Teadusuuringud
Järvselja hariliku kuuse järelkasvu püsiproovitükid
Uurimistöö jaoks vajalike andmete kogumiseks rajati 4 püsiproovitükki, mis asuvad Sihtasutuse Järvselja Õppe- ja Katsemetskond territooriumil.
Proovitükid
Esimene proovitükk rajati 1997. aasta kevadel kvartalis 269, eraldusel 3, edaspidi prtk 269(I). Proovitüki rajasid: Imre Kari, Kalev Jõgiste, Merle Pedmanson ja Eve Rebane. Kasvukohatüüp on jänesekapsa – mustika ja boniteet 1. Eralduse pindala oli 2,5 ha, puistu koosseisus 7 Ku 2 Ks 1 Hb. Sellel eraldusel teostati lageraie 1995-1996 a. talvel. Puistu tagavara enne lageraiet oli 338 m3 ha-1. Raiesmikku iseloomustavad hästi kaks loodusliku uuenduse gruppi. Esimene grupp oli metsa all olnud kuni lageraieni ja sealne uuendus oli võrreldes teisega tunduvalt halvemas seisukorras. Teine grupp asus varem tekkinud häilus, mis oli soodus kuuse järelkasvu tekkeks. Kuna puukesed olid saanud valgust esimese grupiga võrreldes rohkem, oli nende kõrgus ja juurdekasv suurem, puude üldine tervislik seisund oli hea. Lisaks olid ka mõned üksikud puud üle raiesmiku. Siin valiti välja 100 eeluuenduse kuuske.
Teine proovitükk loodi 2000. aasta suvel kvartalis 229, eraldusel 8, edaspidi prtk. 229. Proovitüki rajasid: Imre Kari, Kalev Jõgiste, Marit Heegstra ja Nienke Nijland (Larenstein College, Holland). Kasvukohatüüp on jänesekapsa – mustika ja boniteet 1. Eralduse pindala oli 1,1 ha, puistu koosseisus 9 Ku 1 Mä. Sellel eraldusel teostati lageraiet 1999-2000 aasta talvel. Puistu tagavara enne lageraiet oli 288 m3 ha-1. Suurem osa puid paikneb ühes grupis, kuid umbes 15 puud asub neist eemal teises grupis. Siin valiti välja 100 eeluuenduse kuuske.
Kolmas proovitükk, mis rajati 2000. aasta suvel, paikneb esimese katseala vahetus naabruses kvartalis 269, eraldusel 2, edaspidi prtk. 269(II). Proovitüki rajasid: Imre Kari, Kalev Jõgiste, Marit Heegstra ja Nienke Nijland (Larenstein College, Holland). Kasvukohatüüp on jänesekapsa – mustika ja boniteet 1. Eralduse pindala oli 1,1 ha, puistu koosseisus 6 Ku 3Hb 1 Ks. Puistu tagavara enne lageraiet oli 329 m3 ha-1. Järelkasvukuuski esineb suuremate ja väiksemate gruppidena. Puid on erinevates kõrgusklassides. Viimati mainitud katseala on vana metsa all. Siin valiti välja 100 eeluuenduse kuuske.
Neljas proovitükk loodi 2002. aasta kevadel kvartalis 273, eraldusel 10, edaspidi prtk. 273. Proovitüki rajasid: Marek Metslaid, Imre Kari ja Kalev Jõgiste. Kasvukohatüüp on mustika ja boniteet 3. Eralduse pindala oli 2,1 ha, puistu koosseisus 6,5 Ku 3 Ks 0,5 Mä. Sellel eraldusel teostati lageraiet 2001-2002 aasta talvel. Puistu tagavara enne lageraiet oli 287 m3/ha. Suurem osa puid paikneb ühes grupis. Puid on väga erinevates kõrgusklassides. Siin valiti välja 145 eeluuenduse kuuske.
Välitööd
Esimesed välitööd teostati 1997. aasta mais kvartalis 269, eraldusel 3 (prtk. 269(I)). Esimesel aastal tehtud välitööde käigus tutvuti raiesmikuga ning valiti loodusliku uuenduse grupid, mis sobiksid kuuse kasvu uurimiseks peale lageraiet. Kuna tegemist on püsiproovitükiga, siis puukesed märgistati nummerdatud metall-lipikutega.
Lageraie toimumisest (1995-1996 talv) kuni esimeste proovide võtmiseni 1997. aasta kevadel oli möödunud üks aasta, seega olid puukesed saanud ühe aasta kasutada valgust maksimaalselt.
Välitööde käigus mõõdeti puude kõrgused, puude läbimõõdud juurekaelalt kahes suunas, ladva- ja külgvõrsete pikkused. Esimesel proovitükil (prtk. 269(I)) mõõdeti ka puude võrade läbimõõdud kahes suunas ja elusvõra pikkus. Konkurentsiindeksi arvutamiseks mõõdeti kõik objektpuust 2 m raadiuses paiknevad konkurentpuud. Esimesel mõõtmisel (prtk. 269(I)) võeti laboris analüüsimiseks kahe eelmise vegetatsiooniperioodi külgvõrsed (1995, 1996). Järgnevalt võeti möödunud vegetatsiooniperioodi külgvõrse puu võra ülemisest kolmandikust. Võrsete pikkused mõõdeti ja võrsed koguti paberümbrikutesse, mis vastavalt tähistati (puu ja proovitüki number). Suuremate puude kõrgused mõõdeti Suunto või Vertexi kõrgusmõõtjaga, madalamate puude mõõtmiseks kasutati mõõdulatti. Puu läbimõõdud juurekaelalt mõõdeti nihkkaliibri või klupiga.
Järgnevatel aastatel (1998-2000) toimusid kordusmõõtmised sama metoodika kohaselt vegetatsiooniperioodi lõpus. Sama metoodika kohaselt on mõõdetud ka kõik teised proovitükid. Proovitükkidel olevad puud kaardistati, töö teostamiseks kasutati bussooli ja mõõdulinti. Mõõdistamine toimus asimuudi mõõtmisega, viseerides proovitüki keskpunktist proovipuu juurde asetatud mõõtlatile. Samaaegselt viseerimislati asetamisega viseeritava puu juurde mõõdeti ka kaugus keskpunktist selleni.
Prtk. 269(I) puud langetati 2001. aasta talvel (jaanuaris), selleks ajaks olid nad saanud kasvada täisvalguse tingimustes viis aastat. Iga puu juurekaelalt võeti juurdekasvude analüüsikettad.
1997 – 2000 teostatud mõõtmiste analüüs on esitatud mitmetes lõputöödes: Pedmanson 1998, Kari 1999, Rebane 1999, Metslaid 2002, Vicente 2003.
Marek Metslaid on osalenud andmete kogumisel ja nende analüüsil alates 2000. aastast. Andmed uutelt püsiproovitükkidelt (prtk. 229, prtk. 269(II), prtk. 273) on analüüsitud täielikult Marek Metslaidi poolt, välja arvatud 2002. aasta kui andmed kogus ja analüüsis Marta Vicente.
Labortööd
Labortöid teostati järjestikustel aastatel okaste ja puude juurdekasvude uurimiseks. Võrsed (okastega) asetati kuivatuskappi, kus neid kuivatati 3 ööpäeva temperatuuri 70° C juures. Seejärel võrsel olevad okkad loeti, ning koheselt määrati nende mass.
Okka mahu määramiseks osutus vajalikuks mõõta okka pikkus, laius ja paksus. Igast proovist mõõdeti juhuslikult 5 okast, nende andmete põhjal arvutati keskmine okka maht. Mõõtmisel kasutati elektroonilist nihkkaliibrit.
Diameetri juurdekasvud analüüsiketastelt on mõõdetud arvutisüsteemi WINDENDRO kasutades. Iga aastarõnga laiust mõõdeti kahes erinevas suunas ja võeti neist keskmine.
Kaitstud tööd
Lõputööd
Pedmanson, M. 1998. Looduslikult uuenenud hariliku kuuse kasv pärast lageraiet. Käsikiri Eesti Maaülikooli Metandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse osakonna raamatukogus. Tartu. 40 lk.
Kari, I. 1999. Hariliku kuuse järelkasvu okaste mõõtmete muutused pärast lageraiet püsikatsealadel. Käsikiri Eesti Maaülikooli Metandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse osakonna raamatukogus. Tartu. 41 lk.
Rebane, E. 1999. Hariliku kuuse järelkasvu kohanemine valgustingimuste muutumisel pärast lageraiet. Käsikiri Eesti Maaülikooli Metandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse raamatukogus. Tartu. 48 lk.
Metslaid, M. 2002. Hariliku kuuse eeluuenduse okkamassi iseloomustus raiealadel. Käsikiri Eesti Maaülikooli Metandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse raamatukogus. Tartu. 49 lk.
Vicente, M. 2003. Needle mass characteristics to estimate Norway spruce advance regeneration. Tartu. 36 p.
Magistritööd
Metslaid, M. 2004. Hariliku kuuse eeluuenduse kohanemine lageraie järgselt. Magistritöö Eesti Maaülikooli Metandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse raamatukogus. Tartu. 57 lk.
Piir, T. 2008. Hariliku kuuse eeluuenduse püsikatseala andmestik ja selle analüüs. Magistritöö Eesti Maaülikooli Metandus- ja maaehitusinstituudi metsakasvatuse raamatukogus. Tartu. 56 lk.
Doktoritööd
Metslaid, M. 2008. Growth of advance regeneration of Norway spruce after clearcut (Hariliku kuuse eeluuenduse kasv lageraie järgselt). Doktoritöö. Eesti Maaülikool. 104 lk.
Edasisteks uurimusteks sobivad lõputööde või magistritööde teemad:
Hariliku kuuse loodusliku uuenduse kasutamisvõimalusi metsade majandamisel Eestis
Hariliku kuuse eeluuenduse kasv pärast lageraiet
Hariliku kuuse eeluuenduse püsikatseala inventeerimine ja andmete analüüs
Fotosünteesi mõõtmine hariliku kuuse eeluuenduse aklimatsiooni määramiseks
Katse haldaja kontaktandmed:
Marek Metslaid, PhD
Vanemteadur
Metsandus- ja maaehitusinstituut
Eesti Maaülikool
Kreutzwaldi 5
51014 Tartu
Tel.: +372 7313193
Fax.: +372 7313153
E-mail: marek.metslaid@emu.ee
Hariliku männi geograafilised katsekultuurid ja järglaskatsed
Katseteema andmed metsanduslike püsikatsealade infosüsteemis ForMIS
Rajamisest
Eestis alustas erineva tootlikkusega männipuistute järglaskatsete rajamist tolleaegses EPA Järvselja õppe-katsemajandis prof E. Pihelgas. Saamaks vastust küsimusele, kas erinevused puistute vahel tulenevad ökoloogiliste tingimuste erinevustest, või on olulised ka erinevused populatsioonide geenifondis, rajati aastatel 1959 – 1970 katsekultuurid kokku 11-le katsealale. Selleks otstarbeks koguti aastatel 1957 – 1966 vabariigis esindatud kasvukohatüüpidest ja erinevatest populatsioonidest käbisid 144 puistust ja 235 üksikpuult.
Selgitamaks, millistest endise NSVL piirkondadest pärinevaid seemneid on otstarbekas kasutada Eesti tingimustes ja määramaks regioonid, kust seemet sisse tuua ei tohiks, rajati geograafilised katsekultuurid. Nende rajamiseks saadi seemneid 34-st endise NSVL metsanduslikust õppeasutusest või uurimisinstituudist. Aastatel 1964–1967 rajati geograafilised katsekultuurid Ahunapalu metskonda endisele põllumaale. Valdav osa geograafilistest katsekultuuridest on rajatud koos kohaliku päritoluga järglaskatsetega samadele katsealadele. Järglaskatsete ja geograafiliste katsekultuuride pindala kokku oli 34 hektarit. Enamasti istutati igale osatükile 240 taime seaduga 1,25×1,5 meetrit. Iga partii vahele jäeti ühe rea laiune riba tühjaks, et hiljem oleks võimalik partiisid üksteisest paremini eristada.
Hetkeolukord
Peale möödunud kümnendil toimunud taasiseseisvumist tagastati kunagi õigusvastaselt võõrandatud vara endistele omanikele või nende pärijatele. Tagastava vara hulka kuulusid ka Endel Pihelga juhendamisel rajatud katsekultuurid. Uute metsaomanike hulgas on nii tublisid metsamajandajaid kui ka seda valdkonda mitte eriti hästi tundvaid inimesi. Just viimati nimetatud kategooriasse kuuluvale omanikule tagastati suurim ühes massiivis olnud katsekultuur pindalaga 9,9 hektarit, kus tehti aastatel 2003 – 2004 harvendusraie, mille käigus raiuti välja suurem hulk puid, kui seda kehtivad regulatsioonid ette nägid. 2005. aasta jaanuaritorm andis nimetatud alale viimase hävitava löögi. Aastal 1964 rajatud 181 katseruudust on aastaks 2009 alles 52 ja nendest omakorda 37 on tugevalt harvendatud. Raiete tõttu on oma teadusliku tähtsuse minetanud ka suuruselt teine katseala pindalaga 9,2 hektarit. Raietest on puutumata seni Tasal asuvad kolm katseala, Tasa tee ja Leego järve äärde viiva tee ristumiskohas olev geograafiline katsekultuur, Leego talu maadel olev kultuur ning esimesena Ahunapallu rajatud järglaskatse kultuur.
Uuritusest
Katsekultuure mõõdeti peale rajamist viieaastase perioodi jooksul igal aastal. Mõõdeti keskmine kõrgus ja diameeter. Järgmised ulatuslikumad väliööd viidi katsealadel läbi aastatel 1996 – 1998. Aastatel 2007 – 2008 tehti katsealade inventuur ja mõõdistati läbi-raiumata katsealad.
Katsekultuuridest saadud andmete põhjal on koostatud järgnevad üllitised:
Doktoritöö
Pihelgas, E. 1971. Hariliku männi selektsiooni alused ENSV tingimustes. Doktoridissertatsioon, 626 lk. (Käsikiri EMÜ Metsandus-ja maaehitusinstituudis).
Diplomitööd
Ahas, I. 1969. Hariliku männi geograafilised katsed EPA Järvselja Õppe- Katsemetsamajandis, 108 lk (Käsikiri EMÜ Metsandus-ja maaehitusinstituudis).
Sild, A. 1978. Hariliku männi geograafilised katsekultuurid Järvselja Õppe- Katsemetsamajandis, 64 lk. (Käsikiri EMÜ Metsandus-ja maaehitusinstituudis).
Mustonen, E., Rooseniit, J. 1993. Hariliku männi kultuuride kasvu sõltuvus geograafilisest päritolust Järvseljas rajatud katsekultuuride alusel, 73 lk. (Käsikiri EMÜ Metsandus-ja maaehitusinstituudis).
Artiklid
Pihelgas, E. 1960. Seemnete päritolu mõjust hariliku männi istutusmaterjali kvaliteedile.. – EPA teaduslike tööde kogumik, 17. Tartu, 3 – 8.
Pihelgas, E. 1963. Seemnete päritolu mõjust männikultuuride kasvule. – EPA teaduslike tööde kogumik, 33. Tartu, 31 – 37.
Pihelgas, E. 1965. Seemnete geograafilise päritolu mõju männiseemikute kasvule. – EPA teaduslike tööde kogumik, 41. Tartu, 17 – 24.
Pihelgas, E. 1968. Hariliku männi selektsioonialased katsekultuurid Järvselja Õppe- Katsemetsamajandis. – EPA teaduslike tööde kogumik, 50. Tartu, 93 – 104.
Pihelgas, E. 1973. Hariliku männi seemnete kvaliteedi ja metsakultuuride kasvu olenevus emapuistute kasvukohast. – EPA teaduslike tööde kogumik, 89. Tartu, 5 – 7.
Pihelgas, E. 1973. Hariliku männi käbide ja seemnete omaduste ning kultuuride kasvu olenevus emapuistute vanusest. – EPA teaduslike tööde kogumik, 89. Tartu, 51 – 64.
Пихельґас, Э. И. 1975. O влиянии географическоґо происхождения семян на рост культур сосны в условиях Эстонской ССР.- EPA teaduslike tööde kogumik. Õppe-katsemetsamajandite nõupidamise materjalid. Tartu, 29-49.
Pihelgas, E. 1975. Dependence of seed and culture properties of Scots pine of site types of mother stands. – Estonian Contributions to the International Biological Programme VIII. Tartu, 25-61.
Pihelgas, E. 1980. Hariliku männi geograafilised katsekultuurid ENSV-s. – EPA teaduslike tööde kogumik, 128. Tartu, 57 – 65.
Pihelgas, E. 1994. Männikute geneetilisest muutlikkusest. – EPA teaduslike tööde kogumik, 173. Tartu, 5 – 18.
Kurm, M.; Tamm, Ü.; Möls, T. 1998a. Järglaste omaduste sõltuvus emapuu omadustest ja kasvukohast harilikul männil. Metsanduslikud Uurimused (Forestry Studies), XXIX, 45 – 55.
Kurm, M., Tamm, Y., Möls, T. 1998b. Mother tree influence on progeny in
Scots pine. Proceedings from the meeting of the Nordic Group for the Management of
Genetic Resources of Trees. Forest Tree Improvement, 26: 38–46.
Kurm, M.; Möls, T.; Tamm, Ü.; Jõepere, E. 2000. Kõrguse ja rinnasdiameetri päritavuse uurimine harilikul männil. Metsanduslikud uurimused, XXXII, 32 – 42
Kurm, M. 2000. Hariliku männi geograafilised katsekultuurid Eestis. Metsanduslikud Uurimused (Forestry Studies), XXXII, 43 – 51.
Kurm, M.; Möls, T.; Tamm, Ü. 2002. Männi järglaskatsete analüüs pärilike erinevuste selgitamiseks emapuistute genofondis. Akadeemilise Metsaseltsi toimetised, XVIII, 117 – 122.
Kurm, M.; Möls, T.; Tamm, Ü. 2002. Heritability studies in open-pollinated Pinus sylvestris populations in Estonia – Integrating Tree Breeding and Forestry. Finnish Forest Research Institute, Research Papers, 842, 54 – 58.
Kurm, M.; Möls, T.; Tamm, Ü. 2003. Hariliku männi (Pinus sylvestris) kõrguskasvu sõltuvus seemnete päritolust. Metsanduslikud Uurimused (Forestry Studies), 38, 46 – 57.
Kurm, M.; Möls, T.; Tamm, Ü.; Maaten, T. 2006. Järglaste kasvuomadused hariliku männi (Pinus sylvestris) 34-aastastes geograafilistes katsekultuurides Järvseljal Eestis. Metsanduslikud Uurimused (Forestry Studies), 44, 60 – 70.
Kurm, M.; Kaur, U.; Maaten, T.; Kiviste, A. 2008. Pärilikkuse mõjust hariliku männi (Pinus sylvestris L.) kasvuomadustele järglaskatsetes. Metsanduslikud uurimused, 48, 79 – 87.
Agali hübriidhaava kloonide, triploidse haava ja arukase võrdluskatse
Katseala rajamise aeg kevad 2009
Katseala pindala 0,24 ha
Seadu 1 x 2 m
Katseliigid:
• 22 hübriidhaava (Populus tremula L. x P. tremuloides Michx.) klooni riigi järgi, kus ristamised tehti: 7 Läti, 6 Saksa, 5 Rootsi, 4 Soome päritolu klooni;
• triploidne haab (P. tremula f. gigas Nilsson-Ehle, „Haavametsa“ kloon);
• arukask (Betula pendula Roth.).
Katseskeem: kõik kloonid/liigid on istutatud 16-puuliste rühmadena kolmes juhuslikult paiknevas korduses, kokku 24 klooni/liiki ja 1152 puud.
Katse eesmärgid:
• Võrrelda erinevates geograafilistes piirkondades selekteeritud hübriidhaavakloone, kodumaist hariliku haava triploidset vormi ning arukaske Eesti tingimustes kasvukiiruse ja biomassi produktsiooni poolest.
• Võrrelda katseliike bioloogiliste (fenoloogiliste, füsioloogiliste), keemiliste (toitainete sisaldus biomassis) ja tööstuslike (tselluloosi/ligniini sisaldus, kütteväärtus) omaduste poolest.
• Anda praktilisi soovitusi maaomanikele istutusmaterjali valikuks endiste põllumajandusmaade metsastamisel.
Taust:
Paberi- ja energiapuidu nõudluse kasv ning kasutusest välja jäänud põllumajandusmaade suur pindala on nii Eestis kui ka naaberriikides suurendanud huvi erinevate kiirekasvuliste lehtpuuliikide kasvatamise ja plantatsioonilise metsanduse ehk puupõldude rajamise vastu.
Hübriidhaavaks (Populus tremula L. x P. tremuloides Michx. = Populus x wettsteinii Hämet-Ahti) nimetatakse hariliku haava (Populus tremula L.) ja ameerika haava (Populus tremuloides Michx.) kunstlikult saadud ristandit. Hübriidhaab on Balti- ja Põhjamaades osutunud noores eas väga kiirekasvuliseks lehtpuuks, ületades kasvunäitajate poolest oma lähteliike, olles seejuures külmakindel. Tänu kiirele kasvule, edukale uuenemisele juurevõsude kaudu ning sobilikele puidukiududele on hübriidhaab atraktiivne tselluloositööstusele ning sobib energiapuidu tootmiseks. Hübriidhaavapuitu saab toormaterjalina kasutada ka saetööstuses, tuletikutööstuses, vineeritööstuses, laastplaaditööstuses ja mööblitööstuses. Heades kasvukohatingimustes võib lõppraieks 25 aasta vanuses kultuuris kasvada arvestavas koguses ka suure tüveläbimõõduga puid, mille tüvede alumisest osast saab saepalki. Laialdasemalt alustati Eestis hübriidhaavakultuuride rajamist 1999. aastal AS Metsind poolt. 2006. aasta sügiseks oli hübriidhaaba kultiveeritud ligikaudu 700-le hektarile. Peamiselt on Eesti hübriidhaavakultuurides istutusmaterjalina kasutatud Soome tingimustes selekteeritud kloone. Agali katsealal selgitatakse, millistes geograafilistes piirkondades selekteeritud hübriidhaavakloonid kasvavad Eestis kõige paremini ja kas lisaks Soome kloonidele võiks meil edukalt kasvatada ka lõunapoolsemates piirkondades valitud ristandeid.
Kontakt: Arvo Tullus, Eesti Maaülikool, Metsandus- ja maaehitusinstituut, metsakasvatuse osakond, Kreutzwaldi 5, 51014 Tartu, arvo.tullus@emu.ee