 3
Osa-aineisto 6 54" — Part material 6 54" • • 85 84 58 3
» 7%'- » 7%".. 5 5 5 3
23 Perusaineisto
—
Basic material 100 94 76 36
Osa-aineisto 6 54" — Part material 6 54" • • 100 93 76 36
7%"- » 7 54".. 63 59 51 36
25 Perusaineisto — Basic material 100 97 87 62
Osa-aineisto 6 54" — Part material 6 54" • • 100 97 87 62
» 7 54" » 7%".. 98 95 86 62
Yht.
Total Perusaineisto
—
Basic material 100 98 91 78
17— Osa-aineisto 6 54" — Part material 6 54" • • 98 96 91 78
47 + » 7 54" — » 7 54".. 91 89 86 78
Laskelmissa käytetty
Minimi- kiintomitta/keskeltä-
läpimitta, mittaukseen perus-
tuumaa tuva kiintomitta
4 y2 1.016
5 v2 1.018
6i/, 1.019
1.023
Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään 75.5 19
Piirros 2. Sahapuun suhteellinen kokonaismäärä rungon rinnankorkeusläpimitan funktiona. Paksu
viiva kuvaa teknillistä ja katkoviiva todellista kiintomittaa.
Fig. 2. Relative total volume of saw timber as a funktion of the DBH of the stem. The thick
line indicates the top volume and dotted line the actual solid volume.
taulukko 8 sekä piirros 2). Todellisen ja teknillisen kiintomitan suhde eli
latvamuotoluku siis vastaavasti pienenee (taulukko 10).
Koska minimiläpimitan suuretessa jää sahapuuosuudesta pois muita
rungon osia kapenevampaa latvaosaa, on latvamuotoluvun pieneneminen
odotusten mukaista. Pieneneminen johtuu kuitenkin myös siitä, että minimi
läpimitan suurenemisen myötä tukit tulevat järeämmiksi, mikä puolestaan
pienentää latvaläpimitan alaspäin pyöristämisestä aiheutuvaa todellisen ja
teknillisen kiintomitan eroa.
Minimiläpimitta vaikuttaa latvamuotolukuun, kuten sahapuumääräänkin
sitä vähemmän mitä järeämpiä ovat rungot. Vaihtoehtojen väliset erot ovat
yleensä sitä suuremmat mitä suuremmat ovat minimiläpimitat.
Latvamuotoluvun on yleensä todettu pienenevän tukkien järeyden kas
vaessa (esim. Aro ja Rikkonen 1966). Sikäli kuin satunnaisvaihtelu
huomioon ottaen voidaan päätellä, näyttää latvamuotoluku 4 % ja 5 % tuu
20 Pentti Rikkonen 75.;
Taulukko 10. Sahapuun latvamuotoluvut D1.3-luokittain.
Table 10. Top form factors of saw timber by DBH-classes.
man vaihtoehtojen osalta jonkin verran pienenevän runkojen käydessä
järeämmiksi. Suurempien vaihtoehtojen osalta ei tässä saatujen tulosten
perusteella runkojen järeyden ja latvamuotoluvun välistä riippuvuutta voida
todeta. Kuusella havaittiin järeyden ja latvamuotolukujen välillä jokseenkin
selväpiirteinen ja tässä todetusta poikkeava riippuvuus (vrt. sivu 37).
Leimikkonäytteiden latvamuotolukujen vaihtelu pienenee jonkin verran,
kun minimiläpimitta suurenee.
Latvamuotolukujen erojen merkitys tulee erityisesti esille teknillisen ja
todellisen kiintomitan hintojen vertailussa. Jos hinnoittelu perustuu vain
tilavuuteen, pitäisi minimiläpimitan suuretessa muuttaa teknillisen ja todel
lisen kiintomitan hinnan suhdetta samassa suhteessa kuin latvamuotoluku
vastaavasti muuttuu, jotta todellisesta kiintomitasta maksettava hinta
pysyisi samana. Kiintomitan todellisen arvon määrittämisessä on kuitenkin
otettava huomioon myös minimiläpimitan vaikutus teknillisen kiintomitta
yksikön suhteelliseen arvoon sahauksen kannalta.
DX.3, cm Minimiläpimitta,
tuumaa — Minimum diameter, inches
DBH, em
4 y2
-
5 '/,* 6
Z
A" 7 y2
-
17 1.512 1.472 —
19 1.530 1.497 1.356 —
21 1.507 1.465 1.423 1.371
23 1.468 1.448 1.401 1.323
25 1.498 1.484 1.448 1.439
27 1.482 1.473 1.453 1.428
29 1.461 1.454 1.442 1.418
31 1.466 1.467 1.455 1.436
33 1.437 1.436 1.428 1.419
35 1.449 1.448 1.448 1.431
37 1.459 1.459 1.460 1.451
39 1.446 1.446 1.446 1.442
41 1.376 1.376 1.374 1.359
43 1.433 1.433 1.433 1.431
45 1.474 1.474 1.474 1.474
47+ 1.447 1.447 1.447 1.447
17—47+ 1.465 1.458 1.441 1.425
Minimiläpimitta, Keskim. Keski-
tuumaa latvamuoto- hajonta
luku
4 % 1.479 0. 0 7 5
5 % 1.468 0. 0 7 1
6 y, 1.451 0. 0 6 9
7 % 1.434 0. 0 6 6
Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . 75.5 21
54. Kuitupuun määrä
8 aha puurungon keskimääräinen kuitupuu määrä 1)
riippuu sekä minimiläpimitasta että rungon järeydestä (taulukko 11 ja piirros
3). Minimiläpimitan suuretessa suurenee rungosta saatava kuitupuumäärä
selvästi ja kiihtyvästi. Pienten runkojen osalta on 7 tuuman minimiläpi
mittaa käyttäen saatu kuitupuumäärä jopa nelinkertainen 4 % tuuman
vaihtoehtoa käyttäen saatuun määrään verrattuna. Järeyden vaikutus kuitu
puumäärään on erilainen eri vaihtoehdoissa. Pienimmässä vaihtoehdossa
kuitupuumäärä suurenee rinnankorkeusläpimitan myötä pienikokoisimmista
rungoista alkaen. Suurempia minimiläpimittoja käytettäessä kuitupuumäärä
pienenee runkojen järetessä ensin mutta suurenee runkojen edelleen järey
tyessä. Minimikohta siirtyy järeämpien runkojen suuntaan kun minimiläpi
mitta suurenee.
Taulukko 11. Sahapuurungon keskimääräinen kuitupuumäärä D
1.3
-luokittain.
Table 11. Mean pulpwood volume of saw timber stem by DBH-classes.
x) Kuitupuuosuuden mittaus- ja laskentamenetelmää tarkistettiin suorittamalla osasta latva
rankoja muiden paksuusmittausten lisäksi pölkyttäinen keskeltämittaus 2 metrin pölkytystä käyt
täen. Vertailtavilla menetelmillä saatujen tilavuuksien suhteet olivat seuraavat:
Dl.3, cm
DBH, cm
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
4 V2
"
5 V 6 y2
"
7 V
1
Kuitupuuta, k-m
3
— Pulpwood, solid cubic, metres
17 0.050 0.104
19 0.052 0.10 2 0.156 —
21 0.054 0.0 81 0.151 0.214
23 0.058 0.0 82 0.143 0.217
25 0.059 0.0 7 5 0.120 0.212
27 0.067 0.0 7 8 0.113 0.189
29 0.0 7 8 0.083 0.111 0.164
31 0.085 0.087 0.105 0.155
33 0.092 0.095 0.108 0.142
35 0.119 0.122 0.128 0.151
37 0.116 0.117 0.122 0.143
39 0.170 0.170 0.171 0.177
41 0.149 0.149 0.155 0.182
43 0.243 0.243 0.242 0.258
45 0.277 0.277 0.277 0.277
47+ 0.288 0.288 0.288 0.288
17—47+ 0.076 0.090 0.125 0.1 79
Minimiläpi- Koe- Tilavuus pölkyttäi-
mitta, runkoja. sellä mittauksella/
tuumaa kpl tilavuus Simpsonin
kaavalla
4 % 141 0. 993
5 y2 141 1.001
e y2 131 0. 994
7 V2 108 0. 992
22 Pentti Rikkonen 75.5
Piirros 3. Sahapuurungon keskimääräinen kuitupuumäärä rin
nankorkeusläpimitan funktiona.
Fig. 3. Pulpwood volume in a saw timber as a funktion of DBH.
Niiltä osin kuin minimiläpimitan muuttuessa tapahtuu kuitupuurunko
siirtymää, on minimiläpimitan vaikutus kuitupuun kokonais
määrään (taulukko 12 ja piirros 4) luonnollisesti erilainen kuin sen vai
kutus sahapuurungon keskimääräiseen kuitupuumäärään. Minimiläpimitan
ja rungon järeyden muuttuessa tapahtuva suhteellisten kokonaismäärien
kehitys on rakenteeltaan luonnollisesti samantapainen mutta erisuuntainen
kuin sahapuulla. Sahapuumäärän pienetessä kuitupuumäärä suurenee ja
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . . 23
Piirros 4. Kuitupuun kokonaismäärän suhteellinen arvo rin
nankorkeusläpimitan funktiona.
Fig. 4. The relative value of the total pulpwood as a funktion
of DBH.
kuitupuuta saadaan niissäkin vaihtoehtoyhdistelmissä, joissa sahapuuta ei
saada lainkaan.
Kysymys kuitupuun kokonaismäärän samanaikai
sesta riippuvuudesta minimiläpimitasta ja mini
mirungosta on kaksijakoinen. Minimirungon suurentuessa sahapuuksi
kelpaamattomat rungot voidaan ajatella joko tehtävän kokonaan kuitu
puuksi tai jätettävän kokonaan hakkaamatta. Edellinen vaihtoehto tulee
Pentti Rikkonen 75.5 24
Taulukko 12. Kuitupuun suhteellinen kokonaismäärä D1. 3 -luokittain, kun 4 1/2 tuuman
minimiläpimittaa käyttäen saatu määrä on 100.
Table 12. The relative total pulpwood volume by DBH-classes with the volume equalling
the 4 1/2 inch minimum diameter indicated by 100.
Taulukko 13. Minimiläpimitan ja minimirungon samanaikainen vaikutus kokonais
kuitupuumäärään. Minimirungon suuretessa sahapuurungoiksi kelpaamattomat rungot
tehdään kuitupuuksi vaihtoehdossa A mutta jätetään hakkaamatta vaihtoehdossa B.
Table 13. Simultaneous effect of minimum diameter and, minimum stem on the total
pulpwood volume. As the minimum size increases, the stems inacceptable as saw timber
are prepared into pulpwood under the alternative A, but left unfelled under alternative B.
kysymykseen lähinnä silloin kun selvitetään minimisahapuurungon vaiku
tusta olemassa olevan leimikon puutavaralajijakautumaan. Jälkimmäinen
vaihtoehto liittyy lähinnä leimikon suunnitteluun. Minimirungon vaikutus
on näissä tapauksissa suunnaltaan erilainen (taulukko 13). Jos sahapuuksi
kelpaamattomat rungot tehdään kuitupuuksi, suurenee kuitupuumäärä
minimirungon myötä. Jos ne jätetään hakkaamatta, pienenee sahapuumää
rän ohella myös kuitupuumäärä. Tutkimusaineiston normaalia suurempi jä
reys on kuitenkin pienentänyt koko aineistossa minimirungon vaikutusta.
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
Dl.3, cm
DBH, cm
4 Vt" 5 y2
-
s y." 7 V4*
Suhteellinen kuitupuumäärä — The relative pulpwood volume
17 100 209 431 438
19 100 195 418 473
21 100 149 305 542
23 100 140 247 459
25 100 127 204 370
27 100 118 170 282
29 100 107 142 212
31 100 102 124 183
33 100 103 117 154
35 100 102 107 127
37 100 100 105 123
39 100 100 100 104
41 100 100 104 123
43 100 100 100 106
100 100 100 100
47+ 100 100 100 100
17—47+ 100 118 173 267
Aineisto
Vaihtoehto A — Alternative A Vaihtoehto B - - Alternative 11
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
Material
4 Vt" | 5 y2 * | e Vt' 7 Vt 4 5 >/r 6 %" 7 V
Suhteellinen kuitupuumäärä — The relative pulpwood volume
Perusaineisto — Basic material
...
100 118 173 267 100 118 173 267
Osa-aineisto
-
— Part material 6 y2
"
116 130 173 267 96 110 153 246
7 y/ 168 177 206 267 84 94 123 183
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . 25
4 18596—71
55. Puutavaralajijakautuma
Puutavaralaji]akautuma on seuraavassa esitetty sahapuuprosenttina,
jolla tässä tarkoitetaan sahapuun kuorellisen todellisen kiintomitan osuutta
rungon käyttöosan kuorellisesta kokonaiskiintomitasta. Erikseen voidaan
tarkastella sahapuurunkojen sahapuuprosenttia sekä kaikkien runkojen eli
kokonaiskiintomitan sahapuuprosenttia.
Sahapuurunkojen sahapuuprosentit on
esitetty taulukossa 14 sekä tasoittamattomina että käsivaraisesti tasoitet
tuina. Sahapuuprosentin riippuvuutta D
1
ja minimiläpimitasta on
havainnollistettu piirroksessa 5. Sahapuuprosentti pienenee pienikokoisilla ja
keskijäreillä rungoilla varsin selvästi minimiläpimitan suuretessa. 4 ]/2 ja 5 %
tuuman vaihtoehtojen välillä ovat erot merkittäviä kuitenkin vain pieniko
koisilla rungoilla. Kaikkein järeimmillä rungoilla minimiläpimitan vaikutus
sahapuuprosenttiin on olematon.
Pienikokoisilla ja keskijäreillä rungoilla on myös rungon järeyden vaiku
tus sahapuuprosenttiin hyvin selvä. Rinnankorkeusläpimitan suuretessa
sahapuuprosentti suurenee varsin nopeasti. 4 % tuuman vaihtoehdossa
järeyden vaikutus on kuitenkin pienempi kuin muissa vaihtoehdoissa.
Taulukko 14. Sahapuurunkojen sahapuuprosentit D1.3-luokittain.
Table 14. Saw timber percentages of saw timber trees by DBH-classes.
*) Tasoittamattomat sahapuuprosentit Saw timber percentages without smoothing.
2) Tasoitetut sahapuuprosentit Smoothed saw timber percentages.
1 linimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
Dl.3, cm
4 V 5 %' 6 W 7 Vi
DBH, cm
') s ) •) ') ') ") ')
! >
Sahapuuprosentti — Saw t 'ruber percentage
17 77.2 75 52.3 51
—
19 79.2 79 58.9 61 44.8 41 —
•21 82.0 82 73.1 71 51.6 52 45.1 30
23 84.2 85 77.8 78 61.2 62 45.7 43
25 86.9 86 83.4 83 73.4 72 53.5 56
27 87.7 87 85.7 85 79.3 79 65.6 66
29 88.0 88 87.2 87 83.0 83 74.9 75
31 88.9 89 88.6 88 86.2 86 79.7 80
33 89.5 89 89.2 89 87.8 88 83.8 83
35 88.0 89 87.7 89 87.1 88 84.7 85
37 89.8 88 89.8 88 89.3 88 87.4 86
39 87.0 88 87.0 88 86.9 88 86.4 87
41 89.1 88 89.1 88 88.6 88 88.6 87
43 84.7 87 84.7 87 84.7 87 83.8 87
45 82.8 87 82.8 87 82.8 87 82.8 87
47+ 85.5 85.5 85.5 85.5
17—47+ 87.3 85.0 80.1 74.0
Pentti Rikkonen 26 75.5
Koko aineistossa olivat sahapuurunkojen sahapuuprosentit seuraavat:
Regressioanalyysiä käyttäen yritettiin kehittää yhtälömalli, jonka avulla
sahapuuprosentti voitaisiin estimoida pystymittaustunnuksia hyväksi käyt
täen.
Analyysissä käytetyt selittävät muuttujat olivat In x 1; x x
2
, x 2, ln x 2,
x
2
2
, x 3, ln x 3, x 3
2
, x 4, ln x 4, x 4
2 sekä xx x 4 jolloin x 1 = x 2 = pituus,
x 3 = kapeneminen, x 4 = minimiläpimitta.
Analyysi osoitti että vain rinnankorkeusläpimitalla ja minimiläpimitalla
tai niiden transformaatioilla oli merkityksellinen selitysarvo. Pituuden ja
kapenemisen tai niiden transformaatioiden lisääminen selittäjäksi ei suuren
tanut mallien selitysastetta. Rinnankorkeus- ja minimiläpimittaan perustu
vista malleista paras selittävyysaste, R 2 = 0.5 7, saatiin seuraavalle yhtälölle.
y = sahapuuprosentti
x
t
= cm
x 4 = minimiläpimitta, tuumaa.
Huolimatta suhteellisen korkeasta selitysasteesta on yhtälön avulla saa
taviin sahapuuprosentteihin suhtauduttava varauksin. Niiden vertaaminen
läpimittaluokittaisiin prosentteihin osoitti, että ne eivät sovellu käytettäväksi
järeille rungoille noin 3O cm lähtien. Systemaattisia eroja yhtä
löllä saatavien ja aineiston todellisten sahapuuprosenttien välillä on myös
4 y 2 tuuman vaihtoehdossa pienissä D 1
Minimiläpimitan vaikutus kokonaiskiintomitan sahapuu
prosenttiin on kuitupuurunkosiirtymän johdosta pienikokoisilla run
goilla huomattavasti suurempi kuin sen vaikutus ja sahapuurungon keski
määräiseen sahapuuprosenttiin (taulukko 15). 5 % tuuman vaihtoehdosta
Taulukko 15. Kokonaiskiintomitan sahapuuprosentti D1.3-luokissa 17—25 cm.
Table 15. Saw timber percentage of the total solid volume, in DBH-classes 17—25 cm.
y = 70.2 2 + 53.08 ln x x 0.095 xx
2 2.721 x 4
2 -(- 0.895 x x x 4, jossa
Minimiläpi- Sahapuu-
mitta, tuumaa prosentti
4 y9 87 /z
5 y9 85 / L
6V, 80
/Z
7 i/o 74
Dl. 3, cm
DBH, cm
Minimiläpimitta, tuumaa
—
Minimum diameter, inches
4 H" 5 6 y2
"
7 y2
"
Sahapuuprosentti —■ aw timber percentage
17 52 2
19 79 59 12 4
21 82 73 45 3
23 84 78 61 28
25 87 83 72 52
Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . . 75.; 27
Piirros 5. Sahapuurungon sahapuuprosentti rinnankorkeusläpi
mitan funktiona.
Fig. 5. Saw timber percentage of the saw timber stem as a funktion
of DBH.
lähtien tämä pätee myös koko aineistoon kuten seuraava asetelma osoittaa
(vrt. sivu 26).
Kuitupuurunkosiirtymän merkitystä on pyritty havainnollistamaan piir
roksessa 6, jossa käyttöosan kokonaiskiintomitta on jaettu sahapuun, saha
puurunkojen kuitupuuosan, ja kuitupuurunkojen kesken.
Leimikon keskimääräisen kokonaissahapuuprosentin laskemista varten
on laskettu seuraava malli.
y = leimikon kokonaiskiintomitan sahapuuprosentti
Xj = leimikon keskimääräinen rinnankorkeusläpimitta, cm
x 2 = minimiläpimitta, tuumaa.
Malli selitti noin 92 % kokonaishajonnasta. Sen voidaan katsoa sovel
tuvan parhaiten leimikoihin, joiden keskimääräinen rinnankorkeusläpimitta
on välillä 23—29 cm. Tälle välille laskettuja em. malliin perustuvia sahapuu
prosentteja on esitetty taulukossa 16.
y = 42.86 lnxx 0.143 x x
2
16.61 x 2 2.65 x
2
2
1.473 XjX 2
Minimiläpi- Sahapuu-
mitta, tuumaa prosentti
4 y9 87
5I/2 85
6 Vi 78
7 Vi 66
Pentti Rikkonen 75. 5 28
Piirros 6. Kokonaiskiintomitan jakautuminen sahapuun (1), sahapuurunkojen latvatavaran (2) ja
kuitupuurunkojen kesken (3).
Fig. 6. Distribution of the total solid volume between saw timber (1) top pulpwood of saw timber stems (2)
and pulpwood stems (3).
Taulukko 16. Minimiläpimitan ja keskimääräisen rinnankorkeusläpimitan vaikutus
leimikon kokonaiskiintomitan sahapuuprosenttiin.
Table 16. Effect of minimum diameter and mean DBH on the saw timber percentage
of the total solid volume in a stand.
Minimiläpimitan ja minimirungon yhteisvaikutus kokonaiskiintomitan
sahapuuprosenttiin voidaan nähdä samoista näkökulmista kuin sen vaikutus
kuitupuun kokonaismäärään. (Vrt. sivu 24). Vastaavilla perusteilla lasketut
sahapuuprosentit on esitetty taulukossa 17. Jos minimirungon suuretessa
sahapuuksi kelpaamattomat rungot tehdään kuitupuuksi, on seurauksena
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
Keskim. Dl.3, cnl 4 Vt" 5 V 6 Vi" 7 V
i Saha puuprosentti — i taw timber percentage
23 83 74 59 39
24 84 77 64 46
25 86 79 68 51
26 87 82 72 57
27 88 85 76 62
28 88 86 79 67
29 88 88 82 71
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . . 29
Taulukko 17. Minimiläpimitan ja minimirungon samanaikainen vaikutus kokonais
kiintomitan sahapuuprosenttiin. Minimirungon suuretessa sahapuuksi kelpaamattomat
rungot tehdään vaihtoehdossa A kuitupuuksi mutta jätetään vaihtoehdossa B hak
kaamatta.
Table 17. Simultaneous effect of minimum diameter and minimum stem on the saw timber
'percentage of total solid volume. As the minimum stem size increases, the stems unacceptable
as saw timber are prepared into pulpwood under alternative A, but left unfelled under
alternative B.
huomattava sahapuuprosentin pieneneminen. Jos nämä rungot sen sijaan
jätetään hakkaamatta, suurenee sahapuuprosentti runkojen järenemisen
johdosta.
56. Tukkien ominaisuudet
Rungosta keskimäärin saatava tukkimäärä on luon
nollisesti sitä suurempi mitä pienempi on minimiiäpimitta ja mitä järeäm
piä ovat rungot (taulukko 18). Runkojen järetessä minimiläpimitan vaiku
tus tukkimäärään pienenee. Minimiläpimitan vaikutusta tukkien keski
pituuteen on tutkimusaineistosta tuskin havaittavissa (taulukko 19).
Minimiläpimitan suuretessa tukkien laatu paranee. (Taulukko 20).
Koko aineistossa olivat eri laatuluokkien osuudet teknillisestä kiintomitasta
eri vaihtoehdoissa seuraavat:
Tukin keskikuutio on sitä suurempi mitä parempi on tukin laatu. Minimi
läpimitan suuretessa laatuluokkien väliset keskikuutioiden erot pienenevät.
Se merkitsee sitä, että minimiläpimitta vaikuttaa tukkien kappaleluvun
laatujakautumaan vähemmän kuin tässä esitettyyn teknilliseen kiintomitan
laatu jakautumaan. Keskikuutiot nähdään seuraavasta asetelmasta.
Aineisto
Vaihtoehto A — Alternative A Vaihtoehto B - - Alternative />
Minimiläpimitta. tuumaa — Minimum diameter, inches
Material 4 Vt' | 5 y2
-
1 6 y*' 1 7 ys * | 4 %- | s y,' 6 y2* | 7 >/2-
Sahapuuprosentti — Saw timber percentage
Perusaineisto — Basic material
...
87 85 77 66 87 85 77 66
Osa-aineisto — Part material 6 y2
"
85 83 77 66 88 86 80 68
Osa-aineisto — Part material 7 y2
"
79 77 1 74 ! 66 88 87 83 75
Minimiläpimitta, tuumaa
4 Vi 5 Zi 6 54 7
%
I 24 24 27 29
II 28 29 29 31
III 48 47 44 40
Minimiläpimitta, I lk II lk III lk
tuumaa
keskikuutio j
3
4 /t 7.52 6.1 6 4. 22
5 % 7.54 6. 2 2 4. 6 0
6 % 7.65 6.52 5.31
'H 8.01 7. 05 6. 31
Pentti Rikkonen 75.5 30
Taulukko 18. Rungosta keskimäärin saatavien tukkien lukumäärä Dl . 3 -luokittain.
Table 18. Average number of logs obtainable per stem, by DBH-classes.
Taulukko 19. Tukkien keskipituudet D1.
3
-luokittain.
Table 19. Mean lengths of logs by DBH-classes.
Taulukossa 21 on tukkien järeyden tunnuksina esitetty ns.
keskitukin latvaläpimitat eri vaihtoehdoissa ja eri D 1 Keskitukilla
tarkoitetaan tässä tukkia, jonka pituus ja tilavuus vastaavat tukkierän
Dl.3, cm
DBH, cm
Minimiläpimitta, tuumaa — ■ Minimum diameter, inches
4 V 5 '/a
'
6 >/2
*
7 y2
"
1'ukkeja/runko, keskimäärin — Logs/stem, i average
17 1.80 1.00 1.00 0
19 1.80 1.18 1.04 2.00
21 1.94 1.64 1.04 1.00
23 2.15 1.83 1.35 1.02
25 2.34 2.11 1.74 1.12
27 2.52 2.37 2.03 1.56
29 2.60 2.54 2.28 1.92
31 2.66 2.61 2.47 2.14
33 2.75 2.72 2.63 2.36
35 2.70 2.67 2.61 2.48
37 2.86 2.86 2.80 2.69
39 2.85 2.85 2.85 2.82
41 3.05 3.05 3.00 2.90
43 2.82 2.82 2.82 2.73
45 2.43 2.43 2.43 2.43
47+ 2.50 2.50 2.50 2.50
17—47+ 2.42 2.24 2.01 1.81
Minimiläpimitta, tuumaa — - Minimum diameter, inches
Dl.3, cm 4 5 y2
-
6 ys 7
DB H, cm
Keskipituus, jalkaa — Mean length, feet
17 15.03 15.80
19 16.09 16.24 14.54 —
■21 15.99 15.73 15.99 14.75
23 15.87 16.33 15.90 15.29
25 15.82 16.14 16.01 16.21
27 15.69 15.88 16.19 15.81
29 15.98 15.95 16.17 16.27
31 16.32 16.36 16.25 16.39
33 16.32 16.36 16.30 16.60
35 16.41 16.46 16.53 16.39
37 16.15 16.12 16.17 16.19
39 16.32 16.32 16.30 16.22
41 15.51 15.51 15.53 15.55
43 16.13 16.13 16.13 16.13
45 16.59 16.59 16.59 16.59
47+ 17.40 17.40 17.40 17.40
17—47+ 16.00 16.12 16.15 16.18
31 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . . . 75.5
Taulukko 20. I, II ja III laatuluokan osuus prosentteina teknillisestä kiintomitasta.
Table 20. The proportions of grades 1, II and III in the top volume.
Taulukko 21. Keskitukin latvaläpimitat D1.3-luokittain.
Table 21. Top diameters of the mean log, by DB H-classes.
aritmeettisia keskiarvoja. Järeys luonnollisesti suurenee minimiläpimitan
myötä. Tämä riippuvuus on merkityksellistä kuitenkin vain pienikokoisilla
rungoilla.
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
4 VT 5 '/2* e y2
"
7 Vi"
Dl.3, cm
DBH. cm
I II III I 11 III I 11 m I II HI
Osuus prosenttia — Proportion , pe cent
17 14 31 55 22 41 37 0 0 100
19 16 36 48 20 46 34 35 40 25
—
21 15 32 53 18 32 50 26 44 30 48 40 12
23 22 29 49 23 31 46 27 37 36 52 38 10
25 24 32 44 24 34 42 30 37 33 36 48 16
27 22 31 47 22 32 46 22 34 44 27 42 31
29 23 32 45 23 33 44 24 34 42 27 36 39
31 24 27 49 24 27 49 25 27 48 27 29 44
33 29 25 46 25 26 49 30 25 45 30 26 44
35 23 24 53 23 24 53 23 24 53 23 24 53
37 31 21 48 31 21 48 32 21 47 32 21 47
39 26 33 41 26 33 41 26 33 41 26 33 41
41 22 19 59 22 19 59 22 19 59 23 19 58
43 34 20 46 34 20 46 34 20 46 35 20 45
45 25 8 67 25 8 67 25 8 67 25 8 57
47+ 53 0 47 53 0 47 53 0 47 53 0 47
17—47+ 24 28 48 24 29 47 26 29 45 29 31 40
Dl.3, cm
DBH, cm
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
4 Vi' 5 '/,* 6 %" 7 %'
Latvaläpimitta, tuumaa — Top diameter, inches
17 5.10 5.63
19 5.40 5.82 6.67 —
21 5.84 6.16 6.62 7.50
23 6.32 6.54 6.97 7.57
25 6.77 6.95 7.30 7.76
27 7.28 7.40 7.68 8.12
29 7.81 7.90 8.12 8.44
31 8.32 8.35 8.53 8.84
33 8.89 8.92 9.04 9.26
35 9.37 9.41 9.46 9.66
37 9.91 9.92 9.98 10.10
39 10.44 10.44 10.45 10.51
41 11.00 11.00 11.06 11.18
43 11.57 11.57 11.57 11.70
45 12.06 12.06 12.06 12.06
47+ 13.46 13.46 13.46 13.46
Pentti Rikkonen 32 75.5
57. Sahapuun ja sahapuurungon arvo
Minimiläpimitan vaikutusta rungosta saatavan sahapuun arvoon selvi
tettiin antamalla tutkimusaineiston tukeille latvaläpimitan ja laadun mukaan
määräytyvät teknillisen kiintomittayksikön suhteelliset arvot sekä laske
malla näiden perusteella määräytyvät keskimääräiset arvot kussakin minimi
läpimittavaihtoehdossa ja kussakin rinnankorkeusläpimittaluokassa. Perus
tietoina käytetty tukkien järeyden ja laadun mukainen arvosuhdesarja (tau
lukko 22) laadittiin Heiskasen ja Asikaisen (1969) tutkimukseen
perustuvien järeyden mukaisten arvosuhdesarjojen, samojen tutkijain (1970)
laatimien laadun mukaisten arvosuhdesarjojen sekä Heiskasen (1970)
selvittämän laatu jakautuman pohjalta
]
). On syytä korostaa, että seuraa
vassa esitettävät arvosuhdesarjat ovat likimääräisiä, ja saattavat sisältää
systemaattisia virheitä. Systemaattisen virheen mahdollisuus on otettava
huomioon lähinnä seuraavista syistä.
Taulukko 22. Mäntysahatukkien laadun ja järeyden mukaiset arvosuhteet kun II
luokan 8" tukin suhteellista arvoa merkitään luvulla 100.
Table 22. Value relations by size and quality of pine saw logs when the relative value
for an 8 inch log of grade II is indicated by 100.
x ) Sarjaa laskettaessa oli lähtöperusteena latvaläpimittaluokittainen kuutiojalkahinta. Tätä
sekä laatujakautumaa ja laatuluokittaisia suhteellisia arvoja hyväksi käyttäen laskettiin kuutio
jalkahinta kunkin läpimittaluokan kullekin laatuluokalle. Näin saatu hintasarja muunnettiin suh
teellisiksi arvoiksi siten, että perusarvoksi (100) valittiin 8" II luokan tukin kuutiojalkahinta.
Laatuluokka — Grade
Latvaläpimitta,
*
I III
Top diameter,
"
Suhteellinen arvo — Relative value
4 M> 86.4 87.6 83.2
86.2 87.3 83.0
5 y2 86.0 87.1 82.7
6 87.5 88.6 84.2
6 y2 87.6 88.3 82.5
7 90.2 89.0 87.2
7 ft 107.1 102.1 92.4
8 103.9 100.0 91.2
8 y2 112.6 104.6 94.3
9 110.7 105.5 94.5
9 54 117.5 109.5 98.5
10 119.7 113.9 103.4
10 y2 126.7 119.8 106.6
ii 136.2 124.5 106.6
ii y2 135.4 125.9 104.5
12 139.7 129.3 108.9
ia y2 141.0 129.3 105.6
13 144.8 131.4 108.7
is y2 144.7 131.2 108.7
14 144.7 131.2 108.7
i4 y2 144.7 131.2 108.7
15 144.7 131.2 108.7
is y2 144.7 131.2 108.7
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään 33
5 18596 —7l
Taulukko 23. Sahapuun laadun ja järeyden mukaiset teknillisen kiintomitan suhteel
liset arvot rinnankorkeusläpimittaluokittain, kun 8" II luokan tukin arvo merkitään
luvulla 100.
Table 23. Relative values by size and quality for the top volume of saw timber, by DBH
classes, when the relative value for an 8 inch log of grade 11, is indicated by 100.
Sahapuun arvo saattaa samassa läpimittaluokassa ja samassa laatu
luokassa olla erilainen riippuen siitä, mikä on tukin asema rungossa.
Tähän viittaa Heiskasen (1971) tekemä toteamus jonka mukaan
Pohjois-Suomen mäntytukeilla tyvitukkien ja muiden tukkien arvoero
oli suurempi kuin I ja 111 laatuluokkien ero.
Käytettävissä ollut järeyden mukainen arvosarja ei ulottunut 5 %
tuumaa pienempiin eikä laadun mukainen arvosarja 6 tuumaa pie
nempiin läpimittaluokkiin, joiden osalta laskelmissa käytettiin pie
nimmän tuumaluokan (5 %j a 6") lukuja. Erityisesti vertailu 4% ja
5 y 2 vaihtoehtojen välillä on suoritettava tämä seikka huomioon
ottaen.
Minimiläpimitan vaikutusta suhteelliseen arvoon on seuraavassa tarkas
teltu erikseen sahapuuosan teknillisen kiintomitan, erikseen sahapuuosan
todellisen kiintomitan ja erikseen koko rungon käyttöosan osalta.
Sahapuuosan teknillinen kiintomitan arvo (taulukko 23) kussakin I)! - 3-
luokassa laskettiin seuraavaa kaavaa käyttäen.
S
te = teknillisen kuutiojalan keskimääräinen suhteellinen arvo
ste = yksittäisen tukin teknillisen kuutiojalan suhteellinen arvo (tau
lukosta 22)
Vte = yksittäisen tukin teknillinen kuutioj aikamäärä
0
2" (Vte * Ste)
Ote =
2 Vte
Dl.3, cm
DBH, cm
Minimiläpimitta, tuumaa — - Minimum diameter, inches
4 Vi s y2
'
6 V 7
Suhteellinen arvo — Relative value
17 85 85
19 86 87 89
—
21 86 86 87 103
23 91 91 93 104
25 95 95 96 102
27 97 97 98 102
29 100 100 100 103
31 103 103 103 105
33 108 108 108 109
35 111 111 111 112
37 ! 116 116 116 117
39 118 118 118 119
41 117 117 117 117
43 121 121 121 122
45 j 118 118 118 118
47+ ! 127 127 127 127
Pentti Rikkonen 34 75.5
Taulukko 24. Sahapuun laadun ja järeyden mukaiset todellisen kuutiometrin suhteelli
set arvot eri D1.3-luokissa, kun 8" II luokan tukin teknillisen kuutiojalan arvo on 10.
Table 24. Relative values by size and quality for the actual solid cubic metre of saw timber,
by DBH-classes, when the relative value of the top volume for an 8 inch log of grade II
is indicated by 10.
Sahapuuosan todellisen kiintomitan suhteelliset arvot (taulukko 24) eri
Dj.g-luokissa perustuvat kaavaan:
S
to
= sahapuuosan todellisen kiintokuutiometrin keskimääräinen suh
teellinen arvo
v
to = yksittäisen tukin todellinen kiintomitta kuutiometreinä.
Sekä teknillisen että todellisen kiintomitan suhteellinen arvo suurenee
minimiläpimitan myötä. Todellisen kiintomitan arvoon minimiläpimitta vai
kuttaa kuitenkin selvemmin kuin teknillisen kiintomitan arvoon. Tämä on
odotusten mukaista, kun otetaan huomioon edellä todettu minimiläpimitan
ja latvamuotoluvun välinen riippuvuus. Koska minimiläpimitan suuretessa
tapahtuva tilavuuden pieneneminen on vähäisempi teknillisen kuin todellisen
kiintomitan osalta, täytyy tilavuusyksikköä kohden lasketun arvon alene
misen olla pienempää teknillisen kuin todellisen kiintomitan suhteen.
Arvojen muutokset ovat merkittäviä vain aineiston niissä osissa pie
nillä rungoilla ja suurempien minimiläpimittavaihtoehtojen välillä joissa
muutkin minimiläpimitan vaikutukset ovat merkittäviä.
Laskettaessa minimiläpimitan vaikutusta rungon koko käyttöosan todel
lisen kiintokuutiometrin suhteellisiin arvoihin (taulukko 25) on kuitupuu
q
1 Z (v.,
•
St.)
10
X
E v
to
Dl.3, cm
DBH, cm
Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
4 V 5 W e y*
m
7 H*
Suhteellinen arvo — Relative value
17 198 206
19 197 203 226 —
21 201 208 217 266
23 218 221 233 277
25 223 226 233 251
27 231 233 237 252
29 242 243 246 257
31 248 248 251 259
33 265 265 267 272
35 269 270 270 275
37 280 280 280 284
39 289 289 289 291
41 300 300 301 305
43 299 299 299 301
45 282 282 282 282
47 309 309 309 309
35 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään . 75. 5
Taulukko 25. Minimiläpimitan vaikutus sahapuurungon kokonaiskäyttöosan suhteel
liseen arvoon rinnankorkeusläpimittaluokittain.
Table 25. The effect of the minimum diameter on the relative value of a solid cubic metre
of the total merchantable volume in a saw timber stem, by DBH-classes.
osuudelle jouduttu määrittämään mielivaltaisia arvoja. Laskelmissa on käy
tetty vaihtoehtoja, joissa kuitupuukuutiometrille on määritetty erilaiset
arvot, jotka ovat 100, 85 ja 75 % koko aineiston keskimääräisestä saha
puukuutiometriarvosta (248) 5 % tuuman minimiläpimittavaihtoehtoa käy
tettäessä. Laskelmissa käytettiin seuraavaa kaavaa:
S
r = rungon käyttöosan todellisen kuutiometrin keskimääräinen suh
teellinen arvo
Vto = yksittäisen rungon sahapuuosan kiintomitta todellisina kuutio
metreinä
v
p = yksittäisen rungon kuitupuuosan kiintomitta todellisina kuutio
metreinä
Sto = yksittäisen rungon sahapuuosan todellinen kuutiometrin suhteel
linen arvo
s P = yksittäisen rungon kuitupuuosan todellisen kuutiometrin suhteel
linen arvo.
__
X (vto
•
s to + Vp-Sp)
br
~
+ Vp)
Kuitupuun arvo % sahapuun arvosta — The value of pulpwood per cent of value of saw timber
100 85 70
Dl.3, cm Minimiläpimitta, tuumaa — Minimum diameter, inches
DBH, cm
i Vi" 5 »/," 6 7 y," 4 M>" 5 Vi" 6 y%
"
7 *4" 4 y2
-
5 y2
*
6 V 7 y,"
Suhteellinen arvo — Relative valu e
17 100 108 100 104 100 99
19 100 107 115 — 100 103 119
—
100 99 103 —
■21 100 104 111 122 100 103 106 116 100 101 100 110
23 100 102 107 117 100 101 104 111 100 100 100 105
25 100 102 105 110 100 101 103 105 100 100 100 100
27 100 101 103 108 100 101 101 104 100 100 100 101
29 100 100 101 105 100 100 101 103 100 100 100 101
31 100 100 101 104 100 100 101 102 100 100 100 101
33 100 100 101 102 100 100 100 101 100 100 100 100
35 100 100 100 102 100 100 100 101 100 100 100 101
37 100 100 100 101 100 100 100 101 100 100 100 100
39 100 100 100 101 100 100 100 100 100 100 100 100
41 100 100 100 101 100 100 100 101 100 100 100 101
43 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
45 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
47+ 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
36 Pentti Rikkonen 75.5
Minimiläpimitan suuretessa on rungon käyttöosan arvo pienillä rungoilla
suurentunut huomattavasti, kun kuitupuu on katsottu samanarvoiseksi kuin
sahapuu keskimäärin. Kun kuitupuun arvoa pienennetään sahapuun arvoon
verrattuna, vaihtoehtojen väliset erot luonnollisesti pienenevät. Koska tut
kimusaineisto on ilmeisesti keskimääräistä järeämpää, saattavat laskelmissa
käytetyt kuitupuun suhteelliset arvot olla liian suuria. Siten siis puutavara
lajien arvoeroja ilmaisevat prosenttiluvut olisivat liian pieniä. Tästä huoli
matta näyttää siltä, että minimiläpimitan suurentaminen lisää pienikokoisten
runkojen arvoa silloinkin, kun kuitupuun arvo on sahapuun arvoa huomatta
vastikin pienempi.
6. MÄNNYN JA KUUSEN TUTKIMUSTULOSTEN VERTAILUA
Kuten edellä on todettu, on käsillä olevan tutkimuksen kanssa rinnakkai
sen, kuusta koskeneen tutkimuksen tulokset julkaistu jo aikaisemmin (R i k
kon e n 1970). Tutkimusmittaukset suoritettiin puulajeittain samalla
tavalla vain sillä poikkeuksella että kuusella käytettiin puolta tuumaa
suurempia minimiläpimittoja (5, 6, 7 ja 8 tuumaa) kuin männyllä. Tämä ero
luonnollisesti haittaa tutkimustulosten keskeistä vertailua. Eräitä päätelmiä
voidaan kuitenkin esittää.
Järeillä ja keski järeillä rungoilla on todellisen katkaisuläpimitan ja
minimiläpimitan välinen ero männyllä suurempi kuin kuusella. Pienten
minimiläpimittojen osalta on myös minimiläpimitan täyttävän mutta
sahapuuksi käyttämättä jääneen rungon osan pituus ja tilavuus män
nyllä suurempi kuin kuusella. Kuusirungot on näinollen käytetty
sahapuuksi mäntyrunkoja tarkemmin. Kaikesta päättäen rungon
latvaosan laatu on männyllä ollut suhteellisesti huonompaa kuin
kuusella.
Saha- ja kuitupuun määrien vertailu on hyvin vaikeaa erilaisten mini
miläpimittasarjojen vuoksi. Kuitenkin voidaan todeta että minimi
läpimitan vaikutukset ulottuvat kuusella järeämpiin runkoihin kuin
männyllä. Tästä voitaneen päätellä, että järeillä rungoilla on rungon
latvaosan laatu latvakatkaisukohtaa määräävänä tekijänä männyllä
korostetumpi kuin kuusella.
Koska minimiläpimitan vaikutukset sahapuun määrään ulottuvat kuu
sella järeämpiin runkoihin kuin männyllä, on luonnollista, että sen
vaikutukset myös tukkien ominaisuuksiin, latvamuotolukuun, järey
teen ja laatuun ovat järeillä rungoilla männyllä pienemmät kuin kuu
sella. Rinnankorkeusläpimitan vaikutus latvamuotolukuun on puu
lajeilla erilainen. Kuusella latvamuotoluvun ja rinnankorkeusläpimitan
välinen riippuvuus on verraten selväpiirteinen siten, että latvamuoto
luku ensin suurenee mutta sitten pienenee rinnankorkeusläpimitan
suuretessa. Männyllä rungon järeys ei sen sijaan ole olennaisesti vai
kuttanut latvamuotolukuun.
Pentti Rikkonen 38 75.5
Sahapuuprosenttien vertailussa voidaan todeta, että minimiläpimitta
on vaikuttanut siihen pienikokoisten runkojen osalta männyllä enem
män kuin kuusella. Järeillä rungoilla kuitenkin on myös sahapuupro
senttiin kohdistuva vaikutus kuusella päinvastoin suurempi. Näinollen
on runkojen järetessä tapahtuva vaihtoehtojen välisten erojen suppe
neminen männyllä jyrkempi kuin kuusella.
Laskelmat minimiläpimitan vaikutuksesta puun arvosuhteisiin sisäl
tävät siinä määrin epävarmuustekijöitä, että puulajien välinen vertailu
on niiden osalta suoritettava hyvin varauksellisesti. Laskelmissa on
joka tapauksessa saatu puulajien välille oleellinen ero. Sahapuun tek
nillisen kiintomitan arvo on minimiläpimitan suuretessa kuusella osit
tain pienentynyt jotavastoin se männyllä on kaikissa tapauksissa suu
rentunut, mikäli muutoksia on tapahtunut.
7. YHDISTELMÄ
Sahapuun minimiläpimittaan liittyvien kysymysten selvittäminen on
katsottu tarpeelliseksi apteerauksessa tarvittavien tietojen kannalta yleensä
mutta erikoisesti siitä syystä, että tiedot puutavaralajijakautumasta ovat
pystymittauksen kannalta olleet riittämättömiä.
Koko tutkimuksesta on jo julkaistu kuusta koskeva osa vuonna 1970
(Rikkonen 1970).
Mäntyaineistoa kerättiin 1 954 runkoa käsittävä aineisto Etelä-Suomen
alueelta yhteensä 18 eri kohteesta (taulukot 1 ja 2).
Vertailtavina minimiläpimittoina käytettiin 4 y 2, 5 y 2, 6 y 2 ja 7 y 2 tuu
maa. Tukkien latvaläpimitat mitattiin kuoren alta vaakasuorassa suunnassa
puolen tuuman alenevaa luokitusta käyttäen.
Rungon kokonaiskiintomitta määritettiin Ilvessalon pystypuiden
kuutioimistaulukoiden avulla. Kuitupuunosuus kuutioitiin Simpsonin kaa
valla (vrt. sivu 6).
Tutkimuksen perusteella voidaan todeta mm. seuraavaa.
Minimiläpimitan täyttävästä rungon osasta jää sahapuuksi käyttämättä
sitä pitempi osuus, mitä kookkaampia ovat rungot ja mitä pienempi on
minimiläpimitta (piirros 1 ja taulukko 4). 4 y 2 tuuman vaihtoehtoa käytet
täessä oli latvakatkaisuläpimitta sama kuin minimiläpimitta 17 %:ssa kai
kista tapauksista. 5 y
2,
6 x/
2
j a 7 % tuuman vaihtoehdoissa olivat vastaavat
luvut 35, 49 ja 58 % (taulukko 3).
Jos sahapuurunkojen määrä pysyy minimiläpimitan suuretessa samana,
sahapuurungon teknillinen keskikuutio pienenee. Mikäli sahapuurunkojen
määrä tällöin kuitenkin supistuu kuten pienillä rungoilla ja koko aineistossa
tapahtuu, voi keskikuutio myös kasvaa (taulukko 6). Niiltä osin kuin kysy
mys on samoista sahapuurungoista eri vaihtoehdoissa, on minimiläpimitan
vaikutus keskikuutioon sitä vähäisempi mitä järeämpiä ovat rungot ja mitä
pienempi on minimiläpimitta.
Sahapuurunkojen määrän vähenemisen johdosta pienenee sahapuun koko
naismäärä minimiläpimitan suuretessa pienikokoisilla rungoilla hyvin voi
makkaasti 5 y 2 tuuman vaihtoehdosta lähtien (taulukko 8 ja piirros 2).
40 Pentti Rikkonen 75.5
Koko aineistossa olivat kokonaissahapuumäärän suhteelliset arvot eri vaihto
ehdoissa 4 y 2 tuuman vaihtoehdosta lähtien teknillisen kiintomitan osalta
100, 98, 91 ja 78 sekä todellisen kiintomitan osalta 100, 97, 89 ja 76.
Sahapuun todellisen kiintomitan ja teknillisen kiintomitan suhde eli
latvamuotoluku pienenee minimiläpimitan suuretessa niiltä osin kuin kiinto
mittakin oleellisesti pienenee (taulukko 10). Leimikkonäytteiden latvamuoto
lukujen keskiarvot olivat eri vaihtoehdoissa pienimmästä suurimpaan 1.4 79,
1.468, 1.451 ja 1.434 sekä keskihajonnat vastaavasti 0.075, 0.071, 0.069 ja
0.0 66.
Minimiläpimitan suuretessa suurenee sahapuurungon keskimääräinen
kuitupuumäärä hyvin selvästi (taulukko 11 ja piirros 3). Koko aineistossa
saatiin sahapuurunkoa kohden kuitupuuta eri vaihtoehdoissa 0.0 76, 0.0 90,
0.125 ja 0.179 k-m 3 . Rungon järeys vaikuttaa myös kuitupuumäärään, eri
vaihtoehdoissa eri tavoin. Kuitupuun kokonaismäärä suurenee minimiläpi
mitan myötä erityisesti pienillä rungoilla hyvin voimakkaasti niiltä osin kuin
sahapuurunkoja siirtyy kuitupuurungoiksi (taulukko 12 ja piirros 4). Koko
aineiston kokonaiskuitupuumäärän suhteelliset arvot olivat eri vaihto
ehdoissa 100, 118, 173 ja 267. Sahapuurungon minimikoon vaikutus kuitu
puun kokonaismäärään on kahtiajakoinen. Jos minimirungon suuretessa
sahapuuksi kelpaamattomat rungot tehdään kuitupuuksi, suurenee kuitu
puun kokonaismäärä. Jos ne jätetään hakkaamatta, pienenee sahapuumäärän
ohella myös kuitupuun määrä (taulukko 13).
Sahapuun prosenttinen osuus rungon käyttöosan kuorellisesta kokonais
kiintomitasta pienenee selvästi minimiläpimitan suuretessa pienillä ja keski
järeillä rungoilla (taulukko 14 sekä piirros 5). Pienillä rungoilla ovat vaihto
ehtojen väliset erot 20 %:n suuruusluokkaa mutta pienenevät nopeasti run
kojen järeytyessä.
Seuraava yhtälömalli selittää sahapuuprosentin hajonnasta 57 %.
y = sahapuuprosentti
Xj = Dj. 3, cm
x 4 = minimiläpimitta, tuumaa.
Yhtälöllä saadut eri vaihtoehtojen sahapuuprosentit eivät ole toisiinsa
nähden loogisessa suhteessa kun rinnankorkeusläpimitta on suurempi kuin
30 cm. Muiltakin osin on yhtälön käyttöön suhtauduttava varauksellisesti
suhteellisen tyydyttävästä selitysasteesta huolimatta.
Minimiläpimitan muutosten ohessa tapahtuvan sahapuurunkojen määrän
muuttumisen vuoksi on minimiläpimitan vaikutus kokonaiskiintomitan saha
puuprosenttiin pienillä rungoilla huomattavasti suurempi kuin sen vaikutus
sahapuurunkojen sahapuuprosenttiin (taulukko 15). Käyttöpuun kokonais
kiintomitasta oli sahapuuta 87, 85, 78 ja 66 % eri vaihtoehdoissa.
y = 70.22 + 53.08 ln xx 0.095 xx
2 2.721 x
4
2 4- 0.895 x
x
x
4
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään 41
6 18596 71
Leimikon keskimääräisen sahapuuprosentin laskemista varten laskettiin
seuraava malli.
y = leimikon kokonaiskiintomitan sahapuuprosentti
x
x
= leimikon keskimääräinen rinnankorkeusläpimitta, cm
x 2 = minimiläpimitta, tuumaa.
Malli selittää 92 % kokonaishajonnasta. Se soveltuu parhaiten keskimää
räisen rinnankorkeusläpimitan vaihdellessa välillä 23—2!) cm. Tälle välille
laskettuja prosentteja on esitetty taulukossa 16.
Minimiläpimitan vaikutus tukkien keskipituuteen on hyvin vähäinen
(taulukko 19). Sen sijaan laatu ja järeys ovat pienikokoisilla rungoilla mini
mi] äpimitasta riippuvaisia. Sen suuretessa laatu paranee (taulukko 20) ja
järeys kasvaa (taulukko 21). Koko aineistossa olivat eri laatuluokkien osuu
det teknillisestä kiintomitasta eri vaihtoehdoissa seuraavat:
Minimiläpimitan vaikutusta sahapuun ja sahapuurungon arvoon selvi
tettiin käyttämällä perustietoina keskimääräisiä eri paksuisille ja laatuisille
tukeille laskettuja arvosuhteita (taulukko 22). Laskelmien tulokset (taulukot
23, 24 ja 25) ovat vain suuntaa antavia, sillä pätevien tulosten saamiseksi
tarvittaisiin tukin aseman mukaisia arvosuhdesarvoja. Laskelmien mukaan
on joka tapauksessa ilmeistä, että käytettäessä perustietoina keskimääräisiä
tukkien arvosuhdesarjoja, suurenee todellisen kiintomitan arvo minimiläpi
mitan myötä enemmän kuin teknillisen kiintomitan arvo. Eroavuus johtuu
vastaavasti tapahtuvasta latvamuotoluvun pienenemisestä.
y = 42.86 ln x x 0.143 x x
2 16.61 x 2 2.65 x 2
2 1.473 XjX 2
Minimiläpi mitta. tuumaa
4 Yi 5 Vi e >2 7
J 24 24 26 29
II 28 29 29 31
III 48 47 45 40
KIRJALLISUUTTA
Aro, Paavo ja Rikkonen, Pentti. 1966. Havusahatukkien latvamuoto
luvut. Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja 61.7.
Asikainen, Kalevi ja Heiskanen, Veijo. 1970. Havusahatukkien laa
dun mukaiset arvosuhteet. Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja 70.3.
Heiskanen, Veijo. 1954. Tutkimuksia mäntytukkipuiden laatuluokitustavoista
ja niiden tarkkuudesta. Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja 44.1.
—»— 1970. Sahatukkien mittaus- ja hinnoittelututkimus I. Ennakkotietoja pölkyt
täisistä ja upotusmittauksesta. Konekirjoite metsäntutkimuslaitoksessa.
—»—■ 1971. Työtukkien ja muiden tukkien koesahauksia Pohjois-Suomessa. Folia
Forestalia 116.
Heiskanen, Veijo ja Asikainen, Kalevi. 1969. Havusahatukkien
järeyden mukaiset arvosuhteet ja hinnoitteluperusteet. Metsäntutkimuslaitoksen
julkaisuja 69.3.
Heiskanen, Veijo ja Rikkonen, Pentti. 1971. Tukkien todellisen
kiintomitan mittaamisessa käytettävät muunto- ja kuutioimisluvut. Sahatukkien
mittaus- ja hinnoittelututkimukseen 1970 perustuvat taulukot. Folia Forestalia
115.
Heiskanen, Veijo ja Siimes, F. E. 1960. Ehdotus mänty- ja kuusisaha
tukkien laatuluokitukseksi. Suomen Puutalous n:o 10.
Ilvessalo, Yrjö. 1947. Pystypuiden kuutioimistaulukot. Metsäntutkimuslai
toksen julkaisuja 34.4.
Metsäteho. 1962. Sahapuurunkojen apteeraus. Ohjevihkonen.
Nousiainen, Juhani, Sorsa, Jukka ja Tiihonen, Paavo. 1970.
Mänty- ja kuusitukkipuiden kuutioimismenetelmä. Folia Forestalia 98.
Rikkonen, Pentti. 1970. Minimiläpimitan vaikutus kuusirungosta saatavaan
saha- ja paperipuun määrään sekä sahapuun arvoon. Metsäntutkimuslaitoksen
julkaisuja 72.2.
Tiihonen, Paavo. 1966. Puutavaralajitaulukot 1. Maan eteläpuoliskon mänty
ja kuusi. Folia Forestalia 19.
Tuovinen, Arno. 1968. Eräitä tapoja sahapuurungon arvon määrittämiseksi.
Metsätehon tiedotus 279.
Västerbo, Jonas. 1967. Värdering av stammar, sägtimmer och standskog. Ide'er
hearbetade för Kungl. Domänstyrelsen av J. Västerbo.
7. SUMMARY
Effect of minimum diameter on the volume of saw timber and pulpwood
obtainable from pine stem, and on san timber value
A study of points relating to the minimum diameter of saw timber was considered
to be required because the information was necessary for laying off, but especially
because information on the distribution of timber into different assortments has been
inadequate for the measurement of standing trees.
The part of the study that deals with spruce was published in 1970 (Rikkonen
1970).
The pine material consisted of 1954 stems collected from South Finland from
18 locatities (Tables 1 and 2).
The minimum diameters compared were 4 y2, 5 y2, 6y 2 at| d 7 y2 inches. The top
diameters of the logs were measured under bark in the horizontal direction by classes
rounded down by half an inch.
The total solid volume of a stem was determined from Ilvessalo's »Volume tables
for standing trees». The volume of the pulpwood proportion was calculated from the
Simpson formula (cf. p. 6).
The study warranted the following conclusions:
The proportion of the part of the stem fulfilling the minimum diameter requirement
but for other reasons not used as saw timber is longer the larger the stem and the
smaller the minimum diameter (Fig. 1 and Table 4). With the 4 y2 inch alternative
the real top diameter equalled the minimum top diameter in 17 per cent of all the
cases. With the 5 y2 , 6 y2 and 7 y2 inch alternatives the corresponding percentages
were 35, 49 and 58 (Table 3).
If the number of the saw timber stems remains the same when the minimum
diameter is increased, the average top volume decreases. But if the number of the
saw timber stems decreases, as is the case with small stems and in the total material,
the average volume may increase (Table 6). When the saw timber stems are identical
under the different alternatives, the effect of the minimum diameter on the average
volume is smaller the larger the stems and the smaller the minimum diameter.
With a reduced number of saw timber stems the total saw timber volume decreases
very sharply as the minimum diameter increases starting from the 5 y2 inch alternative
(Table 8 and Fig. 2). In the total material, the relative volumes of total saw timber
under the different alternatives starting from the 4 y2 inch alternative were 100, 98,
91 and 78 for the top volume and 100, 97, 89 and 76 for the actual solid volume.
The ratio of actual solid volume to top volume of saw timber, i.e., the top form
factor, diminishes as the minimum diameter increases (Table 10). The mean top form
factors for the stand samples in the different alternatives from smallest to greatest
were 1.47 9, 1.46 8, 1.451 and 1.434 and the standard deviations 0.0 75, 0.0 71, 0.06 9
and 0. o 6 6, respectively.
Pentti Rikkonen 75.5 44
The average volume of pulpwood in a saw timber stem increases very clearly
with the minimum diameter (Table 11 and Fig. 3). For the total material, the quantity
of pulpwood obtained per saw timber stem was 0.0 76, 0.0 90, 0.125 and 0.179 solid
cu.m. in the different alternatives. The stem size also affects the proportion of pulp
wood, differently in the different alternatives. Especially in small stems the total
pulpwood quantity increases very sharply with the minimum diameter if a part of
the saw timber stems becomes pulpwood stems (Table 12 and Fig. 4). For the total
material the relative values for the total pulpwood volume were 100, 118, 173 and
267 in the different alternatives. The minimum saw timber stem has a dual effect
on the total pulpwood volume. When the minimum stem becomes larger and stems
not suitable for saw timber are made into pulpwood, the total pulpwood volume
increases. If they are not felled at all, both the pulpwood volume and the saw timber
volume decrease (Table 13).
With small and medium-sized stems, the percentage of saw timber in the total
solid volume of merchantable timber including bark decreases markedly as the minimum
diameter increases (Table 14 and Fig. 5). The differences between the alternatives are
of the magnitude of 20 per cent for small-sized stems, but they decrease rapidly as
the stems become larger.
The following equation model explains 57 per cent of the standard deviation of
the saw timber percentage:
y = saw timber percentage
Xj = DBH, cm
x 4 = minimum diameter, inches
The saw timber percentages of the different alternatives obtained from the equation
are not in a logical relation to one another when the breast height diameter is greater
than 30 cm. Despite the relatively satisfactory degree of determination, the equation
must be used with reserve even for other breast height diameters.
The effect of the minimum diameter on the saw timber percentage of the total
solid volume for small stems is considerably greater than its effect on the saw timber
percentage of saw timber stems because of the change in the number of saw timber
stems in conjunction with the changes that occur in minimum diameter (Table 15).
The percentage of saw timber in the total solid volume of merchantable timber in
the different alternatives was 87, 85, 78 and 66.
The following model was formulated for calculation of the average saw timber
percentage of the stand.
y = saw timber percentage of the total solid volume of the stand
X] = average DBH of the stand, cm
x 2 = minimum diameter, inches.
The model explains 92 per cent of the total deviation. It is best applicable when
the average breast height diameter varies in the range 23—29 cm. The percentages
calculated for this range are shown in Table 16.
The effect of minimum diameter on the mean log length is very small (Table 19).
On the other hand, quality and size are dependent on minimum diameter in small-sized
logs. When the minimum diameter increases, the quality is improved (Table 20) and
the size grows (Table 21).
y = —70.22 + 53.08 In x t 0.095 x,
! 2.721 x4
2
+ 0.895 XjX 4
y = 42.86 In Xj 0.143 Xj
2 16.61 x 2 2.65 x
2
2 1.4 73 XjX
2
75.5 Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan saha- ja kuitupuun määrään .. . 45
The effect of minimum diameter on the value of saw timber and saw timber stems
was examined by using as basic data the average value ratios for logs of different
thickness and quality (Table 22). The results of the calculations (Tables 23, 24 and 25)
are only indicative, for to achieve accurate results would require value ratios according
to the position of the log. It is in any case evident from the calculations that when
the average log value ratio series are employed as basic data, the solid volume value
grows with the minimum diameter more than the top volume value. The difference
is caused by the corresponding decrease in the top form factor.
ISTUTUKSEN SUORITUSTAVAN VAIKUTUS
MÄNNYN JA KUUSEN TAIMIEN
ALKUKEHITYKSEEN
OLAVI HUURI
SUMMARY:
THE EFFECT OF DEVIATING PLANTING TECHNIQUES
ON INITIAL DEVELOPMENT OF SEEDLINGS OF SCOTS PINE
AND NORWAY SPRUCE
HELSINKI 1972
Helsinki 1972. Valtion painatuskeskus
ISBN 951-40-0011-0
ALKUSANAT
Kun allekirjoittanut 1950-luvun lopussa ryhtyi selvittämään niitä teki
jöitä, jotka oleellisimmin voivat vaikuttaa metsänistutustyön onnistumiseen
Etelä-Suomen olosuhteissa, kävi jo työn suunnitteluvaiheessa selväksi, että
metsänviljelyä ei voida käsittää yksityiseksi tapahtumaksi, vaan pitkäksi
ketjuksi toimintoja, joissa yksikin heikko rengas voi ratkaista lopputuloksen.
Pyrittäessä todella tärkeiden tekijäin erottamiseen epäolennaisista nähtiin
ainoana mahdollisuutena koko monivaiheisen tapahtumasarjan jakaminen
tutkimustyötä varten osakokonaisuuksiksi. Kutakin yksityistä ongelma
kenttää selvittävä tutkimus päätettiin julkaista erillisenä. Tällaisiksi ongel
miksi katsottiin mm. seuraavat:
1. Taimien nosto taimitarhalla
2. Taimien välivarastointi maastossa
3. Istutuksen suoritustapa
4. Istutuksen ajankohta
Nyt käsillä oleva julkaisu kohdistuu yllä esitetyn jaon kolmanteen
ongelmakenttään. Tutkimus aloitettiin vuonna 1962, ja vuoteen 1967 men
nessä oli Metsäntutkimuslaitoksen, KML Tapion sekä kuuden piirimetsä
lautakunnan toimesta perustettu yhteensä 26 taimien istutuksen suoritus
tavan merkitystä valaisevaa koealuetta kuudelle Etelä-Suomen paikkakun
nalle. Tutkimus on suoritettu Metsäntutkimuslaitoksen metsänhoidon tutki
musosastossa professori Risto Sarvaksen valvoessa työtä ja antaessa
sille suopean tukensa. Biologian ylioppilas Olli Virta on kirjoittajan ohella
kiinteästi osallistunut tutkimuksen kaikkiin vaiheisiin suunnitelmien kehit
tämisestä ja koealojen perustamisesta aina kentällä suoritettuihin mittauk
siin ja aineiston käsittelyyn saakka. Meteorologian ylioppilas Tapio Lar
jan k o on koonnut ja järjestänyt säätekijöitä koskevat tiedot sekä suorit
tanut huolella suuren osan tutkimukseen liittyvästä laskentatyöstä. Maa
näytteiden analysoinnin on neiti Liisa Koski suorittanut Metsäntutki
muslaitoksen maantutkimusosastolla käytetyin menetelmin. Yliopiston kuva
laitoksella on valokuvaaja Matti Ruotsalainen ottanut pääosan
tämän tutkimusselostuksen valokuvista. Otteet venäjänkielisestä kirjalli
suudesta on suomentanut metsänhoitaja Kullervo Etholen ja käännök
set englanninkieleen on suorittanut tohtori Kim v. Weissenberg.
Tutkimuksen puhtaaksikirjoitustyö on ollut rouva Sinikka Hietalan ja
Liisa Salmen huolellisissa käsissä. Kenttäkokeiden perustamiseen ovat
omilla alueillaan osallistuneet Uudenmaan-Hämeen, Itä-Hämeen, Etelä-
Savon, Itä-Savon, Pohjois-Savon ja Etelä-Pohjanmaan piirimetsälautakun
tien ammattimiehet. Työn rahoituksesta vastasi alkuvaiheessa Valtion maa
talous-metsätieteellinen toimikunta. Lisäksi on KML Tapio tukenut työn
suorittamista myöntämällä kirjoittajalle A. Benj. Helanderin muistostipendin
kaksi kertaa.
Allekirjoittanut tahtoo vielä ilmaista kiitollisuutensa professori Paavo
Yli-Vakkurille, professori Leo Heikuraiselle sekä edesmen
neelle dosentti, tohtori Eino Oinoselle siitä ohjauksesta, jota he ovat
antaneet tarkastaessaan Helsingin Yliopiston puolesta opinnäytteenä esitetyn
käsikirjoituksen. Prof. Hannu Väliaho on antanut ohjeita tutkimukseen
liittyvien tilastomatemaattisten kysymysten ratkaisemiseksi. Dosentti, maat.
metsät, tri Matti Leikolan apu tutkimuksen julkaisukuntoon saattami
sessa on ollut erittäin suureksi hyödyksi.
Helsingissä, tammikuussa 1972
Olavi Huuri
SISÄLLYSLUETTELO
Sivu
1. Johdanto 7
11. Istutusohjeiden kehittyminen ajan myötä 7
12. Tutkimustehtävän asettaminen 10
2. Tutkimusaineisto ja -menetelmä 11
21. Koealojen sijainti, määrä ja laatu 11
22. Istutuskokeiden perustaminen 19
23. Istutustaimista tehdyt mittaukset 21
24. Tutkimuksen aikana vallineet ilmasto-olot 23
25. Tulosten käsittely 26
3. Istutuksen suoritustavan vaikutus istutustulokseen 28
31. Istutus avoimen kuopan laitaan vertailuistutuksena 28
311. Suoritustapa 28
312. Taimien eloonjääminen 31
313. Taimien vuotuinen pituuskasvu 33
314. Taimien kokonaispituuden kehitys 34
315. Vertailuistutuksen ja kokeiltujen suoritustapojen erot 35
32. Juuret alttiina kuivumiselle 38
321. Suoritustapa 38
322. Vaikutus taimien eloonjäämiseen ja pituuskehitykseen 39
323. Tulosten tarkastelua 39
33. Vaihteleva istutussyvyys 42
331. Syvä ja ylisyvä pystyistutus 42
332. Vaikutus taimien eloonjäämiseen 45
333. Vaikutus taimien pituuskehitykseen 48
334. Tulosten tarkastelua 49
34. Vaihteleva taimikaltevuus 51
341. Suoritustavat 51
3411. Taimen kaltevuus 45° pystytasosta 51
3412. Taimen kaltevuus 75° pystytasosta 52
3413. Taimi vaakatasossa 52
342. Vaikutus taimien eloonjäämiseen 53
343. Vaikutus taimien pituuskehitykseen 54
344. Tulosten tarkastelua 56
35. Vaihteleva juurten peittäminen ja asento 60
351. Suoritustavat 60
3511. Osa juurenkärjistä jätetty maan pinnalle 60
3512. Juuret peitetty ilman kivennäismaata 62
3513. Kanki-istutus 63
3514. Juuristo kierretty palloksi 64
3515. Juuret peitetty kivennäismaalla eri tavoin 65
352. Vaikutus männyntaimien eloonjäämiseen ja pituuskehitykseen .... 66
353. Vaikutus kuusentaimien eloonjäämiseen ja pituuskehitykseen .... 67
354. Tulosten tarkastelua 69
Sivu
36. Metsätaloudellista tarkastelua 71
361. Suoritustapojen todennäköinen vaikutus taimien eloonjäämiseen
käytännön istutustyössä 73
362. Suoritustapojen todennäköinen vaikutus taimien pituuskehitykseen
käytännön istutustyössä 77
363. Kokeiltujen suoritustapojen merkitys käytännön istutustyössä sattu
vien epäonnistumisien selittäjinä 79
4. Tutkimuksen päätulokset 83
5. Lähdeluettelo 86
6. Summary 89
1. JOHDANTO
11. Istutusohjeiden kehittyminen ajan myötä
Ne säännöt, joiden mukaan meillä istutus kivennäismailla pääasiassa suo
ritetaan, näyttävät ensi silmäyksellä tarjoavan lujan ja koetellun pohjan
metsänistutustyölle. Parhaatkin ohjeet ovat kuitenkin vain kompromisseja
ja kaavoja ja sellaisina niihin liittyy epäkohtia, joita kaavamaiseen ajatteluun
yleensä kätkeytyy. Aika ja käytännön työn laajeneminen johtavat usein
siihen, että ohje vähitellen irtautuu alkuperäisestä yhteydestään ja kuolleena
kaavana voi aiheuttaa lopulta vahinkoakin käytännön ponnisteluille.
Suomen oloissa on istutusohjeet ehkäpä jyrkimmässä muodossa esittänyt
Arvid Borg, jonka teos »Metsän kylvö ja istutus» vaikutti ensimmäisen
painoksensa ilmestymisestä (1926) asti meillä istutustapoja koskevaan ajat
teluun jyrkän ohjaavasti. Kylvön rinnalla Borg piti istutusta sangen epä
varmana uudistusmenetelmänä, jossa tehty pieneltäkin näyttävä virhe tai
laiminlyönti voi tulla niin kohtalokkaaksi, ettei taimia jää henkiin kuin
jokunen. Borg korosti ennen kaikkea seuraavien periaatteiden tärkeyttä
(Borg 1048, ss. 38—47):
Kaikessa istuttamisessa on tarkasti varottava, etteivät taimen juuret
joudu luonnottomaan asentoon »ei mutkalle eikä kierteelle».
On tarkasti valvottava, että taimi tulee lujasti maahan.
Jos taimien juurien annetaan kuivua on koko työ hukkaan mennyttä.
Siksi on työ järjestettävä niin, että juuret vain vilaukselta joutuvat
olemaan ilmassa »ne on viipymättä saatettava tuoreen mullan ja
märän sammaleen peittoon».
Istutettaessa on taimet saatava maahan entiseen syvyyteen, koska
»liika syvään istuttaminen pysähdyttää muiden, paitsi männyn tai
mien kasvun vuosikausiksi».
»Hyvin yleinen ja kohtalokkaaksi muodostuva virhe avokuoppaistu
tuksessa on, että istuttaja tukkii sammalia, marjanvarsia jopa lastuja
ja kiviäkin istutuskuopan täytteeksi. Seurauksena tästä on tavallisesti
taimien kuolema».
»Vikana on pidettävä, että taimi tulee jonkin verran kallelleen, siis
luonnottomaan asentoon. Vanhemmille ja kookkaille taimille tämä
8 Olavi Huuri 75.6
istutustapa on erityisen sopimaton. Nuoremmille taimille se ei ole niin
tuhoisa, mutta pahempi virhe on, jos tässä kallelleen istutuksessa taimi
tulee liian kallelleen. Silloin sen imu juuret joutuvat siksi lähelle maan
pintaa, että ne kesähelteessä kuivettuvat».
Taimien juurien ahtaaseen tilaan sullomisesta ja kanki-istutuksesta
kapeaan kuoppaan, jonka seinämät ovat möyhentämättöminä liian kovat
juurten kasvuympäristöksi, on Borgin (em. teos) mielipide:
»Luonnonvastaisilla istutus- ja kylvötavoilla ei ole mahdollisuutta
menestyä. Istutuksessa taimi jo muutenkin rääkkääntyy, kun se aina
joutuu huolellisestikin käsiteltynä kärsimään hieman kuivumisesta,
juurten osittaisesta katkailemisesta, neulasten tahraantumisesta ym.
Kun sen juuret vielä puristetaan tiukkaan möyhentämättömään maa
han, niin jo pitäisi tapahtua ihme, jos tuolla lailla kohdeltu taimi
kasvaisi puuksi».
Samoja periaatteita, vain hieman lievennettyinä, noudatetaan myös
uudemmissa meillä julkaistuissa ohjeissa. Niinpä K a ut u n (1965) mukaan
istutuksen valvonnassa on pääasiassa kiinnitettävä huomiota siihen, että
taimi tulee oikeaan syvyyteen juurenniska kivennäismaan pinnan tasolle,
että juuret oikaistaan kuopan laitaa vasten tai matalassa, vain kuuselle
soveltuvassa kuopassa sen pohjalle, että juuria vasten tulee hyvää kuopasta
saatua kivennäismaata ja että taimi on lujasti maassa. Myös kiinnittää
Kauttu huomiota taimen juurten suojaamiseen kuivumiselta: »Jo kaksi
minuuttia auringonvaloa tuhoaa juuristossa olevaa pieneliöstöä ja taimen
kehitys ainakin hidastuu».
Nämä näkökohdat ovat miltei yhdenmukaisia niiden kanssa, joita viime
vuosikymmeninä meillä ilmestyneet metsänhoidon ja -viljelyn oppikirjat ovat
esittäneet (esim. Kalela 1945, Ahola 1949, Yli-Vakkuri 1956
ja Lehto 1969).
Myös ajassa taaksepäin siirryttäessä voidaan havaita esitettyjen istutus
periaatteiden siirtyneen mainittuihin oppikirjoihin täysin valmiina yhä
kauempaa (Paavonen 1915 ja Hannikainen 1919). Paavonen
viittaa lisäksi erääseen vaaraan, joka viime aikoina on jäänyt miltei vaille
huomiota. Hän varoittaa peittämästä taimien juuria tiivistymään taipuvai
silla mailla liian syvälle ja liian tiukkaan. Tällöin voivat maan ilmanvaihto,
juurten hapensaanti ja jopa niiden kasvaminen maan muodostaman mekaa
nisen esteen takia liiaksi vaikeutua. Tästä esimerkistä päätellen on istutusta
koskeva ajattelu aikaisemmin ollut monipuolisempaa ja herkemmin erilaiset
olosuhteet huomioonottava kuin nykyisin.
Vieläkin perusteellisempi näyttää huolenpito istutustaimista olleen
Sanmarkin (1857) ja Wahlroosin (1871) aikana. Heidän ohjeit
tensa mukaan oli taimi istutettava jopa samaan ilmansuuntaan kuin missä
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 9
2 8830—72
se taimitarhassakin oli kasvanut. Mikäli juuret nostossa vahingoittuivat, oli
ne terävällä veitsellä katkaistava vahingoittumakohdan yläpuolelta.
Maamme istutusohjeita koskevan tiedon alkulähteille ei kuitenkaan ole
mahdollista päästä pysähtymällä Sanmarkiin eikä edes hänen edeltäjäänsä -
kään, ruotsinkielellä kirjoittaneeseen Gyldeniin (1853). Omien koke
musten ja kokeiden puuttuessa joutuivat tuonaikaiset suomalaiset metsän
viljelijät vastaanottamaan istutusohjeensa valmiina »metsänhoidon kehdosta»
Saksasta, jossa jo 1300-luvun puolivälissä kylvö ja istutus olivat alkaneet
nousunsa metsien uudistamisen tärkeiksi työmuodoiksi.
Kun Saksassa metsänhoidon suuret klassikot yhdeksännentoista vuosi
sadan alussa ryhtyivät kokoamaan, järjestämään ja julkaisemaan metsän
viljelyä koskevaa tietoutta, oli heilläkin käytettävissään männyn ja kuusen
istutuksesta kokemuksia jo pitemmältä kuin puolentoista vuosisadan ajalta.
Käytännön metsämiesten (»Die Empiriker», Cotta 1856) hoitoalueissaan
hankkimaan pitkäaikaiseen kokemukseen ja »mestarikouluissa» sekä yliopis
toissa toimineiden tutkijoiden (»Die Gelehrte», em. teos) julkaisemattomiin
kokeilutuloksiin perustunevatkin ne käsitykset, joita istutuksen suoritus
tavoista silloin julkaistuissa laajoissa yhdistelmissä esitettiin (esim. H a r t i g
1808, Cotta 1856, AI eman n 1861 ja Heyer 1893).
Jo tällöin näyttää vallinneen miltei täydellinen yksimielisyys niistä istu
tuksen pääperiaatteista, joita myös nykyiset ohjeet alkuperäisiä vain hieman
kaavoittuneempina edelleen toistavat. Erityisesti korostetaan huolellisuuden
tärkeyttä työn jokaisessa vaiheessa. Esim. Cotta ja v. Berg (Cotta 1856)
kehoittavat järjestämään laajamittaisen istutuksen jopa tehdasmaiseksi siinä
suhteessa, että jokaiseen osatyöhön sijoitetaan siihen parhaiten sopivat hen
kilöt, jotka sitten koulutetaan taitaviksi erikoistyöntekijöiksi. Tällaisina osa
töinä luetellaan mm. taimien nosto ja lajittelu, juurten leikkaaminen, taimien
jakelu istuttajille, kuopan tekeminen, täytemaan kantaminen, varsinainen
istuttaminen sekä taimien kastelu ja sitominen tukikeppeihin. Erityisen vas
tuuntuntoiset ja taitavat työntekijät on valittava hoitamaan työn arimpia
vaiheita, joihin mm. kuuluu istutuksen suorittaminen. Kaikessa istuttami
sessa on em. kirjoittajien mukaan tärkeätä ottaa huomioon eri puulajien
juuristojen muodon ja toimintatavan erilaisuudet. Ei ole oikein istuttaa kaik
kien puulajien taimia samanlaisella käsityöläismäisellä kaavamaisuudella.
Tämä koskee myöskin erilaisia istutusmaastoja. Yleinen sääntö istuttami
sessa on, että taimi on sijoitettava samaan syvyyteen, missä se aikaisem
minkin on kasvanut. Kuohkealla maalla ja hyvin pienikokoisia taimia käy
tettäessä voidaan kuitenkin istuttaa syvempäänkin. Myös erittäin kuivalla
maalla tehdään istutuskuopat hiukan ylisyviksi. Kuoppaa täytettäessä jäte
tään tällöin laikun pinta vähän notkolle, jottei taimi tule sijoitetuksi alku
peräistä asentoaan syvemmälle maanpintaan nähden. Liian syvään istutta
minen on yleinen virhe, joka on erityisesti havupuille niitä tiivisrakenteiselle
Olavi Huuti 10 75.6
maaperälle istutettaessa hyvin vahingollinen (» — besonders beim Nadelholze
und in bindigem Boden sehr nachtheilig —» s. 341). Juuria ympäröivään
maahan ei saa jäädä onteloita, koska niiden kohdalla juuret helposti tur
meltuvat (»— denn alle Hohlungen haben leicht ein Anfaulen zur
Folge —» s. 342). Jos istutettavan taimen juuret vääntyvät vääriin suuntiin,
on ne palautettava luonnollisiin asentoihinsa.
Lukija voi kirjallisuudesta kuitenkin hämmästyen todeta, etteivät nuo
nykyhetkelläkin ajanmukaisilta vaikuttavat istutusohjeet ole edes 1800-lu
vun alkuvuosikymmeniltä peräisin. Jo enemmän kuin sata vuotta nyt esi
teltyä teosta aikaisemmin oli julkaistu (v. Carlovitz 1713) istutus
ohjeita, joissa edellä esitetyt periaatteet jo selvinä ilmenevät. Kuten Cotta
ja v. Berg 1800-luvun puolivälissä, kiinnittää v. Carlovitz jo 1700-luvun
alussa vakavaa huomiota puulajien erilaisuuksiin ja kehoittaa noudattamaan
niistä saatuja tietoja istutuksen suoritustavassa. Hänen mukaansa näkee
taimesta itsestään pyrkivätkö sen juuret kasvamaan alaspäin vaiko kenties
vaakasuoraan suuntaan. Istutusta van on vaihdeltava tämän mukaisesti. Jos
sellaiset juuret, jotka ovat istutukseen saakka kasvaneet ilman vaikutuksen
alaisessa pintamaassa, tulevat istutuksessa haudatuiksi syvälle, ne kuolevat.
Jos syväjuuriselle taimelle taas istutuksessa käy siten, että sen juuret jou
tuvat pintaan, vaikuttaa tämä muutos yhtä vahingollisesti. Maan kuohkeus
helpottaa juurien kehittymistä, mutta haittana voi olla tuulen aiheuttama
taimen jatkuva liikkuminen, joka häiritsee juurtumista. Jos taas maa on
liian tiivistä, ei taimi voi saada ravintoa eikä kasvaa. Suoritettaessa istutusta
erityisen kuiville uudistusaloille voidaan taimi kuitenkin sijoittaa tavallista
syvempään siten, että sen tyvelle jää vettä keräävä kuoppa.
Istutusohjeiden varhaismuotojen etsiminen vielä v. Carlovitzin edeltä
jienkin hajanaisista ja vaikeasti löydettävistä julkaisuista osoittaisi epäile
mättä hänenkin antamiensa varmasävyisten neuvojen perustuvan jo tällöin
omattuun vanhaan kokemukseen. Sitä lienee Etelä- ja Keski-Euroopassa
kerääntynyt antiikin ajoista saakka kansojenvälisen tietojenvaihdon yhtey
dessä sekä esimerkiksi viinitarhoja ja puistometsiä perustettaessa (M a k
kon e n 1968). Tämä tieto lisääntyi siirryttäessä 1500— 1600-luvuilla
Keski-Euroopassa metsäpuiden esim. tammien sekä havupuiden istutukseen
(H e s me r 1950 ja Mantel 1965). Näin varhaisen tiedon hankkiminen
on kuitenkin katsottu varsinaisten metsähistorioitsijöiden tehtäväksi.
12. Tutkimustehtävän asettaminen
Edellä esitetty katsaus istutusohjeiden kehitykseen on osoittanut, että
metsän vilj eli joiden keskuudessa on jo vanhastaan vallinnut vakiintuneita ja
kaavoittuneitakin käsityksiä siitä, millaisten istutusperiaatteiden noudatta
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 11
minen antaa parhaan viljelytuloksen. Vanhojen kaavojen ehdottoman tarkka
noudattaminen on kuitenkin tullut sitä vaikeammaksi, mitä laajemmaksi
metsänviljely toiminta on kehittynyt ja mitä enemmän istutustyövoiman
puutteen takia on ollut pakko siirtyä työn urakointiin. Myös metsäolosuh
teisiin sopivien istutuskoneiden kehittäminen on nostanut esiin kysymyksen
siitä, mitkä osat vanhoista ohjeista on välttämättä toteutettava ja missä
kohdin vakiintuneiden kaavojen tarkka noudattaminen ei istutuksen tulok
sen kannalta ole oleellisen tärkeätä. Taimien sietorajojen löytäminen voisi
siten helpottaa istutuskoneiden kehittämistä halvimmalla tavalla ja tieto
siitä, millainen on tulos esim. taimien kuolleisuudessa ja kasvumenetyk
sissä mitattuina poikettaessa istutuksen tavoitemuodoista, voisi olla
avuksi taloudellisesti edullisimman kokonaisratkaisun etsimisessä. On kui
tenkin puuttunut yksityiskohtaisiin kenttäkokeisiin perustuvaa tietoa siitä,
mikä vaikutus tietyn istutusmenetelmän erilaisilla käytännössä esiintyvillä
poikkeuksellisilla suoritustavoilla on taimien eloonjäämiseen ja kasvuun.
Käsillä oleva tutkimus on katsottava yritykseksi valaista tätä kysymystä
Suomen oloissa.
Tutkimuksen tarkoituksena on ollut kokeellisesti selvittää istutuksen
antamia biologisia tuloksia käytettäessä normaalina pidetystä istutusmene
telmästä tavalla tai toisella poikkeavia menetelmiä. Edellä mainittuna nor
maalina istutustapana on pidetty istutusta kuopan pystysuoraa seinämää
vastaan.
Tutkittavat istutustavat vaihtelevat taimien juuriston istutusta edeltä
vän suojatta jättämisen, istutussyvyyden, taimien istutuksen yhteydessä
saaman kaltevuuden sekä juuriston erilaisen käsittelyn ja peittämisen suh
teen. Eri istutustapojen merkitystä selvitettäessä kiinnitetään huomiota
myös istutusalustassa, istutuskesän sääoloissa, taimien iässä ja koossa sekä
istutusalueen verhopuustossa esiintyvään vaihteluun sekä näiden tekijäin
vaikutukseen erilaisin suoritustavoin saatuun istutustulokseen.
Tutkimus on rajoitettu koskemaan vuonna 1962 maassamme yleisimmin
käytössä olleita männyn ja kuusen taimilajeja. Kokeet on perustettu niiden
istutukseen tavallisimmin käytetyille Etelä-Suomen kivennäismaille.
2. TUTKIMUSAINEISTO JA -MENETELMÄ
21. Koealojen sijainti, määrä ja laatu
Koealojen maantieteellinen sijainti näkyy kuvasta 1. Mäntykokeita
perustettiin yhteensä kuusitoista ja kuusikokeita kymmenen, joten koe
alojen kokonaismäärä nousee kahteenkymmeneenkuuteen. Pääosa kokeista
sijoitettiin Hartolaan, jossa oli mahdollista tehdä istutukset tarkimmin vai
12 Olavi Huuti 75.6
Kuva 1. Koealojen ja niitä lähinnä toimivien Ilmatieteen laitoksen säähavaintoasemien sijainti.
Mustat neliöt tarkoittavat männyntaimilla perustettuja kokeita ja mustat kolmiot kuusentaimilla
perustettuja kokeita. Säähavaintoasemien nimet vasemmalta oikealle ovat seuraavat: Ylistaro (Y),
Kauhava (Kau), Helsingin lentoasema (Hei), Heinola (H), Maaninka (Ma), Mikkeli (Mi), Kuopio
(Kuo), Punkaharju (P) ja Tohmajärvi (T). Ympyrän säde on 30 km.
Fig. 1. Locations of experimental areas and the nearest meteorological stations of the Meteorological
Institute. The filled squares indicate areas with Scots pine seedlings and the filled triangles areas with
Norway spruce seedlings. The names of the meteorological stations are Ylistaro (Y), Kauhava (Kau),
Helsinki Airport (Hei), Heinola (H), Maaninka (Ma), Mikkeli (Mi), Kuopio (Kuo), Punkaharju
(P) and Tohmajärvi (T). The radius of the circle is 30 km.
vottuina ja suureksi osaksi jopa tutkijan itsensä suorittamina. Piirimetsä
lautakuntien toimesta perustettiin kolme mäntvkoetta, jotka sijaitsevat
Mäntsälässä, Lapualla ja Siilinjärvellä. Samalla tavoin perustettiin neljä
kuusikoetta Mäntyharjulle, Mikkelin maalaiskuntaan, Siilinjärvelle ja Kesä
]ahdelle. Koska näissäkin tapauksissa työ tehtiin suurella huolella, 011 piiri
metsälautakuntien perustamat kokeet katsottava tärkeiksi ja tuloksia var
mentaviksi toistoiksi istutuksen suoritustapojen, maantieteellisen sijainnin
sekä käytettyjen taimien ja itse istuttajien suhteen.
Koealat jakautuvat yhteensä 1 024: ään toistoruutuun, joihin on istutettu
kaikkiaan 6 856 tainta (taulukko 1). Koealat ovat muodoltaan yleensä lati
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 13
Taulukko
1.
Tutkimusta
varten
istutettujen
koealojen,
toistoruutujen
ja
taimien
lukumäärät
suoritustavoittain.
Table
1.
Number
of
experimental
areas,
replications,
and
seedlings
used
for
the
study
arranged
according
to
planting
methods.
Istutuksen
suoritustavat
Planting
method
s
Mä Pin< 2/0
= $ S-. e "c £ S
Ä
-j»
c3
S
£
©•
o
«
WKl
2A.
e
S
a*>
3
S
-3
§
3
-S >H
53
O
C>
-»■i
•*»
.2
ft,
o
«
H
ö?
Taimet
Seedlings
Koealojen,
toistoruutujen
ja
taimien
lukumäärät
Number
of
experimental
areas,
replications,
and
seedlings
Mä
1M
+
1A
Mä
2A
+
1A
Ku2A
+
lA
Ku2A
+
2A
Pine
Pine
Spruce
Spruce
1/1
2/1
2/1
2/2
c
c
«e
v
V
V.
V
K
cc
cc
*C
S3
c*
3
3*
"c
Ö
x.
"e
S
<*>
~
TJ
$.
"S
-Ö
S
x
ft
~
S
t
S3.0
x
5
3
x
S
.©
<*
v
3
O
e,,
4—'
St
S3
Cä
-*-*
5
3
***
Cä
'
ft
3
■*—
*
5*
3
vj
«•S
«h
c
*■>
r;
«.2
>*
c
+-~a-S:*-
c
e
a
.2
*-
c
~
-2
C
o
,v
o
t>
o
.g
_£
g:
c
O
g
.§
S
t
c
.«
2-5
a
.2
15.
.2
"9
®
ft.
.2
15.
.5
"S
«
ft.
.2
a.
.2
"S
3
o
ft.
.2
"a.
.5
"?
©
H
©
s
»
®
«
ce
**
O
O
c3
W&3
Hft?
Hc<3
H**}
Yhteensä kaikilla taimilajeilla Total
over
all
types
0/
seedlings
00 c «> V» c "c
s
«©
gS
n
K
3
.©
4Q
*$
2
©
-2
£
0
.c
0.5
Oft.
50
"S
5
Off
0
&
3
i
Hft?
HCQ
I
Vertailuistutus—
Control
planting
8
72
448
1
20
100
7
86
494
2
10
90
8
62
438
26
250
1
570
II
Juuret
olleet
alttiina
kuivumiselle
30
minuutin
ajan
—
Roots
exposed
for
desiccation
for
30
minutes
2
12
108
—
—
—
1
6
54^
—
—
—
4
24
216
7
42
378
III
Syvä
pystyistutus—Deep
erect
planting
8
72
448
1
20
100
6
46
294
2
10
90
8
42
338
25
190
1
270
IV
Ylisyvä
pystyistutus■—Overdeep
erect
planting
..
6
32
248
— I
—
—
4
20
140
2
10
90
—
—
—
12
62
478
V
Taimen
kaltevuus
45°
pystytasosta—
Seedling
at
45°
angle
to
vertical
position
—
—
—
—
—
—
1
6
54
—
—
—
6
34
266
7
40
320
VI
Taimen
kaltevuus
75°
pystytasosta—
Seedling
at
75°
angle
to
vertical
position
2
40
200
1
20
100
1
20
100
■—
—
•—
—
—
4
80
400
VII
Taimi
vaakatasossa—Seedling
in
horizontal
position
2
40
200
1
20
100
1
20
100
—
—
—
-—
—
4
80
400
VIII
Osa
juurenkärjistä
jätetty
maan
pinnalle
—
Root
198
10
90
tips
left
on
the
surface
4
22
—
—
2
—
•—
—-
—
—
6
32
288
IX
Juuret
peitetty
ilman
kivennäismaata—
Roots
covered
without
mineral
soil
6
32
248
—
—
—
5
26
194
2
10
90
8
42
338
21
110
870
X
Koulittujen
kuusentaimien
kanki-istutus
—
Peg-
plantinq
of
spruce
transplants
—
—
—
—
—
— —
—
—
2
10
90
2
8
72
4
18
162
XI
Juuristo
kierretty
palloksi—•Roots
rolled
into
a
ball
2
10
50
—
—
—
3
16
104
—
—
—
6
34
266
i
1
!
60
420
XII
Juur.peitetty
kiv.-maalla
mahd.löyhästi
—
Roots'
covered
with
mineral
soil
as
loosely
as
possible
..
—
—
—!
—
—
—
1
30
150
—
—
—
—
—
—'
V
30
150
XIII
Juur.peitetty
kiv.-maalla
mahd.tiukasti
—
Roots
covered
with
mineral
soil
as
tightly
as
possible
..
—
—
—
—
1
30
150
—
—
—
—
—
—-
i,
30
150
Yhteensä—
Total
1
332
2
148 1
80
400
316
Il
924
50
450
246
1
934
1
024
6
856
14 Olavi Huuti 75.6
nalaisia neliöitä, joissa kaikki istutuksen suoritustavat esiintyvät jokaisessa
vaaka- ja pystyrivissä (esim. Cochran ja Cox 1957). Taimiluku lati
nalaisten neliöiden kutakin ruutua kohden vaihtelee viidestä yhdeksään ja
tämänsuuruisten toistojen lukumäärä on käsittelyjen lukumäärän mukaisesti
neljä, viisi taikka kuusi. Neljä koealaa, joilla kokeiltiin erittäin pinnallisten
istutustapojen sekä mahdollisimman löyhän ja mahdollisimman tiiviin juur
ten peittämisen vaikutusta, perustettiin kuitenkin lohkottain arvottuja ruu
tuja käyttäen (esim. em. teos, ss. 106—107).
Koealat pyrittiin sijoittamaan männyn osalta tyypillisille ns. mäntymäille
ja kuusen osalta sellaisille moreeni-, hiesu- tai savimaille, joilla kuusen kas
vattaminen Etelä-Suomessa käytännössä on nykyisin yleistä. Tämä on kui
tenkin johtanut siihen, että mäntykoealoja ei ole lainkaan perustettu varsi
naisille moreenimaille (taulukko 2). Tästä taas seuraa, että saatuja tuloksia
ei voida myöskään ilman muuta yleistää männyn osalta pintaan saakka hie
nojakoisia moreenimaita koskeviksi. Niillä on sovellutusarvoa korkeintaan
sellaisilla moreenialustoilla, joiden pintaosat ovat vahvasti soraisia, hiek
kaisia tai hietaisia.
Taulukossa 2 esitetään kaikkien koealojen osalta yleistiedot, jotka mitat
tiin tai arvioitiin koealojen ensimmäisten inventointien yhteydessä tai mää
rättiin näytteiden perusteella myöhemmin. Maaperämittauksissa on nouda
tettu niitä ohjeita, jotka mm. Viro (1947) ja Aaltonen ym. (1949)
ovat esittäneet. Aluskasvillisuuden ja verhopuuston voimakkuusaste arvioi
tiin silmävaraisesti käyttäen viisiasteista luokitusta, joka oli seuraavanlainen:
Aluskasvillisuuden, heinästön, ruohoston ja varvuston luokitus:
1. Joko aivan paljasta maata tai kasviyksilöitä hyvin harvassa.
2. = Heikohko, vahvan puuston alla kurissa pysynyt eikä hakkuun jäl
keen vielä täysin voimistunut VT- MT-kasvipeite.
Matala Deschampsia-mättäikkö aukealla.
3. = Aukealla voimistunut VT:n kasvillisuus. Usein vahvaa Calamag
rostista.
4. = Aukealla voimistunut MT:n kasvillisuus.
5. = Hyvin tiheä ja korkea Calamagrostis-, Chamaenerium-, Spiraea-,
Pteris-, Rubus- tms. kasvillisuus. Vahva varjostus.
Verhopuuston vaikutus arvioitiin seuraavan luokituksen avulla:
1. = Joko aivan aukeata tai vain merkityksettömiä hajanaisia pensas- tai
vesaryhmiä.
2. = Vesoja ja pienehköjä puita harvassa asennossa.
3. = Tasainen, kevytrakenteinen, normaalitapauksissa istutetun kuusen
taimiston suojaksi jätettävä verhopuusto.
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 15
4. = Edellistä tuntuvasti tiheämpi, harventamaton riukumetsä tai har
vahko tukkipuusto.
5. = Erittäin tiheä lepikko tai täysi tiheä tukkipuusto, jotka molemmat
varjostavat erittäin vahvasti.
Taulukon 2 perusteella voidaan yleishavaintona aluskasvillisuuden voi
makkuudesta nähdä, että aukeilla mäntykoealoilla parhaalla puolukkatyypin
maalla esiintyy jopa 4-luokkaan kuuluvaa rehevää heinästöä ja monessa
tapauksessa vahvaa kastikkaa, kun hakkuusta on kulunut heinän voimistu
miselle kylliksi pitkä aika. Aukeudesta huolimatta esiintyy kuitenkin lähes
puolella koealoista vain I—2 luokkien mukainen heikohko kasvipeite joko
kasvupaikan karuuden taikka hakkuusta koealan perustamiseen kuluneen
lyhyen ajan takia. Kuusikoealoilla kasvaa yleisesti edellistä rehevämpää
pintakasvillisuutta, joskin vahva verhopuusto on muutamissa tapauksissa
heikentänyt sitä (esim. koealoilla 21 ja 23).
Verhopuustojen laadusta voidaan todeta, että mäntykoealoista I—l 61 —16
ovat kaikki muut aivan aukeita paitsi numerot 5 ja 14, Siilinjärven ja Mänt
sälän koealat, joilla esiintyy vesoja ja pienehköjä puita harvassa asennossa.
Kuusikoealoilla 17—26 on taas kaikilla joko tiheä tai erittäin tiheä verho
puusto tai -pensasto lukuunottamatta koealoja 21 ja 26, joiden verhopuusto
on kuusentaimiston suojaksi tavanmukaisesti jätetyn kaltainen.
Kuva 2. Koealaolosuhteiden vertailuun tarpeellisten tietojen yhdistelmä.
Fig. 2. A compilation of necessary data for comparison of the experimental areas.
16 Olavi Huuri 75.6
Taulukko 2. Yleistiedot
Table 2. General information
Koealan
numero
Number
of
experimental
area
Koealan
sijaintipaikkakunta
Location
of
experimental
area
Taimilaji Type
of
seedling
t-
:2 51
5
~
*3 a
> 5
'5 s.
6
_
3
e
3 £
e
M <5
Taimien
varastointiaika
Time
of
storage
of
seedlings
,
days
Taimien
varastointitapa
Type
of
storage
of
seedlings
Metsätyyppi Forest
site
type
Maantiet,
pituus
asteina
ja
minuutteina
Longitude,
degrees
and
minutes
1 Hartola
....
Mä 2/0 —
'
2/0 pine
seedlings 12. 5. -62 1 vrk, days valeist.—heeling in VT 26°00'
2 Hartola
....
» » 12. 5. -62 1 » » » » VT+ 26°00'
3 Hartola
....
» » 17. 5. -63 6 » » kellari — cellar VT 26°00'
4 Hartola
....
» » » 6 » » » » VT 26°00'
5 Siilinjärvi .. » » 15. 5. -63 0 » » — — VT + 27°40'
6 Lapua » » 14. 5. -64 —- VT 23°20'
7 Hartola
....
» » 10. 6. -66 28 » » kellari — cellar VT 26°00'
8 Hartola
....
» » 27. 5. -67 9 » » » » VT 26°00'
9 Hartola
....
Mä 1/1 — 111 pine
transplants .... » 9 » » » » VT 26°00'
10 Hartola
....
Mä 2/1 — 211 pine
transplants .... 10. 5. -62 3 » » valeist.—heeling in VT 26°00'
11 Hartola
....
» » 9. 5. -62 2 » » » » VT + 26°00'
12 Hartola
....
» 17. 5. -63 6 » » kellari — cellar VT 26°00'
13 Hartola
....
» » » 6 » » » » VT 26°00'
14 Mäntsälä
...
» » 25. 5. -64 17 » » valeist.—heeling in VT 25°12'
15 Hartola » » 8. 6. -66 26 » » kellari — cellar VT 26°00'
16 Hartola
....
» » 7. 6. -66 25 » » » » VT 26°00'
17 Hartola
....
Ku 2/1 - 2/1
spruce trans-
plants 22. 5. -62 — » » MT 25°58'
18 Hartola
....
» it 19. 0. -62 —■ » » MT 25°58'
19 Hartola
....
Ku 2/2 — 2\2
spruce trans-
plants 24. 5. -62 — valeist.—heeling in MT 25°58'
20 Hartola » » » » » PyT 25°58'
21 Hartola
....
» » 16. 5. -63 5 » » kellari — cellar MT 25°58'
22 Hartola .... » » 25. 5. -63 14 » » » » OMT 25°58'
23 Kesälahti
...
» » 30. 5. -63 3 » » valeist. —heeling in OMT 29°49'
24 Mikkeli » » 24. 5. -63 2 » » kellari — cellar OMT 27°20'
25 Siilinjärvi .. » » 28. 5. -63 0 » » — — MT 27°42'
26 Mäntyharju . » » 8. 6. -64 0 » » MT 26°51'
17 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6
3 8830—72
tutkimuksen koealoista.
about the experimental areas.
Maantiet,
leveys
asteina
ja
minuutteina
Latitude,
degrees
and
minutes
Korkeus
merenpinnasta,
m
Elevation,
m
Lämpösumma-alue Temperature
sum
region
Kaltevuuden
suunta
Direction
of
slope
Kaltevuuden
määrä,
astetta
Inclination
of
slope,
degrees
Humuksen
paksuus,
cm
Thickness
of
raw
humus,
cm
Sekoittumakerroksen
paksuus,
cm
Thickness
of
mixed
horizon,
cm
Huuhtoutumakerroksen
paksuus,
cm
Thickness
of
eluviated
horizon,
cm
Maalaji Size
fraction Raesuuruus
alle
2
mm.
Osuus
prosentteina
Particle
size
<
2
mm.
Percentage
Raesuuruus
yli
2
mm.
Osuus
prosentteina
Particle
size
>
2
mm.
Percentage
Vedenpidätyskyky,
g
vettä/100
g
maata
Water
retention
capacity
,
g
water!
100
g
soil
Kivisyysprosentti Stonytiess,
percentage
Verhopuuston
vaikutuksen
arvioitu
voimakkuusaste Estimatedeffect
of
nurse
crop
Pintakasvillisuuden
vaikutuksen
arvioitu
voimakkuusaste
Estimated
effect
of
ground
cover
Gl°28' 110 1250 w 3 5 2 Sr — gravel 68.4 31.6 7.45 9.0 i 3
61°28' 105 1250 E 1 1 20 — Ht — fine sand 98.5 1.5 10.60 O.o 4
61°28' 110 1250 W 3 5 10 KHt — coarse sand
and silt 94.1 5.9 6.23 22.7 i 3
61°28' 105 1250 w 2 7 — 6 KHk — coarse sand 97.4 2.6 8.20 0.3 3
63°01' 110 1 150 E 2 5 2 8 KHk — coarse sand 87.8 12.2 4.68 0.7 3
63°00' 75 1 100 —. 0 8 1 10 KHk -— coarse sand 54.0 46.0 10.68 43.0 i 2
61°28' 105 1 250 W 2 3 — 3 Ht — fine sand 96.4 3.6 8.03 13.0 i 1
61°28' 105 1250 w 2 3 — 4 Ht — fine sand 90.1 9.9 3.98 11.7 i 2
CO -M
o
T-H O 105 1 250 w 2 3 — 2 Ht — fine sand 90.1 9.9 3.98 11.7 i 2
61°28' 110 1 250 w 3 5 1 Sr — gravel 76.7 23.3 9.05 16.7 i 3
01°28' 105 1 250 E 1 2 15 — Ht — fine sand 98.9 1.1 8.60 4.0 i 4
61°28' 110 1250 w 3 5 3 — KHt — coarse sand
and silt 91.1 8.9 7.20 25.3 i 3
61°28' 105 1250 w 2 6 5 3 KHk — coarse sand 93.5 6.5 8.05 O.o l 3
60°3o' 85 1250 NW 6 6 7 — KHk — coarse sand 59.8 40.2 8.13 76.7 2
61°28' 105 1250 W 2 4 — 2 Ht — fine sand 97.6 2.4 12.28 13.0 i 1
Gl°28' 100 11 250 — 0 5 2 12 Hk — sand 92.4 7.6111.15 1.7 i 2
Cl°29' 90 1 250 0 1 15 HsMr —■ silty till 75.2 24.8 17.88 36.0 4 2
61°29' 90 1250 —■ 0 — 20 — H s — silt 94.7 5.3 18.93 0.0 4 4
61°29' 90 1 250 0 10 IltMr — fine sandy
till 49.6 50.4 11.95 52.0 4 5
(i 1°29' 90 1250 — 0 — 10 — Hs •— silt 97.3 2.7 27.20 O.o 4 4
61°29' 90 1 250 E 3 — 15 — HkMr — sandy till 84.7 15.3 19.13 67.7 5 2
61°29' 90 1 250 SW 1 4 10 — HsS — silt loam 87.0 13.0 35.13 7.7 4 4
61°53' 80 1200 S 4 4 15 — IlkMr ■— sandy till 66.8 33.2 9.85 35.7 5 3
61°42' 100 1200 sw 1 4 20 7 KHt — coarse sand
and silt 90.1 9.9 12.50 18.7 5 5
63°00' 105 1 150 s 6 5 3 — HkMr — sandy till 84.6 15.4 8.90 58.7 4 4
61°30' 115 1200 E 3 6 20 — HHk — medium
sand 00 15.8 11.80 O O CO 3 2
18 Olavi Huuri 75.6
Kuusikoealat olivat siis sekä pintakasvillisuuden että ennenkaikkea ver
hopuuston suojaavasta vaikutuksesta johtuen hyvin paljon varjoisempia
kasvupaikkoja kuin mäntykoealat. Viimeksi mainituistakin olivat kuitenkin
koealat 2 ja 11 huomattavan valottomia läheisen ja korkean, eteläsuunnassa
kasvavan reunametsän takia. Näiltä koealoilta lumi keväisin suli hitaasti ja
siitä johtui, että niillä lumihome teki suurta tuhoa, jonka veroista ei muilla
mäntykoealoilla esiintynyt.
Pyrittäessä näkemään missä määrin maalajitteen hienojakoisuus vai
kuttaisi istutuksen erilaisten suoritustapojen antamiin tuloksiin järjestettiin
Kuva 3. Kivisyyssadannes (A), karkeiden maalajitteiden runsaussadannes (B) ja maaperän hieno
rakenteisen osan vedenpidätyskyky (C) tutkimuksen kaikilla koealoilla. Näiden numerot on merkitty
vaaka-akselille. Vrt. taulukko 2.
Fig. 3. Percentage of stones (A), coarse-grained soil classes (B) and water imbibition capacity of
the fine-textured portion of the soil (C) on experimental areas. The number of the experimental areas are
on the horizontal axis. Cf. Table 2.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 19
samoja männyn- ja kuusentaimia sekä samoja suoritustapoja käyttäen rin
nakkaiskokeita toisaalta maaperältään karkearakeisille rinteille ja toisaalta
mahdollisimman hienojakoisille ja tasaisille maastokohdille.
Tällaisia vastinpareja (kuva 2) olivat mäntykokeissa koealat I—2, 3—4,
10—11 ja 12—13. Parin edellinen koeala perustettiin someroharjun laelle ja
jälkimmäinen hienojakoiselle hiekkamaalle harjun juureen. Samassa tarkoi
tuksessa istutettiin myös kuusikoealat vastinparein 17—18, 19—20 ja 21—22.
Näistä ensiksimainittu koeala sijaitsee moreenimäen rinteessä karkealla ja
ehkä kiviselläkin maalla, ja jälkimmäisenä mainittu saman rinteen läheisyy
dessä hiesu- tai savimaalla.
Maaperää koskevat tiedot on esitetty myös piirroksena kuvassa 3. Kivi
syyden osalta voidaan nähdä, että parien hienojakoiselle maaperälle perus
tetut koealat 2, 4, 11, 13, 18, 19 ja 20 todellakin ovat miltei kivettömiä ja
että moreenimaalle perustetuilla kuusikoealoilla 17, 19 ja 20 kivisyys on
erittäin runsas ja vastaavilla mäntykoealoilla 1, 3, 10 ja 12 tuntuva. Mitä
tulee maaperän hienorakeisen osan vedenpidätyskykyyn on se vastinparien
jälkimmäisillä koealoilla miltei säännöllisesti hieman suurempi kuin ensiksi
mainituilla, kuten oli tarkoituskin. Erityisen selvästi ilmenee tämä kuusi
koealoilla 18, 20 ja 22, jotka pyrittiin istuttamaan mahdollisimman hieno
jakoiselle maalle.
22. Istutuskokeiden perustaminen
Tutkimuksen koealat istutettiin vuosina 1962, 1963, 1964, 1966 ja 1967.
Istutukset pyrittiin suorittamaan kevätkesän suotuisimpana ajankohtana,
toukokuussa tai kesäkuun alkupäivinä (taulukko 2).
Päähuomio kohdistettiin tutkimusta aloitettaessa metsänviljelyssä tuol
loin yleisimmin käytettyihin taimilajeihin. Näitä olivat koulimattomat män
nyn 2A-taimet, männyn koulitut 2A -f lA-taimet sekä koulitut kuusen
2A + 2A-taimet. Poikkeuksellisesti käytettiin myös kuusen 2A -f- lA-taimia
sekä keväällä vuonna 1967 perustetuissa mäntykokeissa myös männyn
IM + lA-taimia, koska aikaisempaa, avomaalta koulittua männyn taimi
lajia ei enää ollut saatavissa (A = avomaalla kasvanut ja M = muovihuo
neessa kasvanut taimi, Raulo 1970). Samaan koealaan käytettiin mah
dollisimman tasalaatuiseksi valikoitua saman kylvöksen taimierää, joka
myös alkuperältään edusti eri piirimetsälautakuntien alueille istutettua par
hainta paikallista taimiainesta. Taimet valikoitiin koealakohtaisesti mahdol
lisimman yhtenäisiksi ryhmiksi myös pituuden suhteen. Pituusvalintaa ei
kuitenkaan suoritettu etukäteen määrättyjen pituusrajojen mukaisesti vaan
kullakin koealalla käytettävien tainten luontaisen pituusjakautuman mukai
sesti siten, että taimierästä jätettiin käyttämättä pienimmät ja suurimmat
20 Olavi Huuti 75.6
Kuva 4. Kaaviokuva tutkimuksessa kokeilluista istutuksen suoritustavoista.
Fig. 4. Illustration of the planting methods used in the study.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 21
taimet. Pituusvaihtelu jäi siten suurikokoisimmillakin taimilla pienemmäksi
kuin 10 cm ja oli pienikokoisilla taimierillä tätäkin vähäisempi. Taimet nos
tettiin toukokuun alussa ja varastoitiin viileään kellariin tai valeistutukseen
käytännön olosuhteita mukaillen (katso taulukko 2). Työvälineinä käytet
tiin kourukuokkaa, lapiota tai kankea siten kuin istutuksen suoritustapoja
myöhemmin selostettaessa mainitaan. Taimia ei suojakasteltu kuorta kal
vavia tuhohyönteisiä vastaan.
Täydellinen luettelo tutkimuksessa kokeilluista istutuksen suoritusta
voista on esitetty taulukossa 1 ja yleiskäsityksen niistä antaa kuva 4. Suo
ritustavat on kuitenkin yksityiskohtaisesti esitelty vasta edempänä, kunkin
käsittelyn antamia tuloksia selostettaessa.
23. Istutustaimista tehdyt mittaukset
Inventointi- ja mittaustyöt koealoilla suoritettiin syksyisin vuosina 1962,
1963, 1964 ja 1967. Suuri osa vanhimmista koealoista on siten inventoitu
viiteen kertaan, mutta nuoremmat vain kolmeen tai kahteen kertaan. Koe
alakohtaiset kuvaukset tehtiin ja näytteet otettiin yleensä ensimmäisellä
inventointikerralla, mutta taimikohtaiset tunnukset mitattiin jokaisella ker
ralla erikseen.
Koealan inventointiin ryhdyttäessä merkittiin aluksi tutkittavan ruudun
kulmat valkeiksi maalatuin merkkiseipäin ja tämän jälkeen jokaisen löyty
neen taimen paikka pitkällä, kirkasvärisellä merkkikepillä (kuva 5). Tämä
järjestely puristi esiin pintakasvillisuuden alle näkymättömiin jääneiden
Kuva 5. Mittaustyötä suoritetaan Siilinjärven mäntykoealalla syksyllä v. 1965. Etukulman
ruudussa ovat näkyvissä valkeat kepit, joilla aina työtä aloitettaessa istutettujen taimien paikat
merkittiin.
Fig. 5. Surveying the Siilinjärvi experimental area in 1965. The white sticks used to mark the points
of the planted seedlings on the plot are visible at the front.
22 Olavi Huuri 75.6
tainten sijainnin neliödesimetrin tarkkuudella ja johti taimien löytymiseen
joko elävinä tai kuolleina. Mikäli luontaisesti syntyneitä taimia ilmestyi ruu
tuihin tai laikkuväleihin niin lähelle koetaimia, että syntyi sekaantumisen
vaaraa, kitkettiin nämä jo nuorina pois inventointeja suoritettaessa.
Jos joissakin tapauksissa kaikesta huolimatta ilmeni epävarmuutta siitä,
oliko joku taimi kokeeseen kuuluva vaiko luonnontaimi, voitiin luotettava
ratkaisu saada tutkimalla taimen juuristoa. Siemenestä paikalla syntyneen
taimen juuristolle on ominaista sivujuurten säteittäinen leviäminen kaikkiin
suuntiin, joissa löytyy kasvuedellytyksiä. Samoin erkanevat sivujuuret eten
kin männyllä pääjuuresta monelta eri korkeudelta. Nykyisillä menetelmillä
koulittujen ja istutettujen taimien juuristot taas ovat levymäisiksi tai nauha
maisiksi puristuneita ja niissä voi tuntea lukuisia juurten vääntymiä ja
yhteenpunoutumia, jotka esiintyvät selvimpinä lähellä juurenniskaa. Täl
laiset merkit säilyvät istutetussa taimessa tunnettavina sitä kauemmin, mitä
hitaammin taimi uudessa kasvupaikassaan kehittyy.
Jokaisella inventointikerralla suoritettiin eloonjäämissadanneksen mää
ritys ottamalla huomioon kaikki istutetut taimet. Kuolleiksi luettiin tällöin
taimet, jotka olivat maanpäällisiltä osiltaan ruskettuneet ja kuivuneet ja
usein kokonaan hävinneetkin. Mikäli taimessa oli inventointihetkellä todet
tavissa vaikkapa äärimmäisen heikkojakin elonmerkkejä, kuten muutamia
vihertäviä neulasia muuten täysin ruskettuneessa versossa, se luettiin elävien
taimien elinvoimaltaan heikoimpaan ryhmään kuuluvaksi. Kaikesta huoli
matta havaittiin se yllättävä ilmiö, että maanpäällisiltä osiltaan täysin kuol
leen näköinen ja ruskettunut taimi saattoi muutamissa tapauksissa myöhem
pinä vuosina kehittää uuden, puhdasmuotoisen verson vartensa maanalai
sesta osasta, jossa oli piillyt havaitsematta jäänyttä elinvoimaa. Mahdolli
seksi osoittautui myös, että esim. hirven tai myyrän katkoma, täysin oksaton
ja neulaseton taimentynkä saattoi kehittää elinvoimaisen neulaskimpun,
oksanhaaran ja lopuksi terveen rungon. Tällainen toipuminen oli yleisintä
männyntaimilla, ja vaikkakaan se ei pystynyt merkittävästi muuttamaan
tuloksia, voi sen vaikutus näkyä muutamilla koealoilla jopa näin määritellyn
kuolleisuuden lievävänä vähenemisenä vuodesta seuraavaan.
Koetaimien mittauksilla pyrittiin saamaan tietoa siitä, mikä oli inven
tointihetkellä elossaolevien koepuiden päärangan pituus ja vuotuinen pituus
kasvu. Tässä tarkoituksessa mitattiin inventointikesänä kehittyneen latva
kasvaimen pituus sen päätesilmun tyvestä edellisen vuoden oksakiehkuran
yläreunaan puolen senttimetrin tarkkuudella. Pituuden ja kasvun mittauksia
ei yleensä suoritettu kaikista taimista vaan arvotuista koeyksilöistä, joiden
lukumäärä oli noin puolet istutettujen taimien määrästä.
Jos koeala joinakin aikaisempina vuosina oli jäänyt inventoimatta, mitat
tiin vastaava pituuskasvu myös näiltä kasvukausilta oksakiehkuran yläreu
nasta toiseen samoin puolen senttimetrin tarkkuudella. Mittausta jatkettiin
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 23
niin pitkälle kuin oli tarpeellista täydellisen kuvan saamiseksi taimen pituus
kehityksestä maastossa. Mikäli kuitenkin huonon kasvun tai jonkin muun
seikan takia esiintyi epävarmuutta mittauskohdasta, pysäytettiin mittaus
viimeiseen varmaan oksakiehkuraan ja mitattiin lisäksi sen yläreunan etäi
syys maanpinnasta. Kullakin koealalla ensimmäiseksi suoritetussa inventoin
nissa mitattiin edelläkuvattuun tapaan jokaisesta koepuuksi valitusta tai
mesta vielä istutuskorkeus, joka osoitti, miten ylös kivennäismaan pinnasta
kunkin taimen latva istutettaessa oli joutunut. Normaalisyvyyteen suorite
tuissa istutuksissa tämä mittaus näytti samalla taimen alkuperäisen pituu
den. Syvässä ja puolisyvässä istutuksessa tulos kuitenkin vaihteli sen mu
kaan, mihin syvyyteen taimi oli istutettu. Silmuihin ei inventoinneissa kiin
nitetty huomiota käytännöllisistä syistä.
Niiden vaikutusten näkemiseksi, mitkä istutuksen erilaisilla suoritus
tavoilla oli ollut juuristojen muotoon ja kehitykseen, nostettiin tutkimuksen
loppuvaiheessa koealoilta myös taiminäytteitä.
24. Tutkimuksen aikana vallinneet ilmasto-olot
Tutkimuksen koealojen läheisyyteen ei voitu järjestää jatkuvaa sääha
vaintojen tekoa. Koealoja ei toisaalta ollut mahdollista perustaa jo toimivien
säähavaintoasemien välittömään läheisyyteen. Näin ollen jäi ainoaksi kei
noksi turvautua niihin tietoihin, joita Ilmatieteen laitoksen koealapaikka
kuntia lähinnä sijaitsevilta asemilta on saatavissa. Seuraavasta asetelmasta
ilmenevät näiden asemien nimet, asemien ja koealojen väliset etäisyydet ja
korkeuserot sekä asemien sijaintisuunnat koealoilta katsoen:
Säähavaintoasemien sijainti on esitetty kuvassa 1.
Näiden sääasemien tekemistä lämpötilaa ja sademäärää koskevista mit
taustuloksista on piirretty kuvat 6 ja 7. Ne esittävät vuosien 1962—1967
ajalta touko—syyskuukausien sadesummia ja tehoisia lämpösummia. Viime
Koealat Säähavaintoasemat Etäisyys, Korkeuserot; Aseman suunta
km + = k-ala ylempänä
— = asema ylempänä
k-alalta
katsoen, 1°
Hartola Heinola 32 (+10)—(—10) 170
Kesälahti Punkaharju 25 — 8 240
Tohmajärvi 47 —10 40
Lapua Kauhava 18 —32 310
Ylistaro 42 + 49 260
Mikkeli Mikkeli (Karila) 7 — 7 230
Mäntsälä Helsinki, lentoasema . 36 + 37 210
Tikkurila 36 + 65 200
Mäntyharju Mikkeli (Karila) 32 + 8 45
Siilinjärvi Kuopio 15 ( + 7)—( + 12) 190
24 Olavi Huuri 75.6
Kuva
G.
Kesäkuukausien
sade-
ja
lämpösummien
vaihtelu
Heinolan
(H)
(yhtenäinen
viiva)
ja
Mikkelin
(M)
(pisteviiva)
sääasemilla
vuosina 1962—67.Sadesummien
kohdalla
kuvaa
paksu
viiva
vuosien
1931—60
keskiarvoa.
Sääasemien
sijainti
niitä
vastaaviin
Hartolan
ja
Mikkelin
koealoihin
nähden
ilmenee
kuvasta
1.
Fig.
6.
Variation
of
total
monthly
precipitation
and
temperature
sums
at
Heinola
(H)
(
full
line)
and
at
Mikkeli
(M)
(
dotted
line)
meteorological
stations
during 1962—67.
In
the
rainfall
figures
the
heavy
line
describes
the
mean
of
1931—60.Thelocationsofthemeteorological
stations
in
relation
to
the
cor
responding
experimental
areas
in
Hartola
and
Mikkeli
are
indicated
in
Figure
1.
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 25 75.6
4 8830—72
Kasvukauden
kuukaudet,
joita
koskevina
sadesummat
ja
lämpösummat
on
laskettu
Months
of
the
growing
season
for
which
total
monthly
rainfall
and
temperature
sums
are
calculated
Kuva
7.
Kesäkuukausien
sade-
ja
lämpösummien
vaihtelu
eräillä
sääasemilla
vuosina
1963—67.
Sadesummien
kohdalla
kuvaa
paksu
viiva
vuosien 1931—60keskiarvoa.
Sääasemat
ovat:
Helsingin
lentoasema
(1),
Kauhava
(2),
Kuopio
(3),
Maaninka
(4),
Punkaharju
(5),
Tikkurila
(6),
Tohmajärvi
(7)
ja
Ylistaro
(8).
Sääasemien
sijainti
niitä
vastaaviin
Kesälahden,
Lapuan,
Mäntsälän
ja
Siilin
järven
koealoihin
nähden
ilmenee
kuvasta
1.
Fig.
7.
Variation
of
the
total
monthly
precipitation
and
temperature
sums
at
the
meteorological
stations
during
the
summer
months
of 1963—1967.Intherainfallfigures
the
heavy
line
describes
the
mean
of
1931—60.
The
meteorological
stations
are
Helsinki
Airport
,
Kauhava,
Kuopio,
Maaninka,
Punka
harju,
Tikkurila,
Tohmajärvi,
and
Ylistaro.
Locations
of
the
meteorological
observation
stations
in
relation
to
the
corresponding
experimental
areas
in
Kesälahti,
Lapua,
Mäntsälä,
and
Siilinjärvi
are
indicated
in
Figure
1.
Olavi Huuti 75.6 26
mainitut 011 laskettu ottamalla huomioon +s° ylittävät lämpötilat (esim.
Sarvas 1964).
Kuvista nähdään, että lämpösummien kuvaajat esiintyvät erittäin yhden
mukaisina ja kiinteinä ryhminä, joissa vain paikkakuntien sijainti pohjois
eteläsuunnassa aiheuttaa pieniä eroja. Vuodet 1964, —66 ja —67 erottuvat
omaksi, kohtalaisen lämpimäksi ja keskiarvoja edustavaksi ryhmäkseen.
Vuodet 1962 ja —65 taas ovat olleet sääsuhteiltaan keskimääräistä selvästi
viileämpiä. Erityisen alhainen 011 tehoisan lämpösumman määrä toukokuun
1965 aikana. Poikkeuksellisen lämmin on kevät ollut vuonna 1963. Tämän
vuoden kesäkuu on sen sijaan keskinkertaista viileämpi, keskikesä saavut
taa normaalitason, mutta elo- ja syyskuut taas ovat olleet huomattavan
lämpimiä.
Satunnaiset rankkasateet voivat erittäin tuntuvasti vaikuttaa kokonais
ten kuukausienkin sadesummiin, kuten on tapahtunut v. 1967 Ylistaron ja
Helsingin sääasemilla ja v. 1963 Kuopion sääaseman kohdalla. Kuitenkin
voidaan kuvasta 7 tehdä seuraavat kasvukausien 1962—67 sateisuutta kos
kevat yleishavainnot:
Runsassateinen on ollut erityisesti vuoden 1962 kasvukausi keväästä
syksyyn saakka. Sademäärä on 30 vuoden keskiarvoa huomattavasti
korkeampi sekä Heinolan että Mikkelin sääasemilla. Tänä vuonna on
istutettu Hartolan mäntykoealat 1, 2, 10 ja 11 sekä kuusikoealat 17,
18, 19 ja 20.
Verrattain runsassateisia ovat myös olleet kesät 1966 ja —67, joskin
edellisen kevät on ollut miltei vähäsateisin kaikista nyt tarkastelluista.
Vuonna 1966 on istutettu Hartolan mäntykoealat 7, 15 ja 16 sekä
vuonna 1967 Hartolan mäntykoeala 8.
Vuoden 1965 ollessa jotakuinkin keskinkertainen sademäärältään
näyttävät vuodet 1963 ja —64 sen sijaan hyvin vähäsateisilta. Vuoden
1964 toukokuussa on sademäärä kuitenkin ollut melko suuri ja ylit
tänyt 30 vuoden keskimäärän. Kuivana vuotena 1963 on Hartolaan
istutettu edellisen vuoden mäntykoealojen rinnakkaiskoealat 3, 4, 12
ja 13 sekä kuusikoealat 21 ja 22. Samoin ovat Kesälahden, Siilinjärven
sekä Mikkelin kuusikoealat 23, 24 ja 25 tulleet istutetuiksi tämän vuo
den erittäin kuivissa olosuhteissa. Keskikesän osalta vielä kuivempana
vuotena 1964 on istutettu Lapuan mäntykoeala 6, Mäntsälän mänty
koeala 14 ja Mäntyharjun kuusikoeala 26.
25. Tulosten käsittely
Koska tiedettiin, että erilaisiin olosuhteisiin perustetut koealat absoluut
tisilta tuloksiltaan tulisivat paljon poikkeamaan toisistaan, käytettiin kai
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 27
kiila niillä vertailuistutuksena yhteistä standardimenetelmää, istutusta avoi
men kuopan laitaan. Vertaamalla kokeiltavan suoritustavan antamia tulok
sia standardimenetelmällä saatuihin, voitiin käyttää suhteellisia arvoja
kuvaamaan tutkimuksen tulosten metsätaloudellista merkitystä.
Tutkitut istutuskäsittelyt pyrittiin myös suunnittelemaan niin suuressa
määrin ihanteellisesta poikkeaviksi, että jyrkkiä eroja niiden ja vertailu
istutuksen tuloksissa saattoi tähänastisen tiedon perusteella odottaa ilme
nevän. Mikäli erot tästä huolimatta jäisivät niin vähäisiksi, että ne sulau
tuisivat taimien sisäisistä ominaisuuksista tai kasvupaikkatekijöistä johtu
vaan vaihteluun, voitaisiin olettaa, että itse istutuksen suoritustavalla ei ole
näiden luontaisten tekijöiden rinnalla istutustulokselle suurtakaan merki
tvstä.
Suoritustapojen vaikutusta tutkittiin varianssianalyysin avulla sekä tai
mien eloonjäämisen että vuotuisen pituuskasvun osalta käyttäen aineistona
absoluuttisia tuloksia. Esityönä suoritettiin eloonjäämissadannesten muun
taminen normaalijakautumaa vastaaviksi arc sin transformaatiolla ja tämän
jälkeen suoritettiin jokaisen koealan puitteissa 3-suuntainen varianssiana
lyysi. Kun tässä todettiin luontaisesta vaihtelusta johtuva jäännösvarianssi
niin suureksi, että koealoittainen analyysi ei osoittanut tutkittujen suoritus
tapojen poikkeavuuksia merkitseviksi, päätettiin jatkaa samaa menettelyä
käyttäen tällä kertaa kaikkia koealoja toistensa tukena. Jotta erikokoisten
latinalaisten neliöiden sekä arvottujen lohkojen yhdistäminen olisi käynyt
päinsä ja jotta laskutoimitukset olisivat yksinkertaistuneet, päätettiin kun
kin koealan saman käsittelytavan toistot yhdistää yhdeksi keskimääräiseksi
tunnukseksi, joka myöhemmin edustaisi a.o. koealaa. Näin menetettiin tosin
ruutujen välisen vaihtelun erottaminen jäännösvarianssista, mutta sen sijaan
päästiin siihen, että analyysin vapausasteiden luku määräytyi aina sen
mukaan kuinka monella koealalla käsittely esiintyi.
On muistettava, että latinalainen neliö tehokkaana koejärjestelynä tasaa
kaikkia kokeessa vaikuttavia systemaattisia vaihteluita, ja on lisäksi oletet
tava, että myös ruutukohtaiset satunnaiset vaihtelut pienenevät käytettäessä
koealakohtaisia keskiarvoja.
Edellä kuvatussa toisessa laskentavaiheessa koottiin samaan analyysiin
kaikki ne käsittelyt, jotka esiintyvät saman taimilajin puitteissa samoja
istutustapoja käytettäessä. Kolmannessa vaiheessa jatkettiin laskentaa
yhdistämällä taimilajien puitteissa kaikki saman istutustavan käsittävät
koealat yhteen. Molempien laskentavaiheiden tulokset on esitetty luvussa
315 ja siihen liittyvissä taulukoissa 3 ja 4.
Vertailuistutuksen tuloksia perusarvona käyttäen laskettiin tämän jäl
keen eri suoritustapojen antamat suhteelliset tulokset edelläkuvattuun
tapaan koealoittain ja kasvukausittain. Tämä menettely tasoitti ja kokosi
tulokset niiksi verrattain yhtenäisiksi ja johdonmukaisiksi kuvaajaryhmiksi,
Olavi Huuti 28 75.6
joita käytetään suoritettavien suoritustapojen yksityiskohtaisen tarkastelun
pohjana (luvut 32, 33, 34 ja 35).
Neljännen kasvukauden päättymishetken suhteellisten tulosten pohjalla
laskettiin lopuksi koko koeala-aineistoa käyttäen viiden prosentin erehtymis
riskillä, miten monessa tapauksessa sadasta kullakin suoritustavalla pääs
täisiin vähintäin tiettyyn vaatimustasoon vertailuistutukseen nähden tutki
muksen olosuhteissa. Nämä vaatimustasot olivat 80 %, 60 %, 40 % ja 10 %
vertailuistutuksella saavutetusta taimien eloonjäämisessä sekä 80 % ja 60 %
taimien kokonaispituudessa. Tällä laskelmalla pyrittiin näkemään mikä
metsätaloudellista luokkaa oleva merkitys eri suoritustavoilla olisi istutus
tulokseen käytännön metsänviljely työssä ja missä määrin käytännön työssä
toisinaan sattuvia suuria epäonnistumisia voitaisiin pitää nyt kokeilluista
istutuksen suoritustavoista johtuvina.
Koska vertailuistutus on pohjana pääosalle jäljempänä suoritettavaa
tulosten yksityiskohtaista esittelyä, laskettiin siitä niin taimien eloonjäämisen
kuin vuotuisen pituuskasvun sekä kokonaispituuden kehityksenkin osalta
koealakohtaiset keskiarvot vuosittain yksityisiä toistoruutuja yksikkönä
käyttäen. Edelleen laskettiin näille tunnuksille luotettavuusrajat vuosittain
ja taimilajeittain 5 %:n erehtymisriskillä. Laskelmien tulokset selostetaan
vertailuistutuksen esittelyn yhteydessä.
3. ISTUTUKSEN SUORITUSTAVAN VAIKUTUS ISTUTUS
TULOKSEEN
31. Istutus avoimen kuopan laitaan vertailuistutuksena
311. Suoritustapa
Avoimen kuopan pystysuoraa laitaa vasten taimitarhasyvyyteen suori
tettu istutus (kuvat 8 ja 9) oli tässä tutkimuksessa normaalimenetelmä,
»vertailuistutus», joka toistui kaikilla koealoilla rinnan muiden tutkittujen
suoritustapojen kanssa. Juuri tämän suoritustavan valinta vertailupohjaksi
tapahtui seuraavin perustein:
Tämä istutustapa on käytännöllisyytensä ja luotettavuutensa takia
omaksuttu yleisimmäksi koulittujen taimien istutustavaksi kautta
koko Etelä-Suomen (Kolho 1966, Uusitalo 1967).
Avoimen kuopan laitaan istutusta pidetään koulittujen taimien istu
tukseen sopivana myös metsäntutkijoiden ja metsäopetuksen piirissä
Suomessa ja Pohjoismaissa (esim. Heikinheimo 1941, Mork
ja Björgung 1954, Kauttu 1965, Lehto 1969).
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 29
Kokeen perustamisen aikaan käytetty taimitarhakoulinta muovasi
taimien juuriston jo etukäteen suoraa seinämää vastaan sopivaan,
levymäiseen muotoon.
Kuopan pystysuoraan laitaan istuttaminen antoi mahdollisuuden hal
lita kokeissa istutussyvyyttä ja muitakin nyt tutkittuja poikkeuksel
lisia suoritustapoja mahdollisimman täsmällisissä olosuhteissa.
Kuopan laitaan voitiin suurikokoisten koulittujen taimien lisäksi yhtä
täsmällisesti menetellen istuttaa myös kokeissa käytettyjä pieniko
koisempia koulimattomia taimilajeja.
Parhaan vertailukohdan istutuksen erilaisten suoritustapojen vaikutuk
sen mittaamiselle olisi tosin tarjonnut taimien häiriötön kasvattaminen alku
peräisessä kylvö- tai koulintapenkeissään. Tämä olisi kuitenkin vaatinut ver
tailutaimipenkkien perustamista maastoon koealojen olosuhteisiin ja taimien
hoitamista niissä 2—4 vuotta ennen istutuksia. Tällaiseen järjestelyyn ei
käytännön syistä ryhdytty.
Kuva 8. Vasemmalta oikealle koulitun kuusentaimen, koulitun
männyntaimen ja koulimattoman männyntaimen juuristot
vertailuistutuksessa (suoritustapa I). Kivennäismaan rajaa
esittää kuvassa ylin vaakasuora viiva.
Fig. 8. Roots of a spruce transplant, a pine transplant, and a pine
seedling (from left to right) in the control planting (method I).
The upper horizontal line indicates the surface of the mineral soil.
30 75.6 Olavi Huuri
Vertailuistutus suoritettiin siten, että taimikuopalle sopivaksi tunnustel
lulle maastokohdalle, joka sijaitsi mahdollisimman lähellä taimelle ruudussa
mittaamalla määrättyä paikkaa, tehtiin SFI-kuokalla noin 30 x 30 cm:n
laajuinen laikku humuksen ja kivennäismaan rajaa myöten. Työn tämäkin
osa tehtiin erityisen suurella huolella siitä syystä, että taimen juurenniskan
ja siihen maalatun valkean merkin (kuva 9) etäisyys maanpinnasta olisi ollut
tarkoin määriteltävissä. Laikun keskelle tehtiin istutuskuoppa niin syväksi
ja leveäksi kuin oli tarpeellista taimen juurten saamiseksi oikeaan asentoonsa
tarvitsematta niitä ahtaa kuoppaan tai edes taivutella mihinkään suuntaan.
Kuopan jyrkän reunan puolella toiseen polveensa nojaava istuttaja piti
tainta vasemmalla kädellään istutuskuopan pystysuoraa seinämää vasten
kevyesti painettuna siten, että kämmen nojasi maata vasten antaen istut
Kuva 9. Kuopan laitaan istutus, jota käytet
tiin vertailuistutuksena tutkimuksen kaikilla
koealoilla. Kuusentaimen tyvessä näkyvää
valkeata maalimerkkiä, joka osoittaa koulinta
syvyyden, käytettiin helpottamaan istutus
syvyyden määrittämistä.
Fig. 9. Planting at the edge of the planting hole
was the method used as a control at all experi
mental areas. The white paint at the root collar
was used to facilitate determination of the
planting depth.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 31
tajalle ja taimelle hyvän tuen. Poistaen oikealla kädellään kuopan pohjalta
irtomaata ja pitäen samalla tainta liikkumattomana paikallaan istuttaja veti
laikun pinnalle nostetusta ja siinä möyhennetystä multa- ja hiekkakasasta
puhdasta kivennäismaata taimen juurille ja löi sen nyrkinsyrjällä kerros ker
rokselta kiinteäksi seinämäksi tainta paikoilleen tukemaan. Kivet ja karik
keet eroteltiin pois.
Kuopan täyttämistä jatkettiin, kunnes se oli täynnä laikun pintaa myö
ten. Tämä vaatii yleensä 3—4 täyttö- ja tiivistysvaihetta. Mikäli kuoppaa
kuokittaessa irronnut kivennäismaa ei riittänyt, koottiin sitä oikealla kädellä
tarpeellinen määrä humuksen alta laikun ympäristöstä, kunnes kuoppa saa
tiin täyteen. Taimen juurenniskaan maalattu valkea värimerkki jätettiin
tässä suoritustavassa maarajalle näkyviin. Juuria ei leikattu eikä taimien
latvoja käsitelty hyönteismyrkyllä. Istutuskorissa taimien juuret suojattiin
normaaliin tapaan märillä sammalilla peittäen.
Vertailuistutuksen ruutuluku ja taimimäärä kullakin koealalla oli sama
kuin muidenkin käsittelyjen. Avoimen kuopan laitaan istutusta käytettiin
siten kaikilla vuosina 1962, —63, —64, —66 ja —67 perustetuilla 26:11 a koe
alalla, joilla sitä esiintyy yhteensä 250:llä koeruudulla. Tällä suoritustavalla
istutettujen taimien kokonaismäärä on 1 570 (taulukko 1).
312. Taimien eloonjääminen
Neljännen kenttäkasvukauden päättyessä olivat keskimääräiset eloon
jäämissadannekset sekä niiden 95 %:n luotettavuusrajat eri taimilajeilla ver
tailuistutuksessa seuraavat:
Tarkasteltaessa kuvien 10 A—D avulla eloonjäämissadanneksien kehi
tystä eri koealoilla voidaan yleisvaikutelmana todeta kuusenistutuk
se n 2A + 2A-taimia käyttäen onnistuneen varmimmin. Heikohko tulos
koealalla 25 (Siilinjärvi) johtunee juurinilurien (Hylastes sp.) tuhoista, joita
tällä koealalla esiintyi runsaasti. Myös kuusen 2A -f- IA-taimet ovat koealan
17 moreenimaalla antaneet hyvän tuloksen, joskin eloonjäämistulos vastin
koealan 18 tiiviillä ja kostealla hiesumaalla on merkittävästi huonompi.
Taimilaji Eloonjääinissadannes, %
K-arvo Luotettavuusrajat
Mänty 2A . . . 92.5 89. o—95.2
» 2A + IA . . . . . . 95. l 92.4—96.9
Kuusi 2A -f IA . . . .
..
94.4 87.5—98.2
» 2A + 2A ... . .. 97.0 94.4—98.6
32 Olavi Huuri 75.6
Number
of
growing
seasons
after
planting
Kuva
10.
Männyn
ja
kuusen
vertailuistutustaimien
eloonjäämissadannes
(ylinnä),
pääverson
vuotuinen
pituuskasvu
(kes
kellä)
ja
taimien
kokonaispituus
(alinna)
tutkimuksen
kaikilta
koealoilta.
Näiden
numerot
on
merkitty
kuvaajien
kohdille.
Viiden
ensimmäisen
kenttäkasvukauden
lisäksi
on
alimmassa
kuvarivissä
huomioitu
myös
taimitarhapituus
(TT).
Fig.
10.
Data
for
the
control
pine
and
spruce
seedlings
on
all
experimental
areas.
A
—D
percentage
of
survival,
E— H
length
of
terminal
leader,
I
—L
total
height
of
seedlings
including
height
in
the
nursery
(TT)
and
five
growing
sesons
in
the
field.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 33
5 8830—72
M ännyntaimista osoittautuivat koulitut 2A -f- IA-taimet luo
tettavammiksi kuin koulimattomat 2A-taimet. Edelliset ovat kestäneet koe
alalla 11 myös lumihometta (fusarium sp.) paremmin kuin koulimattomat
taimet samanlaisissa olosuhteissa viereisellä koealalla 2. Olosuhteet näillä
kahdella koealalla olivat kuitenkin lumihomeen tuhojen takia niin poikkeuk
selliset, että niiden tulokset eivät anna oikeata kuvaa männynistutuksen
mahdollisuuksista normaalioloissa. Koealan 6 (Lapua) poikkeuksellisen
heikko tulos johtunee taas juurinilureista, joiden tuhoja ei muilla mäntykoe
aloilla juuri lainkaan esiintynyt.
Kaikissa muissa tapauksissa on eloonjääminen ainakin viiden ensimmäi
sen kasvukauden ajan pysynyt sangen korkeana, 85—95 sadanneksen vai
heilla. Tällaista tulosta olisi käytännön metsänviljely työssä pidettävä erit
täin hyvänä. Tilanne näyttää myös vakiintuvan kahden, kolmen kasvukau
den kuluessa istutuksesta. Maaperän raesuuruus ei näytä vaikuttavan pal
joakaan männyntaimien eloonjäämiseen käytettäessä kuopan laitaan istu
tuksen normaalimuotoa.
313. Taimien vuotuinen pituuskasvu
Neljännen kenttäkasvukauden päättyessä olivat keskimääräiset vuotuiset
pituuskasvutulokset sekä niiden 95 %:n luotettavuusrajat eri taimilajeilla
seuraavat:
Tarkasteltaessa lähemmin kuvien 10 E— H avulla vertailuistutusmene
telmällä istutettujen taimien pituuskasvun vuotuisia vaihteluita eri koe
aloilla, voidaan yleishavaintona todeta, että eloonjääneet männyn taimet
ovat ilman erityistä juromisvaihetta lisänneet kasvuaan vuosi vuodelta. Mer
kittävää eroa ei ilmene koulimattomien ja koulittujen männyntaimien välillä.
Kuusentaimet ovat sen sijaan miltei kaikilla koealoilla toisen kenttä
kasvukauden aikana kasvaneet hitaammin kuin ensimmäisen. Todennäköistä
onkin, että ensimmäisen kasvukauden kehitys tapahtuu huomattavalta osin
vielä taimitarhaolosuhteissa kerääntyneiden ravinteiden turvin ja vasta toi
sena kesänä metsän olosuhteissa tilanne kehittyy taimen kannalta vaikeim
maksi. Tämän ajankohdan jälkeen kuusentaimienkin kasvu voimistuu, joskin
Taimilaji Vuotuinen pituuskasvu, cm
K-arvo Luotettavuus rajat
Mänty 2A . . .. 14.9 13.4—16.5
» 2A - h IA . .. 17.4 15.9—18.8
Kuusi 2A -+ -IA ... 6.9 5.2— 8.6
» 2A + 2A ... . .. 12.2 10.9—13.5
34 Olavi Huuti 75.6
hitaasti. Kuusentaimien kehityksen verkkaisuuteen männyntaimiin verrat
tuna on todennäköisesti ollut syynä kuusikoealojen tiheä verhopuusto, joka
on heikentänyt taimien yhteyttämismahdollisuuksia voimakkaalla varjos
tuksella, jota taas aukeilla mäntykoealoilla ei ole ollut haittana.
Nelivuotisten kuusien koealoilla eivät kasvutulokset moreenimäkien rin
teillä ja tasaisilla hienojakoisilla mailla tuo esiin selviä eroja edellisen maa
tyypin hyväksi. Erittäin merkittävää onkin, että kuopan laitaan istutus on
tässä kokeessa osoittautunut isokokoisille 2A + 2A-kuusentaimille molem
milla maaperätyypeillä yhtä luotettavaksi istutustavaksi niin taimien eloon
jäämisen kuin kasvunkin suhteen. Vain koealalla 18, kostealla hiesusavella,
on 2A -f IA-taimien kasvukin moreenialustalla mitattuna selvästi heikompi.
Männyntaimien kohdalla näyttää siltä, että karkeampi maaperä kouli
mattomien taimien koealoilla 3 ja 5 sekä koulittujen taimien koealoilla 10
ja 12 olisi antanut paremman eloonjäämistuloksen lisäksi myös paremman
kasvutuloksen kuin hienojakoisempi maaperä vastinkoealoilla 2 ja 4 sekä
11 ja 14. Koska tähän paremmuuteen voivat kuitenkin olla syynä muutkin
tekijät kuin maaperä, esim. reunametsän varjostus koealoilla 2 ja 11, ei
tämän kokeen perusteella ole mahdollista tehdä sitovia johtopäätöksiä tästä
seikasta.
314. Taimien kokonaispituuden kehitys
Neljännen kenttäkasvukauden päättyessä olivat keskipituus ja sen luo
tettavuusrajat eri taimilajeilla seuraavat:
Tähän tunnukseen vaikuttaa alkuvuosina luonnollisesti myös paljon tai
mien alkupituus istutushetkellä. Siitä syystä se on piirretty koealakeski
arvoina näkyville (kuvan 10 alarivi).
Käytettyjen taimierien erikokoisuus näkyy luonnollisesti selvänä myös
ensimmäisen kasvukauden syystuloksissa kuvissa 10 I—L. Huomattavaa
kuitenkin on, että koealakeskiarvojen vaihtelu esim. männyn 2A-taimilla
rajoittuu niinkin suppealle alueelle kuin 10—20 cm:n välille eikä suurikokoi
semmillakaan taimilajeilla juuri ylitä 15 senttimetriä.
Kuusentaimista ovat 2A + 2A-taimet olleet istutettaessa suuri
kokoisimmat kaikista kokeen taimista ja niillä näyttää taimierien mukainen
Taimilaji Taimien pituus, cm
K-arvo Luotettavuusrajat
Mänty 2A . .. 48.2 43.8—52.5
» 2A + IA . .
..
.
..
61.2 58. l —64.3
Kuusi 2A -f IA , 44.4 38.1—50.8
» 2A + 2A .
..
60.8 57.3—64.3
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 35
pituusjärjestys myös säilyneen alkuperäisenä erojen vain suuretessa kehi
tyksen mukana. Tiheimmän verhopuuston alla koealalla 24 (Mikkeli) on tai
mien pituuskehitys ollut hitainta ja taimien keskipituus on jäänyt viiden
maastokasvukauden aikana vain n. 50 cm:iin parhaimmissa olosuhteissa
kehittyneitten taimien saavuttaessa tänä aikana noin metrin keskipituuden
Hartolan koealalla 20.
Männyntaimista ovat 2A -f- IA-taimet olleet alkuperäiseltä
kooltaan hieman kuusentaimia lyhyempiä, mutta kehittyneet nopeammin
kuin nämä, niin että soramailla kasvavilla parhailla mäntykoealoilla keski
pituus on viidentenä kasvukautena jo ylittänyt metrin. Samoin on pituus
kehitys nopeutumassa mäntykoealoilla jyrkemmin kuin kuusikoealoilla.
Näyttää lisäksi siltä, että alkuperäiset pituudet mäntykoealoilla eivät ole
ennakoineet lopullista kehitysnopeutta yhtä hyvin kuin kuusikoealoilla on
ollut asian laita. Olosuhteista johtuvat erot mäntykoealoilla näyttävät myös
vaikuttavan pysyvästi ja eroja ajan mukana suurentavasti.
315. Vertailuistutuksen ja kokeiltujen suoritustapojen erot
Kappaleessa 25 selostetun toisen laskentavaiheen tulokset on koottu tau
lukkoon 3. Laskennan kohteiksi oli tässä tapauksessa valittu taimien eloon
jääntisadannes neljännen maastokasvukauden päättyessä sekä neljännen
kasvukauden aikana kehittyneen päärangan vuosi verson pituus. Taulukosta
voidaan havaita, että erilaisilla istutuksen suoritustavoilla on merkitseviä
vaikutuksia absoluuttisiin tuloksiin vain verrattain harvoissa tapauksissa.
Eri toistokoealojen väliset erot ovat sen sijaan huomattavasti lukuisammissa
tapauksissa merkitseviä ja jopa erittäin merkitseviäkin. Tämä onkin täysin
luonnollista siitä syystä, että koealat pyrittiin perustamaan mahdollisimman
vaihteleviin olosuhteisiin, jotta ne monipuolisesti edustaisivat niitä eri
tapauksia, joissa mäntyä ja kuusta Etelä-Suomessa yleensä istutetaan.
Tässä suhteessa osoitti suoritettu kokeilu siis sen että istutuksen erilaisten
suoritustapojen merkitys lopputulokselle ei ole niin ratkaisevan tärkeä kuin
on luultu. Huomattavasti suurempi merkitys näyttää olevan niillä olosuh
teilla, joihin taimet istutuksessa sijoitetaan sekä niillä sisäisillä ominaisuuk
silla, jotka aiheuttavat vaihtelua taimien selviämiskykyyn maastossa.
Taulukkoon 4 on koottu tulokset laskennan kolmannesta vaiheesta, jossa
yhdistettiin taimilajien puitteissa kaikki saman istutustavan käsittävät koe
alat yhteen ja verrattiin täten saatua kokonaiskuvaa käsittelyn vaikutuk
sesta siihen kokonaistulokseen, mikä samoilla koealoilla vertailuistutuksella
oli saatu. Taulukosta voidaan jälleen havaita, että istutuksen suoritustavan
vaikutus absoluuttiseen istutustulokseen on merkitykseltään vähäinen sen
vaikutuksen rinnalla mikä lopputulokseen on koealojen erilaisilla olosuhteilla.
Olavi Huuri 75.6 36
Taulukko
3.
Istutuksen
erilaisten
suoritustapojen
4:ssä
kasvukaudessa
antamien
tulosten
tilastollinen
vertailu
2—
3-suuntaisella
varianssianalyysillä.
Table
3.
Comparison
of
4-year
results
of
various
planting
methods
by
a
2—
3-way
analysis
of
variance.
Koealat
ja
niillä
käytetyt
istutuksen
suoritustavat
Taimien
elossaolo
Neljäntenä
kasvu-
Experimental
areas
and
planting
methods
used
4
kasvukuukauden
jälkeen
istutuksesta
kautena
kehittyneen
verson
pituus
Survival
of
seedling
Length
of
terminal
alter
four
growing
leader
after
four
seasons
growing
seasons
Puulaji,
taimilaji
Koealojen
Istutuksen
Toistokoeaian
Käsittelyjen
Toistokoe-
Käsittelyjen
Toistokoe-
Species,
type
of
seedling
perustamis-
suoritustavan
numero
välinen
aloj.
väli-
välinen
aloj.
väli-
vuosi
numero
Experimental
area
F-arvo
nen
F-arvo
E-arvo
nen
F-arvo
Year
of
Planting
method
F-values
F-values
F-values
F-values
establishing
between
between
between
between
experimental
treatments
experimental
treatments
experimental
area
areas
areas
Ku2A-f2A
—2/2
spruce
transplants
1963
I,
III,
V,
IX,
XI
21,
22,
23,
24,
25,
26
0.58
5.98**
5.66**
7.48***
»
»
1963
I,
II,
III,
V,
IX,
XI
23,
24,
25,
20
1.S2
3.61*
2.45
7.93**
»
»
1963
I,
III,
IX,
X
19,
20
3.00
1.00
1.59
1.08
Ku
2A+1A—
2/2
spruce
transplants
1962
I,
III,
IV,
IX,
X
17,
18
2.25
3.88
17.73**
61.87**
Mä
2A+1A—
2/2
pine
transplants
1962—64
I,
III,
IX
10,
11,
12,
13,
14
0.43
3.04
1.15
1.49
»
»
1963—64
I,
III,
IX,
XI
12,
13,
14
0.01
3.66
0.52
0.4
7
»
»
1962—63
I,
III,
IV,
IX
10,
11,
12,
13
3.93*
14.58**
1.34
2.06
»
»
1962
I,
III,
IV,
VIII,
IX
10,
11
1.00
13.29*
5.79
3.99
Mä
2A
—2/0pine
seedlings
1963
I,
III,
IV,
IX,
XI
3,
4
1.00
11.50*
0.37
57.70**
»
»
1963
I,
II,
III,
IV,
VIII,
IX
5,
0
0.03
3.18
1.75
20.73**
»
»
1962—63
I,
III,
IV,
VIII,
IX
1,
2,
5,
0
1.34
39.91***
7.89**
129.77***
»
»
1962—63
I,
III,
IV,
IX
1,
2,
3,
4,
5,
6
0.7
2
29.13***
2.51
69.30***
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 37 75.6
Taulukko
4.
Istutuksen
erilaisten
suoritustapojen
ja
vertailuistutuksen
4:ssä
kasvukaudessa
antamien
tulosten
tilastollinen
ver
tailu2-suuntaisellavarianssianalyysillä.
Table
4.
Comparison
oj
4-year
results
between
various
planting
methods
and
the
control
by
a
2-way
analysis
of
variance.
Koealat
ja
niillä
käytetyt
istutuksen
suoritustavat
Experimental
areas
and
planting
methods
used
Taimien
elossaolo
4
kasvu-
kauden
jälkeen
istutuksesta
Survival
of
seedlings
after
four
growing
seasons
Neljäntenä
kasvukautena kehittyneen
vuoslverson
pituus Lenght
of
terminal
leader
after
four
growing
seasons
Puulaji,
tainiila
ji
Species
,
type
of
seedling
Koealojen perustamis- vuosi Year
of
establishing experimental area
Istutuksen suoritus- tavan numero Planting method
Toistokoealan
numero
Experimental
area
Käsittelyjen välinen
F-arvo
F-values between treatments
Toistokocaloj. välinen
F-arvo
F-values between experimen
al
areas
Käsittelyjen välinen
F-arvo
F-values between treatments
Toistokoealoj. välinen
F-arvo
F-values between experimeetal areas
Ku
2A+2A—
2/2
spruce
transplants »
»
»
»
»
»
»
»
»
»
Ku
2A+1A—
2)1
spruce
transplats »
»
»
»
»
»
Mä
2A-J-1A—
21
1
pine
transplants »
»
»
»
»
»
»
»
Mä
2A
—2/0
pine
transplants
»
»
>>
»
»
»
»>
»
»
»
1963—64 1962—64 1963—64 1962—64 1962 1963—69 1962 1962 1962 1962 1962—64 1962—63 1962 1962—64 1963—64 1963 1962—63,
—66 1962—63 1962—63 1962—63 1963
i,
n
i,
m
i,
v
I,
IX
1,
X
I,
XI
I,
III
I,
IV
I,
IX
I,
X
I,
III
I,
IV
I,
VIII
I,
IX
I,
XI
I,
II
I,
III
],
IV
I,
VIII
I,
IX
I,
XI
23,
24,
25,
26
19,
20,
21,
22,
23,
24,
25,
26
21,
22,
23,
24,
25,
26
19,
20,
21,
22,
23,
24,
25,
26
19.
20
21,
22,
23,
24,
25,
26
17,
18
17,
18
17,
18
17,
18
10,
11,
12,
13,
14,
15
10,
11,
12,
13
10,
11
10,
11,
12,
13,
14
12,
13,
14
5,
6
1,
2,
3,
4,
5,
6,
7
1,
2,
3,
4,
5,
6
1,
2,
5,
6
1,
2,
3,
4,
5,
6
3,
4
14.00* 2.00 O.io 2.39 1.01 0.05 2.47 6.32 0.09 1.07 0.07 1.00 2.33 0.48 0.00 0.76 0.35 0.2
7
2.05 1.90 0.01
4.79 4.62 2.41 1.73 1.01 3.54 4.21 4.84 0.0!) 6.76 5.33 25.40* 10.17 4.20 2.96 0.00 14.02 33.59*** 1&38* 15.20** 1.33
0.19 35.50*** 0.05 0.89 12.69 0.07 86.00 58.20 0.00 3.33 14.65* 43.89** 0.00 1.45 1.21 1.44 6.44** 2.14 5.33 0.00 0.00
1.73 7.13** 3.18 1.71 3.44 4.00 143.67 56.20 11.32 101.67 7.30* 13.53* 1.57 1.16 3.25 0.74 24.33*** 19.07** 18.90* 8.27* 9.71
38 Olavi Huuri 75.6
Vain juurten kuivattaminen (suoritustapa II) eroaa merkitsevästi vertailu
istutuksesta (suoritustapa I) muiden erojen sulautuessa jäännösvarianssin
kuvaamaan olosuhteista ja taimista itsestään johtuvaan luontaiseen vaih
teluun.
Edelläesitetyt havainnot vahvistavatkin oikeutetuksi tämän tutkimuksen
metodisen perusajatuksen, että jokaiselle koealalle oli istutettava arvotuiksi
toistoiksi myös standardiruudut edelläkuvattua vertailuistutusta käyttäen.
Kun täten istutetut taimet myös kasvoivat kunkin koealan olosuhteissa
ja hyötyivät tai kärsivät niistä samansuuntaisesti kuin varsinaiset koetai
metkin, oletettiin erilaisten suoritustapojen vaikutusten ilmenevän pelkiste
tyimpinä niissä suhteellisissa tuloksissa, jotka erilaisilla suoritus
tavoilla standardi-istutukseen verrattuna saataisiin. Tällaisia suhteellisia
tuloksia käytetäänkin yksinomaisesti seuraavassa eri suoritustapojen vaiku
tusten esittelyssä.
32. Juuret alttiina kuivumiselle
321. Suoritustapa
Tällä suoritustavalla (II) istutettaessa otettiin yhden koeruudun taimet
kerrallaan pois taimikorin märkien sammalien suojasta ja ne asetettiin maan
pinnalle varjoisaan paikkaan levitetyn paperin päälle paljain juurin yhdeksi
kerrokseksi kuivumaan. Kuivatus kesti täsmälleen 30 minuuttia, jonka jäl
keen taimet peiteltiin takaisin taimikoriin. Istutus suoritettiin vertailuistu
tuksen tapaan huolellisesti menetellen (sivu 30). Ennen kuivatusta juuria ei
pesty, mutta niihin takertuneet sammaleet ja multa karisteltiin varovaisesti
pois.
Lyhyen hetken voivat juuret joutua olemaan suojattomina auringon ja
tuulen kuivattavan vaikutuksen alaisina huolellisestikin suoritetussa käy
tännön istutustyössä istuttajan irroittaessa tainta taimikorin sammalten alta
ja peittäessä sen juuria istutuskuopan multaan. Huolimattomassa istutuk
sessa tällainen suojattomuuden tila voi kuitenkin venyä »vilausta» (Borg
1948) paljon pitemmäksi, jos istuttaja tainta irroittaessaan ei huolehdi jäl
jellejäävien taimien suojauksesta tai hän tainten irroittamista helpottaak
seen sijoittaa taiminipun juuret peittämättöminä taimikoriin tai suorastaan
kuljettaa mukanaan pelkkää suojaamatonta taiminippua. Vieläkin pitem
mäksi venyy kuivumisaika, jos taimien lähikuljetus, kaukokuljetus tai joku
varastointi vaihekin suoritetaan taiminippujen juuria lainkaan peittämättä.
Tätä suoritustapaa esiintyy vain piirimetsälautakuntien perustamilla koe
aloilla männyn 2A-taimien osalta Siilinjärvellä (koeala 5) ja Lapualla (koe
ala 6) sekä männyn 2A -f- lA-taimien osalta Mäntsälässä (koeala 14). Kuusen
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 39 75.6
2A + 2A-taimilla on tätä suoritustapaa kokeiltu Kesälahden, Mikkelin, Sii
linjärven ja Mäntyharjun koealoilla (koealat 23, 24, 25 ja 26). Koealoja on
siis 7, niissä toistoruutuja yhteensä 42 ja taimia on tällä suoritustavalla
istutettu 378 (taulukko 1).
322. Vaikutus taimien eloonjäämiseen ja pituuskehitykseen
Kuva 11 esittää tämän suoritustavan (II) tulokset suhteellisina arvoina
siten, että kullakin koealalla saatu vertailuistutuksen tulos on muunnettu
100:ksi. Tällöin ilmenee kuivatuin juurin istutetuilla taimilla tietyllä koe
alalla saatu tulos sen numerolla varustetun kuvaajan sijainnista koordinaa
tistossa. Tulokset on laskettu sadanneksina ja kuvaajien kulku ilmaisee koe
aloilla tapahtuneen kehityksen viiden kasvukauden ajalta istutuksen jälkeen.
Huomio on kiinnitetty vain eloonjäämissadanneksien ja kokonaispituuksien
suhteellisiin arvoihin, joita männyntaimien osalta esittävät osakuvat A ja B
sekä kuusentaimien osalta osakuvat C ja D.
Taimien e 1 o on j äämisen osalta nähdään, että aukeiksi hakatuilla
ja paahteisilla mäntykoealoilla on juurten kuivattaminen jyrkästi huonon
tanut istutustulosta, kuten odottaa saattaakin. Koealoja on kuitenkin vähän
ja vaihtelu niiden välillä suuri. Lapuan mäntykoealalla (6) heikensivät juuri
nilurituhot vertailuistutuksen eloonjäämissadanneksen kolmessa kasvukau
dessa 78 %:iin ja siitä johtuneekin tällä koealalla saatu poikkeuksellisen hyvä
suhteellinen tulos.
Varjoisilla kuusikoealoilla (osakuva C) näyttävät taimet kärsivän suojat
tomaksi jättämisestä selvästi vähemmän kuin männyntaimet aukeilla uudis
tusaloillaan. Vähimmin on kuusikoealoilla taimien eloonjääneisyys vertailu
istutukseen nähden alentunut Mikkelin ja Kesälahden koealoilla (23 ja 24),
joiden verhopuusto on arvioitu erityisen tiheäksi (taulukko 2).
Juurten kuivumisen vaikutus eloonjääneiden tainten pituuskehi
ty k s e e n näyttää mäntykoealoilla (osakuva B) olevan hyvin samansuun
tainen ja lähes yhtä haitallinen kuin vaikutus eloonjäämiseenkin. Kuusikoe
aloilla sen sijaan (osakuva D) ei tämä suoritustapa näytä aiheuttaneen mitään
varmasti todettavaa haittaa käsittelystä huolimatta eloonjääneiden taimien
pituuskehitykselle .
323. Tulosten tarkastelua
Nyt suoritetussa kokeessa todetun tapaista suurta vaihtelua esiintyy
myös lukuisten aikaisemmin suoritettujen vastaavien kokeiden tuloksissa.
Ruotsalainen Wiksten (1950) päätyi kokeiluissaan siihen käsityk
seen, että männyn- ja kuusentaimien juuret vaurioituvat erittäin pahoin
Olavi Huuri 75.6 40
Kuva
11.Suoritustavalla II(juuret olleetalttiinakuivumiselle30minuutinajan)
saadut
suhteelliset
tulokset
sadanneksina
vertailuistutuksen
samoilla
koealoilla
antamista.
Koealoittain
numeroidut
kuvaajat
(vrt.
taul.
2)
esittävät
taimien
eloon
jäämisessä
ja
pituudessa
viiden
kenttäkasvukauden
aikana
tapahtunutta
kehitystä.
Fig.
11.
The
relative
results
for
seedlings
planted
according
to
method
II'(roots
exposed
to
desiccation
for
30
minutes)
as
a
percentage
of
the
corresponding
result
of
the
control
seedlihgs
at
the
experimental
areas.
The
curves,
numbered
according
to
the
experimental
areas
(cf.
Table
2),
describe
the
development
of
survival
and
height
during
five
growing
seasons
in
the
field.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 41
6 8830 --72
joutuessaan alttiiksi 30 minuutin pituiselle kuivumiselle ja että niitä siksi
on kaikin tavoin suojeltava auringonpaisteelta ja tuulilta. Kuitenkin esi
merkiksi Samuelsonin (1958) kokeissa hyväkuntoiset männyntaimet
kestivät juurten auringonpaisteelle ja tuulille alttiina pitämistä jopa kaksi
tuntia ilman vakavia vaurioita. Samuelson olettaakin, että istutusten epä
onnistuessa on syynä usein pidetty juurten kuivumista sellaisissakin tapauk
sissa, joissa muita tekijöitä olisi pitänyt varoa ja tutkia.
Näiden poikkeuksellisten tulosten kontrolloimiseksi suoritti Hed e
mann-Gade (1960) taimitarhaolosuhteissa juurten kuivatuskokeiluja
kuusen 2-vuotisilla ja männyn 1-vuotisilla taimilla. Hän kokeili molempia
taimilajeja talvilevossa olevina sekä kesäkuun lopulla nostettuina ja siis kas
vunsa jo aloittaneina. Kokeella hän saattoi todistaa oikeaksi olettamuksensa,
että taimien talvihorrosaste vaikuttaa niiden kuivatuskestävyyteen. Talvi
levossa olevat taimet kestivät juurten kuivatusta verrattomasti paremmin
kuin kasvunsa aloittaneet. Nuoret männyntaimet olivat herkempiä kuin
niitä vuotta vanhemmat kuusentaimet, jotka talvilevossa ollen pysyivät
100 %sesti elossa tunninkin pituisesta juurten kuivatuksesta huolimatta.
Daskevits (1960) taas päätyi Neuvostoliiton olosuhteissa suoritta
missaan kokeissa aikaisemmin vakiintuneisiin käsityksiin: Taimet kuolevat
40—80-prosenttisesti jo kahden minuutin kuivatuksen jälkeen, jos se suort
tetaan aurinkoisella ja kuivalla säällä. Vahingot olivat kuitenkin huomatta
vasti vähäisemmät pilvisellä ja kostealla säällä sekä illan olosuhteissa.
Her rm a n (1962) kuivatti 2-vuotiaitten Pseudotsuga taxi
f o 1 i a-tainten juuria 15 sekunnista 4 minuuttiin vaihtelevin ajoin. Jo nel
jän minuutin kuivatus lisäsi kuolleisuutta merkitsevästi. Kuitenkin niillä
taimilla, joiden juuret ennen kuivatusta kastettiin savivelliin, oli kuolleisuus
kaikissa käsittelyasteissa pienempi kuin suojaamattomilla taimilla. Kokei
taan jatkaessaan päätyi myös Herrman myöhemmin (1964) siihen käsityk
seen, että juurten kuivatuksen vaikutus suuressa määrin on riippuvainen
taimien koosta ja fysiologisesta tilasta. Puolta tuntia pitemmät kuivatukset
vaikuttivat pieniin taimiin enemmän kuin isokokoisiin. Syksyllä nostetut
taimet eivät kestäneet muutamaa minuuttia pitempää kuivatusta ilman
vakavia vaurioita. Talvella nostetut taimet taas kestivät hyvin aina puolen
tunnin pituisiin kuivatusaikoihin saakka. Kevättä kohden taimien vahingoit
tumisherkkyys jälleen lisääntyi.
Samantapaiseen tulokseen päätyi Mullin (1967) kokeillessaan toi
saalta talvilevossa olevien ja toisaalta siitä herätettyjen, aktivoituneiden
Picea glauc a-tainten juurten kuivatuskestävyyttä. Hänen kokeissaan
vielä kahden ja puolen tunnin kuivatus jätti eloon kaikki talvilevossa olevat
taimet, mutta aiheutti aktivoitujen taimien joukossa suurta kuolleisuutta.
Lepotilassakin olevat taimet tosin heikkenivät kuivatuksesta siten, että
kasvu jäi vähäisemmäksi niillä kuin tuorein juurin istutetuilla.
42 Olavi Huuti 75.6
Etelä-Suomen kevätolosuhteissa taimitarhalla suorittamissaan perusteel
lisissa kokeissa päätyi Yli - Vakkuri (1957) tulokseen: »Jos taimien
juuret joutuvat olemaan suojaamattomina puolen tunnin ajan, ne kärsivät
siitä hyvin merkittävästi. Männyillä tämä käsittely aiheutti sen, että tai
mista kolme neljännestä kuoli. Lisäksi ne taimet, jotka säilyivät hengissä,
kasvoivat huonosti.» (Em. teos s. 32.) Kuusen taimilla saatiin samansuun
taiset tulokset. Sekä männyn että kuusen taimet kokeissa olivat avomaalla
kasvaneita, koulimattomia 2-vuotisia ja lajiteltuja taimia.
Myös nyt suoritetussa tutkimuksessa saadut tulokset osoittivat, että juur
ten jättäminen kuivumiselle alttiiksi voi epäedullisissa olosuhteissa johtaa
koko istutustyön mitätöivään kuolleisuuteen, kuten koealan 5 tapaus osoit
taa. Vaikutus näyttää myös olevan sitä tuhoisampi mitä hennommista tai
mista on kysymys. Istutuksia suoritettaessa on siis edelleen »työ järjestettävä
niin, että juuret vain vilaukselta joutuvat olemaan ilmassa» (Borg 1948,
s. 40).
Kuusentaimilla saadut tulokset viittaavat kuitenkin myös siihen, että
juurten kuivumiselle alttiiksi jäämisen haitalliset seuraukset voivat verho
puuston varjostamilla kuusen istutusaloilla jäädä huomattavasti vähäisem
miksi kuin paahteisilla ja tuulisilla männyn uudistusaloilla. Muutkin kuusen -
istutukseen kiinteästi liittyvät tekijät, kuten neli vuotiaitten kuusentaimien
suuri koko, istutusmaan yleensä suurempi kosteus, aluskasvillisuuden ja
verhopuuston suojaava varjostus istutuksen jälkeen j.n.e. ovat voineet osal
taan vaikuttaa kuusikoealoilla saatuun tulokseen.
Tämä monitahoinen kysymys ansaitsisi kuitenkin oman erikoiskokeensa,
joka suoritettaisiin ehkäpä taimitarhan helpoissa olosuhteissa erittäin laa
jana. Siinä olisi otettava huomioon taimilajin, taimikoon ja taimien kasvu
vaiheen ohella vuorokauden ajoista johtuvat erot auringonsäteilyssä, lämpö
tilassa ja ilman kosteudessa. Myös ennakkokastelusta ja välivarastoinnista
riippuva taimien vesipitoisuus sekä koulintaa tai istutusta seuraava erilainen
varjosuoja eri olosuhteissa olisi otettava koetta järjestettäessä huomioon.
Koska näiden tekijöiden tarkkaan seuraamiseen ei nyt ollut mahdollisuuksia,
jäi tässä selostettu koe monessa tärkeässä kohdassa ylimalkaiseksi.
33. Vaihteleva istutussyvyys
331. Syvä ja ylisyvä pystyistutus
Alkuperäiseen taimitarhasyvyyteen suoritetun vertailuistutuksen ohella
kokeiltiin kahta poikkeuksellista istutussyvyyttä: Syvää pystyistutusta
(III) ja ylisyvää pystyistutusta (IV).
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 43
Edellisessä suoritustavassa taimi istutettiin vertailuistutuksen tapaan
pystyasentoon avoimen kuopan laitaan, mutta niin syvälle, että juuren
niskan ja latvasilmun tyven puoliväli joutui laikun kivennäismaarajaan
(kuva 12).
Ylisyvässä istutuksessa taimi taas sijoitettiin siten, että maanrajaan tuli
nyt latvasilmun tyvi (kuva 13). Tähän syvyyteen istutetusta kuusentaimesta
jäi näkyviin siis vain pelkkä latvasilmu ja männyntaimista lisäksi ryhmä
pisimpiä latvaneulasia.
Istutuskuoppa tehtiin kuitenkin molemmissa suoritustavoissa vain niin
syväksi kuin SFI-kuokalla oli mahdollista terän upotessa kahvaa myöten
maahan. Suurikokoisen männyntaimen tullessa ylisyvään istutetuksi jäivät
sen juuret siten kärkiosastaan kuopan pohjaa vasten painuneina vaakasuo
raan asentoon kuvan 13 osoittamalla tavalla.
Suurikokoisilla kuusen 2A -f- 2A-taimilla ei ylisyvää istutusta kokeiltu,
koska tämäntyyppisille kuusentaimille riittävän syvien kuoppien aikaan
Kuva 12. Syvässä pystyistutuksessa (suoritustapa III), jota kuva
esittää, joutuivat tainten juuristot noin 10 senttimetriä syvem
piin maakerroksiin kuin vertailuun käytetyssä kuopan laitaan
istutuksessa. Näin syvälle hakeutuvat siemenestä paikalle
kasvaneiden tainten juuristot vain harvoin.
Fig. 12. By deep erect planting (method III), illustrated above,
the roots of the seedlings were located in ca. 10 cm deeper layers of
soil than by the control method; planting at the edge of the planting
hole. - Only seldom do the roots of wildlings at the site penetrate
to this depth.
44 Olavi Huuri 75.6
Kuva 13. Ylisyvässä pystyistutuksessa (suoritustapa IV) vain
taimen latvasilmu sekä aivan sen alle kiinnittyneet neulaset
jäivät maanpinnan yläpuolelle. Tätä suoritustapaa kokeiltiin
pääasiassa männyn taimilla, joista vasemmalla on 2A+1A-ja
oikealla 2A-taimi. Kuva osoittaa, miten erilainen merkitys yli
syvyyden äärimmäisellä asteella on näille eripituisille taimille.
Fig. 13. By overdeep erect planting (method IV) only the terminal
bud and the needles next to it remained above the soil. This method
was tested mainly with pine seedlings; a 2/1 transplant to the left
and a 2/0 seedling to the right. The photograph demonstrates the
different effect of the extreme degree of overdeep planting on these
seedlings of very different height.
saarninen käsityövälinein tuottaa kuusimäillä sellaisenaankin hankaluuksia
ja käytännön metsänviljely työssä suurin mahdollinen liikasyvyyden vaara
jää siten syvän istutuksen alueelle.
Erikoista taimien juurenniskat ja juuristojen kärkiosat joutuivat näillä
suoritustavoilla istutettaessa taimien varren pituudesta riippuen hieman eri
laisiin syvyyksiin kivennäismaan pinnan alapuolelle. Näitä syvyyksiä ei
mitattu, mutta kuvat 12 ja 13 antavat niistä käsityksen. Kuva 13 osoittaa
lisäksi, miten erilaista tilannetta ylisyvä istutus merkitsi koulituille ja kouli
mattomille männyntaimille.
Syvää istutusta kokeiltiin vuosien 1962, —63, —64, —66 ja —67 aikana
25 koealalla, joiden toistoruutujen yhteisluku oli 190. Tällä suoritustavalla
istutettujen taimien kokonaismäärä oli 1 270. Kokeiden jakautuminen eri
taimilajien kesken ilmenee taulukosta 1.
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 45
Ylisyvää istutusta on kokeiltu yhteensä 12 koealalla, joilla tämän suori
tustavan toistoruutujen yhteisluku on 62 ja istutettujen taimien kokonais
määrä 478. Aineiston jakautuminen eri taimilajien välille ilmenee myös
taulukosta 1.
332. Vaikutus taimien eloonjäämiseen
Eloonjäämissadanneksien suhteellisia arvoja esittää kuva 14. Sen osa
kuvista A ja B nähdään, että mäntykoealoilla lumihomeen vai
vaamia koealoja 2 ja 11 lukuunottamatta ovat tulokset sangen yhden
mukaiset taimien suhteellisten arvojen pysytellessä pääasiassa 90 %:n ylä
puolella. Ylisyvä istutus on vaikuttanut suhteelliseen eloonjäämiseen hieman
haitallisemmin kuin syvä istutus. Samoin on kehityksen suunta ylisyvässä
istutuksessa melko jyrkästi aleneva, kun sen sijaan syvässä istutuksessa yli
puolella koealoista toipuminen on johtanut viidennen kasvukauden päätty
miseen mennessä normaali-istutuksen vertaiseen tai sitä parempaan suhteel
liseen tulokseen. Ylisyvän istutuksen suurempi haitallisuus ilmenee selvim
min suurikokoisimpina istutettujen 2A -f- IA-taimien kuvaajista (katko
viivat).
Kuusikoealoilta syvällä ja ylisyvällä istutuksessa saadut eloon
jäämistulokset näkyvät taas osakuvista 14 C ja 14 D. Ehyet viivat esittävät
kehitystä 2A + 2A-taimien osalta ja katkoviivat maastoistutuksiin tavalli
sesti liian hentojen 2A + IA-taimien osalta.
Vahvempi taimityyppi on kestänyt puolirunkoon saakka hautaamista
sangen hyvin (kuva 14 C). Neljällä koealoista (19, 20, 21 ja 22) on suhteel
linen eloonjäämissadannes vielä viidennen kasvukauden päättyessä vertailu
istutuksella saadun veroinen ja lisäksi kolmella koealalla (24, 25 ja 26) sitä
vain vajaan 10 % heikompi. Rinnemaan ja tiiviin tasamaan tulosten välillä
ei ole havaittavissa eroja.
Nuorempina istutetut taimet ovat kestäneet syvää istutusta moreeni
maalla (koeala 17) jotakuinkin yhtä hyvin kuin nelivuotiaatkin. Koealan 18
savisella ja kostealla kasvualustalla on syvä istutus sen sijaan ensimmäisen
kasvukauden onnellisen selviämisen jälkeen nopeasti johtanut lisääntyvään
kuolleisuuteen, joka kolmannen kenttäkasvukauden päättyessä on noussut
jo yli 80 %:iin.
Kuvasta 14 D taas näkyy, että samalla taimityypillä istutetuilla molem
milla koealoilla on kuolleisuus ylisyvässä istutuksessa (suoritustapa IV)
kehittynyt hyvin samantapaisesti kuin syvässä istutuksessa. Suhteelliset
sadannekset ovat kuitenkin ensimmäisen kasvukauden päättymisestä vii
dennen loppuun molemmilla koealoilla 5—15 % alemmat kuin syvässä
istutuksessa.
Olavi Huuri 75.6 46
Number
of
growing
seasons
after
planting
Kuva
14.Suoritustavoilla III(syvä pystyistutus)jaIV(ylisyväpystyistutus)
saadut
suhteelliset
eloonjäänti
tulokset
sadanneksina
vertailuistutuksen
samoilla
koealoilla
antamista.
Merkinnät
samat
kuin
kuvassa
11.
Fig.
14.
Relative
percentage
of
survival
for
seedlings
planted
accordingtome hodIII( deep
erect
planting)
and
IV
(overdccp
erect
planting)
compared
to
the
controls
on
the
same
experimental
areas,
cf
Fig.
11.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 47
Kuva
15.Suoritustavalla III(syvä pystyistutus)jaIV(ylisyväpystyistutus)
saadut
pituuskehityksen
suh
teelliset
tulokset
sadanneksina
vertailuistutuksen
samoilla
koealoilla
antamista.
Merkinnät
samat
kuin
kuvassa
11.
Fig.
15.
Relative
height
development
for
seedlings
planted
accordingtome hodIII(deep
erect
planting)
and
IV
(overdeep
erect
planting)
as
a
percentage
of
corresponding
control
seedlings
at
the
experimental
areas,
cf.
Fig.
11.
48 Olavi Huuri 75.6
333. Vaikutus taimien pituuskehitykseen
Kuvista 15 A ja B nähdään männyntaimien osalta, että molem
mat istutuksen syvät suoritustavat ovat aluksi painaneet taimien kokonais
pituudet huomattavasti alle vertailuistutuksilla saavutetun tason. Ylisyvässä
istutuksessa (osakuva B) on tämä ilmiö havaittavissa luonnollisesti selvem
pänä kuin syvässä istutuksessa (osakuva A). Molemmilla suoritustavoilla
istutetuilla taimilla on vuotuinen pituuskasvu kuitenkin erityisesti toisena
maastokasvukautena —-ollut huomattavan nopeata ja taimien kokonais
Kuva 16. Syvän pystyistutuksen (suoritustapa III) ja ylisyvän pystyistutuksen
(suoritustapa IV) vaikutus männyn ja kuusen taimien vuotuiseen pituus
kasvuun viiden ensimmäisen kenttäkasvukauden aikana. Nerkinnät samat kuin
kuvassa 11.
Fig. 16. The effect of deep erect planting (method III) and overdeep erect dlanting
(method IV) on the annual height growth of pine and spruce seedlings, cf. Fig, 11.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 49
7 8830—72
pituus on saavuttanut vertailuistutuksen tulosta. Tätä mielenkiintoista
ilmiötä, vuotuisen kasvun rajua vaihtelua syvissä istutuksissa, valaisevat
männyntaimien osalta myös kuvat 16 A ja C. Miltei kaikilla koealoilla on
yhdenmukaisesti havaittavissa syvään tai ylisyvään istutettujen taimien
pituuskasvun voimakas nopeutuminen vertailuistutukseen nähden toisen
kasvukauden aikana istutuksesta lukien. Samoin on nähtävissä tämän suh
teen jyrkkä pieneneminen kolmannen ja erityisesti neljännen kasvukauden
aikana. Sen jälkeen vuotuinen pituuskasvu istutuksen molemmissa syvissä
suoritustavoissa yleensä nopeutuu, joskaan ei kokeen kestoaikana saavuta
vertailuistutuksen tasoa. Kasvunopeuden vaihteluissa ei tunnu olevan joh
donmukaista eroa syvässä istutuksessa (kuva 16 A) pienikokoisten koulimat
tornien ja niitä kookkaampien koulittujen männyntaimien välillä, mutta yli
syvästä istutuksesta (kuva 16 C) näyttävät koulitut taimet kärsivän eniten.
Niiden suhteellisen kasvunopeuden kuvaajat painuvat johdonmukaisesti
alemmaksi kuin 2A-taimien kuvaajat osakuvassa A. Sama ilmiö näkyy myös
kokonaispituuksien suhteita esittävissä kuvissa 15 A ja B, joista jälkimmäi
sessä koulittujen taimien tuloskuvaajat kulkevat koordinaatiossa alimpina.
Kokonaispituuksien suhteellista kehitystä kuusikoealoilla esit
tävät kuvat 15 C ja D. Kuusenistutuksissa tavanmukaisesti käytetyille
2A -j- 2A-taimille, joiden tuloksia ehyt viiva kuvaa, näyttää syvä istutus
merkitsevän samansuuntaista ja -suuruista haittaa kuin koulituille männyn
taimillekin. Myös kasvun nopeutuminen ensimmäisinä kasvukausina näkyy
pituuskuvaajien nousevasta suunnasta ja vielä selvemmin kuvasta 16 B.
Kuusen ylisyvää istutusta kokeiltiin vain 2A -f IA-taimilla, joiden
pituuskehitykseen tämä suoritustapa on vaikuttanut voimakkaammin hai
tallisesti kuin syvä istutus (kuvat 15 C ja D). Erityisesti koealan 18 hieno
jakoisella savikolla ovat molemmat syvät istutuksen suoritustavat erittäin
pahasti haitanneet harvojen eloonjääneiden taimien pituuskehitystäkin.
334. Tulosten tarkastelua
Istutussyvyys on jo varhaisista ajoista saakka ollut käytännön metsän
viljelijöiden ja tutkijoiden mielenkiinnon kohteena. Liiallista istutussyvyyttä
on yleensä pidetty eräänä pahimmista ja yleisimmistä istutusvirheistä ennen
kaikkea kuusen viljelyssä (esim. Co 11 a 1856). Erityisesti tiivisrakenteisella
ja kostealla sekä kylmällä maaperällä siitä on havaittu olevan suurta haittaa
kuusentaimien eloonjäämiselle ja kasvulle (Fischbach 1870, Ma n
teuffel 1874 ja Reus s 1907).
Myös nyt suoritetut kokeet osoittivat, että vanha kokemus ja tieto sekä
niiden pohjalta laaditut istutusohjeet ovat olleet oikeassa biologista optimi -
50 Olavi Huuri 75.6
tulosta tavoiteltaessa. Samoin näkyi edellämainittujen kirjoittajien tähden
tämä liiallisen istutussyvyyden tuhoisa vaikutus märällä ja tiivisrakenteisella
maaperällä selvästi koealalla 18.
Toisaalta ilmeni nyt suoritetuissa kokeissa äärimmäisenkin ylisyvyyden
vain lievästi haitallinen vaikutus pienikokoisiin männyntaimiin hiekka- ja
soramailla. Tässäkin suhteessa ovat nyt saadut tulokset samansuuntaisia
kuin aikaisemmat käsitykset (C 011 a 1856) ja viime aikoina esim. Yhdys
valtojen kuivien hiekkamaiden istutuksista saadut tutkimustulokset (S 1 o c
hum ja Maki 1956, Malac ja Johnson 1957, Shoulders
1962, Mc Gee ja Hatcher 1963, Carwell ja Kul o w 1964 ja
Mullin 1966). Niiden mukaan mäntylajien pienikokoisten tainten ylisyvä
istutus parantaa kuivilla mailla eloonjääntitulosta merkittävästi.
Nyt suoritetussa tutkimuksessa tuli lisäksi selvästi esiin, että erityisesti
istutussyvyyden ääriaste, taimen hautaaminen maahan latvasilmun tyveä
myöten, merkitsee koulimattomalle ja koulitulle männyntaimelle aivan eri
laista tilannetta (kuva 13) ja myös istutuksen lopputulosta. Jäljestäpäin
ajatellen tämä tosin onkin täysin luonnollista, koska koulimattoman män
nyntaimen lyhyt varsi supistaa eron normaalisyvyisen ja ylisyvän istutuksen
välillä vähäiseksi. Siitä syystä eivät myöskään koulimattoman, lyhytvartisen
taimen juuret voi ylisyvässä istutuksessa hautautua niin syvälle kuin kook
kaan ja pitkävartisen koulitun taimen.
Samoin ilmeni, että ylisyvyys ei aiheuttanut taimille heikkenemisoireita
kovinkaan nopeasti. Koko ensimmäisen kenttäkasvukauden ajan pysytteli
eloonjäämissadannes myös ylisyvässä istutuksessa ja suurikokoisillakin tai
milla vertailuistutuksen veroisena. Heti istutuksen jälkeen mahdollisesti
ilmenevä taimien suuri kuolleisuus ei siis voine aiheutua liian syvästä istu
tuksesta.
Myöskään taimien pituuskasvussa ei liian syvän istutuksen haittoja ole
nähtävissä nopeasti. Päinvastoin pituuskasvu oli kahden ensimmäisen kenttä
kasvukauden aikana ylisyvään istutetuilla sekä männyn että kuusen taimilla
merkittävästi voimakkaampaa kuin taimitarhasyvyyteen istutetuilla. Tämä
havainto on rohkaissut tutkijoita joskus suosittelemaan ylisyvää istutusta
jopa taimien kasvun nopeuttamiskeinona sellaisissa tapauksissa että koe
tuloksia on ryhdytty soveltamaan liian varhaisessa vaiheessa. Myöhemmin
ilmenevä kasvun lamautuminen ei tällöin ole vielä ennättänyt kehittyä
näkyviin.
Kasvunopeudessa tapahtuva suuri heilahtelu näyttää osaltaan, että aivan
ensimmäisinä vuosina istutuksen jälkeen suoritetut onnistuneisuuden arvi
oinnit voivat antaa tässäkin suhteessa erheellisen kuvan istutuksen lopulli
sesta tuloksesta.
Nyt selostetun kokeilun tuloksia tarkasteltaessa on vielä syytä korostaa
sitä, että niissä käytettiin etenkin suurikokoisten taimien osalta niin
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 51
äärimmäisiä istutussyvyyksiä, että tällaisten esiintymisestä tuskin on vaaraa
ainakaan käsin suoritetussa käytännön istutustyössä. Heikostikin valvotussa
ja ohjatussa käytännön työssä esiintyvät istutussyvyyden epätarkkuudet
jäävät ilmeisesti nyt kokeiltuja niin paljon vähäisemmiksi, että niillä tuskin
voi olla tuntuvaa haitallista vaikutusta istutustulokseen. Vakavien epäon
nistumisien syitä on siis etsittävä muualta kuin liian suuresta istutussyvyy
destä.
34. Vaihteleva taimikaltevuus
341. Suoritustavat
3411. Taimen kaltevuus 45° pystytasosta
Tätä suoritustapaa (V) kokeiltaessa taimi istutettiin SFI-kuokalla aivan
vertailuistutuksen tavoin menetellen paitsi siinä suhteessa, että kiinteäksi
jäävää istutuskuopan seinää ei tehty pystysuoraksi vaan 45: n asteen kalte
vuuteen pystytasoon nähden (kuva 17). Tätä kaltevuutta katsottiin aiheel
liseksi kokeilla, jotta olisi voitu nähdä, onko pakko vaatia täysin pystyä
taimen asentoa maastokohdassa, jossa taimi tulisi luontevimmin istutetuksi
hieman vinoon asentoon. Tällainen menettely voi tulla kyseeseen käytännön
istutuksissa esim. niissä tapauksissa, joissa maan kivisyyden tai vahvan
juurisuuden takia istutuskuopan takareunaa ei saada pystysuoraksi muuten
Kuva 17. Asennot, joihin erilaisiin kaltevuuksiin istutetut taimet maastossa kiinnittyivät. Vasem
malla 45-asteinen kaltevuus (suoritustapa V), keskellä 75-asteinen kaltevuus (suoritustapa VI) ja
oikealla täysin vaakasuora istutus (suoritustapa VII).
Fig. 17. Positions of seedlings planted at various angles. To the left 45° angle (method V), in the middle
75" angle (method VI), and to the right the horizontal position (method VII).
52 Olavi Huuti 75.6
sopivalla istutuskohdalla. Tällöin taimen asento monasti korjataan vääntä
mällä sen latvaosa pystysuoraksi väkisin ja tukemalla se tähän asentoon
turpeita tai maakokkareita käyttäen.
3412. Taimen kaltevuus 75° pystytasosta
Tätä suoritustapaa (VI) kokeiltaessa meneteltiin seuraavasti: Taimi istu
tettiin täsmällisen kaltevuuden saavuttamiseksi ohut- ja suorateräistä lapiota
käyttäen juurenniska kivennäismaan tasoon. Istutusraon kiinteä seinämä
tehtiin 75°: n asteen kaltevuuteen pystytasoon nähden. Lapion terän ja pinta
humuksen väliin jäävää maata ei liikuteltu enempää kuin mikä oli välttä
mätöntä käännettäessä lapiota siten, että taimen juuret saatiin sijoitetuksi
istutusrakoon luonnollisiin asentoihin. Tämän jälkeen vedettiin lapion terä
pois ja painettiin turve ja kivennäismaa varovasti juuria kiinteästi peittä
mään. Taimi kiinnittyi siten lähes makaavaan asentoon niin, että sen juurien
peitoksi jäi pintahumuksen lisäksi eheä ja juurenkärkiä kohden paksuneva
kerros kivennäismaata (kuva 17).
Tätä suoritustapaa kokeiltiin ainoastaan männyntaimilla, koska vain nii
den kourukuokkaistutuksessa voi käytännössä ilmetä vaaraa, että istuttajan
liian pysty työasento voi ohjata kuokanterän maahantulon miltei vaaka
suoraksi. Tällöin istutsraon asento pakottaa sijoittamaan taimen juuret
hyvin lähelle kuivumisaltista maan pintakerrosta. Kokeen avulla pyrittiin
löytämään vaarallisen liikakaltevuuden alkamiskohta.
3413. Taimi vaakatasossa
Tätä suoritustapaa (VII) kokeiltaessa taimi istutettiin suorarajaisen lai
kun reunapalteen alle (kuva 17) siten, että lapiolla kohotettiin humusmattoa
riittävästi juurien levittämiseksi kivennäismaan ja humuksen rajapintaan.
Tämän jälkeen lapio vedettiin varovasti pois ja taimi jäi pitkin pituuttaan
vaakasuoraan asentoon latva laikun puolelle ja juuristo juurenniskasta hie
nompiin juurenkärkiin saakka pelkästään ohuen humuskerroksen peittä
mäksi.
Näin äärimmäiseen kaltevuuteen männyntaimi käytännön istutuksessa
tuskin milloinkaan jää, vaikka työ olisikin huolimatonta ja kuokanterän
asento liian vaakasuora. Tällainen istutus on nimittäin suoritukseltaan jopa
vaikeampi kuin hieman lievempään 75-asteiseen kaltevuuteen istuttaminen,
koska kuokanterä ei tällöin liikkeestään pysähdy tukevasti maahan. Suori
tustapaa katsottiin kuitenkin aiheelliseksi kokeilla, jotta olisi nähty seurauk
set kaltevuudesta, joka ehdottomasti olisi ylittänyt turvallisen rajan.
Pystytasosta 45° poikkeavaa istutuskaltevuutta kokeiltiin yhteensä seit
semällä vuosina 1963 ja 1964 perustetulla koealalla, joista yksi istutettiin
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 53
2A -(- lA-männyntaimia käyttäen ja muut kuusi 2A + 2A-kuusentaimilla.
Toistoruutuja näissä koealoissa oli yhteensä 40 ja täten istutettujen taimien
yhteismäärä 320 (taulukko 1). Pystytasosta 75° poikkeavaa taimikaltevuutta
kokeiltiin pelkästään 2A-, IM -f- IA- ja 2A + lA-männyntaimilla vuosina
1966 ja 1967 Hartolaan perustetuilla neljällä koealalla. Tätä suoritustapaa
edusti niillä yhteensä 400 tainta jakautuneina 80:een toistoruutuun. Taimien
istuttamista täysin vaakatasoon kokeiltiin edellä mainituilla koealoilla ja
tämän suoritustavan sekä taimiluvut, taimilajit ja toistoruutujen lukumäärät
ovat samat kuin edellisessä istutustavassakin (taulukko 1).
342. Vaikutus taimien eloonjäämiseen
Männyntaimia käyttäen on 45-asteista kaltevuutta kokeiltu
ainoastaan yhdellä koealalla (14) Mäntsälässä kuivana kesänä 1964. Tämän
kokeen tuloksen perusteella (kuva 18 A) ei lievä kaltevuus vaikuta haital
lisesti männyntainten eloonjäämiseen. Tätä käsitystä vahvistavat osaltaan
myös kuvan 18 B kuvaajat, jotka esittävät suhteellisten eloonjäämissadan
neksien kehitystä neljällä koealalla, joilla taimet istutettiin vielä huomatta
vasti jyrkempään, 75-asteiseen kaltevuuteen. Näilläkin koealoilla (9 ja 15,
katkoviivat) ovat koulitut männyntaimet selviytyneet erinomaisesti ja niiden
eloonjäämissadannekset ovat vuodesta toiseen hieman ylittäneetkin vertailu
istutusten tulokset. Myös koulimattomilla taimilla (ehyt viiva) suhteellinen
eloonjäämissadannes näyttää huonoimmassakin tapauksessa (koealalla 7)
vakiintuneen 95 %:n tasolle.
Vasta männyntaimien täysin vaakasuora istutus, jonka tuloksia esittää
kuva 18 C, on alkanut painaa eloonjäämissadannekset selvästi vertailuistu
tuksen antamia huonommiksi. Nytkin ovat koulitut taimet olleet hiukan kes
tävämpiä kuin niitä hennommat koulimattomat taimet. Eloonjäämistulokset
ovat koealaa 7 lukuunottamatta kuitenkin edelleen odottamattoman hyviä
ottaen huomioon sen, että juurten suojaksi on istutuksen jälkeen jäänyt vain
läpikuivuva humuskerros.
Näistä tuloksista voidaan päätellä, ettei suureltakaan tuntuva istutus
kaltevuus vaaranna männyntaimien eloonjäämistä hiekkamailla, mikäli juur
ten peitoksi jää edes muutaman senttimetrin paksuudelta kivennäismaata.
Neljänkymmenenviiden asteen kaltevuuteen istutettujen nelivuotiaiden
kuusentaimien (kuva 18 D) eloonjääminen on heti alusta alkaen
vakiintunut hieman paremmaksi tai lähes yhtä hyväksi kuin vertailuistu
tuksen taimilla. Vain Kesälahden koealalla (23), jolla kasvoi helposti maahan
kaatuvaa heinästöä hyvin tiheänä peitteenä, on kalteva asento nähtävästi
saattanut pitkät ja tanakat kuusentaimetkin heinän tuhoille alttiimmiksi
kuin mitä ovat olleet pystysuoraan istutetut vertailutaimet.
Olavi Huuri 54 75.6
Kuva 18. Erilaisin taimikaltevuuksin saadut suhteelliset eloonjäänti tulokset
sadanneksina vertailuistutuksen samoilla koealoilla antamista. Merkinnät samat
kuin kuvassa 11.
Fig. 18. Relative survival of seedlings planted at various angles as a percentage of the
same experimental areas, cf. Fig. 11.
343. Vaikutus taimien pituuskehitykseen
Erilaisin taimikaltevuuksin saadut tainten pituuskehityksen suhteelliset
tulokset on esitetty kuvassa 19. Verrattaessa sitä kuvaan 18 voidaan m än
nyntaimien osalta havaita, että vinon istutuksen haitallinen vaikutus
pituuskehitykseen voimistuu taimikaltevuuden lisääntyessä aivan kuten
eloonjäämistulostenkin kohdalla oli asian laita.
Samoin nähdään, että kasvutulokset ovat kaikkien taimikaltevuuksien
kohdalta selvästi eloonjäämistuloksia huonommat.
Kuvaajien suunta kuvassa 19 B on kuitenkin miltei kaikilla koealoilla
nouseva. Tämä merkitsee sitä, että taimikaltevuuden aluksi haitallinen vai
kutus vähitellen lievenee ja että myöhempien vuosien kasvu jopa toisesta
kasvukaudesta alkaen vinoon istutetuilla taimilla on itse asiassa nopeam
paa kuin vertailutaimilla. Mittauskauden aikana näyttää taimien pituus kui
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 55
Kuva 19. Erilaisin taimikaltevuuksin saadut pituuskehityksen suhteelliset
tulokset sadanneksina vertailuistutuksen samoilla koealoilla antamista. Merkinnät
samat kuin kuvassa 11.
Fig. 19. Relative height development of seedlings planted at various angles as a percentage
of the corresponding controls at the experimental areas, cf. Fig. 11.
tenkin kokeen vaakasuorassa istutuksessa (kuva 19 C) vakiintuvan vertailu
istutusta heikommalle tasolle.
Kuusentaimilla 45: asteinen taimikaltevuus (kuva 19 D) näyttää
vaikuttaneen haitallisesti pituuteen ainoastaan Kesälahden ja Mäntyharjun
koealoilla (23 ja 26). Muilla koealoilla suhteelliset pituudet jopa ylittävät
100 %:n tason. Erityisesti viimemainituilla koealoilla onkin havaittavissa
myös kuusentaimien kohdalla kasvusuhteen kohoaminen ensimmäisten kas
vukausien ajaksi.
Myöskin taimien oikenemisesta tehtiin tutkimuksen yhteydessä havain
toja. Voitiin todeta, että jo ensimmäisen kasvukauden aikana elinvoimaiset
ja kasvuun lähteneet männyn ja kuusen taimet oikenivat niin täydellisesti,
että niitä ei voinut tyveä lähemmin tutkimatta erottaa vertailutai
mista. Kaartuminen tapahtui myös täysin puutuneissa ja tanakoissa koulit
tuina istutetuissa kuusentaimissa (kuva 20). Vaakasuoraan asentoon istu
56 Olavi Huuri 75.6
Kuva 20. Neljänkymmenen viiden asteen kaltevuuteen (suoritus
tapa V) istutettu kuusen 2A+2A-taimi valokuvattuna ensim
mäisen kenttäkasvukauden lopulla. Taimi on saavuttanut
pystyasennon tyven jo puutuneissa osissa tapahtuneen kasvun
avulla.
Fig. 20. A 2/2 spruce transplant planted at a 45° angle (method V)
after the first growing season. By means of growth in the already
lignified parts of the stem the transplant has reached a vertical
position.
tettujen männyntaimien tyveen muodostui ensimmäisenä kasvukautena
siten jopa suorakulmainen mutka (kuva 21).
344. Tulosten tarkastelua
Häiriöttömästi kasvaneen luonnontaimen pysty asento on aina ollut
metsänvilj eli joiden käsityksen mukaan se tavoite, johon istutuksessakin on
pyrittävä. Suorituksen helppous vinoistutuksessa ja siitä johtuva työn hai
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 57
8 8830—72
puus ovat kuitenkin johtaneet myös kaltevien istutustapojen kokeilemiseen
ja niiden biologisten vaikutusten tutkimiseen.
Miinch julkaisi v. 1932 tulokset vinoistutusta koskevista kokeiluis
taan, joita hän oli suorittanut kahdenkymmenen vuoden ajan. Pyrkiessään
kustannuksiltaan halpaan männyn ja kuusen istutustapaan hän käytti istu
tusloven tekemiseen yhtä ainoata suunnaltaan pystysuorasta enemmän kuin
45 astetta poikkeavaa kuokanlyöntiä, jolla turvetta ja sen alla olevaa ylintä
kivennäismaakerrosta nostettiin sen verran, että taimen juuristo voitiin huis
kauttavalla liikkeellä saada sijoittumaan kohotetun maapalteen alle viuh
kaksi. Tämän jälkeen laskettiin palle painumaan takaisin ja taimi kiinnittyi
hyvin vinoon, usein makaavaankin asentoon. Kahdeksantoista vuoden
kuluttua istutuksesta ei Miinch voinut todeta tällaisten ja pystysuoraan istu
tettujen nuorten puiden välillä mitään käyttöarvoon vaikuttavia eroja run
kojen muodossa tai koossa. Myös juuristot olivat vinoon istutetuilla taimilla
kehittyneet lähes yhtä säteittäisiksi kuin pystyyn istutetuillakin.
Tällä tavalla vinoon istutettujen taimien juuristot jäävät aluksi kasva
maan litteänä levynä, joka lisäksi on sijoittunut aivan lähelle helposti läpi
kuivuvaa maan pintakerrosta. Pelkästään juuriston litteyden voi tällöin
olettaa heikentävän taimien vedensaantia. Tätä koskevia havaintoja onkin
tehnyt mm. Rudolf (1939). Selvitellessään istutusten epäonnistumisen
syitä Huron National Forest-metsäalueella hän totesi, että taimet, joiden
juuristo pystyistutuksessakin oli jäänyt litteäksi levyksi tai muuten epämuo
dostunut, kuolivat runsaammin kuin säteittäisen juuriston omaavat taimet.
Kuolemista ilmeni eniten poikkeuksellisen kuivien ja kuumien kesien aikana
sekä yleisemmin täysin aukeiksi hakatuilla uudistusaloilla kuin varjoisilla.
L o y c k e taas (1963) pitää Miinchin esittämään tapaan suoritettua vino
istutusta ainakin kuuselle sopivana. Myös Kro n i t (1963) päätyy suosit
telemaan kuusen vinoistutusta Latvian oloissa. Istutettaessa kuusentaimia
pystysuoraan häiritään hänen käsityksensä mukaan pahoin tämän puulajin
kasvuedellytyksiä, koska luonnontaimienkin juuristot sijaitsevat erittäin
pinnallisesti. Kronit esittääkin, että kuusta ryhdyttäisiin istuttamaan kuk
kaistutuksissakin vinoon asentoon siten, että taimet aluksi olisivat kahden
kymmenenkolmen asteen kaltevuudessa maanpintaan nähden. Tällöin juu
risto tulisi riittävän pinnalliseksi ja taimi jatkaisi kasvuaan välittömästi istu
tuksen jälkeen. Istutus näyttää aluksi epätavalliselta, koska taimet eivät
seiso pystyssä vaan makaavat. Kuitenkin eloonjääminen on lähes satapro
senttinen ja taimet oikenevat pian.
Stratono vits (1966) esittää Neuvostoliiton havumetsävyöhyk
keellä vinoistutuksesta saatujen kokemusten yhteydessä kuitenkin myös
sen näkökohdan, että pystyistutus on vinoa suositeltavampi, koska se on
suuremmassa määrin puiden luontaisen kasvutaipumuksen mukainen, ja
sallii juuriston heti alusta alkaen kehittyä säteittäiseksi. Tämä on tärkeää
58 Olavi Huuri 75.6
varsinkin sellaisilla puulajeilla, jotka eivät ole erikoisen tuulenkestäviä.
Vinoistutusta koskevat suoritukset eivät Stratonovitsin käsityksen mukaan
ole toistaiseksi biologisesti riittävän perusteltuja.
He s merin mukaan (1950) vinoon istutettujen taimien juuristot
kehittyvät Keski-Euroopan olosuhteissa jo neljässä kasvukaudessa kaikkiin
suuntiin haaroittuviksi ja aluksi pahasti kallelleen jäänyt taimen latvus
oikenee yhdessä kasvukaudessa täysin pystysuoraksi.
Nyt suoritetussa tutkimuksessa päädyttiin myös meidän oloissamme
monessa suhteessa edellisten kaltaisiin tuloksiin. Taimen vino asento kor
Kuva 21. Suoritustavalla VI, 75 asteen kaltevuuteen istutettu
männyn 2A+1A-taimi kolme kasvukautta maastossa kehityt
tyään. Juuriston viuhkamainen muoto on vielä säilynyt,
joskin alaspäin ja alkuperäiselle vastakkaiseenkin suuntaan
kasvavia juuria on jo alkanut kehittyä.
Fig. 21. A 2/1 pine transplant planted at a 75° angle (method VI)
after development in the field for three growing seasons. The original
shape of the roots still remains, although roots have started to
grow downwards and some have even started to develop in a direction
opposite to the original one.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 59
jau tui nytkin rungon osalta lyhyessä ajassa poikkeuksetta ja täydellisesti
(vrt. kuviin 20—22). Myöskään taimien eloonjäämiseen ei suurellakaan kal
tevuudella näyttänyt olevan haitallista vaikutusta. Kokeilematta tosin jäi,
minkälainen vaikutus olisi ollut lähes vaakasuoralla taimien asennolla rehe
villä kasvupaikoilla.
Kaltevien istutusten kuusentaimien alkuvuosien kasvua voimistava vai
kutus voi myös meidän oloissamme olla yhteydessä luontaisesti kehittyneiden
puiden juuristojen pinnalliseen sijoittumiseen, johon Kro n i t (1963) on
Latvian oloissa kiinnittänyt huomiota. Parhain suhteellinen kasvu sattuu
tämän tutkimuksen kokeissa niiden vuosien kohdalle, joina kuopan laitaan
normaalitapaan istutetuilla kuusentaimilla meillä yleisesti esiintyy ns. juro
misvaihe. Se, että kaltevan istutuksen kasvusuhde aluksi ylittää 100 %:n
rajan ja palaa sen jälkeen tälle tasolle, merkinnee siis kaltevaan asentoon
istutetun taimen kasvamista häiriöttä heti istutuksen jälkeenkin ja kasvun
jatkumista myöhemmin tällä välin voimistuneen vertailutainten kasvun
veroisena. Kasvun tilapäinen voimistuminen syvissä istutuksissa lienee taas
luonteeltaan toisenlainen ilmiö ja voimistumista näissä istutuksen suoritus
tavoissa seuraakin välittömästi kasvun syvä painuminen vertailutaimien
kasvua heikommaksi.
Juurten joutuminen lähelle maan pintaa taimien kaltevuuden lisääntyessä
ei toisaalta näytä koituvan vaaraksi niin kauan kuin juurten suojaksi jää
edes ohut maakerros. Suojan merkitys on luonnollisesti riippuvainen muista
kin tekijöistä kuin maakerroksen paksuudesta. Esimerkiksi maalaji, humuk
sen paksuus, aluskasvillisuuden laatu, verhopuuston varjostus ja istutus
kohdan kosteus sekä vuoden sääsuhteet voivat paljon vaikuttaa tulokseen.
Kokeiltaessa männyntaimilla äärimmäisiä kaltevuuksia vuosina 1966 ja
1967 olivat monet näistä tekijöistä kuitenkin epäsuotuisia. Istutusvuosien
sääsuhteet eivät olleet erityisen edulliset kuivumisvaaraa ajatellen, lämpö
summat olivat lähellä normaaleja keskiarvoja eikä sateisuuskaan ollut eri
tyisen runsas. Vuoden 1966 kevät oli jopa erityisen niukkasateinen (kuvat 6
ja 7). Koealojen maaperä oli hietaa, jonka vedenpidätyskyky on alhainen
(taulukko 2), aluskasvillisuus heikkoa ja alue aukeaksi raivattu.
Näissäkin olosuhteissa riitti jo viiden senttimetrin paksuinen hietakerros
suojaamaan juurenkärkiä niin, että 75-asteinen kaltevuus oli taimien menes
tymisen kannalta miltei samanveroinen kuin pystysuora istutus, jossa juur
ten päät sijoittuivat istutuskuopassa n. 20 senttimetrin syvyyteen. Näyttää
siis siltä, että mikään ohjatussa käytännön istutustyössä mahdollinen kalte
vuusvirhe ei ainakaan taimien kehityksen alkuvuosina voi huonontaa istu
tustulosta merkittävästi.
Eräs seuraus voi kuitenkin hyvin kaltevissa istutuksissa kehittyä haital
liseksi myöhempinä vuosina, jolloin taimet ovat kasvaneet pitkiksi ja tuulien
sekä lumen painon kallistaville voimille alttiiksi. Jos juuriston viuhkamainen
60 Olavi Huuri 75.«
Kuva 22. Seitsemänkymmenenviiden asteen kaltevuuteen (suoritustapa VI) istutetut
männyntaimet pysyivät hyvin elossa ja kasvoivat rehevästi niiden juuristojen yksipuolisesta
kasvusuunnasta huolimatta. Kallistumisherkkyys jää kuitenkin suureksi. Tälläkin taimella
on vain harvoja alaspäin suuntautuneita juuria näkyvissä (stereopari).
Fig. 22. The pine transplants planted at a 75° angle (method VI) remained well in life and
their growth was luxuriant in spite of the one sided growing direction of the roots. Risk for overturn
is, however, notable. Also this transplant has only some downwards directed roots visible (stereo
photo).
ja vain yhteen suuntaan kasvava muoto ei myöhemmän kehityksen aikana
muutu säteittäisesti eri suuntiin haaroittuvaksi, jää taimi herkästi kallistu
vaksi, jollainen kokeen tässä vaiheessa on esim. kuvan 22 esittämä taimi.
Kaltevien istutusten tämänlaatuisista vaikutuksista eivät tutkimuksen koe
alat kuitenkaan nuoruutensa takia toistaiseksi pysty antamaan tietoa.
35. Vaihteleva juurten peittäminen ja asento
351. Suoritustavat
3511. Osa juurenkärjistä jätetty maan pinnalle
Tätä suoritustapaa (VIII) kokeiltaessa taimi istutettiin muuten huolelli
sesti kuopan laitaan, mutta osa pisimmistä pää- ja sivujuurista kaarrettiin
ylöspäin siten, että niiden kärkiosat juurten n. jäivät laikun
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 61
kivennäismaan pinnalle peittämättömiksi. Paitsi tässä suhteessa poikkesi
istutustapa vertailuistutuksesta myös siten, että pääosa taimen muustakin
juuristosta jäi kaarevaan asentoon noin 10 senttimetrin syvyiseen maan
pintakerrokseen (kuva 23).
Tällaista suoritustapaa katsottiin tarpeelliseksi kokeilla siitä syystä, että
syvälti kuohkeassa taimitarhamaassa kehittyneitä pitkä- ja hentojuurisia
liavupuuntaimia maastoon istutettaessa voi käytännön työssä helposti käydä
niin, että aseteltaessa juuristoja niille liian pieniin kuoppiin pisimpien juurten
päät jäävät ylöskääntyneeseen asentoon. Kun ohuita juuria on karikkeiden
seasta vaikea havaita, voivat niiden kärjet jäädä maan pinnalle täysin peit
tämättömiksikin tai vain hyvin heikosti kuivuutta vastaan suojatuiksi. Tätä
on pidetty taimen kuolemaan auttamattomasti johtavana istutusvirheenä,
jonka vaikutustavasta ja -asteesta on kuitenkin voitu esittää vain arveluja.
Juurenkärkien maan pinnalle jättämistä ei kokeiltu kuusentaimilla, koska
niillä yksinomaan kivennäismaapenkeissä kehittyneen leveän, matalan ja
kankeankin juuriston takia kokeiden perustamisen aikoina ei tuntunut olevan
vaaraa tämänkaltaisesta virheellisestä suoritustavasta käytännön metsän
viljelytyössä. Nykyinen syvälti kuohkea kasvuturvepenkki taimitarhoilla voi
kehittää myös kuusentaimien juuristot niin pitkiksi ja istutushetkellä riip
Kuva 23. Suoritustapaa VIII, juurenkärkien maan pinnalle
jättämistä pidetään taimen nopeaan kuolemaan johtavana
istutusvirheenä. Sitä kokeiltiin männyn 2A+1A-taimilla
(vasemmalla) ja 2A-taimilla (oikealla).
Fig. 23. The method VIII, where the tips of the roots are left on the
surface of the soil, is regarded as a planting error rapidly causing
death. The method was tested with 2/1 (left) and 2/0 (right) pine
transplant and seedlings.
62 Olavi Huuti 75.6
puviksikin, että niiden oikeata sijoittamista istutuskuoppaan on syytä ryhtyä
kokeilemaan entistä laajemmin ja tarkemmin.
Juurenkärkien maan pinnalle jättämistä kokeiltiin Hartolassa vuoden
1962 runsassateisena kesänä 2A- ja 2A -f- IA-männyntaimilla koealoilla 1,
2, 10 ja 11. Lisäksi perustettiin Siilinjärvelle koeala 5 kuivana kesänä 1963
koulimattomilla 2A-männyntaimilla ja Lapualle koeala 6 vähäsateisena
kesänä 1964 samoin 2A-männyntaimilla. Tätä suoritustapaa on siis kokeiltu
kolmena vuotena yhteensä kuudella koealalla, joiden kokonaistaimimäärä
288 on jakautunut 32:een toistoruutuun (taulukko 1).
3512. Juuret peitetty ilman kivennäismaata
Huolellisessa avoimen kuopan laitaan istutuksessa suoritetaan juurten
peittäminen käyttämällä pelkästään kuopasta nostettua, möyhennettyä
kivennäismaata. Tämä tiivistetään kerroksittain juurten peitoksi, jotta se
kiinteänä niitä ympäröidessään johtaisi kapillaarisen veden niihin saakka,
eikä kuivuus pääsisi kuopan avatun osan kautta kesähelteelläkään juuria
uhkaamaan.
Nyt kokeiltiin suoritustapaa, jossa juurten peittämiseen ei käytetty lain
kaan kivennäismaata, vaan se jätettiin käyttämättömäksi kasaksi kuopan
viereen (kuva 24). Tässä istutustavassa (suoritustapa IX) peitettiin juuret
kuopan pystysuoraa seinämää vasten siten kuin veltto ja huolimaton istut
taja useinkin pyrkii tekemään; kerättiin juurten peitteeksi kuopan ympäriltä
helposti löytyvää lehti- ja heinäkariketta, jolla kuoppa täytettiin ja lopuksi
peitettiin täyte nurinkäännetyllä, laikusta irroitetulla turpeella polkemalla
se päällimäiseksi mahdollisimman tiukkaan. Tällä tavalla istutetun taimen
tuntee istutuksen valvoja siitä, että taimi sekä sen juuriosa liikkuvat helposti
tainta latvasta varovastikin kohotettaessa.
Tätä suoritustapaa kokeiltiin verrattain laajasti, yhteensä 21 koealalla,
joilla tällä tavoin istutettiin kaikkiaan 870 tainta, jotka muodostivat 110
toistoruutua (taulukko 1). Koska kyseessä on tuloksiltaan istutuskesän sää
suhteista mahdollisesti hyvin riippuvainen suoritustapa, on aiheellista vielä
ryhmitellä koealat perustamisvuosien mukaan. Runsassateisena vuotena 1962
tätä suoritustapaa on käytetty männyntaimilla 4:llä koealalla 1, 2, 10 ja 11.
Kolmivuotiailla kuusentaimilla on samana vuotena perustettu 2 koealaa,
numerot 17 ja 18 sekä nelivuotiailla kuusentaimilla samoin 2 koealaa, nume
rot 19 ja 20. Tätä suoritustapaa on kokeiltu myös hyvin kuivana ja kuumana
kesänä 1963 yhteensä kymmenellä koealalla. Tällöin on perustettu mänty -
kokeet 3, 4, 5, 12 ja 13 sekä kuusikokeet 21, 22, 23, 24 ja 25. Keskikesän
osaltaan vähäsateisena vuotena 1964 taas on perustettu kolme koetta, mänty
kokeet 6 ja 14 sekä kuusikoe 26.
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 63
Kuva 24. Suoritustavassa IX jätettiin taimen juuria peitettäessä
kokonaan käyttämättä kuopasta nostettu kivennäismaa, joka
näkyy kasana kuvan etuosassa. Juurien peitteeksi vedettiin
kuopan ympäriltä löytyvät karikkeet ja humusjätteet. Laikusta
irronnut turve painettiin jalalla päällimmäiseksi kiinnittämään
taimi paikoilleen mahdollisimman lujasti.
Fig. 24. In method IX the mineral soil dug from the planting hole
(in front of the picture) was not used at all to cover the roots. For
that purpose litter and raw humus was collected around the hole.
The clod of raw humus from the patch was trampled on top of the
litter in order to hold the seedling in place as firmly as possible.
3513. Kanki-istutus
Tässä suoritustavassa valmistettiin muutamalla kangen pystysuoralla
lyönnillä ja sivusuuntiin tapahtuneilla väännöillä istutusrako, johon sukku
laksi kootut koulitun kuusentaimen juuret tungettiin (suoritustapa X).
Tämän jälkeen juurten asentoja vielä korjattiin, mikäli niiden kärjet olivat
64 Olavi Huuri 75.6
tainta paikoilleen aseteltaessa kääntyneet ylöspäin. Taimi kiinnitettiin istu
tusraon toiseen laitaan juurenniska kivennäismaan rajan korkeudelle lyö
mällä kanki kuopan viereen ja kallistamalla sitä kuoppaan päin.
Kanki-istutusta on yleisesti käytetty istutettaessa koulimattomia män
nyntaimia. Pyrittäessä laajentamaan tätä nopeata ja helppoa istutustapaa
myös koulittujen männyntaimien istutukseen on kuitenkin huomattu, että
puutuneiksi ja leveälti haaroittuneiksi kehittyneiden juuristojen tällöin kär
simä väkivalta voi kostautua runsaana taimikuolleisuutena hyvinkin myö
häisessä vaiheessa, 10—15 vuotta istutuksen jälkeen (mm. Lindberg
1920).
Kuuselle sopivissa, useinkin hyvin kivisissä istutusmaastoissa tämä mene
telmä olisi teknisesti helppo ja nopea, mikäli kuusenjuuristot helposti voisivat
toipua siitä väkivallasta, jota kankeiden ja paksuksi kehittyneiden juurien
ahtaminen kangella tehtyyn istutuskoloon aina merkitsee. Tähän seikkaan
tahdottiin tutkimuksella saada valaistusta ja siksi kanki-istutusta kokeil
tiinkin kahdella koealalla (17 ja 18) kuusen 2A -f- IA-taimia käyttäen ja
kahdella koealalla (19 ja 20) kuusen 2A -f 2A-taimia käyttäen. Kaikki neljä
koealaa perustettiin Hartolaan erittäin sateisena kesänä 1962. Kokeen taimi
luku on yhteensä 162 ja toistoruutujen lukumäärä 18 (taulukko 1).
3514. Juuristo kierretty palloksi
Myöskin tässä suoritustavassa (XI) kiinnittyivät juuret kuopassaan hyvin
suppealla alueella rungon jatkeena olevien kankeimpien juurenhaarojen
ympärille kiertyneinä. Juurten käsittely tapahtui siten, että hennot, helposti
taipuvat juurenosat koottiin keräksi pääjuuren ympärille kourassa kiertä
mällä, menetellen tässä kuitenkin niin varovasti, etteivät kankeimmatkaan
juuret päässeet murtumaan. Juuristoa tässä asennossa pidätellen taimi istu
tettiin kuopan laitaan vertailuistutuksen tapaan. Taimien rasituksena tässä
suoritustavassa oli pelkästään juurten kiertynyt asento, josta vapautumista
myöhemmin kasvun aikana ei ollut estämässä kovien maaseinämien puristus
kuten kangella tehdyssä istutuskolossa.
Myös tämäntapaista juuristojen väkivaltaista käsittelyä, joskin lievem
pänä, voi esiintyä käytännön istutustyössä ohjeista ja valvonnasta huoli
matta, milloin joudutaan sijoittamaan kookkaan taimen laajaa ja jäykkää
juuristoa vaikeasti kuokittavassa maastossa liian pienikokoisiksi jääviin
kuoppiin.
Suoritustapaa kokeiltiin yhdellätoista koealalla ja yhteensä 420 taimella,
jotka jakautuvat kuuteenkymmeneen toistoruutuun. Mäntykoealoista on
yksi (14) perustettu kohtalaisen lämpimänä ja kuivana kesänä 1964 Mäntsä
lään 2A -f lA-taimilla. Toiset mäntykoealat on perustettu erityisen kuivana
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 65
9 8830—72
kesänä 1963 Hartolaan käyttäen kahdella niistä 2A-taimia ja kahdella
2A -f- lA-taimia. Koealoja on perustettu vuonna 1964 myös vain yksi. Se
on istutettu Mäntyharjulle (26) 2A -f- 2A-taimia käyttäen. Samalla kuusen
taimityypillä on vuonna 1963 istutettu yhteensä viisi koealaa, joista Harto
lassa sijaitsevat numerot 21 ja 22. Kesälahdella no 23, Mikkelissä no 24 ja
Siilinjärvellä no 25.
3515. Juuret peitetty kivennäismaalla eri tavoin
Taimen juuristo peitettiin mahdollisimman löyhästi (suo
ritustapa XII) menetellen siten, että istutuskuopasta lapiolla nostettu kiven
näismaa sijoitettiin paakkuna kuopan reunalle, laikun puhtaalle pinnalle.
Pidettäessä tainta vertailuistutuksessa käytettyyn tapaan kuopan pysty
suoraa laitaa vasten painettuna murennettiin paakusta pehmeätä kivennäis
maata kourallinen toisensa jälkeen tasarakeiseksi jauheeksi. Tämän annettiin
valua omalla painollaan juurten peitteeksi maanpintaa hieman korkeammalla
pidetystä kämmenestä. Peittämistä jatkettiin, kunnes koko paakku oli lop
puun käytetty. Maata lainkaan tiivistämättä sen annettiin nousta löyhäksi
kummuksi taimen tyven ympärille.
Juurten mahdollisimman tiukka kivennäismaalla peittämi
nen (suoritustapa XIII) tehtiin taas siten, että kuopasta lapiolla nostettua
maapaakkua ei särjetty, vaan se laskettiin kuopan avaamisen jälkeen suoraan
lapiosta takaisin aikaisempaan asentoonsa kuoppaan, jonka pystysuoraa sei
nämää vasten taimi oli tällä välin asetettu juurenniska maanpinnan tasalle.
Maapaakku painettiin kuoppaan jalalla mahdollisimman lujasti paakun
aikaisemman tiiviyden säilyessä ainakin entisellään. Polkemalla saatiin myös
lapion jättämä leikkausrako puristumaan tiukasti kiinni.
Myös tätä muistuttavaa suoritustapaa esiintyy käytännössä usein, kun
kuokkamies työn jouduttamiseksi avaa istutuskuopan vain yhdellä syvällä
kuokanlyönnillä ja vääntää sen jälkeen kuokan muotoisen kolmiomaisen tur
peen ehjänä ylös kuopan reunalle sen sijaan, että vaivautuisi avaamaan kuo
pan usealla perättäisellä maata kuohkeuttavalla pikkulyönnillä. Istuttaja
joutuu tällöin käyttämään kovaa humuspaakkua ikäänkuin kiilana, jolla
hän kiinnittää taimen paikoilleen.
Näitä suoritustapoja kokeiltiin männyn 2A + IA-taimilla yhdellä kolmi
lohkoisella koealalla (16). Kussakin lohkossa esiintyivät molemmat käsittelyt
kymmenenä viiden taimen arvottuna toistona rinnan vertailuistutuksen
kanssa. Lohkot perustettiin Hartolaan vuoden 1966 lämpimänä ja kohta
laisen sateisena kesänä alavalle hiekkamaalle, joka pysyy koko kasvukauden
ajan verrattain kosteana.
66 Olavi Huuri 75.6
352. Vaikutus männyntaimien eloonjäämiseen ja pituuskehitykseen
Eloonjäämissadanneksien kehityksestä mäntykoealoilla
voidaan kuvista 25 A—E tehdä ensinnäkin se yleishavainto, että juurten
hyvinkin poikkeuksellisten peittämistapojen vaikutus taimien eloonjäämi
seen on ollut verrattain vähäinen. Valtaosalla koealoista eroaa eloonjäämis
sadannes vertailuistutuksen tuloksesta vain n. 10 sadannesta 100 %:n tason
joko alittaen tai ylittäen. Yleiskuvasta poikkeavat vain muutamat sellaiset
koealat, joilla tainten juuret on peitetty ilman kivennäismaata (kuva 25 B).
Tässä suoritustavassa tulokseltaan muista suuresti poikkeava 2A-taimilla
istutettu koeala 2 oli kuitenkin lumihomeen turmelema. Tämän 2A -f- IA-tai
milla istutetulla vastinkoealalla (11), jolla taimet säilyivät elossa kohtalaisen
hyvin myös vertailuistutuksessa (kuva 10), ei juurten peittäminen ilman
kivennäismaata ole aiheuttanut suuriakaan eroja vertailuistutukseen nähden.
Mainitut koealat sekä näiden lisäksi koealat 10 ja 11 on istutettu erittäin satei
sena kesänä 1962. Sen sijaan koealat 3, 4, 5 ja 6 sekä 12, 13 ja 14 on istutettu
hyvin vähäsateisina vuosina 1963 ja 1964. Kuivat olosuhteet eivät näytä vai
kuttaneen suhteellista tulosta heikentävästi muilla kuin Lapuan Mäntsälän
koealoilla (6 ja 14). Tällä suoritustavalla istutettujen koulimattomien ja kou
littujen männyntaimien tuloksissa ei myöskään näytä selvää eroa ilmenevän.
Suoritustapa VIII, juurenkärkien jättäminen laikun pinnalle (kuva 25 A)
näyttää olevan haitallisilta vaikutuksiltaan vieläkin hieman lievempi kuin
juurien peittäminen ilman kivennäismaata. Eloonjäämissuhde on viidennen
kenttäkasvukauden lopussa vain runsaan kymmenen sadanneksen verran
vertailuistutuksen tuloksia parempi tai huonompi. Kuivien kesien 1963 ja
-64 aikana perustettujen koealojen 5 ja 6 sadannekset näyttävät olevan hie
man heikompia kuin runsassateisen kesän 1962 koealojen 1, 10 ja 11 tulokset,
jotka eloonjäämissuhteiltaan nousevat vertailuistutusta jopa paremmiksi.
Myöskään suoritustapa XI, taimien istuttaminen palloksi kierrettyin juurin
(kuva 25 C) ei näytä viidennen kenttäkasvukauden loppuun mennessä muut
taneen eloonjäämissuhdetta kymmentä sadannesta enempää vertailuistu
tuksen tulosta paremmaksi eikä huonommaksi. Kaikki viisi koealaa perus
tettiin kesien 1963 ja -64 lämpimissä ja kuivissa oloissa. Siitä huolimatta
ovat taimet selvinneet kierretyin juurin istutettuna hyvin elossa. Jopa eloon
jäämissuhteen yhdenmukainen paraneminen näyttää alkavan lähes kaikilla
koealoilla neljännen kenttäkasvukauden jälkeen.
Kaikkein vähäisin vaikutus männyn 2A + IA-taimien eloonjäämiseen on
ollut mahdollisimman löyhällä ja mahdollisimman tiukalla juurten kiven
näismaalla peittämisellä (kuvat 25 D ja E) koealan 16 olosuhteissa. Molem
pien suoritustapojen vaikutukset on myös voitu todeta kokeen kaikilla kol
mella lohkolla hyvin yhdenmukaisiksi. Tilanne näyttää vakiintuneen lähes
vertailuistutuksen tasoon jo ensimmäisestä kasvukaudesta lähtien.
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 67
Kuvan 25 alarivin osakuvat F— J esittelevät taimien kokonais
pituuden kehityksen suhteelliset tulokset sadanneksina vertailu
istutuksen viiden kasvukauden ajalta ja kaikilta koealoilta.
Jälleen nähdään, että niinkin luonnottomilta tuntuvat suoritustavat, juu
renkärkien jättäminen laikun pinnalle (osakuva F), juurten peittäminen
ilman kivennäismaata (osakuva G) ja juuriston kiertäminen palloksi (osa
kuva H) ovat vaikuttaneet taimien pituuskehitykseen odottamattoman lie
västi. Millään näistä kolmesta suoritustavasta suhteellisten tulosten keski
arvot eivät laske alle 80 %:n rajan vertailuistutuksen samoilla koealoilla
antamasta keskimääräisestä tuloksesta.
Eri koealoilla ja männyntaimilajeilla ei voida todeta selviä eroja. Kuvaa
jat risteilevät kiinteinä ryhminä toistensa ylitse painopisteen sijaitessa kui
tenkin hieman 100 %:n tason alapuolella kaikissa suoritustavoissa. Myös
kuvaajien pääosan suunnat tuntuvat vakiintuneilta.
353. Vaikutus kuusentaimien eloonjäämiseen ja pituuskehitykseen
Eloonjäämissuhteiden kehitystä kuusikoealoilla esittävät
kuvan 26 ylärivin osakuvat A, B ja C. Niistä voidaan nähdä, että kaikilla
kolmella suoritustavalla oli kuusentaimien eloonjääntiin vain aivan vähäinen
vaikutus. Suurimmalla osalla koealoista on tilanne alusta pitäen vakiintunut
miltei 100 %:n tasolle ja poikkeamatkin pysyttelevät yleensä -| 5 %:n
rajoissa. Vain Mäntyharjun koealan (26) verrattain karuissa ja kuivissa olo
suhteissa on tulos jäänyt merkittävän heikoksi peitettäessä juuret ilman
kivennäismaata (suoritustapa IX) ja kierrettäessä juuret palloksi (suoritus
tapa XI).
Maastoistutuksiin yleensä liian hentona pidetyllä kuusen 2A -}- IA-tai
milla saadut tulokset ovat moreenikoealalla 17 aivan yhdenmukaiset neli
vuotiailla kuusentaimilla saatujen kanssa (osakuvat A ja B), mutta koealan
18 kostealla ja tiiviillä savialustalla ilmenee mielenkiintoinen poikkeus.
Näissä olosuhteissa on juurten »ilmava» peittäminen pelkästään karikkeilla
ja turpeella (suoritustapa IX) antanut merkittävästi paremman eloonjäämis
tuloksen kuin vertailuistutus. Kenties kanki-istutuksessakin (suoritustapa X)
on ollut hiesumaalla työvälineen kömpelyydestä taimien pienikokoisuudesta
aiheutunutta samantapaista epätäsmällisyyttä juurten peittämisessä, koska
eloonjäämistulos myös tällä suoritustavalla on selvästi vertailuistutuksen
antamaa parempi.
Jo toisen kasvukauden aikana tuntuu tilanne kaikissa suoritustavoissa ja
lähes kaikilla koealoilla vakiintuneen. Tämä johtunee paitsi kunkin kokeillun
suoritustavan tuloksen vakiintuneisuudesta myös siitä, että kuusentaimilla
68 75.6 Olavi Huuri
Kuva 26. Juurten ilman kivennäismaata peittämisen (IX), kanki-istutuksen
(X) ja juuriston palloksi kiertämisen (XI) vaikutus kuusentaimien eloon
jäämiseen ja pituuskehitykseen. Merkinnät samat kuin kuvassa 11.
Fig. 26. Effect of covering the roots without mineral soil (IX), peg-planting (X),
and rolling the roots into a ball (XI) on the survival and height development of
spruce transplants, cf. Fig. 11.
Kuva 25. Juurten vaihtelevan peittämisen ja asennon vaikutus männyntaimien eloonjääntiin ja pituuskehitykseen. Mer
kinnät samat kuin kuvassa 11.
Fig. 25. Effect of various kinds of root cover on the survical and height development of pine seedlings, cf. Fig. 11.
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 69 75.6
myös vertailuistutuksen eloonjäämistulokset ovat heti istutuksen alkuvuo
sista saakka vakiintuneet hyvin kiinteiksi (kuva 10).
Suhteellisen pituuskehityksen kuvaajat kuusikoealoilta on esi
tetty kuvissa 26 D, E ja F. Koealatulosten hajonta on nyt hieman suurempi
kuin eloonjäämissadanneksien kohdalla, mutta se pysyttelee pääasiassa
4- 15 °/
0
:n rajoissa vertailuistutuksen keskiarvotasosta. Jälleen on Mänty
harjun koeala 26 kärsinyt selvästi eniten peitettäessä juuret ilman kivennäis
maata (osakuva D). Jälleen ovat myös savikkokoealan 18 kuusentaimet hyö
tyneet »ilmavista» istutustavoista, juurten peittämisestä ilman kivennäis
maata (suoritustapa IX) ja kanki-istutuksesta (suoritustapa X). Kuvaajat
tuntuvat myös melko luotettavasti vakiintuneen kukin omalle tasolleen.
354. Tulosten tarkastelua
Myös edellä esiteltyjen istutuksen suoritustapojen osalta on siis ilmennyt,
että useimmissa tapauksissa saavutetaan biologinen maksimitulos noudatta
malla tarkoin vanhaan tietoon perustuvia istutusohjeita (esim. Co 11 a
1856, Heikinheimo 1941 ja Tiren 1958). Kuitenkin on jouduttu
myös jälleen toteamaan, että tulos on huonontunut paljon vähemmän kuin
olisi voinut odottaa poikettaessa istutuksen ihannemuodoista niinkin selvästi
kuin kokeilluissa suoritustavoissa on tehty. Viiden kasvukauden kehityksen
jälkeen on vähemmän kuin 20 % vertailuistutusta heikompi tulos saavutettu
mäntykokeissa muutamia harvoja poikkeuksia lukuunottamatta käytettäessä
sellaisiakin tuhoisina pidettyjä menettelyjä kuin juurenkärkien maanpinnalle
jättämistä ja juuriston peittämistä vain karikkeilla ja nurinkäännetyllä tur
peella. Myöskään juuriston kiertäminen pallomaiseksi keräksi ei edes aukei
den mäntykoealojen olosuhteissa ole aiheuttanut kovinkaan suuria taimien
eloonjääneisyydessä taikka pituudessa kuvastuvia tappioita.
Männyntaimien kestäessä kokeiltuja äärimmäisen poikkeuksellisiakin
istutuksen suoritustapoja näin hyvin on ymmärrettävää, ettei myöskään
tuoreemmille maille ja varjoisempiin olosuhteisiin istutettavien kuusentai
mien kehityksessä havaita alkuvuosina suuriakaan haittavaikutuksia juurten
keräksi kiertämisestä, niiden peittämisestä ilman kivennäismaata tai kanki
istutuksesta. Muutamissa tapauksissa on kuusentaimilla kokeiltaessa saatu
jopa vertailuistutusta parempi tulos poikkeuksellisilla suoritustavoilla. Näin
on käynyt erityisen selvästi kostealla ja savipohjäisellä koealalla n:o 18, jolla
sekä kanki-istutus että juurten peittäminen vain karikkeita ja nurinkään
nettyä turvetta käyttäen ovat osoittautuneet vertailuistutusta selvästi
paremmiksi. Jälleen ovat vertailuistutuksen ja kokeiltujen juurten peittä
mistapojen tuloserot olleet niin vähäiset, että taimien oman elinvoiman ja
Olavi Huuti 70 75.6
kasvuolosuhteiden vaihtelut ovat vaikuttaneet tulokseen niitä voimak
kaammin.
Istutustaimistojen alkuvaiheita seuratessaan ovat lukuisat tutkijat teh
neet hyvin samantapaisia havaintoja kuin millaisiin nyt suoritetussa tutki
muksessa päädyttiin. Elinvoimaisina istutetut havupuun taimet ovat kestä
neet niiden juuristoihin kohdistettua monenlaista ja äärimmäiseltäkin tun
tuvaa väkivaltaa ilman että taimien maanpäällisissä osissa olisi voitu todeta
kehityksen alkuvuosina mitään haitallisia seurauksia. Tällaisista havainnoista
ovat ilmoittaneet mm. Cheyney 1927, Roze 1938, Gr us chow
1959 sekä Hay ja Woods 1968. Näihin tutkimuksiin ei valitettavasti
liity havaintoja taimien myöhemmistä kehitysvaiheista.
Männyn osalta on kuitenkin otettava huomioon mahdollisuus myöhem
min huonoon suuntaan äkillisestikin kääntyvästä kehityksestä, joka aiheu
tuu juurien väärästä asennosta ja männyn kyvyttömyydestä niiden uudis
tamiseen kuusen tapaan. Tällaisen vaaran olemassaolosta on ennättänyt
kertyä todisteita jo pelottavan paljon (esim. Spitzenberg 1908,
Lindberg 1920, W i e b e c k e 1921, W i b e c k 1923 ja L i e s e 1926).
Näiden havaintojen mukaan istutuksen männyn juurille aiheuttama väki
valta ja väärä asento koituvat taimille kohtalokkaiksi vasta 10—1 5 vuotta
istutuksen jälkeen.
Toisaalta on esim. Erteld (1968) havainnut koneellisen istutuksen
juuristoille aiheuttamien epämuotoisuuksien, jotka näkyvät myös maan
päällisissä osissa runsaana haaroittumisena ja heikentyneenä kasvuna,
häviävän näkymättömiin 12 vuoden kuluessa istutuksesta. Myös on jo
kauan ollut tiedossa, että juuriston kehitykseen istutuksen jälkeen vaikut
tavat ratkaisevasti ne olosuhteet, jotka juuriston ympärillä maaperässä val
litsevat. Kuohkeassa maassa korjautuvat taimien juurten viat helpommin
kuin kiinteässä (esim. Heikinheimo 1941 ja Söderström 1959).
Rohmeder (1968) on ilmoittanut eräästä juurrutetuilla männyntaimilla
perustettuja viljelmiä uhkaavasta uudesta vaarasta. Bayerin metsähallinnon
siemen viljelmiä perustettaessa oli käytetty vartteiden kasvattamisessa kivi
ruukkuja. Taimet kasvoivat näissä kahden vuoden ajan ennen niiden siirtä
mistä metsään. Täällä jouduttiin 6—12 vuotta istutuksen jälkeen havaitse
maan lukuisasti kallistuneita ja kaarevarunkoisiksi kehittyneitä nuoria puita.
Syytä tutkittaessa todettiin, että niiden juuristot, jotka ruukuissa olivat
joutuneet kasvamaan spiraalimaisesti olivat jääneet hyvin suppeiksi myös
vapaudessa, vaikka tilaa olisi riittänyt levittäytymiseenkin. Koska juuristot
eivät kehittyneet laajoiksi, eivät nuoret puut pituutta kasvaessaan voi
neet saada riittävää tukea voimakkaita tuulia, sateita tai lumen painoa
vastaan.
Nyt selostettuja tuloksia sovellettaessa on isokokoisten kuusentaimien
kanki-istutuksen osalta otettava huomioon myös juurilahon vaara, joka
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 71
kokemuksen mukaan vasta myöhempinä vuosina voi kehittyä vaikuttavaksi
(mm. Roze 1938 ja Heikinheimo 1941).
Sekä kuusentaimia uhkaavan lahovaaran että männyntaimien myöhem
män kuoleman mahdollisuuden selvittämiseen jäi suoritettu kokeilu vielä
liian lyhytaikaiseksi ja siitä syystä sen tuloksiin on myös edellä selostettujen
istutuskäsittelyjen osalta toistaiseksi suhtauduttava kuten ennakkotuloksiin.
30. Metsätaloudellista tarkastelua
Istutuksen suoritustavan merkitys käytännön istutustyölle ei ole täysin
mitattavissa pelkästään niiden vaihteluiden avulla, joita taimien eloonjää
misessä, vuotuisessa kasvussa tai kokonaispituuden kehityksessä alkuvuo
sina vertailuistutukseen nähden tapahtuu. Vasta taimien toipumisen jälkeen
saavutettu vakiintunut tilanne ja pitkäaikaiset ja merkittävää suuruus
luokkaa olevat poikkeamat vertailuistutuksen tasosta tekevät suoritustavan
käytännölle tärkeäksi. Istutustyön laadulla ei siis voi katsoa olevan suurta
kaan käytännöllistä merkitystä jos erot jäävät verrattain vähäisiksi, kuten
monien kokeiltujen suoritustapojen kohdalla nyt selostetussa tutkimuksessa
on laita. Kuitenkin on tulosten samankaltaisuuskin tärkeä, koska se osoittaa
istutuksen vaihtoehtoiset suoritustavat biologisesti jotakuinkin samanarvoi
siksi vaikka suoritusmahdollisuus käytännössä ja työn kustannukset voivat
olla hyvinkin erilaiset.
Käytännön metsänviljely työssä merkitsevien erojen tarkastelemiseksi eri
suoritustapojen välillä on tässä tutkimuksessa valittu vertailuistutuksen
(100 %:n) tason rinnalle kolme hypoteettista tulossuhteen sadannestasoa 80,
60 ja 20 % taimien eloonjäämisen osalta ja kaksi tasoa, 80 ja 60 % pituus
kehityksen osalta.
Kokonaiskuvan saamiseksi kokeiltujen suoritustapojen merkityksestä on
tutkimuksen koko materiaalia käyttäen laskettu, miten monessa tapauksessa
sadasta 95 prosentin todennäköisyydellä kullakin suoritustavalla saataisiin
vertailuistutuksen veroinen tulos tai tulos, joka yltäisi vähintäin johonkin
esitetyistä sadannestasoista.
Tulokset näkyvät kuvista 27, 28 ja 29 eloonjäämisen osalta sekä kuvasta
30 pituuskehityksen osalta. Kuvat on piirretty erikseen tärkeimmille taimi
lajeille, männyn 2A -f IA ja 2A-taimille sekä kuusen 2A + 2A-taimille.
Kuvissa alenee vaatimustaso vertailuistutukseen nähden vaakatasossa
vasemmalta oikealle. Alhaalta ylöspäin taas lisääntyy todennäköisyys, että
tuo vähimmäistaso saavutetaan. Kunkin suoritustavan kuvaajat nousevat
siis vasemmalta oikealle, koska vaatimustason helpottuessa sen saavuttamis
mahdollisuus suurenee. Se korkeus missä kuvaaja leikkaa vaatimustason
72 Olavi Huuri 75.6
Kuva 27. Istutuksen erilaisten suoritustapojen todennäköinen vaikutus männyn 2A+lA
taimien eloonjäämiseen käytännön istutustyössä. Todennäköisyys 95 %.
Fig. 27. The probable effect of various planting methods in field operations on the survival of 2/1
pine transplants. The probability is 95 per cent.
75. s Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 73
10 8830—72
pystysuoran akselin osoittaa miten monessa tapauksessa sadasta vertailu
istutuksen taso tutkimuksen olosuhteita vastaavissa oloissa kullakin suori
tustavalla todennäköisesti saavutetaan.
361. Suoritustapojen todennäköinen vaikutus taimien eloonjäämiseen käytännön
istutustyössä
Männyntaimien osalta nähdään kuvasta 27 että käytännössä luo
tettaviksi todetut, koulitut 2A + IA-taimet tulisivat saavuttamaan vertailu
istutukseen nähden 80 %:n tulostason yleisesti hyvin lukuisilla nyt kokeil
luilla poikkeuksellisilla suoritustavoilla istutettuina.
Vähintään 80 %:n tulos saavutettaisiin lähes aina peitettäessä juuret sekä
mahdollisimman löyhästi (XII) että mahdollisimman tiiviisti (XIII). Vaikka
jätettäisiin muutamia juurenkärkiä maan pinnalle (VIII) tulisi vastaava
todennäköisyys olemaan vielä 95/100, ja istutettaessa taimet 75 asteen kal
tevuuteen (VI) saavutettaisiin mainittu tulostaso kaikissa tapauksissa
(100/100).
Vasta täysin vaakasuora istutus, joka jättää juuret vain humuksen suo
jaamiksi (VIII) osoittautuu edellistä huomattavasti epävarmemmaksi
(todennäköisyysfrekvenssi 64/100). Näiden ääritapauksien väliin jäävät muut
kokeillut suoritustavat, mm. juurien peittäminen ilman kivennäismaata (IX)
ja juuriston kiertäminen palloksi (XI). Erityistä mielenkiintoa herättää
havainto, että sekä syvä istutus (III) että myös ylisyvä istutus (IV) vaikut
tavat taimien eloonjäämiseen neljän ensimmäisen kasvukauden kuluessa vain
verrattain lievästi 80 % tason todennäköisyysfrekvenssien ollessa niinkin
korkeita kuin 85/100 ja 81/100.
Edellämainittuja lyhyemmät ja hennommat männyn 2A-taimet ovat
useimmissa kokeilluissa suoritustavoissa omilla koealoillaan olleet selvästi
epävarmempia kuin koulitut taimet (kuva 28). Vain juuriston palloksi kier
täminen (XI) näyttää vaikuttavan tähän notkeajuuriseen taimilajiin vähem
män haitallisesti kuin kankeajuurisempiin 2A -f- IA-taimiin. Erityisen epä
varmoiksi osoittautuvat 2A-taimet sellaisissa suoritustavoissa, jotka jättävät
niiden juuret kuivumisvaaraan joko ennen istutusta tai sen jälkeen. Tällaisia
ovat ennen kaikkea täysin vaakasuora istutus (VII), jossa juuret jäävät pel
kästään humuksen peittämiksi sekä juurten 30 minuutin pituinen kuivatta
minen ennen istutusta (II). Näitä suoritustapoja käytettäessä 80 %:n taso
voidaan saavuttaa vain erittäin harvoissa tapauksissa todennäköisyysfrek
venssien ollessa niin alhaiset kuin 20/100 ja 36/100.
Tuntuvasti paremmin 2A-taimet kestävät jo sellaisia istutuksen suoritus
tapoja, joissa juuret eivät joudu aivan näin suureen kuivumisvaaraan vaan
74 Olavi Huuri 75.6
Kuva 28. Istutuksen erilaisten suoritustapojen todennäköinen vaikutus männyn 2A-taimien
eloonjäämiseen käytännön istutustyössä. Todennäköisyys 95 %.
Fig. 28. The probable effect of various planting methods in field operations on the survival of
2/0 pine transplants. The probability is 95 per cent.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75
Kuva 29. Istutuksen erilaisten suoritustapojen todennäköinen vaikutus kuusen 2A + 2A
taimien eloonjäämiseen käytännön istutustyössä. Todennäköisyys 95 %.
Fig. 29. The probable effect of various planting methods in field operations on the survival of
2/2 spruce transplants. The probability is 95 per cent.
Olavi Huuri 76 75.6
juuristojen pääosa tulee peitetyksi edes ohuen kivennäismaakerroksen suo
jaan. Tällaisia suoritustapoja ovat juurenkärkien jättäminen maan pinnalle
(VIII) ja juurten peittäminen rain karikkeilla ja turpeella (IX) sekä 75
astetta pystysuorasta poikkeava istutuskaltevuus (VI). Näissäkin suoritus
tavoissa ovat em. todennäköisyysfrekvenssit kuitenkin huomattavasti vähäi
semmät kuin vankemmille 2A -f- lA-taimille lasketut. Syvä istutus (III) ja
ylisyvä istutus (IV) eroavat näin lyhytvartisten taimien kyseessä ollen toi
sistaan verrattain vähän. Molemmat tekevät istutuksen kuitenkin huomatta
van epävarmaksi kuten havaitaan niiden alhaisista todennäköisyysfrekvens
seistä 71/100 (III) ja 69/100 (IV).
Kuusentaimista ovat tavallisimmin käytettyjä 2A + 2A-taimet,
joiden vankka ja pitkä verso antaa niille mahdollisuuden selvitä tuoreiden
kangasmaiden rehevän aluskasvillisuuden kilpailusta nuorempia ja hennom
pia taimia paremmin. Kuvasta 29 nähdään, että näinkin vahvajuuristen tain
ten istutukseen, joka lisäksi on suoritettu varjoisissa olosuhteissa, on juurten
kuivatus (II) vaikuttanut tulosta selvästi heikentävästi. 80 %:n taso vertailu
istutukseen nähden voidaan todennäköisesti saavuttaa vain 55 tapauksessa
sadasta. Suoritustapa V (taimen kaltevuus 45° pystysuorasta) on taas ilmei
sesti jättänyt taimet aluskasvillisuudelle alttiimmiksi kuin vertailuistutuk
sessa on tapahtunut ja siten myös tuonut tähän suoritustapaan melkoista
epävarmuutta (68/100).
Mielenkiintoista on edelleen verrata kanki-istutuksen (X) ja juurten pal
loksi kiertämisen (XI) moreenimaalla antamia tuloksia keskenään. Jälkim
mäinen suoritustapa on jättänyt taimien juuret ahdetuiksi lähes yhtä sup
pealle alalle kuin kanki-istutuskin, mutta erona on se, että moreenimaa juur
ten ympärillä on kanki-istutuksessa pakkautunut hyvin kovaksi ja on siten
ollut jopa mekaanisena esteenä juurten levittäytymiselle. Jälkimmäinen
istutustapa, joka suoritettiin vertailuistutuksen tapaan kuokalla maata
kuohkeuttaen jätti juurille suotuisammat olosuhteet levittäytyä maahan.
Mahdollisesti tämä voi olla syynä siihen, että edellisen todennäköisyysfrek
venssi 88/100 on huomattavasti parempi kuin kanki-istutuksen 70/100. Hie
man yllättävää on, että syvä istutus (III) juuristoiltaan happihakuisiksi
tunnetuilla kuusentaimilla on osoittautunut vähemmän haitalliseksi (toden
näköisyysfrekvenssi 85/100) kuin suoritustapa IX, jossa juuret peitettiin vain
karikkeita ja turvetta käyttäen (frekvenssi 76/100). Nähtävästi juurten kui
vuminen tekee jälkimmäisen istutustavan epävarmaksi varjoisissakin olo
suhteissa.
Vertailuistutukseen nähden kahdeksankymmenen prosentin vähimmäis
rajan saavuttamismahdollisuuden mukaan järjestettyinä voidaan suoritus
tavat siten esittää eloonjäämisen osalta taimilajeittain seuraavana asetel
mana:
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 75.6 77
362. Suoritustapojen todennäköinen vaikutus taimen pituuskehitykseen käy
tännön istutustyössä
Vertailtaessa kuvaa 30 kuviin 27—29 voidaan tehdä se yleishavainto,
että ennen kaikkea männyntaimilla eri suoritustapojen haitallinen vaikutus
kuvastuu neljän ensimmäisen kasvukauden aikana voimakkaammin pituus
kehityksessä kuin kuolleisuudessa. Kuusentaimilla tämä ilmiö esiintyy lie
vempänä. Suoritustavoittain suhdetta tarkasteltaessa on kuitenkin havaitta
vissa myös päinvastaisia tapauksia. Tällaisia ovat männyn 2A-taimien osalta
suoritustavat VIII (osa juurenkärjistä jätetty maan pinnalle) ja IX (juuret
peitetty ilman kivennäismaata). Männyn 2A -f IA-taimiin on tähän suun
taan vaikuttanut vain suoritustapa VIII (osa juurenkärjistä jätetty maan
pinnalle) sekä kuusen 2A -j- 2A-taimiin suoritustavat II (juuret olleet alttiina
kuivumiselle 30 minuutin ajan) ja V (taimen kaltevuus 45° pystytasosta).
Suoritustapa XI (juuristo kierretty palloksi) on vaikuttanut 2A + 2A
kuusentaimien sekä eloonjäämiseen että pituuskehitykseen miltei yhtä pal
jon. Samoin on havaittavissa, että männyn 2A-taimiin ovat syvä istutus (III)
ja ylisyvä istutus (IV) myös vaikuttaneet miltei yhtä voimakkaasti sekä
eloonjäämisen että pituuskehityksen osalta. Kaikissa muissa tapauksissa on
taimien pituuskehitys kärsinyt istutuksen poikkeuksellisesta suoritustavasta
hyvin selvästi enemmän kuin niiden eloonjääminen.
Edellä esitetyn perusteella voidaan suoritustavat jakaa kahteen ryhmään,
äkillisesti ja piilevästi vaikuttaviin. Äkilliset vaikutukset ilmenevät selvästi
mm. taimien nopeana kuolemisena. Piilevät vaikutukset näkyvät yleensä
eloonjääneiden taimien kasvun heikkoutena ja hitautena. Niitä ei useinkaan
havaita lainkaan tai ne sekoittuvat selvittämättä jäävien tekijöiden vaiku
tuksiin. Ne voivat kuitenkin tuntuvasti vähentää metsänviljely työn tulosta
taloudellisessa mielessä. Toisaalta on piileville vaikutuksille ominaista että
ne taimille suotuisissa oloissa voivat ajanmittaan heiketä ja lopulta täydel
leen hävitäkin taimien toipuessa normaalikuntoisiksi. Tällöin näiden suori
tustapojen haitallinen merkitys rajoittuu vain taimien kasvun tilapäiseen
Männyn 2A + IA-taimet
S. tapa VI = 100/100
» XII = 100/100
» XIII = 99/100
» VIII = 96/100
.) III = 85/100
» IX = 83/100
» XI = 83/100
)> IV = 81/100
)>
VII = 64/100
Männyn 2A-taimet
S. tapa XI = 97/100
» VI = 77/100
» III = 71/100
» IV = 69/100
» IX = 65/100
» VIII - 60/100
» III = 36/100
» VII = 20/100
Kuusen 2A + 2A-taimet
S. tapa XI = 88/100
» III = 85/100
» IX = 76/100
» X = 70/100
» V = 68/100
» II = 55/100
78 Olavi Huuri 75.6
Kuva 30. Istutuksen erilaisten suoritustapojen todennäköinen vaikutus
männyn ja kuusen taimien pituuskehitykseen käytännön istutustyössä.
Todennäköisyys 95 %.
Fig. 30. The probable effect of various planting methods in field operations on the
height development of pine and spruce seedlings. The probability is 95 per cent.
7.5s Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 79
hidastumiseen. Tällä tavoin tappiota aiheuttaviin istutustapoihin kuuluivat
siis lähes kaikki nyt kokeillut suoritustavat yllälueteltuja muutamia poik
keuksia lukuunottamatta.
Sen mukaan miten monessa tapauksessa sadasta kullakin suoritustavalla
voitaisiin saavuttaa vähintään 80 %:n pituuskehitystulos vertailuistutuksen
antamaan nähden, voidaan suoritustavat taimilajeittain järjestää seuraavaan
asetelmaan:
363. Kokeiltujen suoritustapojen merkitys käytännön istutustyössä sattuvien
epäonnistumisien selittäjinä
Ryhdyttäessä pohtimaan tätä kysymystä 011 aiheellista palauttaa mie
leen, miten kärjistettyinä eri suoritustapoja tutkimuksessa todella käytettiin
tai miten kauaksi kokeilut kenties jäivät käytännön työssä kyseeseen tule
vista huonoimmista mahdollisuuksista. Tällöin on aluksi todettava, että
puoli tuntia kestänyt juurten kuivattaminen (II) oli taimille tosin erittäin
haitallinen, mutta kestoltaan se ei suinkaan vedä vertoja pahimmalle, mikä
taimia käytännön istutustyössä voi kohdata. Tällaisia mahdollisuuksia ovat
mm. taimien vähittäinen kuivuminen jo niiden noston, kuljetuksen tai istu
tuspaikalla tapahtuneen välivarastoinnin aikana. Havupuiden taimien ulko
näöstä on hyvin vaikeata silmävaraisesti havaita milloin taimi väärästä
varastoinnista johtuen on menettänyt vettä niin paljon, että sen solukot
ennen kaikkea juuristossa ovat jääneet pysyvään toimintakyvyttö
myyden tilaan. Kuivumisen vaara on lisääntymässä kun istutusten laajene
misen mukana esim. yleistyy tapa kuljettaa suuria taimimääriä suojaamat
tomin juurin pelkästään autonlavalle vieriviereen sijoitettuina. Mikäli taimet
kestävät autokuljetuksen hyväkuntoisina, odottaa niitä juurten kuivumisen
vaara vielä perillä, jossa kuorma hajoitetaan ja taiminiput jätetään vaihte
levissa olosuhteissa odottelemaan edelleenkäsittelyä valeistutuksessa, kella
rissa tai muunlaisissa, näitä paljonkin huonommissa välivarastoinneissa.
Männyn 2A + lA-taimet
S. tapa VIII = 100/100
» VI = 86/100
»> XII = 83/100
»> XIII = 74/100
»> III = 63/100
» IX = 45/100
» VII = 42/100
»> XI = 41/100
» IV = 29/100
Männyn 2A-taimet
S. tapa VIII = 90/100
» IX = 79/100
» XI = 78/100
»> III = 68/100
» IV = 68/100
» VI = 22/100
» VII = 12/100
» II = 6/100
Kuusen 2A + 2A-taimefc
S. tapa XI = 88/100
» V = 85/100
» Il = 80/100
» IX = 63/100
» III = 55/100
» X = 41/100
80 Olavi Huuri 75.6
Suoritustavoilla 111 ja IV (syvä ja ylisyvä istutus) kokeiltaessa käytettiin
sen sijaan istutussyvyyden äärimuotoja, joita käytännön istutustyössä ei
huonoimmassakaan tapauksessa käytetä. Olihan koulimattomilla ja kouli
tuilla männyntaimilla kokeiltu istutussyvyyden äärimuoto sellainen, jossa
taimi peitettiin maan sisään latvasilmun tyveä myöten. Ei ole myöskään
pelkoa siitä, että isokokoiset koulitut kuusentaimet voitaisiin käytännön
istutustyössä kiinnittää syvempään kuin mihin syvä istutus (III) ne sijoitti.
Juurisessa ja kivisessä moreenimaassa tai hienojakoisessa, kovassa savessa
tuottaa jo tällaisten istutuskuoppien teko siksi suuria vaikeuksia, että pel
kästään se on turvallisena esteenä kuusentaimien nyt kokeiltua syvemmälle
istuttamiselle.
Sama johtopäätös voitaneen tehdä myös kokeiltujen pystysuunnasta
poikkeavien istutustapojen kohdalla. Kahden lievemmän tavan, 45-asteisen
kaltevuuden (suoritustapa Y) ja 75-asteisen kaltevuuden (suoritustapa VI)
lisäksi äärimuotona oli vaakasuora istutus (suoritustapa VII), jota kokeil
tiin koulimattomilla ja koulituilla männyntaimilla. Kaltevien istutusten koh
dalla käytännössä mahdolliset taimen kaltevuudet jäävät ainakin lievem
miksi kuin nyt kokeiltu äärimuoto ja siis seurauksiltaan myös lievemmiksi.
Kuusentaimien suhteen olivat kaltevuudet vähäisempiä joskin kuusentai
mien suuren koon takia jo 45-asteinen kaltevuuspoikkeama on niin huomiota
herättävä, että se kentällä havahduttaa sekä istutuksen valvojan että itse
istuttajankin taimen asennon korjaamiseen.
Myös suoritustavat XI (juuristo kierretty palloksi) ja XII (juuret peitetty
kivennäismaalla mahdollisimman löyhästi) sekä XIII (juuret peitetty kiven
näismaalla mahdollisimman tiukasti) ovat omassa laadussaan ääritapauksia,
joiden ylittämisestä ei ole pelkoa käytännön istutustyössä. Koulittujen kuu
sentaimien kanki-istutus (suoritustapa X) taas on suoritukseltaan niin yksi
käsitteinen, että se toistunee käytännössä samanlaisena kuin tässä tutkimuk
sessakin.
Kaksi jäljelläolevaa kokeiltua istutuksen suoritustapaa, juurenkärkien
maan pinnalle jättäminen (VIII) ja juurten peittäminen ilman kivennäis
maata (IX) eivät ole yhtä selviä tapauksia kuin edellä esitellyt. Niiden osalta
käytännön työssä taimia kohtaava rasitus voisi olla vieläkin suurempi kuin
kokeiluissa oli laita. Tätä esiintyy kuitenkin vain erittäin harvoin, mikäli
nyt kokeiltua suurempi määrä juuria jää laikun pinnalle tai mikäli istuttaja
ei käytä juurten suojaksi jäävien karikkeiden kiinnittämiseksi edes laikun
vieressä olevia turpeenkappaleita. Kohtalaisestikaan valvotussa istutus
työssä eivät istutuksen tällaiset äärimuodot kuitenkaan tulle kyseeseen.
Näyttää siis siltä, että tutkituista suoritustavoista vain juurten kuivuminen
voinee esiintyä käytännön työssä asteeltaan nyt kokeiltua huomattavasti
voimakkaampana, kun taas kaikkien toisten tapojen osalta voidaan katsoa
että tutkimukseen oli sisällytetty tuhoisin mahdollinen vaikutusaste.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 81
11 8830—72
Kuvissa 27—29 esitetään tällaisten istutuskäsittelyjen aiheuttaman eloon
jääntivaihtelun alarajoja ja siis eloonjääneisyyden osalta huonoimmin onnis
tuneiden istutusten esiintymistodennäköisyyttä. Kun nyt seurataan kuvaa
jien nousua istutuksen täydellisen epäonnistumisen alueelle kuvien oikeilla
laidoilla, nähdään että tämäkin todennäköisyys pienenee merkityksettömän
vähäiseksi kaikkien muiden suoritustapojen kohdalla paitsi niiden, jotka
jättävät taimien juuret huomattavaan kuivumisvaaraan. Tästä taas voita
neen päätellä että käytännön istutustyössä neljän ensimmäisen kasvukauden
aikana mahdollisesti sattuvia täydellisiä epäonnistumisia ei yleensä voida
selittää nyt kokeiltujen poikkeuksellisten suoritustavoista johtuviksi mikäli
ne liittyvät istutussyvyyteen, taimien kaltevuuteen tai juurten erilaiseen
peittämiseen ja asentoon maassa.
Mikä on sitten voinut olla syynä istutustyössä välistä kohdattuihin suu
riin epäonnistumisiin? Eräs mahdollinen syy on liian heikkovoimaisten ja
siitä syystä juurtumiskyvyttömien taimien käyttö esim. männynistutuksen
alkuaikoina. Metsänviljelyn varhaisaikoina saattoi myös siemenen alkuperän
huomiotta jättäminen olla syynä täydellisiin epäonnistumisiin. Nykyisin lie
nee tämäkin selitysmahdollisuus käyttökelpoinen vain harvoin, lähinnä poh
joisten istutusten kyseessä ollen.
Etelä-Suomessa nykyisin suoritetun istutuksen täydellisen epäonnistu
misen syynä tulee ensinnä mieleen taimien huomaamaton kuivuminen, jota
voi tapahtua jo noston ja istutuksen välisissäkin käsittelyvaiheissa monen
laisin tavoin. Tähän seikkaan on Suomen oloissa erityisesti Yli- V a k
kuri (1957 ym.) kiinnittänyt huomiota. Taimien kuivuminen voi myös olla
se tekijä, joka tuloksiltaan niin selvästi erottaa muuten samanlaisissa oloissa
suoritetut istutukset, joista toisissa on hyvin koulutettu työnjohto ja toisessa
veltto ja tietämätön (mm. Tir e n 1958). Tämänkin tutkimuksen tulokset
viittaavat siihen, että huonosti suunnitellussa, johdetussa ja valvotussa
työssä tuhoisimmat vahingot ehkä tapahtuvat taimien käsittelyssä niiden
ollessa alttiina auringon ja tuulien kuivattavalle vaikutukselle joko itse istu
tuksen yhteydessä tai ennen sitä varastointivaiheessa.
Myös on mahdollista, että männyntaimien kohdalla voivat poikkeuksel
lisen pitkät sateettomat hellekaudet kehittyä kohtalokkaiksi ja aiheuttaa
hyvinkin istutetuissa männyn viljelytaimistoissa odottamattomia suurtu
hoja. Erityisesti kallioperäiset uudistusalat ovat alttiita tälle vaaralle. Tämä
tutkimus käsittää kuitenkin myös kuivimpia sora- ja hiekkamaita, joten saa
dut tulokset pitänevät paikkansa Etelä-Suomen tavanomaisissa viljelyolo
suhteissa.
Niin männyn kuin kuusenkin istutustaimistoissa voivat eräät hyönteiset
aiheuttaa äkillisiä ja suuria taimihäviöitä. Tunnetuin näistä on tukkimie
hentäi (Hylobius abietis L.), jonka mm. Nenonen ja Jukola (1960)
havaitsivat aiheuttaneen kulotetulla männynistutusalalla yli 50 %:iin nou
82 Olavi Huuri 75.6
sevan äkillisen kuolleisuuden. Myös Hyla st e s-ryhmän kaarnakuori
aiset, männyn ja kuusen nilurit voivat olla syynä tuntuviin taimihäviöihin
jopa lehtipuustoihin perustetuissa kuusen istutustaimistoissa mikäli uudis
tusalalta on vähintäin vuotta aikaisemmin hakattu vaikkapa vain harvas
sakin kasvaneita havupuita (S a a 1 a s 1949). Tämän kaarnakuoriaisryhmän
tuhot lasketaan kuitenkin usein tukkimiehentäin syyksi, koska juurinilurei
den syömäkuviot yleensä sijaitsevat pintapuoliselle tarkastelulle näkymät
tömissä, taimien maanalaisissa osissa (Trägärdh 1939).
Jälkihoitoa vaille jätetyissä tuoreiden kankaiden männyntaimistoissa voi
merkittävä osa taimista hautautua istutusta seuraavina vuosina vahvan hei
nän alle tai vähitellen heikentyä ja kuolla esim. leppävesakon aiheuttaman
valonpuutteen takia. Myös kuusen istutustaimistoissa jälkihoidon laimin
lyöminen lienee yleinen syy suuriin menetyksiin. Tällöin eivät isokokoiset ja
vankkavartiset taimet kuitenkaan kuole äkillisesti heinän alle vaan valon
puutteessa kituen vähitellen lahoavat paikoilleen.
Eräs taimien joukkokuoleman tärkeä syy voi myös olla tekijä, johon mm.
Paavo n en (1915) on viitannut ja josta merkkejä tuli myös tämän tutki
muksen yhteydessä näkyviin. Mikäli taimet liian tiiviillä tai kostealla maa
perällä istutetaan liian tiukasti ja syvään voi olla seurauksena taimien kehi
tyskyvyttömyys, hiljainen nääntyminen ja joukkokuolema. Tämän tekijän
merkityksen yksityiskohtainen selvittäminen voisi olla metsän viljely tutki
muksemme tärkeä työkohde lähivuosina. Ennen istutusta olisi nyt jo ehkä
hyödyllistä tarkastella millaisilla kasvukohdilla luonnontilaiset taimet kulla
kin uudistusalalla ovat elossa ja millaisiin maakerroksiin niiden juuret ovat
hakeutuneet. »Luonnonmukaisen metsänviljelyn» ajatus voisi etenkin tällai
silla kasvupaikoilla hyödyllisellä tavalla ohjata istutuksen suoritustavan
valinnassa (Huuri ja Martikainen 1965). Myös istutuspaikkojen
luokittelu istutuksen suoritustavankin valinnan ohjeeksi olisi myös Suo
messa ensi tilassa voitava toteuttaa (esim. Hesmer 1950).
Vaikka tutkimus osoitti, ettei suuria ja äkillisiä taimitappioita voida tul
kita yksityisistä nyt kokeilluista suoritustavoista juurten kuivattamista
lukuunottamatta erikseen johtuviksi, nähtiin kuitenkin, että lähes
kaikki kokeillut suoritustavat vaikuttivat istutustulokseen jonkin verran
heikentävästi. On siitä syystä mahdollista, että useat haitallisesti vaikuttavat
tekijät voivat samanaikaisesti esiintyessään yhteisvaikutuksel
laan huonontaa tulosta nyt todettua enemmän. Tässäkin suhteessa jäi nyt
suoritettu tutkimus epätäydelliseksi ja jatkotutkimuksia vaativaksi.
Tutkimus osoitti paikkansapitäväksi aikaisemmat käsitykset, jotka hei
jastuvat eri aikoina annetuissa istutusohjeissa. Ihanneohjeita noudatettaessa
vertailuistutuksella saatu tulos oli lähes kaikissa tapauksissa hieman parempi
kuin kokeilluilla poikkeuksellisilla suoritustavoilla saatu. Myös se vähittäi
nen, piilevä vaikutus, jonka todettiin olevan ominaista miltei kaikille nyt
Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 83 75.6
12 8830—72
kokeilluille suoritustavoille lienee huomattu jo varhaisina aikoina joko tie
toisesti tai aavistaen ja tämä on todennäköisesti ollut osaltaan aiheena varoi
tuksiin ja istutustapojen ihannemuotojen tärkeyden korostamiseen. Viime
mainittu taas aikojen kuluessa lienee johtanut siihen, että on oletettu ilman
muuta näistä muodoista vähäisessäkin määrässä poikkeavien suoritustapojen
johtavan suoraa päätä katastrofiin. Myös se käsitys on saanut valtaa, että
tällaisten esiintyessä miltei ainoana syynä voidaan pitää suoritustavan poik
keamista istutuksen ihannemuodoista.
Siitä syystä onkin sekä yllättävää että ilahduttavaa, että istutuksen suo
ritustavan pienet eroavaisuudet ovat merkitykseltään toisarvoisia kunhan
taimien hyvästä fysiologisesta tilasta huolehditaan. Luonnottomimmatkaan
istutuksen suoritustavat eivät pystyneet vaikuttamaan taimiin niin suuressa
määrin eikä niin nopeasti kuin aikaisemman käsityksen mukaisesti olisi ollut
syytä odottaa. Tällä perusteella voitaneen jo lähivuosina niin istutustyön
rationalisointi kuin istutuskoneiden suunnittelukin saada joustavammaksi
kuin tähän saakka on voitu tehdä.
Toistaiseksi on kuitenkin muistettava, että tutkimuksen mittauskausi on
ollut verrattain lyhyt, vain 4—5 ensimmäistä maastokasvukautta käsittävä.
Vasta istutustaimiston myöhempi kehitys pystyy luotettavasti näyttämään
kykenevätkö nuoret viljelypuut jatkuvasti selviämään juuriston ja verson
ehkä epäsuhtaisen kasvun mukana lisääntyvistä vaaroista. Istutusvirheet
voivat ilmetä hyvinkin myöhään kallistumisena, kaatumisena tai juuriston
riittämättömästä kehityksestä johtuvana taimien elinvoiman äkillisenä heik
kenemisenä. Nämä seikat aiotaan varmistaa seuraamalla edelleen tämän tut
kimuksen koeviljelyiden kehitystä.
4. TUTKIMUKSEN PÄÄTULOKSET
Tutkimuksen päätulokset ovat seuraavat:
1) Tavanmukainen avoimen kuopan laitaan suoritettu istutus, jota tutki
muksessa käytettiin vertailuistutuksena, osoittautui tasaisen luotettavaksi ja
muita kokeiltuja suoritustapoja hieman paremmaksi istutustavaksi miltei
kaikilla niillä kivennäismaan kasvupaikoilla, joilla Etelä-Suomessa mäntyä
ja kuusta istutetaan.
2) Kaikkein tiivisrakenteisimmilla ja kosteimmilla maaperillä osoittau
tuivat kuitenkin sellaiset istutustavat parhaiksi, joissa juuristo ei tule peite
tyksi niin tiiviisti kuin avoimen kuopan laitaan istutuksessa.
3) Tuoreet ja hyväkuntoiset männyn ja kuusen taimet kestivät odotta
mattoman hyvin tutkimuksen äärimmäisiäkin istutuksen suoritustapoja.
Taimien suhteelliset eloonjäämis- ja pituuskehitystulokset jäivät neljännen
Olavi Huuti 84 75.6
kasvukauden päättyessä vain harvoissa tapauksissa alle 80 %:n vertailu
istutuksella samoilla koealoilla saaduista. Suurimmalla osalla koealoja yli
tettiin monilla suoritustavoilla myöskin 90 %:n taso. Eri suoritustapojen ja
vertailuistutuksen tulosten erot olivat kuitenkin niin vähäiset, että ne sulau
tuivat istutusmaastosta ja taimien sisäisistä ominaisuuksista johtuvaan vaih
teluun.
4) Viiden prosentin riskillä on todennäköistä, että sadasta tapauksesta
päästään eri taimilajeilla seuraavien frekvenssien mukaisesti vähintäin
80 %:n tulostasoon vertailuistutukseen nähden:
Taimien elossaolo neljännen kenttäkasvukauden päättyessä
Taimien pituus neljännen kenttäkasvukauden päättyessä
5) Syvissä ja ylisyvissä istutuksissa havaittiin kaikilla taimilajeilla kah
den ensimmäisen kasvukauden aikana päärangan vuotuisen pituuskasvun
voimakasta nopeutumista vertailuistutukseen nähden. Tämän jälkeen pituus
kasvu hidastui vertailuistutuksen kasvua heikommaksi eikä saavuttanut sitä
vielä viidennen kasvukauden loppuun mennessä.
6) Kaikilla kalteviin asentoihin istutetuilla taimilla rungot kääntyivät
pystyasentoon jo ensimmäisen kenttäkasvukauden aikana. Näin tapahtui
Männyn 2A + lA-taimet Männyn 2A-taimet Kuusen 2A + 2A-taimet
S. tapa VI = 100/100 S. tapa XI = 97/100 S. tapa XI = 88/100
» XII = 100/100 »> VI = 77/100 » III = 85/100
» XIII = 99/100 i> III = 71/100 » IX = 76/100
» VIII = 96/100 » IV = 69/100 » X = 70/100
» III = 85/100 » IX = 65/100 » V = 68/100
» IX = 83/100 » VIII = 60/100 » II = 55/100
» XI = 83/100 »> III = 36/100
» IV = 81/100 »> VII = 20/100
» VII = 64/100
Männyn 2A +lA-taimet Männyn 2A-taimet Kuusen 2A + 2A-taimet
tapa VIII = 100/100 S. tapa VIII = 90/100 S. tapa XI = 88/100
»>
VI = 86/100 » IX = 79/100 » V = 85/100
» XII = 83/100 » XI = 78/100 » II = 80/100
»> XIII = 74/100 » III = 68/100 » IX = 63/100
» III = 63/100 ,> IV = 68/100 » III = 55/100
» IX = 45/100 » VI = 22/100 »> X = 41/100
»> VII = 42/100 » VII = 12/100
» XI = 41/100 » II = 6/100
»
IV = 29/100
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 85
myös koulituilla männyn ja kuusen taimilla siten, että puutunutkin rungon
osa kaartui, välistä tasapainoaseman ylitsekin.
7) Juurten kuivuminen jo ennen istutusta tai sen jälkeen osoittautui vaa
rallisimmaksi sekä nopeimmin ja jatkuvimmin istutustulosta huonontavaksi
haittatekijäksi siitäkin huolimatta, että se suoritetuissa kokeissa esiintyi
verrattain lievänä.
8) Käytännön istutuksissa jo taimien alkukehityksen aikana ilmenevien
suurten ja äkillisten taimitappioiden syitä ei ole syytä etsiä kuivumista
lukuunottamatta taimia kohdanneista ja käytännön työssä asteeltaan nyt
kokeiltuja yleensä lievemmistä käsittely- ja asentovirheistä.
Saadut tulokset on kuitenkin rajoitettava koskemaan vain taimien 3—5
vuoden pituista alkukehitystä istutuksen jälkeen. Vasta myöhemmin voi
daan nähdä, pystyvätkö taimet jatkuvasti selviämään juuriston ja verson
ehkä epäsuhtaisen kasvun mukana lisääntyvistä vaaroista, jotka voivat
ilmetä myöhemmin tapahtuvana kallistumisena, kaatumisena tai juuriston
riittämättömästä kehityksestä johtuvana taimien elinvoiman äkillisenä heik
kenemisenä.
5. LÄHDELUETTELO
Aaltonen, V. T. ym. 1949. Maaperäsanaston ja maalajien luokituksen tarkistus
vuonna 1949. Maatal.tiet. Aikak. 21.2: 37—66.
Ahola, V. K. 1949. Metsänviljely. Kalela, E. K. (toim.): Suuri metsäkirja, ss.
190—234. Porvoo-Helsinki.
Alem a n n, F. A. 1861. Ueber Forst-Kulturwesen. Magdeburg.
Borg, A. 1926. Metsän kylvö ja istutus. Lahti.
—»— 1948. Metsän kylvö ja istutus. 3. p., tark. ja korj. A. Tanttu. Helsinki.
Carlowitz, H. C. v. 1713. Sylvicultura oeconomica oder Hauswirtliche Nachricht
und Naturmässige Anweisung zur Wilden Baum-zucht. Leipzig.
Car v e 11, K. L. ja D. L. Kulo w. 1964. Planting depth affects survival and growth
of eastern white pine. J. For. 62: 735—736.
Chey n e y, E. G. 1927. The effect of position of roots upon the growth of planted
trees. J. For. 25: 1 013—1 015.
Cochran, W. G. ja G. M. Cox. 1957. Experimental Designs. New York.
Co 11 a, H. 1856. Anweisung zum Waldbau. 8. painos. Tark. E. von Berg. Leipzig.
Daskevits, M. D. 1960. (Taimien juuria ei saa jättää paljaiksi.) Lesn. Hoz. 1960
(4). (Alkup. venäjänkielinen.)
Erte 1 d, W. 1968. Wurzeldeformierungen der Jungkiefer und ihre Einwirkung au f
Hohenentwicklung und Schaftqualität. Sozial. Forstw. 12: 371—372.
F isc h b a c h, C. 1870. Ueber die Nachtheile des allzutiefen Einsetzens der Fichten
pflänzlinge. Allg. Forst- u. Jagdztg. 46: 417 —419.
Grusc h o w, G. F. 1959. Observations on root systems of planted loblolly pine.
J. For. 57: 894 —896.
Gyld e n, C. W. 1853. Handledning för skogshush&llare i Finland. Helsingfors.
Hart i g, G. L. 1808. Anweisung zur Holzzucht fur Förster. 6. painos. Marburg.
Hannikainen, P. W. 1919. Metsänhoito-oppi. 4. painos. Helsinki.
Hay, R. L. ja F. W. Woods. 1968. Distribution of available carbohydrates in
planted loblolly pine root systems. For. Sci. 14: 301 —303.
Hedemann-Gade, E. 1960. Plantrötters känslighet för belysning. Skogen.
47: 105.
Heikinheimo, O. 1941. Metsänistutusmenetelmistä. Refer: Versuche mit Wald
baulichen Pflanzmethoden. Comm. Inst. For. Fenn. 29.4.
Herr m a n, R. K. 1962. Pseudotsuga taxifolia. The effect of short-term exposure
of roots on survival of 2-0 Douglas fir stock. Tree Plant. Notes 52.
—»— 1964. Pseudotsuga taxifolia. Effects of prolonged exposure of roots on survival
of 2-0 Douglas-fir seedlings. J. For. 62: 401 —403.
Hesm e r, H. 1950. Die Technik der Fichtenkultur. Hannover.
Hey e r, C. 1893. Der Waldbau. Leipzig.
Huu r i, O. ja Martikainen, T. 1956. »Luonnonmukainen metsänviljely».
Metsälehti n:o 18.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 87
Kalela, K. 1945. Metsät ja metsien hoito. Helsinki.
Kauttu, K. 1965. Metsänviljely. Tapion taskukirja. XV painos, ss. 92—104. Hel
sinki.
Kolho, A. 1966. Kuusen istutus. Esitelmä Lounais-Suomen mh-lautakunnan met
sänviljelyseminaarissa 12.—19. 9. 1966.
Kron i t, J. 1963. (Luotettava ja halpa kuusenist utusmenetelmä). Lesn. Hoz. 1963
(5): 22—24. (Alkup. venäjänkiel.).
Lehto, J. (toim.) 1969. Metsänviljely. Helsinki.
Lie s e, J. 1926. Beiträge zur Kenntnis des Wurzelsystems der Kiefer. Zeitschr.
Forst- u. Jagdw. 58: 129—179.
Lindberg, F. 1920. S&dd eller plantering? Skogen 7: 97—114.
Loyc k e, H. J. 1963. Die Technik der Forstkultur. Munchen.
Makkonen, O. 1968. Roomalaisten taimitarhat. Summary: The nurseries of the
ancient Romans. Silva Fennica 2: 126—132.
Mal a c, B. F. ja J. W. John s o n. 1957. Deep planting increases survival of slash
pine on sandy site. Woodl. Res. Note, Union Bag. Pap. Corp. 5.
Mantel, K. 1965. Forsgeschichtliche Beiträge. Hannover.
v. Manteu f f e 1, H. E. 1874. Anweisung zum Hiigelpflanzung der Nadelhölzer.
Leipzig.
Mc Ge e, C. E. ja J. B. Hatcher. 1963. Deep planting of small slash pine on old
field sites in the Carolina sandhills. J. For. 61: 382—383.
Mor k, E. ja E. Bjorg u n g. 1954. Försök med forskjellige plantemetoder for
4-ärig omskolet gran. Medd. Norske Skogsforssoksv. 43.
Mullin, R. E. 1966. Influence of depth and method of planting on white spruce.
J. For. 64: 466—468.
—»— 1967. Root exposure of white spruce nursery stock. For. Chron. 43: 155—160.
Miinch, E. 1932. Schrägpflanzung. Thar. Forstl. Jahrb. 1932: 1—62.
Nenonen, M. ja Jukola, J. 1960. Tukkimiehen täin (Hylobius abietis L.)
tuhoista mäntytaimistoissa ja niiden torjunnassta DDT avulla. Summary: Pine
weewil (Hylobius abietis L.) injuries and their control by DDT in pine seedling
stands. SF. 104.2: I—3o.
Paavonen, T. W. 1915. Ohjeita metsän kylvössä ja istutuksessa. Suomen mh-yhd.
Tapion kansank. 3; 4.
Raulo, J. 1970. Rauduskoivun taimilajit ja taimityypit. Puumies. 16: 327 —328.
Reu s s, H. 1907. Forstliche Bestandesgriindung. Berlin.
Rohmeder, E. 1968. Durch kunstliche Wurzelraumeinengung bedingter Spiral
wuchs von Kiefernswurzeln. Allg. Forstzeitschr. 23: 868—869.
R o z e, E. 1938. Städu saknu sakärtojuma un vasas augustuma pieauguma korreläcija.
Referat: Korrelation zwischen der Wiirzellagerung und dem Hohenzuwachs der
Pflanzen. Riga.
Rudolf, P. O. 1939. Why forest plantations fail. J. For. 37: 377 —383.
S a a 1 a s, U. 1949. Suomen metsähyönteiset. Porvoo —Helsinki.
S amu e 1 s o n, K. R. 1958. Uttorkningsförsök med tallplantor. Skogen 45: 250—260.
Sarvas, R. 1964. Havupuut. Porvoo —Helsinki.
S a n m a r k, C. A. 1857. Toimellinen ja taitava metsänhoitaja. Turku.
Shoulders, E. 1962. Deep-planted seedlings survive and grow well. Sth. For. Notes
Sth. Exp. Sta. 140.
Slocum, G. K. ja T. E. Mak i. 1956. Some effects of depth of planting upon loblolly
pine in the North Carolina Piedmont. J. For. 54: 21—25.
Olavi Huuri 88 75.6
Spitzenberg, G. K. 1908. Ueber Missgestaltung des Wurzelsystems der Kiefer und
iiber Kulturmethoden. Neudamm.
Stratonovits, A. I. 1966. (Metsänviljely havumetsävyöhykkeellä.) Moskova.
(Alkup. venäjänkiel.)
Söderströ m, V. 1959. Synpunkter pä orsakerna tili de första ärens plantavgäng
vid olika metoder för barrträdsplantering. Norrl. Skogsv.förb. Tidskr. 46: 103 —-
216.
T i r e n, L. 1958. Om försök med plantering av tall och gran i Xorrl and. Medd. Stat.
Skogsforskn.inst. 47.5.
Trägardh, I. 1939. Sveriges skogsinsekter. Tukholma.
Uusitalo, M. (toim.) 1967. Itä-Hämeen metsänviljelyseminaarien luentosarja.
Moniste.
Wahlroos, A. 1871. Lyhykäinen metsänhoidon oppi. Pori.
Wibeck, E. 1923. Om missbildning av tallens rotsystem vid spettplantering. Medd.
Stat. Skogsforskn.anst. 20: 261—303.
W i e b e e k e, E. 1921. Die Gefahren der Tiefpflanzung fiir Leben und Massenerzeugung
der Kiefer. Ostdeutscher Kiefernwald 11. Zeitsch. Forst- u. Jagdw. 53: 228 —237.
W i k s t e n, Ä. 1950. Nägra försök med omskolning av tall och gran. Norrl. Skogsv.förb.
Tidsskr. 37: 231—268.
Viro, P. J. 1947. Metsämaan raekokoomus ja viljavuus varsinkin maan kivisyyttä
silmällä pitäen. Summary. The mechanical composition and fertility of forest soil
taking into consideration especially the stoniness of the soil. Commun. Inst. For.
Fenn. 35. 35.2.
Yli-Vakkuri, P. 1956. Metsänviljely. .T alava, M. ym. (toim.): Metsäkäsikirja,
ss. 565—578. Helsinki.
—»— 1957. Tutkimuksia taimien pakkauksesta ja kuljetuksesta. Summary: Investiga
tions into the packing and transport of plants. Comm. Inst. For. Fenn. 49.1.
6. SUMMARY
The Effect of Deviating Planting Techniques on Initial
Development of Seedlings of Scots Pine and Norway Spruce
When the need for artificial reforestation in Finland was intensively increased in
the 1960's attempts were made to speed up the planting operations with various
methods, i. a. by going over to incentive wages and investigating new possibilities to
employ planting machines. Due to stony soils and roots remaining from previous tree
crops it was, however, extremely difficult to increase the speed of planting without com
promising with previously accepted planting rules. Consequently it was decided that
the Forest Research Institute experimentally would investigate to what extent a devi
ation from customary planting rules would impare the result of reforestation operations.
An attempt was made to distinguish the essential old planting rules from the non
essential ones and to further develop planting methods free from unnecessarily compli
cated procedures.
Because of these reasons 26 experimental areas were established on upland mineral
soils in Southern Finland using 2/0 and 2/1 seedlings and transplants of Scots pine
(Pinus silvestris L.J and 2/2 transplants of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.j.
On these areas 12 deviating planting methods were compared to the normal method
(control) of planting at the edge of the open planting hole. The tested deviations (treat
ments) were selected according to practices which may occure in practical planting
operations. The deviations were exaggerated, however, to such an extent that they
would emphasize possible negative effects from employing methods less suitable than
the ideal ones.
The author established nineteen experimental areas in the parish of Hartola (26°00'
E and 61°28' N, elev. 110 m) and professional planting crews from the Regional Forestry
Board established seven areas in Kesälahti (29°49' E, 61°53' N, 80 m), Mikkeli rural
parish (27°20' E, 61°42' N, 100 m), Mäntsälä (25°12' E, 60°35' N, 85m), Mäntyharju
(26°51' E, 61°30' N, 115 m), and in Siilinjärvi (27°40' E, 63°01' N, 100 m) (Figure 1). The
26 experimental areas contained a total of 6856 young trees in 1024 plots.
Most of the experimental areas were Latin Squares while a small number were
Randomized Complete Blocks. On all areas the control was a planting method generally
considered suitable on upland mineral soils in Southern Finland, i. e. planting at the
edge of the open planting hole. In this method the young tree is firmly held at the depth
of the root collar against the vertical wall of the planting hole.
The control method as well as the treatment methods are presented in detail in
Figures 4, 8, 9, 12, 13. 17, 23, and 24. The notations and numbers of the various methods
are as follows:
I Control planting: Tho seedling placed in erect position against the wall of the
open planting hole to the depth of the root collar
90 Olavi Huuri 75.6
II Dry planting: Roots exposed to desiccation for 30 minutes. Planted accord
ing to I
111 Deep erect planting: The midpoint between the base of the terminal bud and
the root collar placed at the mineral-soil level. Planted according to I
IV Overdeep erect planting: The seedling covered by soil to the base of the ter
minal bud. Planted according to I
V 45° planting: Seedling at a 45° angle to the vertical position. Planted accord
ing to I but the wall of the planting hole slanted
VI 75° planting: Seedling at a 75° angle to the vertical position. The planting
performed with a straight edged planting spade. The seedling remained in a
leaning position
VII Horizontal planting: The seedling in a horizontal position, the roots between
the humus and the mineral soil. Planted according to VI
VIII Root tips on the surface: Planted according to I but the longest roots turned
upwards and left uncovered above the mineral soil of the patch
IX Roots covered without mineral soil: Planted according to I except that the
roots were covered with litter collected around the patch and with upside
down clods of raw humus
X Peg-planting of spruce transplants: The roots of large size spruce transplants
packed into the hole made by a planting peg
XI Roots rolled into a ball: Planted according to I but the roots were hand-rolled
into a tight ball before planting
XII Roots covered as loosely as possible: Planted according to I but the roots
covered with very loose mineral soil by letting the soil glide from the hands
and not packing the soil at all
XIII Roots covered as tightly as possible: Planted according to I but the whole
piece of raw humus and mineral soil taken from the hole by spade was tram
pled back into its original position as tightly as possible
Parallel experimental areas were also established at the same time on coarse-grained
and fine-textured soil using the same lots of pine and spruce seedlings. By establishing
parallel experimental areas in different years an attempt was made to examine the
effects of different climatic conditions on the planting results.
The growth of the seedlings were observed for 4—5 growing seasons by inventories
in the fall. At this time the living and dead seedlings were counted and the height growth
was measured on living sample seedlings selected at random in slight excess of 50 % of
the total number of seedlings.
Using analysis of variance on the absolute measurements from the fourth growing
season, differences were tested between experimental areas, blocks, controls, and the
various planting methods (treatments) in each experimental area (Tables 3 and 4). At
each experimental area the annual relative measurements from each treatment were
calculated as a percentage of the control. The development of these relative measure
ments on each experimental area are presented in Figures 11, 14, 15, 16, 18, 19, 25,
and 26.
The means with their standard errors for the relative measurements of the fourth
growing season of the planting methods on each experimental area were calculated for
all treatments. Using these values, and accepting a 5 % risk of error, it was calculated
in how many cases out of one hundred a planting result could be expected to reach 80 %
of both survival and height growth of the control seedlings assuming conditions corre
sponding to those in the experiment. The results are presented in Figures 27—30.
75.6 Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen taimien alkukehitykseen 91
The frequencies of survival for the seedlings are:
The frequencies of the corresponding, probable height growths are:
Most of the tested planting methods proved to have a hidden effect, since they
affected survival less adversely than height growth. Other main results of the experi
ments were as follows:
The control method of planting at the edge of the planting hole to the depth of
the root collar using all the most common types of seedlings proved somewhat better
than all the treatment methods.
The fresh and good-quality seedlings used in the experiment tolerated unex
pectedly well even completely unnatural deviations from normal planting methods.
The same planting method had very different effects on different types of seed
lings. This may be explained by considering the different types of seedlings used. In the
cases of deep planting this, for instance, resulted in different depths of the roots for large
and small seedlings. A partial explanation may also be found in different drought
resistance of different types of seedlings. Tender pine germlings are less drought resist
ant than pine or spruce transplants with a thick stem and a more developed root system.
There was also, in this experiment as well as in practical planting operations, a rela
tionship between the kind of planting site chosen and a particular type of seedling used
on that site. This may explain for instance the greater resistance to desiccation of the
roots of spruce transplants compared to pine transplants. The spruce regeneration sites
were moist upland mineral soils where the ground cover and the nurse crop inhibited
radiation and wind to fully affect the seedlings during as well as after the planting. The
pine regeneration sites again were located on hot and windy clear-cut areas.
Pine 2/1-transpIants Pine 2/0-seedIings Spruce 2 /2-transplants
Planting - Planting - Planting -
method VI = 100/100 mothod XI = 97/100 method XI = 88/100
»
XII = 100/100 ,> VI - 77/100 » III = 85/100
»> XIII = 99/100 » III = 71/100 » IX = 76/100
»> VIII = 96/100 » IV = 69/100 » X = 70/100
»> III = 85/100 » IX = 65/100 » V = 68/100
» IX = 83/100 »> VIII = 60/100 » II = 55/100
» XI = 83/100 » III = 36/100
» IV = 81/100 »> VII = 20/100
»> VII = 64/100
Pine 2/0-seedlings Pine 2/1-transplants Spruce 5 !/2-transp]ants
Plant ing - Planting- Planting-
method VIII = 100/100 met hod VIII = 90/100 method XI = 88/100
» VI = 86/100 » IX = 79/100 » V = 85/100
» XII = 83/100 »> XI = 78/100 » II = 80/100
» XIII = 74/100 » III = 68/100 » IX = 63/100
» III = 63/100 » IV = 68/100 i) III = 55/100
» IX = 45/100 »> VI = 22/100 » X = 41/100
» VII = 42/100 » VII = 12/100
» XI = 41/100 » II = 6/100
» IV = 29/100
92 Olavi Huuti 75.6
In deep and overdeep erect planting with all the tested types of seedlings it was
observed that the annual growth was markedly increased during the first two growing
seasons. Subsequently the height growth was decreased beeing smaller than that of the
control seedlings and not reaching their growth within the end of the fifth growing
season.
In treatments where seedlings were planted in a leaning position the stems
turned to an erect position already during the first growing season (Figures 20—22).
This was also the case with transplants; the lignified part of the stem turned upwards,
sometimes even beyond the point of equilibrium.
The desiccation of roots before or after planting proved to be the most danger
ous, fastest affecting, and longest lasting negative treatment in spite of the fact that in
these experiments the desiccation was relatively mild.
-—• The climatic conditions in Southern Finland seemed to have a negligible effect.
The same generally also was true for soil conditions. The deviating methods in which
the roots were not covered with as tightly packed soil as in the control method proved
best on the most fine-textured and moist soils.
- Except for the desiccation of the roots, the deviating methods tested in this
study were such that comparable deviations hardly ever will occur in practical planting
operations. Since, even under these extreme experimental conditions, the effects on
the planting result were not more serious than here observed, it can be concluded that
the reasons for large and sudden mortality in field operations have to be expected in
other factors, except for desiccation, than in the ones here studied.
The results obtained in this study have to be limited to only the initial development
during the first 3—5 years after planting. Subsequently it can be observed whether the
seedlings can overcome the difficulties presented by the unfavourable development of
the top-root ratio, which may appear later on as leaning, lodging, or sudden reduction
of vigour due to insufficient development of the roots.
METSÄNTUTKIMUSLAITOKSEN JULKAISUJA 63—75
NITEITTÄINEN SISÄLLYSLUETTELO
COMMUNIC ATIONES INSTITUTI FORESTALIS
FENNIAE 63—75
INDEX OF VOLUMES
HELSINKI 1972
Helsinki 1972. Valtion painatuskeskus
ISBN 951 -40-0039-0
METSÄNTUTKIMUSLAITOKSEN JULKAISUJA 63 -75 *
COMMUNICATIONS INSTITUTI FORESTALIS FENNIAE 63—75
*
Niteittäinen sisällysluettelo Index of volumes
63
1. Nisu 1 a, Pentti. 1967. Tutkimuksia vaneritukkien ja sorvipölkkyjen kuutio
ja painosuhteista. Summary: Studies on the relationships between the volume
and weight in veneer logs and bolts for rotary cutting.
Osa 1 Part 1: Vaneritukkien kuutio- ja painosuhteet. The relationships be
tween the volume and weight of veneer logs. s. 1—66, kuv., kartt.
Osa 2 Part 2: Halonhakkuun yhteydessä saatujen sorvipölkkyjen kuutio- ja
painosuhteet. The volume and weight relationships of bolts for rotary cutting
yielded in connection with fuelwood cutting, s. 67 —87.
2. Vuokila, Yrjö. 1967. Eriasteisin kasvatushakkuin käsiteltyjen männiköiden
kasvu- ja tuotostaulukot maan eteläistä sisäosaa varten. Summary: Growth and
yield tables for pine stands treated with intermediate cuttings of varying degree
for southern Central-Finland. 123 s., kuv., kartt.
3. Makko n e n, Olli. 1967. Minimiläpimitan vaikutus havupaperipuiden valmis
tusaikaan. Summary: Effect of minimum diameter on pulpwood preparation
time. 34 s., kartt.
4. Paarl a h t i, Kimmo. 1967. Lannoitusajankohdan vaikutus rämemännikön
kasvureaktioihin. Summary: Influence of the time of fertilization on the growth
reactions in a pine stand on peat soil. 20 s., kuv.
5. Juutinen, Paavo. 1967. Zur Bionomie und zum Vorkommen der Roten
Kiefernbuschhornblattwespe (Neodiprion sertifer Geoffr.) in Finnland in den
Jahren 1959—65. Seloste: Ruskean mäntypistiäisen ( Neodiprion sertifer Geoffr.)
bionomiasta ja esiintymisestä Suomessa vuosina 1959—65. 129 s., kuv., kartt.
6. Paavilainen, Eero. 1967. Männyn juuriston suhteesta turpeen ilmatilaan.
Summary: Relationships between the root system of Scots pine and the air
content of peat. 21 s., kuv.
*
Metsäntutkimuslaitoksen julkaisujen 1—62 niteittäinen ja tekijänmukainen luettelo on julkaistu
Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja numerossa 65.3.
The index of volumes and authors of Communicationes Instituti Forestalis Fenniae 1—62 is
published in number 65.3 of the Communicationes.
Luettelosta puuttuu seuraava tutkimus:
The following publication is missing from the index:
62.8 Runeberg, L. 1967. Plasten som konkurrens- och kombinationsmaterial inom skogs
industrin i Finland. Summary: Plastics as competitive and co-operative materials in the
Finnish forest industry. 137 s., kuv.
4 75.7
64
1. Huikari, Olavi & Paarlahti, Kimmo. 1967. Results of field experi
ments on the ecology of pine, spruce, and birch. Seloste: Kenttäkokeiden tulok
sia männyn, kuusen ja koivun ekologiasta. 135 s., kuv.
2. Multamäki, Matti. 1967. Hakkuukertymän jakautumisesta puutavarala
jeihin metsäojitetuilla soilla Etelä-Suomessa. Summary: On the distribution of
the cutting quantity into timber product groups from drained swamps in south
ern Finland. 46 s., kartt.
3. Hakkila, Pentti & Laiho, Olavi. 1967. Kuusen lahoaminen kirves
leimasta. Summary: On the decay caused by axe marks in Norway spruce.
34 s., kuv.
4. Nisula, Pentti. 1967. Tutkimuksia puun tilavuuspainon määrityksestä
hydrostaattisen punnituksen avulla. Summary: Observations on the determina
tion of the volume weight of wood by hydrostatic weighing. 20 s., kuv.
5. Huikari, Olavi & Aitolahti, Matti & Metsänheimo, Urho
& Veijalainen, Pertti. 1967. Puuston kasvumahdollisuuksista ojite
tuilla soilla Pohjois-Suomessa. Summary: On the potential tree growth on drained
peat lands in northern Finland. 51 s., kuv., kartt.
6. Nisula, Pentti. 1967. Käytäntöön soveltuvia menetelmiä puutavaran kiin
tokuutiomäärän määrittämiseksi tilavuuspainon avulla. Summary: Methods
applicable to the measuring of the solid volume of timber by means of its
volume weight. 28 s., kuv.
65
Metsäntutkimuslaitos 50 vuotta. Institutum Forestale Fenniae quinquagenarium
A.D. 1967.
1. Sarvas, Risto. 1967. Metsäntutkimuslaitos 1917 —1967. Summary: The
Forest Research Institute 1917—1967. 67 s., kuv., kartt.
2. Ar o, Paavo. 1967. Metsäntutkimuslaitoksen henkilökunta 1918—1967. Staff
of the Forest Research Institute 1918—1967. 21 s., kuv.
3. Hov i, Lea. 1967. Metsäntutkimuslaitoksen julkaisutoiminta 1919—1967.
Publication activity of the Forest Research Institute 1919—1967. 56 s.
66
1. Paavilainen, Eero. 1968. Juuristotutkimuksia Kivisuon metsänlannoitus
koekentällä. Summary: Root studies at the Kivisuo forest fertilization area.
31 s., kuv.
2. Kuusela, Kullervo. 1968. Growing stock management in central European
and in British forestry. Seloste: Puuston järjestely Keski-Euroopan ja Britannian
metsätaloudessa. 33 s., kuv.
3. Tiihonen, Paavo. 1968. IV valtakunnan metsien inventointi. 4. Suomen
metsävarat vuosina 1960—63. Summary: Fourth national forest inventory in
Finland. 4. Forest resources in Finland in 1960—63. 30 s.
4. Juutinen, Paavo. 1968. Mäntymittarin (Bupalus piniarius L.) esiintymi
sestä Kaakkois-Suomessa vuosina 1957—59. Referat: Zum Vorkommen des
Kiefernspanners (Bupalus piniarius L.) in Siidost-Finnland in den Jahren 1957 —
59. 26 s., kuv.
5. Vuok i 1 a, Yrjö. 1968. Karsiminen ja kasvu. Summary: Pruning and incre
ment. 61 s., kuv.
75.7 Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja 63—75 5
6. Hakkila, Pentti 4 Uusvaara, Olli. 1968. On the basic density of
plantation-grown Norway spruce. Seloste: Viljelykuusikoitten puuaineen tihey
destä. 23 s., kuv.
7. Hari, Pertti. 1968. A growth model for a biological population, applied to a
stand of pine. 16 s.
8. Hakkila, Pentti. 1968. Geographical variation of some properties of pine
and spruce pulpwood in Finland. Seloste: Eräitten mänty- ja kuusipaperipuun
ominaisuuksien maantieteellinen vaihtelu Suomessa. 60 s., kuv.
67
1. Jvi useia, Taneli & Kaunis to, Seppo & Mustonen, Seppo.
1969. Turpeesta tapahtuvaan haihduntaan vaikuttavista tekijöistä. Summary: On
factors affecting evapotranspiration from peat. 45 s., kuv.
2. Aitolahti, Matti & Numminen, Erkki. 1968. Metsäojakaivureiden
työteho ja ehdotus kaivuvaikeusluokitukseksi. Summary: On the efficiency of
light excavators in forest ditching and a proposal for the classification of digging
difficulty. 48 s., kuv.
3. Uusvaara, Olli. 1969. Sahanhakkeen tiheys ja paino. Summary: On density
and weight of sawmill chips. 44 s.
4. Lehto, Jaakko. 1969. Tutkimuksia männyn uudistamisesta Pohjois-Suomessa
siemenpuu- ja suojuspuumenetelmällä. Summary: Studies conducted in northern
Finland on the regeneration of Scots pine by means of the seed tree and shelter
wood methods. 140 s., kuv.
5. Sarvas, Risto. 1968. Investigations on the flowering and seed crop of Picea
abies. Suomenkielinen selostus. 84 s., kuv.
6. Hakkila, Pentti. 1969. Weight and composition of the branches of large
Scots pine and Norway spruce trees. Seloste: Järeitten mänty- ja kuusipuitten
oksien paino ja koostumus. 37 s., kuv.
7. Vir o, P. J. 1969. Prescribed burning in forestry. 49 s., kuv.
68
1. Palo, Matti. 1969. Ostajaotantaan perustuva hakkuutilasto. Summary:
Removal statistics based on a sample of buyers. 127 s., kuv., kartt., 15 liites.
2. Aitolahti, Matti. 1969. Juuriston ja puuston tunnusten välisistä riippu
vuussuhteista ojitettujen soiden kuusikoissa. Summary: Root/above-ground
stand relationships in spruce stands growing on drained peatlands. 38 s.
3. Kuusela, Kullervo & Ervasti, Seppo. 1969. Reliability compari
sons of growing stock, increment and drain estimates in Finland in 1953—1966.
32 s., kartt.
4. Löyttyniemi, Kari. 1969. Tiber das Yorkommen und die Schädlichkeit der
Nadelholzspinnmilbe (Oligonychus ununguis Jacobi, Acarina, Tetranychidae) in
Finnland. Seloste: Havupunkin (Oligonychus ununguis Jacobi, Acarina, Tetra
nychidae) esiintymisestä ja vahingollisuudesta Suomessa. 45 s., kuv., kartt.
5. Appelroth, S. -E. 1969. Tutkimus metsänistutuskoneista m/TTS, Ylö ja
Holkki. Summary: A study of tree planting machines m/TTS, Ylö and Holkki.
83 s., kuv.
6. Ervasti, Seppo & Salo, Esko & Seppälä, Risto & Tiililä,
Pekka. 1969. Survey of the utilization of roundwood and fuel on real estates
in Finland. Methods and results for 1964—66, and plan for 1970. 73 s., kartt.
6 75.7
09
1. Rummukainen, Ukko. 1969. Vesakoiden lentoruiskutusajankohdasta.
Summary: On the optimum time of spraying coppices from the air. 33 s., kuv.
2. Hintikka, Veikko. 1970. Studies on white-rot humus formed by higher
fungi in forest soils. Seloste: Tutkimuksia metsämaan valkolahohumuksesta.
68 s., kuv.
CORRECTION: The publication has been printed as a serialpublication 67.7,
should be 69.2. KORJAUS: Julkaisu on painettu sarjajulkaisuna 67.7, pitää
olla 69.2.
3. Heiskanen, Veijo & Asikainen, Kalevi. 1969. Havusahatukkien
järeyden mukaiset arvosuhteet ja hinnoitteluperusteet. Summary: The value
relationships and pricing principles of coniferous sawlogs on the basis of their
diameter. 122 s., kuv.
4. Kuusela, Kullervo & Salminen, Sakari. 1969. The sth national
forest inventory in Finland. General design, instructions for field work and data
processing. 72 s., kuv.
5. Hintikka, Veikko & Korhonen, Kari. 1970. Effects of carbon
dioxide on the growth of lignicolous and soil-inhabiting hymenomycetes. Seloste:
Hiilidioksidin vaikutus puutalahottavien ja kariketta hajoittavien lakkisienten
kasvuun. 29 s., kuv.
6. Hanioja, Pauli. 1969. Taiinipoltteen aiheuttajista metsäntutkimuslaitoksen
Punkaharjun koeaseman taimitarhoissa. Summary: On damping-off fungi in the
nurseries of Forest Research Institute at Punkaharju experimental station.
21 s., kuv.
KORJAUS: Eripainosjulkaisujen kansi- ja nimiölehdellä on Metsäntutkimus
laitoksen julkaisuja 69.9, pitää olla 69.6. CORRECTION: On the cover and
title leaf of the reprints has been found Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja
69.9, should be 69.6.
70
1. Hintikka, Veikko & Laine, Lalli. 1970. Notes on the detection of
different types of decay in wood. Seloste: Havaintoja eri lahotyyppien osoitta
misesta puuaineksessa. 17 s., kuv.
2. Hakkila, Pentti & Heikkilä, Paavo &Miche 1 s e n, Peter.
1970. Vanerikoivujen rasiinkaatokausi. Summary: Leaf-seasoning in veneer birch
logging. 42 s., kuv.
3. Asikainen, Kalevi & Heiskanen, Veijo. 1970. Havusahatukkien
laadun mukaiset arvosuhteet. Summary: The value relationships of coniferous
sawlogs on the basis of their grade. 77 s., kuv.
4. Kos k i, Veikko. 1970. A study of pollen dispersal as a mechanism of gene
flow in conifers. 78 s., kuv.
5. Vir o, P. J. 1970. Time and effect of forest fertilization. 17 s.
71
1. Kuusela, Kullervo. 1970. Suomen eteläpuoliskon metsävarat 1964—68
ja niiden kehittyminen. Summary: Forest resources in southern half of Finland
in 1964—68 and their development. 69 s., kuv.
2. Koivisto, Pentti. 1970. Regionality of forest growth in Finland. Seloste:
Metsän kasvun alueellisuus Suomessa. 76 s., kuv., kartt.
75.7 Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja 63—75 7
CORRECTION: The publication has been printed as a serialpublication 70. s,
should be 71.2. KORJAUS: Julkaisu on painettu sarjajulkaisuna 70.3, pitää
olla 71.2.
3. Tiihonen, Paavo. 1970. Ruskean mäntypistiäisen (N. Sertifer Geoffr.) tuho
jen vaikutuksesta männiköiden kasvuun Etelä-Pohjanmaalla, Pohjois-Satakun
nassa ja Länsi-Uudellamaalla vuosina 1960—1967. lieferat: Über die Einwir
kungen des Schadfrasses der Roten Kiefernbuschhornblattwespe auf den Zuwaschs
der Kiefernbestände im Siidlichen Pohjanmaa, im Nördlichen Satakunta und
im Westlichen Uusimaa in den Jahren 1960—67. 21 s.
4. Harstela, Pertti. 1970. The effect of winter conditions on the preparation
of rough-limbed spruce pulpwood of approximate length. Seloste: Talviolosuhtei
den vaikutus tynkäkarsitun ja likipituisen kuusikuitupuun tekoon. 54 s., kuv.
5. Hakkila, Pentti. 1970. Basic density, bark percentage and dry matter
content of grey alder (Alnus incana). Seloste: Harmaalepän puuaineen tiheys,
kuoriprosentti ja kuiva-ainesisältö. 33 s., kuv.
6. Rummukainen, Ukko. 1971. Lumikaristeen, Phacidium infestans Karst.,
torjuntakokeita PCNB-pölytyksin männynviljelyaloilla. Summary: On the
control of snow blight, Phacidium infestans Karst., by means of dusting with
PCNB. 27 s., kuv.
72
1. Paavilainen, Eero. 1970. Astiakokeita pintalannoitukscn vaikutuksesta
koivun, kuusen ja männyn kylvön onnistumiseen muokkaamattomalla kasvu
alustalla. Summary: On the effect of top dress fertilization on successful seeding
of birch, spruce, and pine. Vessel experiments in soil with an untreated surface.
37 s., kuv.
2. Rikkonen, Pentti. 1970. Minimiläpimitan vaikutus kuusirungosta saatavan
saha- ja paperipuun määrään sekä sahapuun arvoon. Summary: Effect of mini
mum diameter on the volume of saw timber and pulpwood obtainable from
spruce stem, and on saw timber value. 46 s., kuv.
3. Seppälä, Risto. 1971. Linked systematic cluster sampling for the estimation
of timber removals. Seloste: Ketjutettu systemaattinen ryväsotanta hakkuu
poistuman määrityksessä. 93 s.
4. Pal o, Matti. 1971. A systems-oriented frame model for planning research
projects in forestry. Seloste: Metsällisen tutkimusprojektin suunnittelun systeemi
teoreettinen kehysmalli. 60 s., kuv.
5. Sal o, Esko. 1971. Hakkuupoistuman määritys metsälöotoksesta. Summary:
Determination of drain from fellings by a sample of forest units. 122 s.
73
1. Hakkila, Pentti & Panhelainen, Arja. 1970. On the wood pro
perties of Pinus contorta in Finland. Seloste: Suomessa kasvatetun Pinus contortan
puuaineen ominaisuuksista. 43 s., kuv.
2. Järveläinen, Veli-Pekka. 1971. Factors influencing silvicultural activ
ity. Seloste: Metsänhoidolliseen toimintaan vaikuttavat tekijät. 107 s.
3. Löyttyniemi, Kari. 1971. On the biology of Nalepella haarlovi Boczek
var. piceae-abietis Löyttyniemi (Acarina, Eriophyidae). 16 s.
4. Mälkö n e n, Eino. 1971. Fertilizer treatment and seed crop of Picea abies.
16 s.
8 75.T
5. Ahonen, Matti. 1972. Rough-limbing and ocular marking for crosscutting
in the preparation of sawlogs of pine. Seloste: Tynkäkarsinnan ja silmävaraisen
apteerauksen vaikutuksesta mäntysahapuiden tekoon. 93 s., kuv.
6. Hagm a n, Max. 1971. On self- and cross-incompatibility shown by Betula
verrucosa Ehrh. and Betula pubescens Ehrh. 125 s., kuv.
74
1. Väliaho, Hannu. 1971. The effect of competition on the structure of seedling
stands. Seloste: Kilpailun vaikutus taimistojen rakenteeseen. 27 s., kuv.
2. Seppälä, Risto. 1971. Estimation of timber removals by double sampling
based on mail inquiries. Seloste: Postitiedusteluun perustuva kaksoisotanta hak
kuupoistuman estimoinnissa. 36 s.
3. Laasasenaho, Jouko & Sevola, Yrjö. 1971. Mänty- ja kuusirunko
jen puutavarasuhteet ja kantoarvot. Summary: Timber assortment relationships
and stumpage value of Scots pine and Norway spruce. 87 s., kuv.
4. Seppälä, Risto. 1971. Variable probabilities in sample-tree selection. Seloste:
Vaihtelevat poimintatodennäköisyydet koepuuotannassa. 29 s., kuv.
5. Paarlahti, Kimmo & Reinikainen, Antti & Veijalainen,
Heikki. 1971. Nutritional diagnosis of Scots pine stands by needle and peat
analysis. Seloste: Maa- ja neulasanalyysi turvemaiden männiköiden ravitsemus
tilan määrityksessä. 58 s., kuv.
6. Abstracts of the papers presented at the meeting of lUFRO Section 22
Working Group on Sexual Reproduction of Forest Trees at Varparanta, Finland,
1970. 1971. 42 s.
75
1. Hakkila, Pentti. 1971. Coniferous branches as a raw material source.
A sub-project of the joint Nordic research programme for the utilization of
logging residues. Seloste: Havupuun oksat raaka-ainelähteenä. Yhteispohjoismai
sen hakkuutähdetutkimuksen alaprojekti. 60 s., kuv.
2. Kaunisto, Seppo. 1971. Lannoituksen, muokkauksen ja vesipinnan etäi
syyden vaikutus kylvötaimien ensi kehitykseen turvealustalla. Kasvihuoneessa
suoritettu tutkimus. Summary: Effect of fertilization, soil preparation, and
distance of water level on the initial development of Scots pine and Norway
spruce seedlings on peat. A study performed in greenhouse. 64 s.
3. Koski, Veikko. 1971. Embryonic lethals of Picea abies and Pinus sylvestris.
Seloste: Alkioletaalit ja tyhjät siemenet kuusella ja männyllä. 30 s., kuv.
4. Uusvaara, Olli. 1972. Sahanhakkeen ominaisuuksia. Keski- ja Pohjois
suomesta kerättyyn aineistoon perustuva tutkimus. Summary: On the properties
of sawmill chips. 55 s., kuv.
5. Rikkonen, Pentti. 1972. Minimiläpimitan vaikutus mäntyrungosta saatavan
saha- ja kuitupuun määrään sekä sahapuun arvoon. Summary: Effect of minimum
diameter on the volume of saw timber and pulpwood obtainable from pine stem,
and on saw timber value. 45 s.
6. Huu r i, Olavi. 1972. Istutuksen suoritustavan vaikutus männyn ja kuusen
taimien alkukehitykseen. Summary: The effect of deviating planting techniques
on initial development of seedlings of Scots pine and Norway spruce. 92 s., kuv.
7. Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja 63—75. Niteittäinen sisällysluettelo. Communi
cationes Instituti Forestalls Fenniae 63—-75. Index of volumes. 8 s.