624 Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 Tieteen tori Turvemaiden puutavaran merkitys puuhuollossa Suopuun merkitys metsäteollisuuden raaka-ai-nelähteenä kasvaa olennaisesti seuraavan 30 vuoden aikana sekä hakkuumahdollisuuksien voi- makkaan lisääntymisen että raakapuun kysynnän aukkojen täyttämisen tarpeen seurauksena. ME- LA-hakkuulaskelmien mukaan suopuun hakkuu- mahdollisuuksien kasvua on sekä kuutiometreinä että tilavuusosuuksina eniten männyssä ja harven- nuspuussa, mutta myös nykyisin ja erityisesti keski- pitkällä aikavälillä lisää tarjolle kaivatussa kuusessa (Nuutinen ym. 2000). Ojitusalueiden suopuun tuloa markkinoille laajas- sa mitassa odotetaan ensin massa- ja paperiteolli- suudessa mutta sen jälkeen erityisesti saha- ja va- neriteollisuudessa. Tällä hetkellä kaikesta mänty- puustosta on tukkia metsä- ja kitumaiden turve- mailla 19 % (ojitetut 20 %, ojittamattomat 18 %) ja kivennäismailla 43 %, kun sovelletaan tavan- omaisia mäntytukin mitta- ja laatuvaatimuksia, ja kaikesta mäntytukista on turvemailla 11,1 % (Nuu- tinen ym. 2000). Kuusipuuston vastaavat osuudet ovat metsä- ja kitumaiden turvemailla 35 % (oji- tetut 35 %, ojittamattomat 30 %) ja kivennäismail- la 48 %. Päätehakkuut ovat keskeisessä asemassa tukin hankinnassa. Ensimmäisenä tulevat hakkui- den piiriin merkittävässä määrin maan eteläpuolis- kon korpikuusikot. Suomänniköiden päätehakkuut ovat vielä varsin vähäisiä ja merkittäviä tukkimää- riä tuottaviin hakkuisiin päästään myöhemmin kuin korpikuusikoissa. Yli kolmasosa metsämaasta kuuluu kehitysluokal- taan nuoriin kasvatusmetsiköihin, joista puolestaan 36 % sijaitsee turvemailla. Soiden ojittamisen lisäk- si ensiharvennustarvetta on lisännyt 1950-luvulla aloitettu metsien laajamittainen uudistaminen. Jo- ka vuosi on myös kertynyt huomattavat ensiharven- nusrästit. Kymmenvuotiskaudella 1986–95 ensihar- vennusten kokonaisala oli turvemailla 210 000 ha, kauden 1996–2005 aikana niitä tulisi tehdä 730 000 hehtaarilla (Nuutinen ym. 2000). Ensiharvennuksis- ta hakattavissa oleva puu on lähinnä kuitu- ja ener- giapuuta. Osa ensiharvennuspuusta on kelvollista myös pikkutukiksi ja muiksi läpimitta- ja myös pi- tuusvaatimuksiltaan tavallista vaatimattomammiksi puutuoteteollisuuden tavaralajeiksi. Hypoteeseja turvemaiden puun laadusta Yleisesti käytetyn määritelmän mukaan puun laa- tu tarkoittaa rungon ja puuaineen sopivuutta tiet- tyyn käyttötarkoitukseen. Laatua ei voida yleensä ilmaista yksiselitteisillä mittasuureilla ja hyvä laatu Reeta Stöd, Tapio Wall, Harri Kilpeläinen ja Erkki Verkasalo Mänty- ja kuusipuustojen teknillinen laatu turvemailla puutuoteteollisuuden kannalta – nykytila ja tulevaisuuden näkymiä t e e m a Tieteen tori Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 625 voidaan siten määritellä esimerkiksi vikojen puut- tumiseksi. Vikoja puolestaan ovat kaikki puun käyt- tökelpoisuuteen vaikuttavat poikkeamat normaalis- ta. Teknillisiä runkovikoja eli ulkoisia vikoja ovat esimerkiksi mutkat, lenkous ja haaraisuus ja oksik- kuus ja puuaineen vikoja eli sisäisiä vikoja esimer- kiksi oksaisuus, laho ja reaktiopuu. Maan painumi- sen, roudan sekä maaperän liikkumisen esimerkiksi rinteissä ja kuivuvalla suolla on todettu aiheuttavan mutkia ja lenkoutta. Runkovikoja aiheuttavat lisäk- si lumen tai hyönteisten aiheuttamat verson vaurioi- tumiset, tuuli ja istutusvirheet. Havupuilla haarai- suuden syntyyn vaikuttavat ilmasto-olosuhteet, latvasilmuun kohdistuvat tuhot ja puuston tiheys. Oksikkuutta lisäävät harva perustamis- ja kasvatus- tiheys, rehevä kasvupaikka ja taimikon liian var- hainen harvennus. Männyllä kaikki kolme pääsyytä ovat olennaisia, kun taas kuusella kasvupaikka vai- kuttaa mm. oksien läpimittaan esimerkiksi puuston tiheyttä enemmän. Usein puun laadulla kuitenkin ilmaistaan vain jon- kin yksittäisen ominaisuuden tasoa eikä niinkään puun sopivuutta tiettyyn käyttökohteeseen. Esimer- kiksi oksikkuus kuvaa puun tilannetta yhdellä het- kellä, eikä siten välttämättä kerro puun sopivuudesta tiettyyn käyttötarkoitukseen. Tämä koskee erityises- ti nuoria puita, joilla tulevan tyvitukin oksikkuus- laatu ei vielä ole lopullisesti määräytynyt. Kaikki suopuun laatututkimukset ovat koskeneet ennen ojitusta syntyneitä ns. ensimmäisen sukupol- ven puita. Niiden ja ojituksen jälkeen syntyneiden ns. toisen sukupolven suopuiden laadussa on ilmei- siä eroja kasvurytmin, vesitalouden, maapohjan tu- kevuuden ja taimikon tiheyden erilaisuuden sekä ojastojen vaikutusten vuoksi. Nyt ja vielä lähivuosi- kymmeninä hakkuisiin tulevien ojitusalueiden puis- ta suurin osa on syntynyt ennen ojitusta. Tällaisilla puilla voidaan olettaa olevan ainakin neljä laadul- lista erityispiirrettä: 1) Puut ovat kasvaneet ennen ojitusta hyvin hitaasti, minkä vuoksi tyvitukin sydäntavaraosan puuaine on hyvin ohutlustoista, tavallista tiheämpää (painavam- paa), lujempaa ja sitkeämpää. Oksia on puuaineessa tiheässä ja ne ovat yleensä kuolleita mutta mahdolli- sesti pieniä. Sydänpuuta voi olla tavallista enemmän, mutta sen lahonkestävyys ei ole välttämättä parem- pi kuin kivennäismaalla (vrt. uuteainepitoisuus ja -koostumus). 2) Kasvu kiihtyy selvästi ojituksen jälkeen, jolloin vuosilustot paksuuntuvat ja tiheys alenee (sydän- tavaran ulkopuolella ja rungon ylemmissä osissa), joten puun säteensuunnassa puuaine on laadultaan normaalia epätasaisempaa. Kuolleiden ja karsiutu- neiden oksien kylestyminen tehostuu, joten vanhana puu voi olla ulkoisesti verraten vähäoksainen. 3) Puut ovat kasvaneet ennen ojitusta yleensä harvassa ja puuston rakenne on epätasainen. Näillä tekijöillä on haitallisia vaikutuksia oksikkuuteen ja mah- dollisesti runkomuotoon (tyvilenkous, tyvekkyys, kapeneminen, latvanvaihdot, poikaoksat). 4) Puut kasvavat mättäillä, varsinkin märillä nevamai- silla soilla, jolloin puut jäävät korkealle turvepinnan alentuessa kuivatuksen jälkeen. Hyväkasvuisimmat puut kasvavat lisäksi usein ojanvarsilla. Täten tyvi- lenkous ja tyvekkyys ovat yleisiä vikoja. Laatukehityksen edellytykset ojituksen jälkeen ovat ilmeisesti lähellä vastaavan ravinteisuustason kiven- näismaita – myös ennen ojitusta syntyneisiin puihin kasvaneissa ylemmissä rungon osissa. Kasvuolojen parannuttua alunperin harvat puustot täydentyvät ja pienpuut runsastuvat. Tukkipuun mittaiset puut li- sääntyvät ilmeisesti eniten viljavilla nevamaisilla rämeillä. Runsas typpi suhteessa fosforiin/kaliumiin voi silti johtaa turvemailla suhteellisen paksuihin oksiin. Toisaalta ojituksen jälkeen on syntynyt usein tiheä taimikko, jolla on edellytykset tuottaa vähä- ja pienioksaista puuta, mikäli ensiharvennus tehdään ajoissa. Edelleen pehmeä alusta voi silti aiheuttaa runkomuoto-ongelmia. Sekä ensiharvennusten että päätehakkuiden turve- maiden männiköiden ja kuusikoiden teknillistä laa- tua ja runkojen soveltuvuutta puutuoteteollisuuden raaka-aineeksi tutkitaan Metsäntutkimuslaitoksen Suometsien ekologisesti ja taloudellisesti kestävä kasvatus ja käyttö -tutkimusohjelmaan (1999–2003) kuuluvassa Ojitettujen turvemaiden puutavaran laatu ja arvo tuotelähtöisessä metsäteollisuudessa -hankkeessa. Näissä tutkimuksissa rungon teknilli- nen laatu ja kelpoisuus puutuoteteollisuuden raaka- aineeksi määritettiin tarkasti ja varsin tiukoin kri- teerein. Tässä artikkelissa esitetään esituloksia ja päätelmiä tehdyistä tutkimuksista. 626 Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 Tieteen tori Ensiharvennukset Teknillinen laatu ennen ensiharvennusta Pikkutukkeja sahattaessa suoruudelle asetettavat vaatimukset ovat tiukemmat kuin normaalitukkeja sahattaessa, joten vaatimukset runkojen teknillisen laadun ja kelpoisuuden suhteen olivat varsin anka- rat myös näissä tutkimuksissa. Monivääryys, mut- kat, lenkous, ranganvaihdot, poikaoksat, laho, ko- rot, ylipaksut oksat ja ryhmäoksat estivät kokonaan rungonosan luokittelun mekaaniseen jalostukseen kelpaavaksi. Virheettömät rungonosat luokiteltiin jalostuskelpoisiksi. Pystypuiden mittauksissa oli teknillisesti virheet- tömiä runkoja turvemaiden männyistä (n = 1 009) vain 9 % ja kuusista (n = 297) vastaavasti 18 % (taulukko 1). Yleisimmät viat olivat männyllä mo- nivääryys, tyvilenkous, lenkous ylempänä rungossa ja ranganvaihdot ja kuusella monivääryys, tyvilen- kous ja lenkous ylempänä rungossa. Puulajien ero kuusen hyväksi oli huomattava esimerkiksi rangan- vaihtojen, ylipaksujen oksien ja poikaoksien esiin- tymisen suhteen. Puun sijainti suhteessa ojaan vaikutti erityises- ti männyn muotovikaisuuteen. Yleisimpiä vikoja olivat ojan penkalla ranganvaihdot ja tyvilenkous, alle 5 m:n etäisyydellä ojasta lenkous ja yli 5 m:n etäisyydellä ojasta monivääryys. Lenkoutta rungon ylemmissä osissa oli useimmiten ojan penkalla kas- vaneissa kuusissa, monivääryyttä ja tyvilenkoutta puun ja ojan välimatkan ollessa yli 5 m. Turvekerroksen paksuus vaikutti erityisesti ty- vilenkouden ja ylipaksujen oksien esiintymiseen. Yli 30 cm:n turvekerroksen koealoilla männyistä ja kuusista oli tyvilenkoja lähes neljännes. Ohut- turpeisilla koealoilla tyvilenkous oli huomattavas- ti harvinaisempaa. Männyllä ylipaksujen oksien osuus väheni huomattavasti turvekerroksen pak- suuden kasvaessa. Tukin suurin sallittu oksan läpimitta oli ensihar- vennuspuututkimuksissa 30 mm. Männyllä pak- suimman elävän ja kuolleen oksan läpimitat oli- vat turvemailla keskimäärin 21 ja 15 mm ja kuu- sella vastaavasti 18 ja 12 mm. Ylipaksuja oksia oli kuudessa prosentissa männyistä mutta vain yhdes- sä prosentissa kuusista. Männyllä paksuimpien ok- sien läpimitat olivat suurimmat mustikkaturvekan- kailla ja pienimmät varputurvekankailla, kuusella vastaavasti pienimmät puolukkaturvekankailla, ei- kä näitä viljavampien kasvupaikkojen välillä ollut juurikaan eroa. Oksien paksuus vaihtelee havupuillamme myös maantieteellisesti. Kuusella oksien läpimitta on to- dettu etelässä suuremmaksi kuin pohjoisessa, män- nyllä suhde on päinvastainen. Tässä tutkimuksessa männyt olivat hento-oksaisimpia Etelä-Suomessa ja paksuoksaisimpia Länsi-Suomessa. Kuuset oli- vat Etelä-Suomessa hento-oksaisempia kuin Itä- ja Länsi-Suomessa. Ensiharvennuksissa rungon oksaton osa on vielä lyhyt. Männyllä oksaton osa oli pisin varputurve- kankailla ja terveoksainen osa mustikkaturvekan- kailla. Kuivaoksainen osa oli lyhin puolukkaturve- kankailla. Kuusen laatu oli erityisesti terveoksaisuu- den perusteella paras mustikkaturvekankailla. Jäävän puuston teknillinen laatu ja tulevaisuuden tukkiodotukset Ensiharvennusten koeala-aineisto harvennettiin teoreettisesti tietokoneella noudattaen Niemistön Taulukko 1. Teknilliseltä laadultaan virheettömien runkojen osuudet kaikista koepuista turvemaiden ensiharvennusmänniköissä ja -kuusikoissa kasvupaikan viljavuuden, ojan ja puun välisen etäisyyden sekä tur- vekerroksen paksuuden mukaan. Suluissa koepuiden lukumäärät. Männiköt Kuusikot Virheettömien koepuiden osuus, % Kasvupaikan viljavuus Rhtkg - 14,3 (147) Mtkg 6,7 (373) 22,0 (127) Ptkg 9,7 (607) 21,9 (23) Vatkg 27,6 (29) - Puun etäisyys ojasta Ojan penkalla 10,2 (59) 20,0 (20) < 5 m ojasta 8,1 (74) 31,4 (35) > 5 m ojasta 9,7 (638) 19,7 (183) Turvekerros < 30 cm 14,9 (74) 28,6 (14) > 30 cm 9,7 (674) 21,0 (224) Tieteen tori Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 627 (1994) runkolukuun perustuvia harvennusohjeita laatuharvennuksen periaattein. Ajourien sijainnin vaikutusta ei otettu huomioon. Kasvamaan jääneistä männyistä 12 % ja kuusis- ta 31 % oli tekniseltä laadultaan virheettömiä (tau- lukko 2). Lähes kaikkien vikojen osuus oli jääväs- sä puustossa pienempi kuin harventamattomassa. Poikkeuksena olivat tyvilenkous ja ylipaksut ok- sat, joiden esiintymistä harvennus ei juurikaan vä- hentänyt, tyvimutkien osuus pieneni sitä vastoin huomattavasti. Kasvatettaviksi jätetyillä männyillä paksuin elä- vä oksa oli keskimäärin 23 mm ja paksuin kuollut oksa 16 mm, kuusella vastaavat läpimitat olivat 21 mm ja 13 mm. Oksat olivat molemmilla puulajeil- la paksuimmat viljavimmilla kasvupaikoilla ja ohe- nivat viljavuuden alentuessa. Oksat olivat jääväs- sä puustossa keskimäärin hieman paksummat kuin harventamattomassa. Jäävät puut olivat järeämpiä kuin poistetut, jotka oli myös valittu poistettavik- si muiden vikojen kuin oksikkuuden perusteella. Laatuharvennuksessa poistetaan pienimpien pui- den lisäksi myös metsikön suurimpia, paksuoksai- sia tai muutoin heikkolaatuisimpia puita. Poistuman määrään ei sinänsä kiinnitetä huomiota, vaan kas- vu pyritään keskittämään pitkällä aikavälillä arvok- kaimpiin puihin. Jäävässä puustossa oksaton rungonosa oli männyl- lä pisin varputurvekankailla, terveoksainen osa oli vastaavasti pisin ja kuivaoksainen osa lyhyin mus- tikkaturvekankailla. Oksavyöhykkeiden perusteella parhaat kuusikot olivat mustikkaturvekankailla. Harvennuksessa kasvamaan jääneistä männyistä 43 % ja kuusista 66 % sisälsi laatunsa puolesta sa- hapuuksi kelvollisen rungonosan. Sahapuukelpois- ten puiden osuus oli männyllä suurin varputurve- kankailla ja kuusella puolukkaturvekankailla. Tur- vemailla tulevaisuuden hakkuita varten kasvatetta- van puuston sahapuukelpoisuus on tällä perusteella ainakin kohtuullinen. Poistuman laatu ja sahapuukelpoisuus Ensiharvennuksissa poistettavat puut ovat luonnol- lisesti harventamatonta puustoa vikaisempia. Tutki- muksen koealoilla poistettiin erityisesti tyvimutkia, monivääryyttä, lenkoutta ja ranganvaihtoja sisältä- neitä puita. Poistuman männyillä paksuin elävä ok- sa oli keskimäärin 19 mm ja paksuin kuollut oksa 15 mm. Kuusikoepuilla vastaavat paksuudet olivat 16 ja 11 mm. Männyllä oksaton rungonosa oli pisin varputur- vekankailla, terveoksainen osa oli vastaavasti pisin mustikkaturvekankailla ja kuivaoksainen osa lyhyin puolukkaturvekankailla. Kuusen laatu oli ulkoisten oksavyöhykkeiden perusteella paras mustikkatur- vekankailla. Metlan aiempien tutkimusten perusteella 10–20 % ensiharvennusten hakkuukertymästä soveltuu me- kaanisen jalostuksen raaka-aineeksi sahapuuna tai pyöreänä rakennuspuuna. Turvemailla sahattavan puun mitta- ja laatuvaatimukset täyttävän puun osuus on mainittua pienempi. Harvennusmännyn hankinnan ja sahauksen kehittäminen -hankkeessa tukin ja pikkutukin kertymä oli turvemaiden ensi- harvennuksissa 2–5 m3/ha ja myöhemmissä harven- nuksissa jostain syystä vain 0–7 m3/ha. Ensiharven- nuksissa kertymä oli suurin mustikka- ja varputur- vekankailla ja pienin puolukkaturvekankailla, myö- hemmissä harvennuksissa suurin ruoho- ja pienin mustikka turvekankailla. Kivennäismailla vastaa- vat kertymät olivat ensiharvennuksissa 4–8 m3/ha Taulukko 2. Teknilliseltä laadultaan virheettömien runkojen osuudet harvennuksessa jäävistä koepuista turvemaiden ensiharvennusmänniköissä ja -kuusikoissa kasvupaikan viljavuuden, ojan ja puun välisen etäisyy- den sekä turvekerroksen paksuuden mukaan. Suluissa koepuiden lukumäärät. Männiköt Kuusikot Virheettömien koepuiden osuus, % Kasvupaikan viljavuus Rhtkg - 24,6 (57) Mtkg 8,5 (200) 32,8 (61) Ptkg 13,0 (345) 71,4 (7) Vatkg 46,7 (15) - Puun etäisyys ojasta Ojan penkalla 11,1 (36) 25,0 (8) < 5 m ojasta 7,5 (53) 55,6 (18) > 5 m ojasta 14,5 (346) 35,1 (74) Turvekerros < 30 cm 12,8 (39) 42,9 (7) > 30 cm 13,9 (382) 37,6 (93) 628 Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 Tieteen tori ja myöhemmissä harvennuksissa 8–12 m3/ha. Tässä tutkimuksessa ensiharvennuksessa poiste- tuista männyistä 13 % ja kuusista 22 % sisälsi laa- tunsa puolesta sahapuukelpoisen rungonosan tur- vemailla. Männyllä tämä osuus oli suurin varpu- turvekankailla ja kuusella puolukkaturvekankailla. Männyllä ero parhaan ja huonoimman kasvupaik- katyypin välillä oli yli 17 %-yksikköä, mutta kuu- sella vain alle 4 %-yksikköä. Eniten sahapuukel- poisia puita oli poistumasta männyllä alle 5 m:n mutta kuusella yli 5 m:n etäisyydellä ojasta. Saha- puukelpoisten puiden osuus oli molemmilla puula- jeilla suurempi ohutturpeisilla kuin paksuturpeisilla koealoilla. Rungon pienen koon ja alhaalta alkanei- den kuivien oksien vuoksi sahapuuosa oli useimmi- ten sekaoksainen sisältäen kuivia ja terveitä oksia. Vain alle prosentissa poistetuista puista oli oksaton sahapuuosa. Päätehakkuut Mänty Metsäntutkimuslaitoksen turvemaiden mäntyä saha- puuna käsittelevistä tutkimuksista on tässä vaiheessa käytettävissä tuloksia runkojen koosta ja teknillisis- tä ominaisuuksista ja näiden perusteella pääteltävis- sä olevasta sahapuukelpoisuudesta. Tutkimukset on tehty kolmelta alueelta (Häme ja Uusimaan sisäosa, Pohjois-Karjala, Pohjois-Pohjanmaa) kerättyjen tur- vemaiden päätehakkuuvaiheen metsiköiden (29 kpl, ikä 70–140 vuotta) pystykoepuiden (1 000 kpl) ja kaatokoepuiden (252 kpl) perusteella. Koepuiden keskiläpimitta oli metsiköittäin Hä- me-Uusimaalla 23 cm, Pohjois-Karjalassa 20 cm ja Pohjois-Pohjanmaalla 21 cm. Metsiköiden väli- nen järeysvaihtelu oli kaikilla alueilla hyvin suurta, mikä on tyypillistä luonnostaan suuresti vaihtelevil- le turvemaametsiköille. Kaikilla alueilla koepuiden keskijäreys oli kuitenkin selvästi pienempi kuin mitä se on ollut mäntytukkipuilla keskimäärin esim. 8. VMI:ssä (ero 2–4 cm) tai laajoissa tukkien mittaus- tutkimuksissa (ero 4–5 cm). Rungoissa oli oksatonta tyviosaa Häme-Uusi- maalla keskimäärin 3,1 m (16 %), mutta Pohjois- Karjalassa ja Pohjois-Pohjanmaalla vain alle 2 m (11 %). Terveoksainen osa oli Häme-Uusimaalla 6,0 m (38 %), Pohjois-Karjalassa 5,8 m (47 %) ja Pohjois-Pohjanmaalla 6,2 m (44 %). Tavoiteltavaa oksatonta tyvitukkia oli siis turvemaamänniköissä harvoin merkittävässä määrin sovelletuilla pituus- ja laatuvaatimuksilla. Terveoksaisen latvatukin saanti on myös ilmeisen vähäistä turvemaamänniköissä, päätellen aineiston keruussa havaitusta latvatukkio- san yleisestä mutkaisuudesta ja kuivien oksien ylei- sestä esiintymisestä muuten lähinnä terveoksaisella rungonosalla. Neljän metrin tyviosan lenkous erosi verraten vähän alueiden välillä (3,4–3,8 cm) mutta oli run- kojen järeyteen suhteutettuna pienintä Häme-Uusi- maalla ja suurinta Pohjois-Karjalassa. Metsiköiden välinen vaihtelu ylitti kuitenkin selvästi alueellisen vaihtelun. Metsiköitä, joissa tyvilenkous oli pientä, esiintyi kuitenkin lähinnä vain Pohjois-Pohjanmaal- la, täällä verraten vähäravinteisilla turvemailla. Run- gon yleistä muotoa kuvaava solakkuus (h/d1,3) oli voimakkaan pituusriippuvuuden vuoksi paras Hä- me-Uusimaalla, ja selvästi heikompi Pohjois-Kar- jalassa ja Pohjois-Pohjanmaalla. Kaikki rungon viat huomioon ottaen koepuiden virheetön tyviosa oli sekin pisin Häme-Uusimaalla 1,9 m, Pohjois-Karjalassa ja Pohjois-Pohjanmaalla vastaavasti 1,2 m. Toisin sanoen muut viat kuin ok- sikkuus aiheuttivat keskimäärin vielä huomattavan lisävähennyksen virheettömän tyvitukin pituudes- sa. Metsiköiden välinen vaihtelu oli virheettömän tyviosan pituudessa Häme-Uusimaalla 1,0–3,5 m, Pohjois-Karjalassa 0,4–1,9 m ja Pohjois-Pohjan- maalla 0,4–2,3 m. Vikojen takia sahapuusta tyvet- tävä osa oli sen sijaan lyhin Pohjois- Pohjanmaalla, keskimäärin 0,18 m, vastaavasti Häme-Uusimaalla 0,24 m ja Pohjois-Karjalassa 0,45 m. Neljän metrin tyviosaltaan suoriksi luokiteltujen runkojen osuus oli Häme-Uusimaan metsiköissä keskimäärin 27 %, Pohjois-Karjalan metsiköissä 21 % mutta Pohjois-Pohjanmaan metsiköissä pe- räti 42 %. Vaikutuksiltaan lievimmän, sahaustek- niikalla tiettyyn rajaan hallittavissa olevan tasaisen lenkouden osuus rungoista oli Pohjois-Pohjanmaalla myös suurempi kuin vakavammin muotovikaisten runkojen osuus. – On huomattava, että tukkitasolla poikkeamat suoruudesta aiheuttavat paitsi saannon pienenemistä sahauksessa ja sorvauksessa myös laa- dun alenemista sahatavaran vajaasärmäisyyden ja viilun vajaamittaisuuden, reikäisyyden ja repalei- Tieteen tori Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 629 suuden lisääntyessä ja reaktiopuun eli lylyn lisään- tymistä puuaineessa. Virheetön neljän metrin tyvitukki saatiin Häme- Uusimaan metsiköissä keskimäärin 14 prosentista runkoja, mutta Pohjois-Karjalassa vain 3 prosen- tista ja Pohjois-Pohjanmaalla 5 prosentista runko- ja. Osuudet ovat vaatimattomia siihen nähden, että normaaleissa kivennäismaamänniköiden päätehak- kuissa virheetön tyvitukki saadaan yleensä joka kol- mannesta tai joka toisesta tukkipuurungosta. Muu kuin virheetön tyvitukki saatiin ilman tyveämistä Häme-Uusimaan metsiköissä keskimäärin 47 pro- sentista, Pohjois-Karjalassa 53 prosentista ja Poh- jois-Pohjanmaalla 55 prosentista runkoja. Tyvettä- vien ja kokonaan tukkipuuna hylättävien runkojen yhteisosuus oli Häme-Uusimaan metsiköissä keski- määrin 31 % ja Pohjois-Karjalassa 34 % mutta Poh- jois-Pohjanmaalla vain 17 %. Puustojen kokoerois- ta johtuen pikkutukkipuiden osuus oli myös suurin Pohjois-Pohjanmaalla, 23 %, joista kaksi kolmas- osaa oli tyviosaltaan sahapuukelpoisia. Häme-Uu- simaalla ja Pohjois-Karjalassa pikkutukkipuiden osuus oli noin 10 %. Kuusi Metsäntutkimuslaitoksen tutkimuksessa Kuusen laatu- ja arvosuhteet 1994–95 kerätystä tukkipui- den aineistosta on käytettävissä tuloksia pääte- hakkuuvaiheen ja sitä lähentelevän (ikä 60–140 vuotta) korpikuusen rungon ja puuaineen ominai- suuksien ja sahapuulaadun ja -arvon vertailemi- seksi kivennäismaiden luontaisesti syntyneeseen ja istutettuun kuuseen. Aineisto käsittää yhteensä 240 kaatokoepuuta 48 kuusivaltaisesta metsiköstä, joista on kolmannes kutakin maapohjan ja syntyta- van yhdistelmää. Aineisto on peräisin neljältä mer- kittävältä kuusen kasvatus- ja käyttöalueelta maan eteläosasta, joilla kasvuedellytykset ovat erilaisia lämpösumman, kuusimaiden viljavuuden, ilmaston mereisyyden/mantereisuuden ja maanpinnan korkeu- den mukaan. Tulokset on julkaistu yksityiskohtai- sesti Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja -sarjan julkaisuissa 841 ja 855. Ojitettujen korpien kuusitukkipuilla havaittiin ja voitiin tulosten pohjalta päätellä olevan seuraavia keskimääräisiä eroja runkojen, tukkien ja puuaineen ominaisuuksissa verrattuna kivennäismaiden luon- taisesti syntyneisiin ja istutettuihin puihin. Plussia: + Ohuemmat vuosilustot, erityisesti tyvitukkiosassa ja sahauksessa sydäntavaraksi tulevassa ytimen vierei- sessä puussa + Tyvitukkiosassa ja siinä varsinkin ytimen viereisessä puussa korkeampi puuaineen tiheys ja täten paremmat mekaaniset ominaisuudet; muussa tukkiosassa jossain määrin alhaisemmat arvot kuin kivennäismaiden luontaisesti syntyneissä mutta korkeammat kuin istutetuissa kuusissa + Ei ilmeisiä oireita nuorpuuongelmista – ytimen lähei- set lustot ohuita + Pienemmät terveet oksat + Poikaoksia tyvitukissa vähemmän ja pienempiä, muussa tukkiosassa kuitenkin selvästi enemmän ja suurempia Miinuksia: – Ikään nähden pienempi kokonaisjäreys ja varsinkin pienempi tukkipuun tilavuus – kuitenkin täysin riit- tävä sahaukseen ja sorvaukseen – Vuosilustojen leveys kasvanut jopa moninkertaiseksi ojituksen jälkeen – äkilliset vaihtelut voivat olla ris- kitekijä jatkojalostuksessa – Ulkoisesti oksaton tyvitukkiosa lyhyempi kuin kiven- näismaiden luontaisesti syntyneissä mutta kuitenkin pidempi kuin istutetuissa kuusissa – Ulkoisesti terveoksainen osa alkaa ylempää kuin kivennäismaiden luontaisesti syntyneissä mutta kui- tenkin alempaa kuin istutetuissa kuusissa – Enemmän oksakyhmyjä ja kuolleita oksia, vähemmän terveitä oksia – Hieman suuremmat kuolleet oksat – Rungot lyhyempiä ja ilmeisesti tyvekkäämpiä ja ilmeisesti myös tyvimutkaisempia (pehmeä kasvu- alusta – Useammin ja jossain määrin enemmän lylyä tyvi- tukkiosassa – laajuus kuitenkin epäselvä ja vaikeasti mitattavissa Tässä tutkimuksessa normaalitukin osuus oli korpi- kuusikoissa 2–3 %-yksikköä pienempi kuin kiven- näismaiden luontaisissa kuusikoissa ja samasta kes- kijäreydestä ja lähes 50 vuotta alhaisemmasta iästä huolimatta 0,5–2 %-yksikköä pienempi kuin istu- 630 Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 Tieteen tori tuskuusikoissa. Vaneritukin osuus oli sama korpi- kuusikoissa ja luontaisissa kivennäismaakuusikois- sa, noin yhden prosenttiyksikön korkeampi kuin is- tutuskuusikoissa. Pikkutukin osuus oli korpikuusi- koissa vastaavasti 1–3,5 %-yksikköä suurempi kuin kivennäismaiden luontaisissa kuusikoissa ja vane- ritukkia priorisoivaa apteerausvaihtoehtoa lukuun ottamatta 0,2–1,4 %-yksikköä korkeampi kuin ki- vennäismaiden istutuskuusikoissa. Mekaanisen puunjalostuksen raaka-aineen talteenoton jälkeen ylijäävän kuitupuun osuus oli korpikuusikoissa 0,5–1,5 %-yksikköä suurempi kuin kivennäismai- den luonnonkuusikoissa. Päätelmiä Ensiharvennusleimikot Ensiharvennus on puiden laadun ja kasvun kannal- ta tärkeä metsänhoidollinen toimenpide, jonka hou- kuttavuutta metsänomistajan näkökulmasta vähen- tävät hakkuun pieni kertymä ja korkeat kustannuk- set. Harvennuksen laiminlyönti pienentää metsien kasvua, hakkuumäärää ja puuston keskikokoa, ja kasvattaa korjuukustannuksia. Ensiharvennuksen on todettu vaikuttavan puuston kehitykseen niin myön- teisesti, että se korvaa korjuukustannukset monin- kertaisesti. Lisäksi ensiharvennus voi olla metsän- omistajalle myös tulonlähde. Tämän tutkimuksen tulosten perusteella myös tur- vemailla osa harvennuskertymästä soveltuu laatunsa puolesta puutuoteteollisuuden raaka-aineeksi. Sa- hauskelpoisuutta rajoittava tekijä on ennemminkin puiden pieni koko, jonka vuoksi mahdollisia puu- tavaralajeja ovat kuitupuun lisäksi lähinnä pikku- ja lyhyttukit, kuin poikkeuksellisen heikko laatu. Verrokkina käytetyssä kivennäismaiden aineistossa runkojen teknillistä laatua alensi puiden vikaisuus erityisesti lehtomaisten kankaiden männiköissä ja kuivahkojen kankaiden kuusikoissa. Turve- ja kivennäismaiden puut erosivat toisistaan selvimmin lenkouden, mutkien, tyvimutkien, monivääryyden, poikaoksien ja ylipaksujen oksien esiintymisen suhteen; vioista kolme ensimmäistä olivat yleisempiä turvemailla ja kolme jälkimmäistä kivennäismailla. Kivennäis- ja turvemaiden ero runkovikojen esiintymisessä oli hypoteesia pienempi. Harvennuskustannuksia voidaan alentaa huoleh- timalla taimikonhoidosta oikea-aikaisesti. Taimi- konhoidon on todettu parantavan korjuukelpoisuut- ta poistettavan rungon keskikoon suurenemisen ja pienem pien läpimittaluokkien puiden lukumäärän vähenemisen kautta. Taimikonhoito parantaa myös puuston laatua, ja esimerkiksi hyvän tukkiaihion si- sältävien jäävien puiden osuuden on todettu olevan suurempi leimikoissa, joissa taimikonhoito on teh- ty, kuin hoitamattomissa leimikoissa. Kahdeksannen ja yhdeksännen valtakunnan metsien inventoinnin tuloksia vertailtaessa on havaittu, että hyvän met- sänhoidollisen laadun omaavien nuorten kasvatus- metsiköiden määrä on vähentynyt yli 7 %-yksiköllä. Vielä on arvailujen varassa, millainen tämä kehitys on ollut turvemailla. Päätehakkuuleimikoiden mänty Turvemaiden päätehakkuumännyn myönteisiä laa- dullisia piirteitä ovat hidaskasvuisuus ja sydäntava- ran ohutlustoisuus, korkea tiheys ja tästä seuraavat hyvät mekaaniset ominaisuudet sekä nuorpuuongel- mien todennäköinen puuttuminen. Kielteisiä piir- teitä ovat varsinkin ikään nähden vaatimaton järe- ys, epätasainen vuosiluston leveys ja siitä seuraavat puuaineen poikkeuksellinen ulkonäkö ja mahdolli- set kuivaus- ja työstöongelmat (halkeilu, lohkeilu), sydäntavaran kuivaoksaisuus (oksat voivat silti olla pieniä) sekä runsaat runkomuotoviat ja niistä puu- aineeseen aiheutuvat lyly, vino- ja poikkisyisyys, tältä osin alentunut lujuus ja kuivausviat (vääntyily, kieroutuminen). Apteeraus ja sisäisen laadun päät- teleminen ulkoisten tekijöiden perusteella on soilla erilaista ja ilmeisesti epävarmempaa kuin kangas- mailla: saadaanko aidosti oksatonta tyvitukkia (mi- nimipituus) ja/tai terveoksaista latvatukkia? Tukin kokoisen mutta sen laatuvaatimukset alittavan run- gon osan osuus eli ns. tukkivähennys on suomänni- köissä suurempi kuin normaalisti kivennäismänni- köissä. Lieventämällä tukin pituusvaatimusta nykyi- sin yleisestä 3,7 metristä esim. 2,5 metriin, jolloin rungon muotovikojen vaikutus tukin suoruuteen pie- nenee ja saadaan talteen lyhyetkin oksikkuudeltaan tasalaatuiset rungonosat, on mahdollista lisätä huo- mattavasti erityisesti oksattoman tyvitukin mutta il- meisesti myös terveoksaisen latvatukin kertymää. Tieteen tori Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 631 Vielä keskeneräisten tutkimusten perusteella tur- vemaiden päätehakkuumänniköiden tyvitukin voi- daan laajassa mielessä arvioida olevan sopivaa raaka-ainetta vähintään standardirakennus- ja pak- kaussahatavaraan, mahdollisesti ns. luontaisesti la- honkestävään tai CCA-kyllästystä lievemmän pin- takäsittelyn vaativaan puutavaraan ulkorakentami- sessa ja ilmeikkääseen punahonkaan sisustuksessa ja huonekaluissa. Välitukista saadaan epäilemättä sopivaa raaka-ainetta puu- ja hirsitaloteollisuudelle ja harvennusten (suorasta) pikkutukista rakennussa- hatavaraa, pientä pyöreää rakennuspuuta ja parrua. Kuva 3. Rungon muoto ojitetuilla turvemailla riippuu myös sijainnista suhteessa ojaan. Kruunupyy. Kuva Erkki Verkasalo. Kuva 2. Tyvilenkous ja sisäinen kuivaoksaisuus ovat yleisiä piirteitä ojitetuilla soilla kasvaneissa männyissä. Lenkous ja muut poikkeamat suoruudesta aiheuttavat mm. saha- tavaran saannon alenemista ja vajaasärmäisyyttä sekä ly- lypuuta ja mahdollisesti sen mukanaan tuomia kuivaus- ja työstöongelmia. Tässä läpisaheita ensiharvennusmännystä. Kalajoki. Kuva Tapio Wall. Kuva 1. Laatuharvennus myös heikkolaatuisia, järeitä pui- ta poistaen sopii yleensä rämemännikköihin. Ilomantsi. Kuva Erkki Verkasalo. Kuva 4. Turvemaiden mäntyä tai kuusta sahattuna tai pyöreänä rakennuspuuna voidaan käyttää esimerkiksi piharakennuksissa. Joensuu. Kuva Henrik Heräjärvi. 632 Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 Tieteen tori Ainakin latvapikkutukista saadaan jossain määrin terveoksaista sahatavaraa huonekalu- ja puusepän- puuksi. Harvennuspuiden tyvitukin soveltuvuudesta näihin tarkoituksiin tai rakennuspyöröpuuksi ei voi- da vielä esittää varsinaisia johtopäätöksiä. Turvemaiden mäntytukista saatavan sahatavaran käytöstä jatkojalostuksessa voidaan vielä esittää vasta arvailuja. Käyttömahdollisuuksia lienee ai- nakin puu- ja hirsitaloteollisuudessa, osin raken- nuspuusepänteollisuudessa ja mahdollisesti piha- ja ympäristörakentamisessa. Tärkein käyttö lienee kuitenkin standardisahatavaralaaduissa, lähinnä rakenne- ja pakkaussahatavarat. Erityisesti raken- nesahatavaroissa lienee kuitenkin löydettävissä nykyistä kannattavampia käyttökohteita modernin puurakentamisen (mm. platform, precut, timber fra- ming) tarvitsemissa mitallistetuissa ja määräpitui- sissa tuotteissa. Päätehakkuuleimikoiden kuusi Ennakkoarviot korpikuusten laadusta näkyivät tu- loksissa varsin hyvin joskin vaikutuksiltaan useim- pien puutavaran ja puuaineen laatutekijöiden osalta oletettua pienempinä. Hakkuukertymän, sen puu- tavaralajirakenteen ja perusjalostuksen tuotesaan- non kannalta olennaiset rungon järeys ja tukkiosan koko ja dimensiot olivat suhteellisesti haittapuolia, mutta merkitseviä runkomuotoeroja ei kapenemisen osalta havaittu. Suurimmat laatuerot olivat yleen- sä tyvitukkiosassa, varsinkin vuosiluston leveyden ja puuaineen tiheyden suhteen eduksi ja lylypuun esiintymisen ja osuuden suhteen haitaksi. Oksik- kuuserot olivat varsin pienet, joskin korpikuusissa tyvitukkiosan yläpuolinen rungonosa oli verraten kuivaoksainen. Turvemaiden kuusitukin voidaan päätellä olevan varsin hyvää rakennuspuuta ilmeisen hyvien puu- aineen mekaanisten ominaisuuksien ansiosta, sekä rakennesahatavaraksi, moniin rakennuspuusepän- teollisuuden tuotteisiin (liimapuu, aihiot, tuoteosat) että vaneriin ja kertopuuhun. Huonekalu- ja puu- sepänkuusen sahaajat ovat käytännössä karttaneet korpikuusikoita arvellun ja usein myös kohdatun kuivaoksaisuuden, lylyn ja pihkataskujen vuoksi. Nämä viat toisaalta vaikeuttavat kuivausta ja työs- töä ja aiheuttavat tuotteisiin kaupallista arvoa alenta- via tai hylkäykseen johtavia laatuvikoja. Erityisesti kuivausta on pidetty ongelmallisena korpikuusella. Vaikka kiekkonäytemittausten perusteella korpi- kuusissa esiintyi enemmän ja laajemmin kuivaus- vikoja aiheuttavaa lylypuuta kuin kivennäismaiden kuusissa, lylypuun huomioon ottaminen saheiden laatuluokituksessa alensi suhteellisesti vähiten kor- pikuusten sahattavan osan yksikköarvoa tässä tut- kimuksessa. Samassa sahatavarakappaleessa ojitusvaikutuksen seurauksena joskus äkillisesti kasvanut vuosiluston leveys voi aiheuttaa halkeilua ja lohkeilua kuivauk- sessa ja työstössä. On mahdollista, että tämä ilmiö esiintyy kuusella männyn tavoin; esim. hirsitalo- teollisuudessa on havaittu tällaista lohkeilua, ar- veltuna syynä tehokas kertalannoitus tai poikkeuk- sellisen voimakas harvennusreaktio. Korpikuusen sisäiseen terveoksaisuuteen ja tä- ten huonekalu- ja puusepänteollisuudessa haluttu- jen terveoksaisten sahatavaralaatujen saatavuuteen voidaan ottaa kantaa vasta sahetutkimusten perus- teella, koska kuusen sisä- ja ulko-oksikkuuden yh- teys ei ole kovin selvä. Tämä myös vaikeuttaa ok- sikkuuslaadun päättelemistä leimikon tai rungon ulkoisten tunnusten perusteella, joten kuusitukki- leimikon ennakkomittauksen hyötyihin voidaan tältä kannalta suhtautua varauksella. Huomionar- voista on, että kuusella on latvusrajan perusteella päätellyn ns. terveoksaisen osan sisällä paljon eri- kokoisia kuolleita oksia, mikä edelleen vaikeuttaa ulkoista laatuarviointia, varsinkin tuote- ja asiakas- lähtöisestä näkökulmasta. Näiden seikkojen kuten myös edellisessä kappaleessa mainittujen puutava- ran ja puuaineen ominaisuuksien käytännöllisten vaikutusten arvioimiseksi tarvitaan myös jalostus- ja käyttökokeita. Tässä tutkimuksessa oli aineistona ulkoisesti sil- mävaraisesti normaalin suoria ja lahottomia puita. Rungon mutkaisuuden, lenkouden ja muiden suo- ruuspoikkeamien eroja ei siis voida luotettavas- ti päätellä. Oletettavaa on, että tyvimutkaisuus ja siihen liittyvät soikeus, lyly, ytimen epäkeskisyys ja vino- ja poikkisyisyys ovat turvemailla pehmeän kasvualustan vuoksi laatuongelma myös kuusella, männyn tavoin. Nykyistä lyhyempinä tukkeina sa- haaminen pienentäisi ilmeisesti haittavaikutuksia sahatavaran saantoon ja laatuun. Lahoisuuden voitaisiin periaatteessa päätellä ole- Tieteen tori Metsätieteen aikakauskirja 4/2002 633 van korpikuusissa verraten yleistä niiden korkean iän vuoksi. Tätä hypoteesia tukevat joskus esitetyt arviot kasvupohjan happamuuden ja lahon esiinty- misen yhteydestä. Toisaalta kuusen tyvilahoa aiheut- tavan maannousemasienen on arveltu olevan turve- mailla harvinaisempaa kuin kivennäismailla eivätkä käytännön havainnotkaan korpikuusen tyvilahosta ole olleet mitenkään hälyttäviä. Kirjallisuutta Boren, H. 2000. Pienpuun käytön lisääminen mekaa- nisessa puunjalostusteollisuudessa. Esiselvityksen loppuraportti. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 761. 58 s. Kellomäki, S. , Lämsä, P., Oker-Blom, P. & Uusvaara, O. 1992. Männyn laatukasvatus. Silva Carelica 23. 133 s. Korhonen, K. T. & Tomppo, E. 1999. Onko metsänhoidon taso romahtanut? Metsätieteen aikakauskirja 1/1999: 134–138. Niemistö, P. 1994. Männikön ensiharvennus ala-, ylä- tai laatuharvennusta käyttäen. Folia Forestalia – Metsä- tieteen aikakauskirja 1994(1): 19–32. Nuutinen, T., Hirvelä, H., Hynynen, J., Härkönen, K., Hökkä, H., Korhonen, K.T. & Salminen, O. 2000. The role of peatlands in Finnish wood production – an ana- lysis based on large-scale forest scenario modeling. Silva Fennica 34(2): 131–153. Stöd, R. 2000. Ensiharvennuskuusikoiden ja männiköi- den ulkoinen laatu ja pyöreän rakennuspuun kertymä. Metsäteknologian ja puutalouden pro gradu. Joensuun yliopisto. 67 s. — , Sirén, M., Tanttu, V. & Verkasalo, E. 2002. Jäävän puuston ja poistuman tekninen laatu ensiharvennus- männiköissä. Käsikirjoitus. Verkasalo, E. 2002. Turvemaiden mänty sahapuuna. Jul- kaisussa: Nurmi, J., Verkasalo, E. & Kokko, A. (toim.). Pohjanmaan puunlaatu ja -käyttö. Metsäntutkimuslai- toksen tiedonantoja 861. s. 115–128. — & Maltamo, M. 2002. Ojitettujen korpien ja kiven- näismaiden kuusitukkirunkojen ja puuaineen laatu- ja arvoerot. Julkaisussa: Saranpää, P. & Verkasalo, E. (toim.). Kuusen laatu ja arvo. Vuosina 1984–2001 toteutettujen tutkimusten loppuraportti. Metsäntutki- muslaitoksen tiedonantoja 841. s. 91–113. — , Sairanen, P., Yli-Kojola, H., Maltamo, M. & Melén, P. 2002. Kuusen laatu ja arvo sahauksessa. Julkaisus- sa: Riekkinen, M. & Verkasalo, E. (toim.). Itä-Suo- men puunlaatu ja käyttö. Tutkimuspäivä Kuopiossa 23.10.2001. s. 87–109. Wall, T., Fröblom, J., Heikkilä, A., Kilpeläinen, H., Lind- blad, J., Song, T., Stöd, R. & Verkasalo, E. 2002. Har- vennusmännyn hankinnan ja sahauksen kehittäminen. Wood Wisdom -tutkimusohjelman hankekonsortion loppuraportti. Käsikirjoitus.  MMM Reeta Stöd, MMM Tapio Wall, MMM Harri Kil- peläinen ja prof. Erkki Verkasalo, Metsäntutkimuslaitos, Joensuun tutkimuskeskus Sähköposti etunimi.sukunimi@metla.fi