Mechanized tree planting in Nordic forestry: simulating a machine concept for continuously advancing site preparation and planting

As labour for manual tree planting becomes scarcer, regeneration costs are steadily increasing in Nordic forestry. Today’s intermittently advancing tree planting machines provide excellent silvicultural results, but are expensive to operate because of poor productivity. In contrast, continuously advancing planting machines, thanks to high productivities, are increasingly being regarded as a solution to these runaway regeneration costs. The Silva Nova was a historical, continuously advancing tree planting machine with high productivity. However, Silva Nova’s weaknesses included high labour costs (it required two operators) and the random nature of how it chose planting spots. In contrast, SuperSilva, a purely conceptual modernisation of Silva Nova, involves both automation and microsite identification to make the machine more efficient. We used discrete-event simulation to analyse the stocking rate and spatial distribution of tree planting with SuperSilva. The simulation results showed that introducing sensors for identifying suitable microsites will allow continuously advancing planting machines (like SuperSilva) to plant seedlings in a numerically and spatially adequate manner on moraine soils. Hence, these sensors will increase the competitiveness and versatility of tree planting machines. Unfortunately, such reliable and robust sensor technology (unaffected by a wide variety of operating conditions) is not yet commercially available

Produktivitet vid selektiv mekaniserad bioenergiröjning av eftersatta röjningsbestånd

In Sweden, harvesting pre-commercial thinning (PCT) stems for energy purposes is a interesting way of financing the high cost of preparing dense stands for a profitable first conventional thinning. This concept can be labelled bioenergy thinning. The aim of this study was to quantify the productivity of a Vimek 404R light harvester with an accumulating Naarva-Grip cutting head during the bioenergy thinning of a self-regenerated stand west of Sunnansjö in Dalarna. The stand was birch-dominated, contained 15 371 stems/ha, and measured on average 4,6 cm Dbh and 7 m tall. Even though the driver was well experienced with the machine, the stand in question was the first one that he ever thinned in this manner. Nevertheless, the driver strived to accumulate as many stems as possible during each crane cycle and chose to cut taller stems in half so as to make the handling and forwarding of the harvested stems easier. On average, the Vimek harvester required ca 57 effective hours per ha to harvest ca 56 ton dry matter (DM) per ha. Thus, the mean productivity measured 0,98 ton DM per effective hour, or expressed in other terms, 232 harvested stems per effective hour. The average Dbh of the harvested stems was 4,58 cm. Since there was between parcels only a small variation in stand characteristics, no statistical trend could be identified between productivity and mean height, mean Dbh and stem density. After the bioenergy thinning, there were on average 2 310 (mainly spruce) stems/ha left standing and ca 25 % of those stems was injured in some way. This high injury frequency was partly due to the form of the parcels as their form hindered an efficent work pattern, which also undoubtedly leads to a higher time requirement and lower productivity in general. In spite of the high biomass content of the unthinned stand, the net cost of harvesting (felling-bunching) the juvenille stems with the Vimek 404R (with measured productivity) and then forwarding them to roadside with a Vimek 606 was very high. The machine system was calculated to cost almost eight times more per ha than if the same stand was PCT motor manually without harvesting the stems. However, the following could help to improve the productivity and make the concept more competitive compared with motor manual PCT: geometrical driving and crane patterns; stronger hydraulics in the harvester; a combination of mechanical bioenergy thinning and motor manual PCT where the latter is used to cut the smallest stems (<2,5 cm).Att skörda röjstammarna för bioenergiändamål är ett intressant sätt att finansiera röjningen av eftersatta röjningsbestånd då täta och höga ungskogsbestånd fördyrar den motormanuella röjningen. Detta koncept namnges här ”bioenergiröjning”. Syftet med denna studie var att tidsstudera en bioenergiröjande Vimek 404R med ett ackumulerande Naarva-Gripaggregat i ett tätt blandskogsbestånd väster om Sunnansjö i Dalarna. Beståndet var självföryngrat och hade ett stamantal på 15 371 st/ha. Den grundytevägda medel brösthöjdsdiameter och medelhöjd före åtgärd var 4,6 cm respektive 7 m. Trots att föraren var van med maskinen var detta det första bestånd som han bioenergiröjde på detta sätt. I medeltal skördades totalt ca 56 ton TS/ha och tidsåtgången vid bioenergiröjningen var ca 57 G0-tim/ha, vilket motsvarade en produktion på 0,98 ton TS/G0-tim. Vimekskördaren producerade i medeltal 232 avverkade stammar per G0-tim. Uttagets medeldiameter var densamma som hela beståndets. Utformningen av studiens parceller utgjorde ett hinder för ett produktivt arbetssätt och medförde bl.a. att ca 25 % av de i medeltal 2 310 kvarvarande stammarna per ha skadades vid bioenergiröjningen. Trots den stora biomassamängden per ha beräknades skörd och uttransport av röjstammarna med maskinsystemet kosta nästan åtta gånger mer än endast motormanuell röjning. Men med ett mer geometriskt kran- och körmönster, en skördare med starkare hydraulik och ev. en motormanuell förröjning av de klenaste stammarna (<2,5 cm) torde bioenergiröjning inom en snar framtid kunna bli konkurrenskraftigt med motormanuell röjning i liknande bestånd

Maskinell plantering – analys av planteringsmaskinen PlantmaX potential inom privatskogsbruket

Privatskogsbruket äger mer än hälften av Sveriges produktiva skogsmark, och intresset för självverksamhet inklusive skogsplantering minskar generellt bland de privata skogsägarna. Sedan hösten 2019 finns planteringsmaskinen PlantmaX, och den utvecklades huvudsakligen för storskogsbruket. Mekanisering av skogsodlingen förväntas på sikt leda till en kostnadsbesparing för skogsbruket, och då är det viktigt att privatskogsbruket också följer med i den mekaniseringstrenden. Syftet med denna analys är att utvärdera PlantmaX:s lämplighet för det svenska privatskogsbruket. Analysen gjordes med hjälp av indata från en mängd källor, både muntliga och skriftliga, från höstarna 2020-2021. En fältstudie av PlantmaX planteringskvalitet visade att planteringsmaskinen i dagsläget ger sämre planteringskvalitet än vid manuell plantering, men bedömningen är att skillnaden troligen inte är avgörande för privata skogsägares acceptans av PlantmaX-konceptet. Dock verkar PlantmaX i dagsläget vara lämpligast på tallmarker pga maskinens svårighet att på ett högkvalitativt sätt plantera i omvänd torva. Uppskattningsvis verkar 4 ha vara den minsta traktstorleken för att PlantmaXkonceptet ska vara konkurrenskraftigt. I och med att medeltrakten på privatägd skogsmark är lägre än 4 ha i både Svealand och Götaland bör dock samordning av trakter vara en möjlighet för att motverka de högre planteringskostnaderna som små trakter medför. Slutbedömningen är att utvecklingspotentialen för PlantmaX plantreringskvalitet är stor, speciellt vid inkorporering av fler sensorer och automatisk identifikation av planteringspunkter. Därför kommer sannolikt PlantmaX framtida planteringskvalitet att öka, något som i sin tur ytterligare kommer att stärka PlantmaX-konceptets lämplighet för det svenska privatskogsbruket

Hyggesfritt skogsbruk

Omfattande vetenskaplig forskning i Norden de senaste tio åren har visat att hyggesfritt skogsbruk kan vara bättre än trakthyggesbruket på att optimera skogens ekonomiska, ekologiska, och sociala värden. Speciellt intressant för svenska privatskogsägare är den forskning som visar att hyggesfritt skogsbruk kan vara mer lönsamt (generera högre nuvärden) än trakthyggesbruk på marker med låga ståndortsindex, vid höga skogsvårdskostnader, när risken för skogsskador är hög, vid låga rotnetton, och när räntan är hög. Därmed är det viktigt att det svenska skogsbruket fortsätter att utveckla kunnandet och forskningen om hyggesfritt skogsbruk, så att hyggesfri skogsskötsel kan vara en beprövad och flitigt använd metod i Skogssveriges verktygslåda