Bättre logistik viktigt steg mot mekaniserad plantering

Skötseln av svensk skog är mekaniserad i väldigt stor utsträckning när det gäller gallring, slutavverkning och markberedning. Men arbetet med plantor i samband med den manuella och maskinella planteringsprocessen görs fortfarande för hand, planta för planta.

Så packas plantorna idag

På plantskolan packas plantorna i de flesta fall om från kassetter till kartonger. För tillfället paketeras plantorna ostrukturerat tätt intill varandra, vilket kräver manuell hantering i den vidare processen. Även när mekaniska aggregat används i planteringen behöver dessa matas manuellt från kartong. Metoden är tidskrävande och behöver effektiviseras för att potentialen i den mekaniserade planteringen ska kunna utnyttjas fullt ut (se figur 1). 

Figur 1. Manuell planthantering på planteringsaggregatet Bracke P11a.

Utveckling av befintlig teknik

Skogforsk har i ett projekt skapat ett testsystem för överföring av plantor från odlingskassetter till en intern cellstruktur i kartonger, det vill säga en strukturerad packning i stället för en traditionell, ostrukturerad packning (se figur 2 och 3).

Figur 2. Individuell packning av plantor i kartonger.

Figur 3. Automatisk överföring av plantor från odlingskassetter till kartonger med intern cellstruktur.

I nästa skede modifierades planteringsaggregatet Bracke P11 så att de strukturellt packade plantorna kunde överföras semiautomatiskt till aggregatet, kartong för kartong, i stället för manuellt, planta för planta.

Testsystemet visade lovande resultat, men tydliggjorde även problem med konceptet:

• Låg densitet i plantpackningen fördyrade plantlogistiken men medförde även uttorkningsproblem av rotsystem vid lagring.
• Övergång från packning för manuell plantering till packning för maskinell plantering kräver stora utvecklingsinsatser i plantskolorna.
• Urmatning av plantor från kartongerna försvårades ibland av att plantornas rötter fastnade på kartongernas väggar.

Potentiella lösningar på problemen finns. Samtidigt bidrog erfarenheterna från projektet till vidareutveckling av Bracke P11 i form av bättre planthantering och plantmatning. Dessa förbättringar implementerades i det nyutvecklade aggregatet P12a. Aggregatet används i praktisk drift i Sydamerika där de biologiska och organisatoriska förutsättningarna delvis skiljer sig från skandinaviska förhållanden. Trots dessa skillnader lägger erfarenheterna från projektet grunden för utveckling av kranspetsmonterad maskinell plantering för boreala förhållanden.

Utveckling för framtida teknik

När projektet baserat på strukturerad packning i kartong avslutats, ändrades fokus mot framtida teknik för maskinell plantering. Detta gjordes i form av teknik för kontinuerligt framryckande planteringsaggregat – dels teoretiskt, dels praktiskt. Den teoretiska delen syftade till att beskriva hur plantleverans i kassett skulle kunna kombineras med överföring till och matning på planteringsaggregat. Den praktiska delen bestod i att fysiskt undersöka hur plantor kan bete sig i sådana system.

Figur 4 visar en schematisk skiss av en tänkt väg för plantor från kassett till mataraggregat.

Figur 4. Plantans väg från kassett till matning på planteringsmaskin.

Figur 5 visar hur plantor kan evakueras från matningssystem. Principen baseras på erfarenheter från tidigare utvecklingsprojekt som visat på stora svårigheter att använda känslig robotteknik för detta under drift. Istället bygger principen på robust mekanik och hydraulik, där själva urmatningen av plantor är gravitationsdriven.

Figur 5. Schematisk skiss av hur gravitationsdriven urmatning av plantor kan göras.

För att praktiskt testa hur plantor uppför sig i sådana system konstruerades en enkel laboratoriebaserad testrigg (figur 6). Testerna visade att principerna för matning och evakuering enligt konceptet har potential att fungera robust på ett framtida kontinuerligt framryckande maskinellt planteringssystem.

Figur 6. Rigg för att testa matning och gravitationsdriven urmatning av plantor.

Slutsatser

För att öka produktiviteten i föryngringsarbetet genom mekanisering av planteringen måste både teknik och logistik från plantproduktion i plantskolan till planthantering på planteringsaggregat utvecklas. Detta kan göras på olika sätt. Oavsett val av koncept måste utvecklingen i plantskolor och på planteringsaggregat synkroniseras. Utvecklingen av tekniska lösningar måste bedrivas med kontinuitet och steg för steg adressera problem på detaljnivå. Det här beskrivna projektet har bidragit med erfarenheter och pusselbitar i den processen.

Del i större satsning

Projektet har genomförts i samarbete med Södra Odlarna, Bracke Forest samt Peterson Packaging och utförts som en del i Skogforsks strategiska satsning ”Skonsam och produktiv skogsteknik”.