Koneellisen metsänistutuksen kustannuskilpailukykyä selvitettiin

Jo vuosien ajan metsänhoitotöiden koneellistamisen on toivottu pienentävän kustannuksia sekä helpottavan metsäalan työvoimapulaa Suomessa. Tällä hetkellä maanmuokkaus on täysin koneellistettu ja myös suurin osa kylvöistä tehdään koneellisesti. Edellisten lisäksi istutusta on pyritty koneellistamaan. Viimeisimmät tilastot kuitenkin osoittavat, että koneellisen istutuksen tavoitteista on jääty kauas taakse. Lopullista läpimurtoa koneistutuksen saralla ei siis olla vielä nähty pitkäjänteisestä tutkimus- ja laitekehitystyöstä huolimatta. 

Kannattavuus haasteena

Nykyisin käytössä on pääasi- assa kaivinkoneisiin asennettavia istutuslaitteita. Aiempi tutkimus on osoittanut, että nykyaikaisilla istutuslaitteilla istutetut taimet selviytyvät vähintäänkin yhtä hyvin kuin manuaalisesti istutetut. Työn laatu on myös tasaisempi ja ennakoitavampi, koska koko metsänuudistamisketju maanmuokkauksesta taimien istuttamiseen on yhden yrittäjän vastuulla. Lisäksi koneellisen istutuksen on tiedetty pienentävän työvoimatarvetta verrattuna manuaalisiin istutusketjuihin. Osittain näistä syistä istutuskoneiden odotettiin yleistyvät nopeasti viimeistään 2020 -luvulle tultaessa. 

Miksi koneellinen istutus ei sitten ole yleistynyt? Suurin yksittäinen syy odotusten vastaiselle kehitykselle on ollut koneellisen istutuksen liian alhainen tuottavuus suhteessa käyttökustannuksiin, mikä puolestaan on heikentänyt sen kilpailukykyä verrattuna manuaalisiin istutusketjuihin. Koneellisen istutuksen kannattavuutta on yrittäjien näkökulmasta heikentänyt muun muassa liian alhaiset vuotuiset työmäärät ja koneiden käyttöasteet. 

Perinteisten istutusketjujen kustannukset ovat kuitenkin viime vuosina kasvaneet huomattavasti. Tämän lisäksi metsäalalla on kasvava pula osaavasta työvoimasta. Nämä kehityssuunnat ovat lisänneet tarvetta päivitetylle tiedolle koneellisen istutuksen kustannuskilpailukyvystä tänä päivänä.

(kuva: Aineisto kerättiin Risutec Asta -dokumentointijärjetelmää hyödyntäen. Asta-järjestelmä tallentaa jokaisen istutetun taimen sijainnin ja aikaleiman. Kuvassa tutkimuksen työmaan 5 kaikki istutetut taimet havainnollistettuna. Kuva: Kalle Kemppainen.)

Aineistona yli 70 000 koneistutettua kuusta

Selvitimme tutkimuksessamme kaivinkonepohjaisen koneellisen istutuksen keskituottavuuden sekä laskimme metsänuudistamiskustannukset kahdelle manuaaliselle ja yhdelle koneelliselle istutusketjulle Suomessa. Tutkimuksen tuottavuuslaskelmissa hyödynnettiin Risutec Asta -dokumentointijärjestelmän keräämää aineistoa, joka koostui yhdeksästä Länsi-Suomessa sijainneesta koneistutustyömaasta. Istutuslaitteena oli Risutec PM-160, joka teki samalla kertaa maanmuokkauksen ja istutustyön. 

Työmaat olivat pääosin koneelliseen istutukseen hyvin soveltuvia kivennäismaan kohteita, joilta seitsemältä oli lisäksi korjattu hakkuutähteet pois. Työmaille istutettiin yhteensä runsaat 70 000 kuusen taimea yhden yrittäjän toimesta vuosina 2019 ja 2020. Tuolloin Asta-järjestelmä tallensi jokaiselle istutetulle taimelle sijaintiedon ja aikaleiman. Taimikohtaisten aikaleimojen perusteella laskimme esimerkiksi keskimääräinen istutusajan (sekuntia/taimi) sekä käyttötuntituottavuuden (taimea/tunti, sisältäen alle 15 minuutin tauot).

(kuva: Keskimääräiset käyttötuntituottavuudet ja niiden vaihtelut työmaittain. Keskikäyttötuntituottavuus tutkimuksessa oli 215 taimea/tunti.)

Kolme istutusketjua Suurennuslasin alla

Kustannuslaskentaa varten rakensimme Excel -pohjaisen kustannuslaskurin, joka sisälsi laskennan kannalta tärkeimmät muuttujat. Määritimme laskennassa jokaiselle istutusketjulle muun muassa keskituottavuuden ja vuotuiset työmäärät sekä työvoima-, polttoaine- ja huoltokulut. Manuaalisissa istutusketjuissa maanmuokkaus tehtiin joko kaivinkoneella tai metsätraktoriin asennetulla jatkuvatoimisella mätästäjällä. Koneellinen istutus vastasi tämän tutkimuksen tuottavuuslaskelmien koneistutusketjua. 

Tavoiteltu istutustiheys oli kaikissa istutusketjuissa 1800 taimea/hehtaari. Istutuskauden oletettiin kestävän toukokuusta syyskuun loppuun. Maanmuokkauskauden kesto oli yhden kuukauden pidempi jatkuen lokakuun loppuun. Laskennassamme peruskoneina olleet kaivinkoneet ja metsätraktorit siirtyivät metsänhoitokauden loputtua muihin työtehtäviin.

(kuva: Perinteisen istutusketjun (kaivinkone + manuaalinen istutus) kustannukset ovat kuvassa 100 %. Muiden istutusketjujen kustannukset on suhteutettu perinteiseen istutusketjuun. Koneellinen istutus oli hieman edullisempi kuin perinteinen istutusketju. Jatkuvatoimisen mätästäjän ja manuaalisen istutuksen yhdistelmä oli selkeästi kustannustehokkain istutusketju tehdyssä tutkimuksessa.)

Yli 210 tainta per käyttötunti

Tulostemme perusteella Risutec PM-160 -istutuslaitteella on mahdollista istuttaa yksi hehtaari noin yhdeksässä tunnissa, kun kaikki alle tunnin tauot otetaan huomioon. Aineistossamme taimikasetin lataustauot olivat keskimäärin 10 minuutin mittaisia (3,8 sekuntia/taimi), vaikkakin ne sisälsivät mahdollisesti myös muita työtehtäviä kuin pelkkää taimien lataamista. Istutusaikojen keskiarvo ilman yli 15 minuutin taukoja ja taimien lataamista oli 13,8 sekuntia/taimi. Vastaavasti keskimääräinen istutusaika lataustaukojen kanssa oli 17,6 sekuntia/taimi. Käyttötuntituottavuus oli keskimäärin 215 taimea/tunti, mitä voidaan pitää koneelliselle istutukselle erittäin hyvänä tuloksena. 

Istutusketjut puntarissa

Kustannuslaskurimme lähtöarvoilla perinteinen manuaalinen istutusketju oli kustannuksiltaan kallein. Koneellinen istutus oli hieman edullisempi kuin perinteinen istutusketju. Jatkuvatoimisen mätästyksen ja manuaalisen istutuksen yhdistelmä oli odotetusti ylivoimaisesti kustannuskilpailukykyisin. Teimme myös herkkyysanalyysejä, joissa tiettyjen muuttujien, kuten keskituottavuuden ja peruskoneiden hankintahintojen, arvoa nostettiin tai laskettiin. 

Herkkyysanalyysiemme mukaan koneellisen istutuksen tuottavuuden minimivaatimus on 210 taimea/tunti, jotta se pysyisi kilpailukykyisenä vaihtoehtona perinteiselle istutusketjulle. Koneellisen istutuksen peruskoneena olleen kaivinkoneen hankintahintaa alentamalla oli mahdollista alentaa käyttötuntikustannuksia, vaikkakaan hinnanmuutoksen vaikutus ei ollut lopulta kovin suuri istutusketjun kilpailukykyyn.

Saaduista tuloksista voidaan päätellä, että koneellinen istutus on kilpailukykyinen vaihtoehto perinteiselle istutusketjulle, kunhan koneenkuljettajat ovat ammattitaitoisia ja kohteet ovat koneelliseen istutukseen soveltuvia. Kannattavan liiketoiminnan kannalta on kriittistä, että peruskoneelle ja istutuslaitteelle on riittävästi käyttöä vuositasolla. Istutuskaudella töitä tulisi tehdä mielellään kahdessa vuorossa, ja peruskoneelle täytyisi löytää sopivia töitä myös istutuskauden ulkopuolella. Tämä puolestaan vaatisi sen, että urakanantajat tarjoavat koneyrittäjille riittävästi soveltuvia työmaita vuosittain.

Jatkuvatoimista istutuskonetta odotetaan

Jatkuvatoimisen mätästäjän kustannustehokkuus tukee johtopäätöstä, että mikäli tavoitteena on lisätä koneellisen istutuksen tuottavuutta merkittävästi nykytasolta, vaaditaan myös koneelliselta istutukselta jatkuvatoimisuutta tulevaisuudessa. Uusia jatkuvatoimisia istutuskonekonsepteja ja -prototyyppejä on tullutkin markkinoille viime vuosien aikana muun muassa Ruotsista (PlantMax) ja Suomesta (Risutec Forest Maker). Vaikka jatkuvatoimisuus varmastikin kasvattaa tuottavuutta, tulisi uusien koneiden työn laatua, metsänuudistamisen onnistumista ja kustannuskilpailukykyä tutkia ennen niiden laajamittaista käyttöä.     

Artikkeli perustuu tutkimukseen: Kemppainen K, Kärhä K, Laitila J, Sairanen A, Kankaanhuhta V, Viiri H, Peltola H. 2025. Evaluation of the productivity and costs of excavator-based mechanized tree planting in Finland based on automated data collection. Silva Fennica 59(1), 25004. https://doi.org/ 10.14214/sf.25004 

Työryhmä: Kalle Kemppainen, 

Kalle Kärhä, Juha Laitila, 

Antti Sairanen, Ville Kankaanhuhta, 

Heli Viiri & Heli Peltola