Langetustraktorite GPS-andmed aitavad planeerida targemat metsauuendust

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Norras kasvavates kuusikutes leidub juurepessu ja külmaseene põhjustatud mädanikku igal viiendal kuusel. Metsaraiel langetustraktori kogutav andmestik võimaldab mädanikuga puid kaardistada, et teha uue metsapõlve rajamisel targemaid valikuid.

Harilik kuusk ja selle puit on majanduslikult väga oluline nii Skandinaavia kui ka laiemalt Euroopa metsanduses. Samuti mängib kuusk suurt rolli ka Eesti metsanduses. Meie metsadest moodustavad umbes viiendiku kuusikud. Paraku levivad aga kuusikutes seenpatogeenid juurepess ja külmaseen, mis põhjustavad kuuskede juure- ja tüvemädanikku. Mädanikuga puit ei kõlba kvaliteetsete puittoodete valmistamiseks ning sobib enamasti vaid küttepuuks. See omakorda tähendab, et ühiskonnale jääb saamata kvaliteetne tooraine ja majanduslik tulu, kirjutab Eesti Maaülikooli metsakasvatuse kaasprofessor Jürgen Aosaar.

Norra biomajanduse uurimisinstituudi metsateadlased Wilson Lara juhtimisel püüdsid leida juurepessu ja külmaseene kahjustatud puude levikumustreid kuusikutes, kasutades selleks metsalangetusmasinate ehk harvesteride töö käigus kogutud infot.

Lara ja tema kolleegid jaotasid uuritud kuusikud mädaniku leviku iseloomu statistilise analüüsi põhjal kolme klassi. Ühte klassi kuulusid kuusikud, kus mädanikuga puud paiknesid grupiti, teise klassi aga need, kus kahjustusega puud paiknesid hajusalt üle kogu metsatüki. Kolmanda klassi moodustasid kuusikud, kus mädanikuga puude paiknemise mustrit ei olnud võimalik statistiliselt eristada.

Harvesteri andmete põhjal koostatud mädanikuga kuuskede paiknemise kaart. Autor/allikas: Lara jt,/Journal of Applied Ecology, 2024, joonis 4

Puistutes, kus mädanikuga puud kasvasid grupiti, esines mädanik igal kuuendal kuusel. Puistutes, kus mädanikuga puud paiknesid hajusalt, oli mädanikuga kuuskede osakaal statistiliselt suurem, ületades 20 protsendi piiri. Seejuures oli kuuskede osakaal kahe klassi puistutes sarnane, veidi üle 90 protsendi. Mädanikuga puudegrupi keskmine läbimõõt oli 12 meetrit ja sinna kuulus keskmiselt kuus puud.

Selles töös ei eristanud autorid laboratoorselt juurepessu ja külmaseene põhjustatud mädanikke. Siiski hindasid nad kahjustuse iseloomu järgi, et valdavalt oli kuuskedes mädaniku tekitajaks juurepess. Seda hinnangut toetavad ka varasemad Norra uuringud.

Juurepess võib pärast puude raiet elada veel kuni 50 aastat raiutud puude kändudes ja juurestikes. Seetõttu nakatuvad pessuga ka mädanikuga kännud ja lähedusse istutatud noored kuused, mille juured ühinevad kasvades paratamatult vanade juurestikega.

Mullas peitub suurel hulgal erinevate puude juuri, mis omavahel ka kokku kasvavad. Juurekontaktide kaudu levib juurepess ühelt puult teisele. Autor/allikas: Ari Hietala

Nii aitabki mädanikuga kändude kaardistamine metsauuenduse rajamist täpsemalt planeerida, et vältida haiguse kandumist järgmisele metsapõlvele. Selliste kändude vahetusse lähedusse peaks istutama puuliike või looduslikult laskma kasvada puuliikidel, mida juurepess ei nakata. Lara ja uuringu kaasautorid soovitavad noori kuuski mädanikuga kändudest istutada vähemalt nelja meetri kaugusele.

Kohtadesse, kus vanade kuuskede kändudel ei esines mädanikku, võib taas istutada kuuski. Milline puuliik sobiks kuuse asenduseks? See sõltub mitmest asjaolust, nagu kasvukoha mullast ja ka sellest, milline juurepessu liik täpsemalt kändudes elutseb.

Lara ja tema kolleegid selgitavad, et ilmselt elutses grupiti mädanikuga puudega puistutes seenpatogeen juba eelmises metsapõlves ning levis juurkontaktide kaudu algallikast ümbritsevatele puudele. Kuid hajusalt paiknevad mädanikuga kuused on suuresti nakatunud sama metsapõlve jooksul, ilmselt suviste harvendusraiete tõttu, mis kuusikutes ei ole kindlasti soovitatavad.

Wilson Lara juhitud uuringu tarbeks kogusid teadlased andmeid Lõuna- ja Kesk-Norras kasvavatest puistutest. Nad uurisid kokku 273 puistut, millest enamiku koosseisus oli üle 80 protsendi kuused. Kuusikutes töötasid ja kogusid andmeid Komatsu harvesterid, mille lõikepea külge ühendatud GPS seade salvestas iga lõigatud puu asukoha. Töö autorite sõnul on just Komatsu harvesteride GPS positsioneerimine omasuguste seas täpseim. Andmete kogumiseks registreeris harvesteri operaator iga puu langetamise juures, kas tüves esineb mädanik või mitte.

Harvesteri lõikepea küljes oleva GPS seadme asukoha määramisel võib esineda viga 0,5–3 meetrit. Kuigi töö autorid nendivad, et mädanikuga puude leviku kaardid võivad olla veidi ebatäpsed, saab neid andmeid siiski rakendada metsade targemaks ja täpsemaks majandamiseks. Harvesteridelt tulevaid andmeid mädanikuga kändude paiknemise kohta saab üle kanda istutusmasinatele, mis n-ö teavad, kuidas nende põhjal uue metsapõlve taimi õigesse kohta paigutada.

Uuring ilmus ajakirjas Journal of Applied Ecology.

Segametsad jäävad kasvukiiruses puhtkuusikutele alla

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Senimaani arvati, et segametsades kasvavad puud suuremaks kiiremini kui üheliigilistes puistutes. Värske uuring näitab, et viljakal põllumaal ületavad puhtkuusikud tootlikkuselt nii kaasikuid kui ka segametsi. Segametsadel on siiski omad eelised.

Millise liigilise koosseisuga metsi peaks tulevikku silmas pidades kasvatama? See on metsaomaniku tavapärane ja igati mõistlik küsimus uue metsapõlve rajamisel. Küsimusele vastust andes peab aga silmas pidama metsa ja metsakasvatuse mitmeid tahke.

Eesti Maaülikooli ja Tartu Ülikooli teadlaste koostööna sündinud värske uuring võrdles puude kasvu ja süsiniku sidumise võimet ligi 20aastastes istutatud puhtkuusikutes, puhtkaasikutes ja nende kahe puuliigi segametsades. Uuritavad puistud kasvasid mineraalmullal, mis metsa mõistes vastasid jänesekapsa kasvukohatüübile ning on väga sobilik kuuskede ja kaskede kasvuks. Katsepuistud rajati tihedusega 2500 puud hektari kohta, enne istutamist künti alad ülepinnaliselt.

Eestis tavapäraseid kuuse-kase segametsi on seni üldiselt peetud tootlikumaks kui kummagi puuliigi puhtpuistuid. Maaülikooli metsakasvatuse nooremteaduri Kristjan Tälli juhtimisel avaldatud uuring aga näitab puhtkuusikute suuremat kasvukiirust võrreldes puhtkaasikute ja nende kahe puuliigi segapuistutega.

Keskmiselt ulatus tüvepuidu maht 20aastastes kuusikutes rohkem kui 220 kuupmeetrini ehk tihumeetrini hektari kohta. Sellise tulemuse üle rõõmustaks iga metsaomanik, kuna tegemist on Eesti mõistes väga kõrge näitajaga. Kaasikutes ja kuuse-kase sugapuistutes oli tüvemaht keskmiselt aga ligikaudu viiendiku võrra madalam, jäädes umbes 170 tihumeetri juurde.

„Nii suur vahe tuleneb ühelt poolt kuuskede ja kaskede erinevatest kasvudünaamikatest ja teiselt poolt kuuskede kasvukiirusest erinevates konkurentsitingimustes,“ sõnab Täll. Uuritavates puistutes kasvas sarnane hulk puid, puistute tihedus jäi vahemikku 1500–1800 puud hektarile, kusjuures segapuistutes oli kuuskede ja kaskede osakaal sarnane.

„Kui kasepuud kasvasid sarnase kiirusega nii puhtkaasikus kui segapuistus, siis kuused kasvasid segametsas ligi poole aeglasemalt kui puhtkuusikus. Ja kuigi kased kasvasid ühtmoodi hästi nii segametsas kui ka puhtkaasikus, siis segametsas oli kaski lihtsalt palju vähem,“ selgitab teadlane.

Võtmeroll on mullal

Tüvepuidu mahu ehk tihumeetrite kõrval peab aga silmas pidama ka tüvede massi. Vaatamata kuusikute suuremale tüvepuidu mahule, oli tüvede mass ja seal seotud süsiniku kogus suurem just kaasikutes. Seda tänu kasepuidu suuremale tihedusele võrreldes kuusepuiduga.

Tälli ja tema kolleegide tulemused näitasid ka selgeid erinevusi puuliikide ressursipaigutuse osas, mis omab suurt praktilist tähtsust just puidu kasutamise võimaluste osas. Kuused panustavad palju kasvujõudu okste ja okaste kasvatamisse. Kui kaasikutes moodustas tüvi puu maapealsest kogumassist ligi kolmveerandi, siis kuusikutes oli vastav näitaja umbes pool.

„Metsakasvatuse juures mängib võtmerolli muld, seetõttu jälgime me metsa uuringute juures ka mullas toimuvaid protsesse,“ rõhutab Täll. Pärast kahtkümmet aastat oli kuusikute ja segametsade muld pealmises 10sentimeetrises kihis oluliselt happelisem kui kaasikutes. See tulemus on kuuseokaste happelisuse tõttu igati ootuspärane. Hinnates aga mulla süsiniku tagavara ülemises poolemeetrises kihis, leidsid Täll ja tema kaastöötajad, et see oli sarnane kõikides puistutüüpides.

„Tänapäeva metsanduses ei saa me ümber ega üle kliima teemast ja sellest seisukohast on oluline näitaja ka see, kui palju on tallel süsinikku puudes ja mullas kokku,“ räägib Täll. Selles osas olid tõhusaimad puhtkuusikud, kus vastav näitaja oli võrreldes teiste uuritud metsatüüpidega üle kümnendiku suurem.

Täll ja tema kolleegid viisid uuringu läbi igati aktuaalsel teemal, kuna Eestis on tavalised segametsad, kus koos kasvavad varjutaluv kuusk ja valgusnõudlik kask. Värske uuring annab teema kohta uudseid teadmisi. „Meie uuring on küllalt haruldane just seetõttu, et senised segapuistute ja puhtpuistute produktsiooni võrdlused pärinevad enamasti lõuna pool kasvavatest parasvöötme metsadest. Põhjala metsade kohta vastavaid uuringuid napib,“ selgitab Täll töö olulisust.

Vajalik teadmine istandike rajamisel

„Kiirekasvulised istandikud on viimasel ajal pälvinud palju tähelepanu seoses metsaseaduse muudatuste eelnõuga. Ühe puuliigiga rajatud lehtpuuistandikke oleme viimase paarikümne aasta jooksul maaülikoolis põhjalikult uurinud, kuid segapuistuna kasvavate istandike kohta teame tegelikult üsna vähe,“ laiendab uuringu vajalikkust selle kaasautor, maaülikooli metsakasvatuse nooremprofessor Reimo Lutter. „Meie tulemused olid vastupidised ootustele, eeldasime segapuistute kõrgemat tootlikkust. Samas näitab uuring, et istandikud ei pea koosnema vaid ühest puuliigist, vaid võivad olla ka mitmekesisemad,“ lisab ta.

Varasemad uuringud näitavad, et segapuistute eelis suurema puidutootlikkuse näol ilmneb lõunapoolsemates metsades. Mida põhja poole liikuda, seda nigelamaks jääb segapuistute tootlikkus võrreldes puhtpuistutega. Lõuna pool esinevad sügavamad ja viljakamad mullad ning seal kasvab rohkem varjutaluvaid puuliike. Nii suudavad eri puuliikide segud paremini ära kasutada mulla pakutava ressursi.

Kuna meie muldades paiknevad toitained valdavalt mõnekümnesentimeetrises ülemises mullakihis, üritavad metsas kasvavad puud toitu ammutada just sellest mullakihist. Seetõttu esineb puude vahel tugev juurkonkurents.

Töö autorid toovad välja, et viisid uuringu läbi vaid 20aastastes metsades, mis ei pruugi anda päris täit teadmist puistute arengust. „Sellised metsad, mida uurisime, kasvavad väga kiiresti ja majanduslikust seisukohast oleks nende optimaalne raiering ehk metsa kasumiküpsus kaasikutes 35–45 ja kuusikutes kuni 55 aastat. Seega jätkame uuringuid kindlasti ka vanemates metsades,“ avab Täll tulevikuplaane.

„Uuringu tulemusi vaadates ei tohi aga unustada, et metsakasvatus on märksa mitmetahulisem kui pelgalt süsiniku arvestus. Segametsadel on üheliigiliste puhtpuistute ees mitmeid eeliseid, mida metsakasvatuse pikaajalisuse tõttu peame silmas pidama,“ toonitab Täll.

Eri puuliikide segu on vastupidavam tormi- ja üraskikahjustustele. Need on aga praegusel ajal peamine oht puhtkuusikute tervisele. Majanduslikust seisukohast lähtudes pakuvad segametsad mitmekesisemat puiduressurssi, mis tähendab ka erinevat puidutooret ühiskonnale. Samuti maandab laiem valikuvõimalus metsaomanike riske puiduturu kõikumiste vastu.

Uuringu üksikasjad

Pealkiri: „Ecosystem carbon storage two decades after afforestation in Norway spruce and silver birch monocultures and mixtures on abandoned agricultural land in hemiboreal Estonia“.

Autorid: Kristjan Täll, Arvo Tullus, Tea Tullus, Hardi Tullus, Reimo Lutter.

Uuring ilmus ajakirjas Forest Ecology and Management.

Uuringut toetasid Eesti Teadusagentuur (grant PSG730), Horisont 2020 (grant nr 101000406), Euroopa Horisont (grant nr 101118127) ning haridus- ja teadusministeerium (TEM-TA22).

Uuring: tavapärased metsamajandusvõtted aitavad tublilt süsinikku siduda

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Maastikuüleselt hinnates on enamik metsaosi süsiniku sidujad. Lageraie järel läheb alla kümne aasta, et noor mets muutuks süsiniku eraldajast selle sidujaks, näitab Rootsi uuring. Uurijad rõhutavad tavapärase metsade majandamise potentsiaali puude kasvu kiirendamiseks ja süsiniku sidumise suurendamiseks, kirjutab Eesti Maaülikooli metsakasvatuse kaasprofessor Jürgen Aosaar.

Teadlased tegid mõõtmisi viiekümnes erineva vanuse, liigilise koosseisu ja majandamisajalooga puistus, mis paiknesid kokku 68 ruutkilomeetrisel alal. Kolme aasta keskmisena ei olnud süsiniku sidujad vaid kolm puistut. Rohkem süsiniku eraldasid, kui seda sidusid, noor seitsmeaastane lageraie järel uuenenud puistu, äsja harvendatud 26-aastane mets ja väga vana, ligi 200-aastane puistu.

Peichli ja tema kolleegide mõõtmised tõestasid, et peale lageraiet kulub vähem kui kümme aastat, et noorest metsast saaks peale raiet taas süsinikku siduv ala. Tulemus on heas kooskõlas ka Eesti sarnaste uuringutega.

Metsa süsinikusidumise võimet hinnatakse metsa sisenevate ja sealt väljuvate süsinikuvoogude vahena. Peichli töörühm leidis, et peamiselt määrab metsa süsinikusidumise võime see, kui kiiresti kasvavad puud ja alustaimed ehk kui suur on metsa sisenev süsiniku hulk. Mida kiiremini puud ja alustaimestik kasvavad, seda rohkem süsinikku metsaökosüsteemi seotakse.

Taimestiku kasvukiirus on selges seoses metsa vanusega. Päris noortes metsades on see tagasihoidlik, kuna puud on väikesed. Suurim on kasvukiirus keskealises metsas, langedes taas metsa vananedes. Enim neelasid süsinikku 50–70 aasta vanused metsad, vanades metsades oli see ligi poole väiksem.

Metsast väljuva süsiniku voona hinnatakse peamiselt mullas oleva taimse materjali lagunemisel tekkivat süsinikku, mida nimetatakse heterotroofseks hingamiseks. Peichli juhitud rühma tulemused näitasid, et mullahingamise intensiivsus ei sõltu metsa vanusest ja liigilisest koosseisust. Sarnastele tulemusetele on jõudnud ka Eesti metsateadlased.

Lisaks eraldub süsinikku ka surnud puude lagunemisel, kuid selle protsessi käigus eraldunud süsiniku hulk oli tühine, moodustades alla viie protsendi mullast väljuva süsiniku voost.

Tulemuste selgitamisel rõhutavad Peichl ja tema kaasautorid aktiivse metsamajandamise suurele potentsiaalile boreaalsete metsade süsiniku sidumise suurendamiseks. Seda tõdemust toetab asjaolu, et uuritud metsad olid veel kõrges vanuses süsiniku sidujad. Samas on varasemalt ilmunud ka uuringuid, mis näitavad, et metsa vananedes süsiniku sidumine langeb.

Uurijad toovad välja, et majandatud metsades langeb taimede süsinikusidumise intensiivsus just alustaimestiku kasvu vähenemise tõttu, puude seotud süsiniku hulk jääb suuresti püsima. Selline trend erineb majandamata metsadest, kus puude vananedes nende kasvukiirus langeb ja suureneb võimalus puid kahjustavateks häiringuteks.

Peichl ja tema kolleegid mõõtsid süsiniku sidumist ning eraldumist Rootsi põhjapoolses osas paiknevas erineva vanuse ja liigilise koosseisuga 50 metsaosas. Sealsete metsade optimaalseks raieringiks soovitavad töö autorid süsiniku sidumise seisukohast ligi 140 aastat.

Metsad, kus teadlased andmeid kogusid, esindasid tüüpilist Rootsi metsamaastikku. Seal toimusid tavapärased metsakasvatuslikud tööd – istutamine, harvendusraied, lageraied ja kuivendamine. Just nagu see on tavapärane Eestiski. Uuritavate metsade vanused jäid vahemikku 5–211 aastat, puuliikideks olid meilgi levinud mänd, kuusk, kask, hall lepp ja haab.

Uuring ilmus ajakirjas Global Change Biology

Infrapunatehnoloogia aitab tuvastada puuliigi ja puidu päritolu

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Kuidas kiiresti ja täpselt selgitada, kas troopikast pärinev puit on ebaseaduslik? Või mis puuliigiga on üleüldse tegu? Eesti Maaülikooli teadur Kaido Siimon arendab ainulaadset infrapunaspektrite analüüsimisel põhinevat metoodikat, millega saab tuvastada puuliigi ja puidu päritolu suure täpsusega kõigest mõne minuti jooksul.

Pikalt troopilises Indoneesias uurimistööd teinud, materjaliteadlase taustaga Eesti Maaülikooli metsanduse ja inseneeria instituudi teadur Kaido Siimon mõistab illegaalse puidukaubandusega keskkonnale tekitatava kahju suurust. Seepärast ongi talle hingelähedane teadustöö, mille eesmärk on luua vahendid ebaseadusliku puiduäriga võitlemiseks. Siimon arendab tehnoloogiat, mis võimaldab kiiresti ja väga usaldusväärselt tuvastada puidu liigi ja päritolu liigile iseloomulike soojuskiirguse neelduvusmustrite kaudu.


„Euroopa Liidu puidumäärusega üritatakse tõkestada ebaseaduslikult üles töötatud puiduga kauplemist. Praktikas ei tööta see tõhusalt, kuivõrd puudub kiire ja usaldusväärne meetod ebaseadusliku puidu tuvastamiseks. Meie arendamegi lihtsasti kasutatavat tehnoloogiat, millega saab määrata puuliigi ja selle raiumise piirkonna. Toimiva tehnoloogiaga saame puuliigi määrata umbes kahe minutiga,“ selgitab Siimon.

Selline printeriga sarnanev aparaat võimaldab määrata täpselt, millise puuliigi puiduga on tegu. Paremal nähtava plaadi keskel olevast väikesest august siseneb infrapunakiir puitu, mille tulemusel luuakse igale puidule oma infrapunaspekter. Foto: Jürgen Aosaar I ERAKOGU

Ainulaadne tehnoloogia

Puuliigi määramiseks kasutatakse maailmas mitmeid meetodeid ja uuritud on ka soojuskiirguse neeldumisel põhinevat liigi määramist, kuid üldiselt on nende rakendamisel tarvilik aeganõudev eeltöötlus. Tihti on vajalik ka proovi kahjustamine, näiteks tuleb töötlemata puidu asemel analüüsida saepuru. Maaülikoolis arendatakse maailmas ainulaadset tehnoloogiat, mida saab rakendada ilma igasuguse eeltöötluseta ja puitu kahjustamata kasvõi metsas või näiteks ELi siseneval laeval. See tehnoloogia on ülimalt täpne, kuna põhineb aastarõngastest moodustuval spektritemustril, mis igale puuliigile ainuomane.

Infrapunaspektritel põhineva tehnoloogia aluseks on teadmine, et iga puuliigi puit on ainulaadse keemilise koostisega, mis sõltub nii puidurakkudest kui ka puu kasvamise looduslikest tingimustest. Nii saadakse soojuskiirguse puidus neeldumise analüüsimisel igale puuliigile iseloomulik infrapunaspekter, kuna puuliigid neelavad eri lainepikkustega soojuskiirgust veidi erinevalt.

Asja muudab kirjumaks aga asjaolu, et saadavat spektrit mõjutavad pisut ka puu kasvukeskkonna tingimused. Näiteks Eestis ja Saksamaal kasvanud hariliku männi puidu puhul saaksime tõenäoliselt veidi erinevad infrapunaspektrid.

Ühelt poolt muudab see töö mahukamaks ja keerulisemaks, teisalt aga annab võimaluse tuvastada puidu kasvamise piirkonda. Näiteks on teada, et sanktsioneeritud Venemaa puittooted liiguvad Euroopasse kolmandate riikide kaudu, kuid hetkel on selle puidu päritolu väga keeruline tuvastada. Loodav tehnoloogia oleks siin abiks.

Selleks, et puuliik ja piirkond oleksid aparaadiga tuvastatavad, on vaja vastavad spektrid masinale n-ö selgeks õpetada. See ongi praegu peamiselt Siimoni töö sisu. Nüüdseks on ta katsetanud Eestis levinud 20 puuliigiga, mille hulka kuulusid nii majanduslikult olulised liigid, aga ka viljapuu- ja põõsaliike. Puiduproovid pärinesid Kesk- ja Põhja-Eestist, kus valitsevad mõneti erinevad klimaatilised tingimused. Esialgsed tulemused on aga tõestanud, et tehnoloogia toimib ja eristab puuliike suurepäraselt.

Troopilises vihmametsas Borneol kasvab tuhandeid puuliike, mille tuvastamisel saab abi targaks õpetatud tehnoloogiast. Foto: Jürgen Aosaar I ERAKOGU

Kasutatav ka mujal

„Liigi tuvastamiseks peab masinõpe hõlmama enamikku aastarõngaid nii lüli- kui maltspuidust,“ selgitab Siimon metoodilisi nüansse. „Meie valimis olid puud vanusega 10–60 aastat ja kõikides vanustes suudab arvuti kaheminutilise analüüsi tulemusel puuliigi tuvastada,“ on uurija rahul.

Selge, et maailma kõikide puuliikide infrapunaspektrite kirjeldamine oleks võimatu, kuid see pole ka eesmärk. „Meie plaan on keskenduda just majanduslikult olulistele puuliikidele,“ rõhutab Siimon. „Selleks on aga vajalik massiivse andmebaasi loomine, mis sisaldaks paljude puuliikide eri piirkondadest pärinevate puidunäidiste infrapunaspektreid aastarõngaste kaupa. Andmebaasides oleva info põhjal saab õpetada masinad puuliike tuvastama.“

Arendatavat metoodikat saab rakendada ka teistes valdkondades. Näiteks arheoloogias aitaks see määrata muistse puidu liike, puidutööstuses aga saaks jälgida termiliselt või keemiliselt töödeldud puidu töötlusastet. „Tehnoloogiat saab kasutada liigi määramiseks ka mädanenud puidu puhul, kui masinat on selleks vastavalt õpetatud,“ lisab Siimon.

Kaido Siimoni teekond maaülikooli on olnud kirju. Tartu Ülikoolis omandas ta doktorikraadi materjaliteaduses, uurides želatiinist valmistatavaid nanokiudmaterjale, mida võiks rakendada meditsiinis nahakahjustustega patsientide ravimisel. Järeldoktorantuur möödus Siimonil aga Indoneesias, kus ta juhendas Myanmari doktorante ja uuris meditsiinis kasutamiseks arendatavaid süsinik-nanoosakesi. Maaülikooli jõudis ta Euroopa Liidu toetatava ja läbi Riigi Tugiteenuste Keskuse rahastatava sektoritevahelise mobiilsuse toetuse (SekMo), et rakendada nüüd oma teadmisi puiduteaduses.

Metsade saladused paljastuvad proovitükkide kaudu

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Eesti Maaülikooli metsateadlased on juba kolm kümnendit seiranud metsade kasvu ja seisundit kogu Eestit katva püsiproovitükkide võrgustiku abil. Ülimalt oluline on säilitada alade mõõtmiste järjepidevus.

Eesti Maaülikooli metsateadlaste loodud ja hallatav Eesti metsa kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustik (KKPRT) sai alguse eelmise sajandi lõpul ja sinna kuulub praegu üle tuhande proovitüki, mis paiknevad süstemaatiliselt üle Eesti. Võrgustikku kuuluvate puistute mõõtmiste põhjal kogutakse andmeid Eesti metsade kasvu, uuenemise, surnud puidu koguse ja looduslikkuse kohta.

KKPRT pikaaegse eestvedaja, maaülikooli metsanduslikumodelleerimise professori Andres Kiviste sõnul on võrgustik justkui metsas paiknev elav labor. Sealt koguneva andmestiku põhjal korrigeeritakse olemasolevaid ja luuakse uusi metsa kasvu matemaatilisi mudeleid. Mida täiuslikumad on mudelid, seda usaldusväärsemalt saab prognoosida metsa kasvu ja metsa majandamise mõju sellele.

Eesti metsa kasvukäigu püsiproovitükkide võrgustikku (KKPRT) kuuluvate puistute asukohad. Punased täpid – majandatavad metsad, helerohelised täpid – majandamispiiranguga metsad, tumerohelised täpid – range kaitsega metsad. Foto: Diana Laarmann I ERAKOGU

Tükid on erinevad

Viimase rohkem kui kümne aasta jooksul võrgustiku pideva mõõtmise ja jätkusuutlikkuse eest hoolt kandnud maaülikooli metsahoiu ja metsakorralduse kaasprofessori Diana Laarmanni sõnul on suurel hulgal tükkidest põhjalikult kirjeldatud ka muld ja alustaimestik, paljudel on läbi viidud liigigruppide inventuurid. Iga ala on süstemaatiliselt üles pildistatud. KKPRT andmete põhjal on maaülikooli inimesed avaldanud hulgaliselt teadusartikleid, kaitsnud doktoritöid jadiplomitöid.

Kiviste meenutab, et KKPRT rajamise algataja kolm aastakümmet tagasi oli maaülikooli metsateadlane Urmas Peterson. Eeskuju võeti toona Soome Metsainstituudi sarnasest võrgustikust. Laarmann selgitab, et praegu kuuluvad võrgustikku ligi 1100 proovitükki, mis kõik saavad mõõdetud viie aasta jooksul. Seejärel algab uus mõõteperiood, alasid hakatakse otsast uuesti läbi käima. Mõnd neist on mõõdetud juba viis-kuus korda. Mõned proovitükid langevad vahepeal võrgustikust välja, kuid samal ajal rajatakse ka uusi.

Proovitükkide valikul püütakse lähtuda põhimõttest, et võrgustikku kuuluvate proovialade kasvukohatüüpide proportsionaalne jaotus oleks sarnane kogu Eesti metsade vastava näitajaga. Suurem osa KKPRTsse kuuluvatest tükkidest kasvavad mineraalmullal, kuid muidugi on ka turvasmuldadel kasvavaid metsasid. Valdavalt paiknevad mõõdetavad alad riigimetsas, väiksem osa erametsades.

Proovitükkide seas on väga erineva liigilise koosseisu ja vanusega puistuid. Sinna kuuluvad nii majandatavad kui ka range kaitse all olevad ja mõningaste majanduspiirangutega puistud. Üle 200 proovitüki paikneb ka endiste põlevkivikarjääride puistangutele rajatud metsades. Kaasprofessor Laarmann tõdeb, et suur jagu KKPRT hulka kuuluvatest puistutest, mis varem olid majandatavad metsad, on aja jooksul võetud kaitse alla. „Üldiselt on metsade majandamine Eestis loodussõbralik ja ei hävita elurikkust. Kuidas muidu seletada, et üha enam majandusmetsi on seal elavate haruldaste liikide esinemise tõttu võetud kaitse alla,“ küsib Laarmann retooriliselt.

Puu jämeduse mõõtmine ehk kluppimine on tavaline metsas tehtav töö. Kluppimine annab infot puude jämeduskasvu kohta. Foto: Diana Laarmann I ERAKOGU

Oluline on järjepidevus

Eesti metsa kohta kogutakse mitmeid andmestikke, igaüks neist on mingil eesmärgil asendamatu: metsaregister metsaomanditel toimuva majandustegevuse reguleerimiseks, statistiline metsainventeerimine (SMI) riigi tasemel metsaressursi hinnangute saamiseks ja rahvusvaheliseks aruandluseks, pikaajalised metsakatsealad metsakasvatuslike võtete testimiseks.

„KKPRT mõõtmistega me seirame metsa kasvu ja hindame, kuidas majandamine seda mõjutab,“ selgitab professor Kiviste. See tähendab, et puistutes, kus proovialad paiknevad, ei pane teadlased metsa majandamisele mingeid piiranguid. „Me jälgime metsa kasvu ka seal, kus tehakse näiteks harvendusraieid. Mõõtmistulemused on metsaelus nagu ajaloo jälg,“ lisab professor.

Kuigi Eesti metsadesse on proovialasid rajatud juba üle saja aasta, muudab KKPRT eriliseks tõik, et igal proovitükil on kõikide mõõdetavate puude asukohad täpselt fikseeritud. Nii saab kordusmõõtmiste tulemusel andmeid iga üksiku puu kasvu kohta eraldi. Varasematel aegadel loodud proovitükkide andmestikud lubasid teha prognoose tervikuna metsa kohta, mitte üksikpuu tasandil. KKPRT andmeil koostatavad üksikpuude kasvu ja väljalangevuse mudelid on varasematest metsa kasvu mudeleist tunduvalt suurema detailsusega ja kasutamisvõimalustega. Tänu KKPRT-le on loodud ka puistu ruumilist struktuuri ja puudevahelist konkurentsi kirjeldavaid mudeleid, mis on uus kvaliteet Eesti metsa modelleerimises.

Andres Kiviste lisab, et võrgustiku andmed muutuvad seda väärtuslikumaks, mida pikemalt saab samu puid mõõta. „Ainult nii saame usaldusväärseid andmeid puude väljalangevuse mudeli loomiseks, aga ka globaalse kliimatrendi mõju Eesti metsa kasvu hindamiseks“, ütleb professor Kiviste. „Metsa mõõtmine ja metsa modelleerimine peabki toimuma käsikäes, sest uued andmed täpsustavad olemasolevaid mudeleid, modelleerimine omakorda toob välja, kus andmeid vajaka,“ täiendab ta. KKPRTs aegade jooksul kogutud andmed on turvaliselt hoitud. Andmete sisestuse ja esmase analüüsi tarkvara on välja arendanud ning hoiab töökorras kaasprofessor Allan Sims.

Puude mõõtmisel märgistatakse kõik puud. Nii on kindel, et sama puud ei mõõdeta mitu korda ja et puud leitakse ka viie aasta pärast kordusmõõtmisel üles. Foto: Diana Laarmann I ERAKOGU

Diana Laarmann toob välja olulise murekoha, milleks on KKPRT mõõtmiste järjepidevuse tagamine. Projektipõhise finantseerimise tingimustes võib kergesti juhtuda, et see jääb soiku ja nii võib kogutav andmestik muutuda n-ö auklikuks või suisa hääbuda.

Seni on valdavalt tänu SA Keskkonnainvesteeringute Keskus toele suudetud siiski järjepidevust hoida, on nii Kiviste kui Laarmann tänulikud. „Nii-öelda tavaliseks järjekordseks puude mõõtmiseks ei olda nõus raha eraldama, peame pidevalt leidma uusi viise KKPRT uute suundade arendamiseks“, tõdeb Laarmann. Samas lisab ta, et tänu sellele on ka puistutest kogutav andmestik muutunud üha kvaliteetsemaks ja mitmekesisemaks. „Algselt mõõdeti vaid puude kõrgust ja jämedust, praegu hindame aladel ka mitmeid metsa tervise ja ökoloogilisi näitajaid, meil on selles osas unikaalne andmestik,“ selgitab Laarmann.

KKPRT andmestikust tulenevad võimalused on aga laiemad. Kuna mõõdetavate puistute ajalugu on teadlastel väga hästi fikseeritud, on samu proovitükke kasutatud väga erinevate teaduslike küsimuste uurimiseks alates puu suremuse põhjuste modelleerimisest kuni maapealsete ja kaugseirepõhiste mõõtmiste vaheliste mudelite loomiseni. Nii võimendavad erinevate uurimuste tulemused üksteist ja iga lisanduv infokild tõstab koguneva metsa andmestiku väärtust.

Aastakümnete jooksul puude välimõõtmisi teinud metsanduse üliõpilasi ja töötajaid on praeguseks kogunenud juba 125. Neile lisanduvad erinevate erialade eksperdid, kes on juhendanud liigigruppide määramist, puude kahjustuste põhjuste selgitamist ja muid eriülesandeid. „Me oleme neile kõigile väga tänulikud!“ Enamik mõõtjaist ei ole piirdunud ainult välitööga, vaid saanud kogutud materjalist ainest mingi huvitava aspekti uurimiseks üliõpilastöö või teadusartikli koostamiseks.

Puu- ja põlevkivituhk toovad jääksoodesse taimestiku

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Freesturbaväljadel, kus on turba varumine lõppenud, pärsivad taimestiku teket ja kasvu turba vähene toitainetesisaldus ning muudki ebasoodsad tingimused. Eesti teadlaste uuring osutab, et selliste alade puu- ja põlevkivituhaga väetamine ergutab tugevalt soon- ja sammaltaimede teket ja arengut.

Ida-Virumaal paiknevale Puhatu ammendatud freesturbaväljale ehk jääksoole rajati üle kümne aasta tagasi katsealad, et uurida puutuha ja põlevkivituha mõju soon- ja sammaltaimede liigirikkusele ning biomassile. Pikaajalise uuringu tulemused avaldas Eesti Maaülikooli, Tartu Ülikooli ja Tallinna Botaanikaaia teadlastest koosnev töörühm ajakirjas Land, kirjutab Eesti Maaülikooli metsakasvatuse kaasprofessor Jürgen Aosaar.

Uuringu esiautori Eesti Maaülikooli metsanduse teaduri Katri Otsa sõnul ilmnes selgelt, et peale toitaineterikka tuha segamist turbasse suureneb jääksoode taimestiku mitmekesisus võrreldes tuhaga töötlemata aladega hüppeliselt.

Otsa ja ta kolleegide pikaajaline taimkatte uuring Puhatu jääksoos näitas, et alad, kus enne puutuha laotamist ei kasvanud soontaimi ja puudus samblarinne, on peale väetamist aastate jooksul hästi taimestunud. Koos sellega on kasvanud nende alade bioloogiline mitmekesisus, samas kui tuhaga töötlemata aladel taimestikku ei tekkinud. “Jääksoode taimestumisel väheneb tuleoht ning soontaimede- ja samblarinde tekkimine parandab turbaväljakute mikrokliimat, mis loob eeldused uute taimeliikide lisandumiseks,” selgitab Ots.

Kokku leidsid uurijad üheksa aastat peale tuhkadega töötlemist 23 soontaimeliiki ja kolme liiki samblaid. Teiste seas kasvas alal kaitsealune orhideeline soo-neiuvaip, mis eelistab lubjarikkaid niiskeid kasvukohti. Aja jooksul lisandus soistele aladele iseloomulikke taime- ja samblaliike, näiteks ümaralehine uibuleht, harilik vesikanep ja raba-karusammal.

“Jääksoodel on taimedel väga raske kasvada, kuid ilma taimestikuta jätkub seal turba lagunemine ja süsihappegaasi lendumine,” avab Ots tausta. “Taimede kasvu pärsivad fosfori ja kaaliumi vähesus turbas, lisaks kiiresti muutuv niiskussisaldus turba pealmises kihis, tuuleerosioon, suvised väga kõrged temperatuurid ja talvised järsud kiired temperatuuri langused,” lisab ta.

Suurima keskmise soontaimede liigirikkuse tuvastasid Ots ja tema kolleegid kohas, kuhu kanti puutuhka koguses 15 tonni hektari kohta. Seal kasvas uuringuperioodi lõpuks keskmiselt ligikaudu neli erinevat taimeliiki. Aladel, kuhu kanti umbes poole väiksem kogus põlevkivituhka, kasvas keskmiselt ka ligi poole vähem taimeliike. Taimekasvu edu põhjus seisneb asjaolus, et toitaineterikka tuha lisamine parandab lisaks turba fosfori- ja kaaliumisisaldusele ka taimede võimet omastada lämmastikku.

Töörühma jaoks osutus suurimaks üllatajaks puu- ja põlevkivituha segu positiivne mõju. Kuna võrreldes puutuhaga leidub põlevkivituhas oluliselt vähem toitaineid, eeldasid uurijad, et segutuha mõju jääb alla toitainerikkama puutuha mõjule. Tegelikkus osutus aga vastupidiseks. “Tõenäoliselt on segutuhas selline toitainete vahekord, mis sobib taimede kasvuks ja soosib aktiivse mikrobioloogia teket turbas,” selgitab Katri Ots.

Võrreldes puutuha või segutuhaga töödeldud aladega on puhta põlevkivituhaga töödeldud alal taimkatte areng vaevaline. Turba jätkuva lagunemise ja tuule ärakande tõttu paljastuvad istutatud katsepuude juured. Autor/allikas: Katri Ots

Katri Otsa osalusel avaldatud varasemad uuringud näitavad, et tuhk mõjub ka kase, kuuse ja männi kasvule jääksoodes selgelt hästi. Tuhaga väetatud aladel ületab puude kasvukiirus ja biomass kordades väetamata kontrollalade vastavaid näitajaid.

Uuring annab meile ühtaegu väga väärtuslikke ja samas praktilisi teadmisi, kuna lahendab korraga kahte probleemi. Ühelt poolt leidub Eestis umbes 10 000 hektarit jääksoid, mis pole kattunud taimestikuga ka peale kümneid aastaid puutumatuna seismist. Eesti Geoloogiakeskuse 2005–2009 tehtud inventuur näitas, et looduslikult on taimestunud kogu jääksoode aladest vaid kuni viiendik. See aga tähendab, et need alad on tugevad süsiniku allikad ja samas ka tuleohtlikud.

Teisalt tekib Eestis puitu kasutavates katlamajades ca 35 000 tonni toitainerikast ja looduslähedast puutuhka aastas, millele pole tänapäevani head kasutust leitud.

Puhatu jääksoo oli turbamaardlana aktiivses kasutuses aastatel 1963–1996, tuhkadega väetamise katse rajati 2011. aastal. Selle ajaga oli taimestik tekkinud valdavalt vaid freesväljakute äärealadele. Uuritavas jääksoos pole veerežiimi taastatud.

Uuring ilmus ajakirjas Land. Katse rajamist ja seiret on aastate jooksul toetanud SA Eesti Keskkonnainvesteeringute Keskus, Eesti Teadusagentuur, RMK, Eesti Energia AS ja EL Horisont programm (projekt ECOLOOP).

Puu- ja põlevkivituha seguga töödeldud alal laiub alpi jänesvill, mis eelistab kasvada lodu- ja siirdesoometsades. Autor/allikas: Katri Ots

Eesti metsade juurdekasvu arvutatakse nüüd uue mudeliga

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Eesti Maaülikooli metsateadlased avaldasid uue Eesti metsade juurdekasvu ennustava mudeli, mis vana mudeliga võrreldes näitab üldjuhul metsade kiiremat kasvu. Uut juurdekasvumudelit saab rakendada igapäevases metsanduspraktikas.

Metsa kasvu prognoosimine juurdekasvumudeli abil on vajalik metsades kasvava puiduressursi hindamiseks. See on aga abiks metsade majandamise planeerimisel. Juurdekasvu arvutamiseks kasutatakse erinevaid mudeleid, mis luuakse metsade pikaajaliste mõõtmiste andmete põhjal.

Eesti Maaülikooli metsateadlased Allar Padari ja Andres Kiviste juhtimisel koostasid Eesti metsadele uue juurdekasvumudeli, mis iseloomustab juurdekasvu läbi rinnaspindala.

Puistu on metsaosa, mis on sarnaste tunnustega ning erineb kõrval asuvatest metsaosadest. Puistu rinnaspindala on kõikide seal kasvavate puude tüvede ristläbilõigete pindala summa. See näitaja on väga tugevas seoses puutüvede mahuga. Seetõttu saab selle mudeliga üsna kergesti prognoosida ka metsade tüvepuidu koguse ehk tagavara juurdekasvu.

UUS MUDEL NÄITAB METSA KIIREMAT KASVU

Graafikud teise boniteedi (H100 = 25.5 m) männikute, kuusikute ja kaasikute juurdekasvudest täiuste kaupa. Kastides toodud legendi numbrid näitavad täiust.

……………………………………………….VANA MUDELI ALUSEL…………………………………………………………………………………………………………UUE MUDELI ALUSEL……………………………………………..

Ennustab metsa kasvu

Uurijad koostasid mudeli just rinnaspindala kohta seetõttu, et see on üsna lihtsasti ja täpselt mõõdetav ning puidu tagavara on rinnaspindala järgi küllalt hõlpsasti arvutatav. Lisaks võivad Padari sõnul lähiajal muutuda ka tüvede mahu arvutamise valemid, kuid loodud juurdekasvumudel ei vaja mahu arvutamise mudeli muutumisel enam ümbertegemist.

Allar Padari selgitab, et uus mudel võimaldab kaasaegsetele ja kodumaistele andmetele tuginedes hinnata, kui palju meie metsad tegelikult juurde kasvavad.

Mudelit saab rakendada männikute, kuusikute, kaasikute, haavikute, sanglepikute ja hall-lepikute kohta, ehk kaetud on kõik meie peamised majandatavad metsapuuliigid. Uut mudelit saab rakendada ka segametsadele. Kuid sel juhul peab arvesse võtma nende liigilist koosseisu – tuleb arvestada, kui suure osa metsas kasvavatest puudest mingi liik moodustab. Samuti võimaldab see teha arvutusi eri vanuses ja kasvukohas kasvavate metsade kohta.

Üldiselt hindab uus mudel meie metsade juurdekasvu võrreldes vana mudeliga suuremaks. Kuid Padari möönab, et esineb ka vastupidiseid olukordi sõltuvalt puuliigist, vanusest, boniteedist ja täiusest. Töö esiautor toob ka välja, et vanemate metsade puhul näitab uus mudel paljudel juhtudel paremat juurdekasvu kui seni kasutatud vana mudel.

Uus mudel leiab oma koha ka valdkonda reguleerivas metsa korraldamise juhendis ning seda saavad kasutada kõik, kel seda oma töös vaja läheb. Juba praegu kasutab uut mudelit metsade juurdekasvu arvutamiseks RMK.

Seda saab kasutada nii era- kui ka riigimetsas, mis on üle mõõdetud ja mille kohta on koostatud metsa omadusi iseloomustavad takseerkirjeldused. Rakendades mudelit metsa takseerkirjeldusele, saame teada metsa järgmise aasta juurdekasvu. See on aga kõikidel metsadel erinev, sõltudes puuliigist, vanusest, mullast jne. Soovides prognoosida puistute kasvu pikema aja peale, peame võtma juba tehtud ennustuse põhjal tekkinud uue takseerkirjelduse ja „kasvatama“ seda omakorda aasta-aastalt uuesti edasi.

Vana ja uue mudeli võrdlus

Loodi proovitükkide põhjal

Allar Padari rõhutab, et mudelid näitavad mõõtmisperioodi jooksul tegelikult juurde kasvanud puude mahtu. Seda ei tohi segamini ajada puistute tagavara muuduga, mis saadakse, kui tegelikust juurdekasvust lahutatakse mõõteperioodi jooksul surnud puude maht.

Kuigi metsas nii loomulik protsess, puuduvad meil adekvaatsed mudelid, mis iseloomustaksid metsades toimuvat puude väljalangevust ehk suremust. Kuna juurdekasvu mudeldamises praegu puude suremust ei arvestata, muutub juurdekasvu prognoos seda ebatäpsemaks, mida pikema aja peale soovime metsa kasvu ennustada. Allar Padari sõnul on puude suremuse mudeli koostamine plaanis.

Uue juurdekasvumudeli vajadus ilmnes praktilise metsamajandusliku tegevuse käigus. Selgus, et vana, 1992. aastal koostatud mudel ei olnud enam piisavalt täpne. Kui vana mudeli koostamisel kasutati lisaks kohalikele ka välisriikidest pärinevaid andmeid, siis uued mudelid põhinevad ainult kodumaiste metsade mõõtmistel.

Mahukas andmestik koguti aastatel 1995–2020 maaülikooli teadlaste loodud ja kogu Eestit katva metsa kasvukäigu püsiproovitükkide mõõtmiste käigus. Püsiproovitükkide võrgustiku andmed katavad enamiku Eesti metsa kasvukohatüüpe ja puistute vanuseklasse.

Allar Padari selgitab, et küllalt pika perioodi jooksul kogutud andmete baasil loodud mudelites peegeldub ka sel ajavahemikul toimunud kliimamuutuste mõju metsadele, sest mõõdetud metsad on ju kasvanud koos muutuva kliimaga. Samas tõdeb ta, et vastavaid mudeleid peaks aeg-ajalt üle vaatama, kuna pidevas muutumises on nii meie kliima kui ka metsad. Samuti täieneb ja uueneb üha metsa kasvu kohta kogutav andmestik.

Uuring ilmus ajakirjas Metsanduslikud Uurimused. Püsiproovitükkide rajamise ja mõõtmise peamine toetaja oli SA Keskkonnainvesteeringute Keskus ja kasvumudeli koostamist rahastas RMK.

Ka kiirelt kasvavad kuused võivad anda head ehituspuitu

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Okaspuude kiire kasv langetab sageli nende puidu kvaliteeti. Läti teadlased aga leidsid selliste pärilike omadustega kuuski, mis on samaaegselt nii kiire kasvuga kui ka korraliku puidu kvaliteediga.

Kuusepuit on meie regioonis väga oluline toormaterjal, mida kasutatakse laialdaselt muuhulgas ehituses. Efektiivne majandamine võimaldab kiirendada kuusikute kasvu ja lühendada nii nende raieringi. Lühem raiering aitab vähendada tormide, põudade, seen- ja putukkahjurite võimalikku kahjulikku mõju kuusikutele ja suurendada metsaomaniku tulu, kirjutab Eesti Maaülikooli metsakasvatuse kaasprofessor Jürgen Aosaar.

Üks võimalus kuusikute jämeduskasvu kiirendamiseks ja raieringi lühendamiseks on neid kasvatada hõreda istandikuna. On aga üldiselt teada, et okaspuude kiirema kasvu korral on puude aastarõngad laiemad. Nii võib puidu tihedus jääda soovitust madalamaks. See omakorda võib takistada puidu kasutamist ehituses, kus on oluline just puidu tihedus ja sellega seotud teised puidu tugevusomadused.

Läti metsateadlased Pauls Zeltiņši juhtimisel aga leidsid, et leidub selliste pärilike omadustega kuuski, mis on ka hõredas istandikus kiiresti jämedaks kasvades piisavalt korraliku puidu kvaliteediga. Uuritud puude puhul ilmnes, et seos puude kasvukiiruse ja puidu tiheduse vahel oli nõrk.

Uurimuse viisid Läti uurijad läbi istanduses, kuhu ligi 50 aasta eest istutati kuused algtihedusega 400 puud hektari kohta. Tänapäeva n-ö tavalisi kuusekultuure rajades paigutatakse neid neli-viis korda tihedamalt.

RMK Päri seemla Viljandimaal, mis rajati 2015. aastal, kannab juba käbisid. Seemla on rajatud hõredalt, et puudel oleks rohkelt valgust ja et seemlat oleks lihtsam majandada. Autor/allikas: Tiit Maaten/EMÜ

Zeltiņši ja tema kolleegide tulemused näitasid, et hõreda asetusega ja viljakal mullal kasvanud kuuskede puit vastas enamasti ehituspuidu nõuetele ehk tugevusklassi C18 standardile EN 338. Uuritud kuuskede keskmine tüvepuidu tihedus oli 400 kilogrammi kuupmeetri kohta. Just puidu tihedus oli näitaja, mida uurijad kasutasid kaudse näitajana puidu tugevuse ja jäikuse iseloomustamiseks.

Lisaks sellele saavutasid kuused 50 aasta jooksul mõõtmed, mis võimaldab nende tüvedest toota ühiskonnale väärtuslikku saematerjali. Kuuskede keskmine kõrgus uuritud alal oli 25 meetrit ja jämedus 36 sentimeetrit.

Rohke kasvuruumi ja viljaka mulla korral kasvavad puud pigem jämedamaks ja kõrguskasv jääb tagasihoidlikumaks. Sellistel puudel on ka laiad aastarõngad, mis okaspuude puhul tingib puidu tiheduse ja tugevusomaduste languse, kitsendades selle kasutusvõimalusi ehituses. Seetõttu on vajalik metsapuude aretuse käigus leida sellised puud, mille pärilikud omadused võimaldavad kasvada puudel kiiresti, kaotamata seejuures puidu tugevusomadustes.

Uuritud istandiku rajamise algne eesmärk oli kasvatada metsas väljavalitud kiirekasvuliste kuuskede järglasi seemnete tootmiseks. Sellist istandikku nimetatakse seemlaks.

Metsapuude aretusega tegeleb metsanduse valdkond metsaselektsioon. Puude valiku eesmärk on leida paremate pärilike tunnustega puid, et saada väärtuslikumate geneetiliste omadustega järglasi. Seeläbi on võimalik tõsta uute metsade kvaliteeti ja tootlikkust.

Nii meil kui ka naaberriikides tegelevad metsateadlased metsapuude parendusega, et saaksime uue metsa rajamiseks kasutada paremate omadustega kultiveerimismaterjali ehk taimi ja seemneid. Ka Eesti Maaülikooli teadlased tegelevad Riigimetsa Majandamise Keskuse toetusel kuuse, männi, kase ja sanglepa parendusprogrammiga.

Uuring ilmus ajakirjas Baltic Forestry.

Juurepessule leidub Eesti metsades tõhus vastane

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Kuuski mädandava juurepessu vastu saab teise seenega – hiidkoorikuga. Teadlased uurivad, kas Eestist pärit hiidkoorik on sama hea kui seni kasutatud Soome oma.

Nii meie kui ka laiemalt põhjapoolkera metsades valmistab metsaomanikele tuska juurepessu (ld k Heterobasidion) nime kandev seen, kuna see mädandab okaspuude juuri ja tüvesid, kahjustades oluliselt puidu omadusi ning rahalist väärtust. Nii väheneb metsaomaniku tulu ja ühiskonna võimalus kasutada kvaliteetset puitu.

Juurepess levib eostega õhu kaudu, nakatades esmalt värskeid kände. Samuti kandub juurepess ühelt puult teisele mööda omavahel ühendatud juurestikke. Seen tekitab kahju ka männikutes, kuid eriti palju kuusikutes.

Juurepessuvastase biotõrjevahendina kasutatakse ühel teisel meie metsadeski leiduva seene hiidkooriku (Phlebiopsis gigantea) baasil valmistatud preparaati Rotstop. Biotõrje tähendab, et juurepessu levikut püütakse takistada teise organismi, antud juhul seene abil. Preparaati kantakse värskelt raiutud kändudele, et see pärsiks kännus juurepessu arengut. Nii saaks vähendada juurepessu eoste edasikandumist järgmistele kändudele.

Seni Eestiski kasutusel oleva Rotstopi alusorganismiks oleva hiidkooriku tüvi pärineb Soomest. Eesti Maaülikooli metsapatoloogia vanemteaduri Tiia Drenkhan-Maateni juhtimisel otsiti koostöös Soome metsateadlastega juurepessu tõrjeks potentsiaalseid hiidkooriku tüvesid ka Eesti metsadest. „Kuigi seni oleme kasutanud Soome päritolu hiidkoorikul põhinevat tõrjet, siis ökoloogilistel põhjustel tuleks kasutada Eesti loodusest pärinevat hiidkooriku tüve,“ nendib Drenkhan-Maaten.

Eestis on teadaolevalt kaks juurepessu liiki: kuuse- ja männi-juurepess. Seeneeosed levivad raiejärgselt värsketele kändudele sõltumata sellest, mis liiki raiega on tegu. Mida sagedamini puistus raiet tehakse, seda rohkem tekib metsa värskeid kände, nii et valikraie poleks selles mõttes lageraiest millegi poolest parem.

Kuigi juurepess kahjustab ka mände, sünnib majanduslikult suurem kahju just kuusikutes. Maaülikooli metsapatoloogide hinnangul võib aastane juurepessu tekitatud rahaline kahju kuusemetsades ulatuda ligi üheksa miljoni euroni.

Drenkhan-Maateni juhitud uuringus isoleerisid teadlased kuuse kändudest uued kodumaised hiidkooriku tüved, mida kasutati edasiseks uurimistööks. Laboris hindasid patoloogid uute hiidkooriku tüvede kasvukiirust ja konkurentsivõimet kuuse- ja männi-juurepessu vastu.

Mõne Eesti päritolu hiidkooriku tüve puhul oli eriti selgelt näha, et need toimivad seni kasutatud Soome tüvest tõhusamalt, olles võimelised juurepessu kasvu tugevalt pärssima. Perspektiivikamad tüved viidi metsa välikatsesse, esmased proovid kogutakse pool aastat pärast kändude töötlemist. Esialgsed tulemusi peab veel ootama, need selguvad peale proovide laboratoorset analüüsimist.

Siiski ei pruugi olla kõik nii ilus. Sarnaselt inimestega elab ka seentel viiruseid, kuid hiidkooriku viiruste kohta on senised teadmised kasinad. Kuigi on teada, et viirused võivad muuta seente omadusi, siis viiruste mõju seentele pole veel lõpuni selge.

Drenkhan-Maateni sõnul peaksid edasised uuringud selgitama viiruste täpsemat mõju hiidkoorikule endale ning ka seda, kuidas mõjutavad viirused hiidkooriku võimet võidelda juurepessuga.

Uuring ilmus ajakirjas Biological Control, selle elluviimist toetasid Eesti Teadusagentuur (PUTJD858) ja Soome Teaduste Akadeemia (309896).

Haavaistandikes kasvav puit kogub hoogsalt süsinikku

Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Üha enam metsi võetakse kaitse alla ja majandamine nendes lõpeb, inimkonna vajadus puidu järele aga vaid kasvab. IIstandikud on üks võimalus vähendada raiesurvet looduslikele metsadele, saades samal ajal puitu. Ka riiklik metsapoliitika on võtnud suuna istandike seadustamisele.

Hariliku ja ameerika haava ristandit hübriidhaaba peetakse Põhjamaades tema kiire kasvu tõttu sobilikuks liigiks puuistandike rajamisel. Hübriidhaavikuid majandatakse tavaliselt kas viie- või 25aastase raieringiga. Esimesel juhul on eesmärk kasvatada puitu bioenergiaks. Hübriidhaaviku lageraie järgselt hakkab raiutud puude juurestikest kasvama tihe haavanoorendik, mida võib bioenergia tootmiseks uuesti raiuda juba viie aasta pärast.

Teise variandina võib hübriidhaavikut kujundada hooldusraietega nii, et seda kasvatada pikema raieringiga ning tulemusena saab jämedamat tarbepuitu. Puidu kõrval tuleb istandikes tähelepanu pöörata ka ökosüsteemi toimimisele. Lutteri sõnul on aga meie senised teadmised hübriidhaavikute süsiniku ja toitainete küsimustes napid. Noores hübriidhaavikus väheneb lühiajaliselt mullasüsiniku hulk, kuid selle kompenseerivad jõudsalt kasvavad puud.

Eesti Maaülikooli metsanduse nooremprofessori Lutteri juhitav töörühm, kuhu kuulus teadlasi ka Tartu Ülikoolist ja Rootsi Põllumajandusülikoolist, leidis, et noored hübriidhaavikud on süsinikku siduvad ökosüsteemid varakult pärast lageraiet.

Tartumaal paiknev hübriidhaavik, kus uuring läbi viidi, rajati istutamise teel sajandivahetuse paiku endisele põllumaale ning raiuti 14 aasta pärast lagedaks. Sarnaselt hariliku haavaga hakkab ka hübriidhaaviku raie järgselt mulda jäänud puude juurestikel olevatest pungadest kasvama suurel hulgal noori haabasid. Kuna noored puukesed kasutavad kasvuks juba olemasolevat juurestikku, on maapealse osa kasv intensiivne.

Pärast teist kasvuaastat rajasid uurijad puistusse katseala, et uurida, kuidas erinevad hooldusviisid haavikule mõjuvad. Ühel juhul jäeti pärast harvendamist, võrreldes algtihedusega, kasvama ligi kolmandik puudest, teisel juhul vaid umbes kümme protsenti. Võrdlusandmete kogumiseks jäeti osa alast puutumata ehk kontrollalaks.

Noores hübriidhaavikus väheneb lühiajaliselt mullasüsiniku hulk, kuid selle kompenseerivad jõudsalt kasvavad puud. Viis aastat pärast eelmise põlvkonna hübriidhaaviku lageraiet oli mullasüsiniku hulk noores haavikus langenud. Seejuures oli kaotsiläinud süsiniku kogus sarnane kõikides katsevariantides – keskmise tugevusega harvenduse alal, väga tugeva harvendusega alal ning raiumata kontrollalal.

Viie esimese aastaga olid haavad kõikides katsevariantides kasvanud ligi viie meetri kõrguseks. Ka puidu hulk oli noores haavikus märkimisväärne. Harvendamata tükil oli puude tüvede ja okste kuivmass ligi 30 tonni hektari kohta. Tugeva harvenduse alal oli sama näitaja kümne tonni ringis. Samal ajal oli küllalt suuri erinevusi puude biomassi juurdekasvus ning vastavalt sellele ka ökosüsteemi süsiniku tagavaras – on ju umbes pool kuivast puidust süsinik. Oodatult oli see suurim harvendamata alal ning madalaim tugevaimalt harvendatud alal. Väga tugeva harvenduse läbinud alal oli aga mullast lahkuva ja puudesse koguneva süsiniku kogus sarnane ning seega ökosüsteemi süsinikuvaru jäi stabiilseks.

Lühikese raieringiga majandatavate hübriidhaava istandike jätkusuutlikkuse seisukohast peab silmas pidama ka raiutavate puudega äraviidavate toitainete kogust. Noore puuistandiku ökosüsteemis paikneb vaid väike osa toitainetest puudes, lõviosa nendest sisaldub mullas. Võrreldes lageraie hetkega, oli viie aasta jooksul orgaanilise süsiniku, lämmastiku ja mõningate teiste toitainete sisaldus mullas usaldusväärselt langenud. Samas osa toitainete sisaldus mullas oli ka tõusnud. Seejuures ei olnud vahet, kas või kui tugevalt oli ala harvendatud. Lutter ja tema kaastöötajad arvutasid, et raiudes hübriidhaava võsa viieaastaselt, moodustaks puudega ära viidava lämmastiku, fosfori ja kaaliumi kogus 5–18 protsenti kogu ökosüsteemi vastavatest tagavaradest. Autorid toovad siin eraldi välja kaaliumi, mille hulk ökosüsteemis väheneks raie korral enim, kuid seda aitaks kompenseerida istandiku puutuhaga väetamine. Toitainete eemaldamist saab vähendada, raiudes puid siis, kui need on lehed langetanud, sest just lehtedes on toitainete sisaldus puu muude osadega võrreldes kõrgeim.

Uuring ilmus ajakirjas BioEnergy Research. Selle tegemist toetasid Eesti Teadusagentuuri grandid PRG1007 ja PSG730.

  • 1
  • 2

MTÜ EESTI METSASELTS

Toompuiestee 24
10149 Tallinn
metsaselts@metsaselts.ee
fb.com/metsainfo

Toetajad