Kasvavate puude vigastamine harvendusraietel

Metsade majandamisel on oluline hoida puistuid pidevalt heas tervislikus seisundis ja optimaalselt kasvavatena. Selle saavutamiseks tehakse õigel ajal ja kvaliteetselt hooldusraieid, võttes arvesse puistute majanduslikku ja ökoloogilist väärtust. Hooldusraietel on mitu eesmärki: kasvavatele puudele optimaalse kasvuruumi kujundamine, raiutavate puude (looduslikult välja langevate puude) puidu kasutuselevõtmine, puistu elurikkuse ja hea tervisliku seisundi soodustamine ning koosseisu ja tootlikkuse parendamine. Nii valgustusraied nooremaealistes kui ka harvendusraied keskealistes puistutes peavad võimaldama alles jäävatel väärtuslikel ja elujõulistel puudel hästi kasvada. Ideaaljuhul saadakse harvendusraie tulemusena optimaalse tihedusega tuuleja lumekindel puistu. Õigel ajal harvendamata jäetud puistus kasvavad seevastu puud pikaks ja liiga peenikeseks ning puudevaheline konkurents muutub ülemäära tihedaks (Zimelis et al., 2019).

Hooldusraietega kaasnevaid kahjustusi on probleemina käsitletud juba alates 1950-ndatest aastatest (Gapšytė, 2003). Valgustusraietel, mida tehakse enamasti võsa-või mootorsaagidega ning kus raiutud puud jäetakse raielangile looduslikult lagunema, on kasvavate puude vigastamine ja pinnase kahjustamine harvaesinev probleem. Harvendusraietel kasutatakse masinaid aga nii puude raiumiseks kui ka puidu kokkuveoks, mistõttu esineb raielankidel sageli kasvavate puude mehaanilisi vigastusi ning pinnase kahjustusi. Raietöödel ei ole kahjustusi võimalik täielikult vältida, mistõttu on oluline neid vähendada. Varasemad uuringud näitavad, et Harvendusraietel tekib tüvevigastusi kõige enam harvesterraiel (Palander et al., 2019). Tüvevigastused tekivad eelkõige puude langetamisel (Eriksson et al., 1999), kuid ka langetatud puu töötlemisel võib vigastada nii kasvama jäävate puude tüve kui ka juurekaela piirkonda. Kokkuveol vigastatakse tüvesid eelkõige koormapostiga riivates, eriti juhul, kui kokkuveotee pole piisava laiusega (Kärhä et al., 2004). Enamik juurevigastustest tekitatakse puidu kokkuveol. Harvendusraietel kasutatavad masinad on sageli rasked ja puude lähedal sõitmine avaldab seetõttu suurt mõju just nende juurtele, seda eriti nõrgema kandejõuga pinnasel (Eriksson et al., 1999). Juurte vigastamise tõenäosus on suurem kuusikutes kuuskede pinnalähedasema juurestiku tõttu (Puhe, 2003). Juurevigastuste tagajärjel, eriti soojal aastaajal tehtud raiete korral, suureneb seenhaiguste leviku risk allesjäävatel puudel (Sibul, 2006).

Uurimuse eesmärk on selgitada kasvavate puude vigastamise ulatus ja põhjused, mis tekivad harvendusraiete käigus tavapärase metsamajandusliku tegevuse raames SA Järvselja Õppeja Katsemetskonna puistutes.

Välitööd toimusid 2017. ja 2019. aastal Järvselja Õppeja Katsemetskonnas juhuslikult valitud 30 harvendusraielangil kogupindalaga 66,58 ha. Raied tehti aastatel 2016–2019. Harvesterraie toimus 16 langil harvesteridega Valmet 911, Timberjack 770E ja Timberjack 1070E, käsitsi raiuti mootorsaega 14 langil. Kokkuvedu tehti 4 langil forvarderiga Timberjack 810B ja 26 langil põllumajandustraktoritega MTZ-82, Zetor Proxima 120 ja Valtra N134A. Raielangid paiknesid angervaksa (13 lanki), jänesekapsa-mustika (6 lanki), jänesekapsa-kõdusoo (5 lanki), jänesekapsa (3 lanki), mustika (2 lanki) ja jänesekapsa-pohla (1 lank) kasvukohatüüpides. Raielankide üldandmed on esitatud lisas 1.

Kasvavatele puudele tekitatud mehaanilisi vigastusi hinnati igal raielangil kahe kokkuveotee vahelisel alal, kus kasvas peale raiet vähemalt 100 puud. Välitööde käigus loendati terved ja vigastatud puud ning igal vigastatud puul hinnati vigastusi visuaalselt. Vigastuste puhul märgiti paiknemiskoht (juure-, juurekaelavõi tüvevigastus) ja tõenäoline tekkepõhjus.

Vigastuste tekkepõhjused jaotati järgnevalt:

• Kukkuv puu (langetatav puu) – enamasti koorevigastused, suunaga ülevalt alla. Vigastus võib tüvel olla väga pikk ning selliselt kahjustatud puid võib paikneda puistus ka kokkuveoteedest kaugemal. Kukkuva puu kahjustus võib esineda ka juurekaelal kukkuva puu löögi tõttu.

• Tõstukinoolega riivamine – enamasti koorevigastused, suunaga küljelt, maksimaalsel kõrgusega 3,5–4 meetrit. Kokkuveotee äärsetel puudel esineb kahjustust sagedamini.

• Koormapostiga riivamine – kokkuveotee ääres kasvavate puude tüvedel teepoolsel küljel. Vigastused esinevad ligikaudu 1,3–3 meetri kõrgusel ning tekivad, kui väljaveotee ei ole piisavalt lai ja haagise või haakemooduli ühe ratta alla satub takistus (kivi, känd, maapinnalohk), mistõttu haagis kaldub liigselt ja koormapost riivab kasvavat puud. Enamasti on tegu koorevigastusega. Suurem oht selliste vigastuste tekkimiseks on kokkuveoteede pöördekohtadel, kus puud on teele liiga lähedale kasvama jäetud.

• Haaratsiga riivamine – enamasti koorevigastused, mis tekitatakse, kui sortimendikimp või nott on asetatud kasvava puu juurde ja seda hooletult haarates vigastatakse kasvava puu juurekaela või tüve alumist osa juurekaela lähedalt.

• Kimbuga löök – hooletusest kimbu tõstmisel kasvava puu tüvele kimbuga tekitatud vigastus. Enamasti on tegemist koorevigastusega.

• Puu töötlemine – külgsuunaline vigastus puu tüvel (mitte kõrgemal kui 2 meetrit) või juurekaelal. Lõikepeaga puud hoolimatult töödeldes (laasides ja järgates) tabatakse tüükaotsaga kasvavat puud või tekitatakse vigastus kasvava puu juure-kaelale töödeldavat puud edasi lohistades. Enamasti on vigastus väikesepinnaline.

• Sae sisselõige – mootorsaega tekitatav vigastus, mida sae hoolikal käsitsemisel on võimalik vältida. Enamasti puiduvigastus, mis tekitatakse kõrvuti kasvavaid puid langetades puude läheduse tõttu.

• Lõikepea sae sisselõige – harvesterraie vigastus, enamasti puiduvigastus, mis tekitatakse kõrvuti kasvavaid puid kimbust lõigates.

• Lõikepeaga (korpusega) riivamine – enamasti koorevigastus, mis tekitatakse kasvama jäävatele puudele, kui puud asetsevad liiga tihedalt ja lõikepeal on vähe manööverdamis-ruumi. Oht suureneb kimbust langetamisel (eriti kännuvõsutekkelistes puistutes õigel ajal tegemata jäänud või ebapiisava valgustusraie korral) ja kasutades harvendusraieks mittesobivaid masinaid.

• Rattaga/lindiga tekitatud vigastus. Enamasti juurevõi juurekaelavigastused, mis tekivad masina ratta või lindi ülesõidu korral kokkuveoteede läheduses kasvavatel puudel. Nii koorekui ka puiduvigastused. Pehmema pinnase korral võib ratas ka juured läbi lõigata. Need vigastused on kuusikutes olulisteks juurepessuga nakatumise kohtadeks.

Analüüsimaks raietöödel tekkivaid kahjustusi rühmitati raielangid järgmiselt: harvesterraieks (16 lanki) ja käsitsi raieks (14 lanki) ning suvisteks (10 lanki) ja talvisteks (20 lanki) raieteks.

Kokkuveoteede alla jääva pindala hindamiseks mõõdeti raielangil 50-meetrise mõõdulindiga kõigi kokkuveoteede pikkused. Kokkuveoteede laiuseid mõõdeti valikuliselt raielangi erinevatest osadest ja ka kokkuveoteede pöördekohtadelt, kus tekitatud jäljed olid laiemad. Kokku tehti kokkuveoteede laiuse kirjeldamiseks igal langil kümme mõõtmist.

Andmete analüüsimiseks ja diagrammide koostamisel kasutati arvutiprogramme R ja Microsoft Excel. Keskmiste võrdlemisel kasutati Studenti t-testi.

Kokku mõõdeti raielankidel 3582 puud, millest 279 olid raie käigus vigastatud. Vigastatud puude arv hektari kohta (± standardhälve) oli kõigil raielankidel kokku 57,6 ± 27,7 tk ha⁻¹, suvistel lankidel 58,5 ± 25,1 tk ha⁻¹ ja talvistel lankidel 57,2 ± 29,5 tk ha⁻¹ ning harvesterraiel 60,2 ± 26,7 tk ha⁻¹ ja käsitsi raiel 54,6 ± 29,6 tk ha⁻¹. Need näitajad ei osutunud statistiliselt usaldatavalt erinevaks.

Vigastatud puude osakaal raie järel allesjäänud puudest oli kõigil raielankidel keskmiselt (± standardhälve) 7,8 ± 3,3%, suvistel lankidel 7,7 ± 1,6% ja talvistel lankidel 7,9 ± 3,9% ning harvesterraiel 9,3 ± 3,6% ja käsitsi raiel 6,2 ± 2,1%. Erinevus harvesterraie ja käsitsi raie vahel osutus usaldatavalt erinevaks (p < 0,01). Joonisel 1 on esitatud karpdiagrammid vigastatud puude arvu ja osakaalu kohta raie järel lähtuvalt raiumise ajast ja viisist.

Joonis 1.

Vigastatud puude arv ja osakaal raie järel lähtuvalt raiumise ajast ja viisist.

Figure 1. The number and percentage of damaged residual trees after thinning according to according to the timing and method of thinning.

Joonisel 2 on esitatud harvendusraiel vigastatud puude arv raielankidel sõltuvalt raiemeetodist ja raiejärgsest puistu tihedusest. Mida tihedam oli puistu nii enne kui ka peale raiet, seda rohkem oli ka vigastatud puid hektari kohta (p < 0,01).

Joonis 2.

Vigastatud puude arv harvendusraie järel sõltuvalt puistu tihedusest ja raieviisist uuritud raielankidel.

Figure 2. The number of damaged residual trees according to residual stand density and method of thinning.

Tabelis 1 on esitatud harvendusraiel vigastatud keskmine puude arv vigastamise põhjuste ja raieviisi järgi. Kõikidel lankidel kokku oli vigastatud puudest 43% kahjustatud puude lõikamisel, 40% masinate liikumisel ja 17% puidu laadimisel. Vigastatud puudel olid vigastused 23% juhtudest juurevigastused, 9% juurekaela vigastused ja 68% tüvevigastused. Harvesterraiel oli olulisim lõikamisega seotud vigastamise põhjus lõikepeaga riivamine ja käsitsi raiel kukkuva puu tekitatud vigastus. Forvarderi kasutamisel puidu laadimisega tekitatud vigastusi peaaegu ei esinenud, põllumajandustraktori kasutamisel oli aga enim esinev kimbuga löök. Masinate liikumisel tekitatud vigastustest esines enim rattaga või lindiga tekitatud kahjustusi. Käsitsi raiel ja forvarderiga kokkuveol (tabelis S+F) analüüsiti vaid üht raielanki, millel oli rattaga või lindiga tekitatud vigastusi palju ilmselt seetõttu, et kokkuveotee ei olnud piisavalt lai.

Joonisel 3 on esitatud vigastatud puude arv harvendusraie järel sõltuvalt kokkuveoteede keskmisest laiusest, raie tegemise ajast ja viisist uuritud raielankidel. Otsene seos nende tunnuste vahel ilmselt puudub. Kokkuveoteede keskmine laius kõigil raielankidel (± standardhälve) oli 3,76 ± 0,40 m, harvesterraie lankidel 3,85 ± 0,37 m ja käsitsi raie lankidel 3,67 ± 0,42 m; suvistel lankidel 3,72 ± 0,36 m ja talvistel lankidel 3,79 ± 0,42 m. Need näitajad ei osutunud statistiliselt usaldatavalt erinevaks. Kokkuveoteede kogupindala kõigil raielankidel kokku oli 12,70 ha ehk 19%, olles erinevatel lankidel vahemikus 4% kuni 48% vastava raielangi pindalast.

Joonis 3.

Vigastatud puude arv harvendusraie järel sõltuvalt kokkuveoteede keskmisest laiusest, raie tegemise ajast ja viisist uuritud raielankidel.

Figure 3. The number of damaged residual trees according to the width of strip roads, timing and method of thinning.

Kuigi harvendusraieid tehakse metsa kvaliteedi parandamiseks ning puistute kasvu ja arengu soodustamiseks, vigastatakse raietööde käigus puid paratamatult, mistõttu võib puistu edasine areng olla soovitust märksa erinev. Käesolevas uurimuses selgus, et Järvselja Õppeja Katsemetskonda kuuluvatel raielankidel oli vigastatud puude osakaal raie järel keskmiselt 7,8%. Vigastatud puude osakaal sõltus mõnevõrra raieviisist. Võrdluseks oli näiteks Kesk-Itaalias tehtud uuringus (Picchio et al., 2011) harvendusraielankidel kohe peale raiet vigastatud puude osakaal 13,6%, vigastatud puude keskmine arv (± standardhälve) 138 ± 7 tk ha⁻¹ ning vigastatud puudest 36% osutusid tugevalt vigastatuks. Ka Spinelli et al. (2010) Keskja Lõuna-Itaalias tehtud uuringus oli harvendusraiete korral vigastatud keskmiselt 13,6% ning uuendusraiete korral keskmiselt 12,8% allesjäänud puudest. M. Lepistiku (2022) magistritöös saadi Riigimetsa Majandamise Keskuse (RMK) kuuse enamusega harvendusraie lankidel vigastatud puude osakaaluks keskmiselt 5,3%.

Kasvavate puude vigastamine harvendusraiel sõltub nii raie tegija oskustest ja hoolsusest kui ka läbimõeldud ja süsteemsest tööst raielangil (Tikka, 2020; Ursić et al., 2022). Seetõttu tuleb raiuda hoolikalt ja ettevaatlikult, et mitte kahjustada kasvavate puude juuri ning tüvesid. Eriti ettevaatlik tuleb olla puidu kokkuveol, mille käigus tekitatakse enamik juurekahjustusi. Sageli on metsatöödel kasutatavad masinad rasked ja seetõttu avaldab puude lähedal sõitmine suurt mõju just juurtele, eriti nõrgema kandejõuga pinnasel (Eriksson et al., 1999; Picchio et al., 2011). Uuritud raielankidel sai 40% vigastatud puudest kahjustada sõitvate masinate tõttu. M. Lepistiku (2022) magistritöös saadi tulemuseks, et 6% vigastatud puudest RMK harvendusraie lankidel kuusikutes on saanud kahjustada masinate sõitmise järel. Seega saab harvendusraieid paremini ette valmistades ja neid tehes masinate sõitmisega seotud kahjustusi märkimisväärselt vähendada. Spinelli et al. (2010) uuringust selgus, et roomikutega masinad põhjustavad rohkem juurekahjustusi kui ratastega masinad. Juurekahjustused soodustavad puistutes aga seenhaiguste levikut (Vasiliauskas, 2001; Hanso & Hanso, 1999).

Hoolas peab olema ka puude langetamisel ja laadimisel. Tööde käigus võib tekitada puudele koorehaavandeid ja erinevad tüvevigastusi nii puude riivamisel haaratsiga kui ka puude kimbu tõstmisel. Vahel võib vigastuse põhjustada ka langetatav puu, mis vastu teist puud kukkudes selle tüve vigastab (Kurvits et al., 2017). Mootorsaega langetamisel on puude vigastamise vältimiseks oluline täpse langetussuuna tagamine. On tõenäoline, et vale langetussuuna tõttu tekitatakse olulisi vigastusi kasvavatele puudele eelkõige vanemates okaspuupuistutes, eriti kuusikutes, langetatava puu suuremate mõõtmete ja massi tõttu. Samuti on oluline raielangile paigutatud kimpude asukoht, et kokkuveomasinal töötades vältida kimbu haaramisel tekkivaid puude vigastusi. Kindlasti aitaks kasvavate puude vigastamise vähendamisele kaasa ka see, kui juba valgustusraiel jäetaks mitmetüveliste puude puhul alles vaid üks tüvi.

Metsa majandamise eeskirjas (2023) seisab, et kokkuveoteede laius võib olla kuni 4 m ja kokkuveoteed ei tohi moodustada rohkem kui 20% raielangi pindalast. Need reeglid kehtisid raiete tegemise ajal ka siinses uurimuses kasutatud 30 raielangil. Selgus, et esitatud normidest kinnipidamine on keeruline, kuna kokkuveoteede laiust ületati 6 raielangil (joonis 3) ja kokkuveoteede pindala ületati 13 raielangil, kuigi kokkuveoteede kogupindala kõikide raielankide peale jäi alla 20%. Ka RMK harvendusraie lankidel esineb kokkuveoteedega seotud normide ületamist (Lepistik, 2022). Liiga ranged normid tõenäoliselt soodustavad puude vigastamist Harvendusraietel. Seetõttu võiks kaaluda metsa majandamise eeskirjas nimetatud normide leevendamist ning lubada maksimaalseks kokkuveoteede laiuseks 4,5 m ja kokkuveoteede alla jääva pindala osakaaluks kuni 30%. Kuid arvestama peab sellega, et kokkuveoteede alla jääva pindala suurenemisega väheneb puistu tootlikkus.

Harvendusraiete kavandamisel tuleb arvestada, et tööde käigus vigastatakse märkimisväärselt allesjäävaid puid ja sellest on mõjutatud puistu edasine areng. Vigastatud puude kasv aeglustub ja puidu kvaliteet on halvem (Bragg et al., 1994) ning puudel võivad sekundaarselt tekkida seenja putukakahjustused (Sibul, 2006). Nagu ka öeldud, väheneb puistu tootlikkus kokkuveoteede alla jääva pindala tõttu. Harvendusraie järel võivad puistus hiljem tekkida uued kahjustused seni tervetel puudel, nt ulukite või tormimurru tõttu (Johnson & Rea, 2024). Lisaks pakuvad raiete käigus tekkinud kännud soodsaid nakatumiskohti ka õhus levivatele seenespooridele. Kuna juuremädanikud levivad naaberpuudele edasi juurekontaktide kaudu, võib juuremädanike nakkusoht juurekahjustustega puistus veelgi suureneda (Allikmäe et al., 2017). Samal ajal on oluline arvestada, et puistutel on lisaks majanduslikule väärtusele ka ökoloogiline roll. Harvendusraie mõju ulatub kaugemale üksikute puude vigastamisest, sest see mõjutab kogu metsa dünaamikat, elupaiku ning bioloogilist mitmekesisust (Põldveer et al., 2022). Seetõttu on alati oluline hinnata, kas harvendusraie konkreetses puistus on metsakasvatuslikult vajalik või tekitatakse sellega hoopis liigset kahju puistu edasisele arengule. Kindlasti on kriitilisema tähendusega vanemad okaspuu (eriti kuuse) enamusega puistud, kus harvendusraiete kavandamine peab olema veelgi paremini läbi mõeldud ja põhjendatud. Harvendusraiete planeerimisel tuleb arvesse võtta mitte ainult puistu tootlikkust ja kahjustuste minimeerimist, vaid ka võimalust säilitada või edendada metsa ökoloogilisi väärtusi.

Uurimusest selgus, et 30 harvendusraie langil oli kokku 3582 raie järel mõõdetud puust 279 raie käigus vigastatud puud. Vigastatud puude arv hektari kohta oli keskmiselt 57,6 tk ha⁻¹ ehk 7,8% allesjäänud puudest. Viga saanud puude arv ja osatähtsus suviste ja talviste raielankide vahel usaldatavalt ei erinenud, kuid nende osatähtsus sõltus mõnevõrra puistu tihedusest ja sellest, kas tegemist oli harvesterraie või käsitsi raiega.

Vigastamise põhjustest olid olulisemad ratta või lindiga tekitatud vigastused, mida oli keskmiselt 20,6 tk ha⁻¹, seejärel kukkuva puu tekitatud vigastused 8,7 tk ha⁻¹ ja lõikepeaga riivamine 8,2 tk ha⁻¹. Harvesterraiel oli olulisim lõikamisega seotud vigastamise põhjus lõikepeaga riivamine ja käsitsi raiel kukkuva puu tekitatud vigastus. Forvarderi kasutamisel puidu laadimisest tulenevaid vigastusi peaaegu ei esinenud, põllumajandustraktori kasutamisel oli enim esinev kimbuga löök. Sõitmisel esines enim rattaga või lindiga tekitatud kahjustusi. Puude langetamise ja töötlemisega seotud vigastused moodustasid keskmiselt 43%, masinate sõitmisega seotud vigastused 40% ja puidu laadimisega seotud vigastused 17% vigastatud puude koguarvust. Vigastatud puudel olid 23% juhtudest juurevigastused, 9% juurekaela vigastused ja 68% tüvevigastused.

Kokkuveoteede keskmine laius kõigil raielankidel oli 3,76 m, harvesterraie lankidel 3,85 m ja käsitsi raie lankidel 3,67 m. Kokkuveoteede kogupindala kõigil raielankidel kokku oli 12,70 ha ehk 19%, olles erinevatel lankidel vahemikus 4% kuni 48% vastava raielangi pindalast. Selgus, et „Metsa majandamise eeskirjades“ esitatud normidest kinnipidamine on harvendusraietel keeruline, sest kokkuveoteede lubatud laiust ületati 6 raielangil ja kokkuveoteede lubatud pindala 13 raielangil.

Harvendusraie on oluline metsakasvatuslik võte, kuid seda kavandades ja tehes tuleb arvestada nii puistu seisundit, kasvukoha iseärasusi ja ilmastikuolusid kui ka raietega seonduvaid kahjustusi puistutes. Harvendusraietel on puude vigastamise täielik vältimine praktiliselt võimatu; vigastatud puid esines igal uuritud raielangil. Konkreetsete tingimuste põhjal tuleks valida parim võimalik tehnoloogiline lahendus ja harvendusraie tegija, et vigastataks võimalikult vähe puid ja puidusortimendid saaks metsast välja vedada võimalikult ruttu, et vältida seenhaiguste ja putukate levikut.