|
Tavoitteet
Hankkeessa tutkitaan hieskoivikoiden, haavikoiden ja lepikoiden biologista, teknistä ja taloudellista käyttökelpoisuutta energiapuuksi ja vertaillaan taloudellisesti erilaisia energia- ja ainespuukasvatuksen vaihtoehtoja. Energiapuun tuotannossa tutkitaan sekä tavanomaisia metsänhoidon menetelmiä että vesametsänkasvatusta. Koivun kasvatuksessa painotetaan tavanomaiselle puuntuotannolle ongelmallisia kasvupaikkoja kuten soita ja turvetuotannosta vapautuvia suonpohjia. Energiaksi käytettävä puu voi olla joko metsänkasvatuksen päätuote tai sitä kertyy perinteisen ainespuukasvatuksen rinnalla. Hankkeessa selvitetään myös eri puulajien ominaisuuksia energiapuuna (lämpöarvo, tuhka, alkalimetallit), korjuuta (kokopuukorjuun menetelmät), varastointia (vaikutus ominaisuuksiin) ja jatkojalostusta (koivukokopuu pellettien raaka-aineena, biorefinery).
Tulokset
Suonpohjalla biomassaa koivu-, leppä tai pajuviljelmilläSuomessa turvetta nostetaan noin 50 000 ha suoalalla. Turvetuotannosta vapautuvista alueista valtaosa tullaan metsittämään. Suonpohjien typpipitoisuus on usein korkea, mutta kivennäisravinteiden pitoisuudet alhaiset ja turpeenpaksuus vaihteleva. Tutkimuksessa tarkasteltiin voitaisiinko energiatuotantoa suonpohjalla (Haapaveden Piipsanneva) jatkaa turpeennoston päätyttyä kasvattamalla siellä tiheinä viljelminä hies- tai rauduskoivua, harmaaleppää, kotimaisia pajulajeja (jokipaju, kiiltolehtipaju) tai jokipajua ja leppää sekakasvustona. Lisäksi tutkittiin lisääkö intensiivinen lannoitus tuotosta 18-19 vuoden tutkimusjaksolla. Myös puiden ravinteiden käyttöä tutkittiin. Istutustiheys koivuilla ja lepillä oli 20 000 tainta hehtaarilla ja pajuilla 40 000 pistokasta hehtaarille. Tutkimuksen mukaan tiheiden lehtipuuviljelmien biomassatuotos voi olla suonpohjalla varsin korkea. Suurin lehdetön maanpäällinen kuiva-ainetuotos koko tutkimusjakson aikana saavutettiin lannoitetulla kiiltolehtipajulla (123 t/ha). Tuotos oli jopa hieman korkeampi kuin suonpohjilla on tavallisesti saatu ulkomaisilla pajuilla lyhytkiertoviljelykokeissa. Lannoitettujen hies- ja rauduskoivujen sekä harmaalepän tuotos oli hieman pienempi (112, 108 ja 85 t/ha). Sekakasvustona jokipaju ei menestynyt. Kotimaisten pajujen kuiva-ainetuotos oli suurimmillaan 10-vuoden iässä (kiiltolehtipaju 7,9 t/ha/v, jokipaju 5,6 t/ha/v), mikä tutkimuksen mukaan lieneekin sopiva kiertoaika kotimaisille pajuille biomassatuotannossa. Koivuja ja leppää on kasvatettava huomattavasti pidemmällä kiertoajalla. Myös koivujen vuotuinen tuotos oli varsin suuri, keskimäärin 5,7-5,9 t/ha. Tutkimuksen mukaan NPK- lannoitus lisäsi koivujen tuotosta tutkimusjakson aikana 14-29 t/ha ja PK-lannoitus harmaalepän tuotosta 25 t/ha. Harmaalepät sitoivat enemmän typpeä, fosforia, kaliumia, kalsiumia ja magnesiumia tuotettua biomassayksikköä kohti kuin hies- tai rauduskoivut. Hytönen, J. & Saarsalmi A. 2009. Long-term biomass production and nutrient uptake of birch alder and willow plantations on cut-away peatland. Biomass and Bioenergy 33: 1197-1211.Nopeakasvuisen puun korjuu ja laatu energiapuuna Puun pelletöinnin tutkimusta tehtiin tarkastelemalla pellettien mekaanista kestävyyttä ja hienojakeen määrää ja pellettien laatua. Mittaukset tehtiin standardien mukaan (CEN 15210-1 ja 3310-2). Siirrettävällä pelletointilaitteistolla kokopuukoivusta valmistettujen pellettien hienojakeen määrä oli 8,2 % ja pelletit luokittuivat CEN-luokituksessa luokkaan F3.0. Hienojakeen määrä oli suurempi kuin kaupallisilla pelleteillä. Mänty-, koivurangasta ja kokopuukoivusta Pellavapojat Oy:n kehittämällä laitteistolla valmistettujen pellettien pituusjakauma, loppukosteus ja tilavuuspaino mitattiin. Tiheän koivikon avohakkuussa ja korjuussa tutkittiin palstahaketusta mm. Valmet 801 Combi BioEnegy –laitteistolla. ja John Deere 745 joukkokäsittelykouralla Selvitettiin hakkuriharvesterien työajanmenekin rakennetta työvaiheittain. Kokeen yhteydessä selvitettiin myös mahdollisuuksia koneellisen korjuun yhteydessä tehtävän aisaamiseen. Aisaamisen tarkoituksena on nopeuttaa puun kuivumista ja parantaa siten laatua. Kokeessa kuoriutumisprosentti oli noin 6 %. Hieskoivukokeiden perusteella, joita on mitattu 20-30 vuotta noin viiden vuoden välein näyttää, että jo nykyisillä energiapuun ja kuitupuun hintasuhteilla olisi edullisinta kasvattaa Pohjanmaan ja Lapin hieskoivikot puhtaasti energiapuuksi. Taimikonharvennus 4-5 pituudessa tiheyteen 2500 kpl/ha näyttää kannattavalta, mutta varsinainen harvennushakkuu ei tämän kokeen perusteella ole kannttava.
Vastaava tutkija
Hytönen, Jyrki Hankkeen kesto 2007 - 2011
Asiasanat
Biomassatuotos, Haapa, Harvennus, Hieskoivu, Kannattavuus, Kiertoaika, Lannoitus, Lämpöarvo, Suometsät
Hankkeen vaihe: päättynyt
Huom! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin aikanaan Metsäntutkimuslaitos Metlan tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää päivitetä. Ole hyvä ja tarkista löytyykö hankkeen ajantasaisia tietoja uudesta Luken tutkimustietojärjestelmästä.
|
