Gå till:

Skotarspår undersökta efter körning med och utan markskydd

Här kör skotaren på stockmattor utmed en av sluttningarna på försökslokalen Rotflakamyran i Västerbotten
Foto: Eva Ring
I två fältförsök har spårbildning och annan markpåverkan undersökts efter körning med en lastad skotare.

Artikeln är en sammanfattning av tre studier som finns att hitta under "Läs mer".

Terrängkörning med skogsmaskiner kan leda till spårbildning och markkompaktering. Nya arbetsmetoder och hjälpmedel har utvecklats för att motverka spårbildning och kompaktering, men området är fortfarande aktuellt eftersom drivningsförhållandena kan komma att variera än mer och försämras på grund av klimatförändringar. I två fältförsök har Skogforsk i samarbete med SLU undersökt hur körning med en lastad skotare påverkade marken. Utan markskydd blev det djupa spår i nedre delen av sluttningarna men när skotaren körde på en tjock risbädd eller stockmattor undveks detta (Ring m.fl. 2021).

I övre delen av sluttningarna var infiltrationskapaciteten i hjulspår utan markskydd 70 procent lägre än i intilliggande ostörd mark (Hansson m.fl. 2018). Vattenhalten var högre i hjulspåren (utan markskydd) vid mätningar fyra till fem år efter körningarna, vilket också syntes i markvegetations artsammansättning (Hansson m.fl. 2019).

Skotarkörning med och utan markskydd på fyra moränsluttningar

För att öka kunskapen om hur markpåverkan vid terrängkörning kan minskas anlades två fältförsök, Rotflakamyran och Trågalidsberget, år 2012 i Västerbotten, åtta respektive sex mil norr om Umeå. Provytorna var cirka 100–150 meter långa och stakades ut på fyra moränsluttningar. Varje sluttning hyste fyra provytor som trafikerades av en lastad skotare.

Totalt ingick fyra studieled:

1) Ingen körning

2) Körning utan markskydd

3) Körning på risbädd

4) Körning på stockmattor (endast på två av sluttningarna).

Bestånden slutavverkades vintertid utan att någon maskin körde på provytorna. Skotaren trafikerade provytorna enligt 1) till 4) ovan, ett halvt (Rotflakamyran) respektive ett och ett halvt år senare (Trågalidsberget, där körningen sköts upp på grund av dålig framkomlighet). Den lastade skotaren gjorde sex överfarter på varje provyta. På ytorna utan markskydd kortades körsträckorna i ett par fall för att undvika fastkörning. På provytorna med ris respektive stockmattor körde skotaren också sex gånger, men utläggning av ris och utläggning- och bortforsling av stockmattor medförde ytterligare överfarter.

logga.png

Läs fördjupning

Skotare och last

Skotaren var en John Deere 1410D med åtta hjul. Däcken var 710 milimeter breda och försedda med band: Olofsfors ECO-TRACKS fram och Clark Terra Lite bak. Däcktrycket var 350 och 500 kPa för främre respektive bakre boogiepar. Det var samma förare som körde på alla fyra sluttningarna. Skotaren med last vägde 35 respektive 33 ton vid körningarna i Rotflakamyran och Trågalidsberget.

Spårdjupet mättes med tumstock och skattades från GPS-data

Hjulspårens djup mättes både med tumstock och skattades från GPS-data insamlade med en noggrann GPS-utrustning (figur 1). Där det blivit djupa spår (främst i provytorna där inget markskydd använts) mättes spårdjupet med tumstock från en ribba som lades tvärs över spåret i nivå med den uppskattade ursprungliga marknivån.

Spårdjupet på alla provytor beräknades även med hjälp av GPS-data, även provytorna där markskydd använts. Markytans höjd mättes med GPS-utrustningen med 0,3 meter intervall i och bredvid spåren på alla provytor där skotaren kört. Spårdjupet beräknades sen genom att subtrahera höjden i hjulspåret från höjden på den skattade ursprungliga markytan.

Över lag stämde resultaten från de två mätmetoderna väl överens. Värt att notera är dock att ”spårdjupet” i de risade provytorna visar spårdjupet ovanpå riset (inte under). Där kan alltså markytan vara högre efter körning på grund av risbäddens tjocklek. Mätfelet skattades till 3 centimeter för de manuella mätningarna och 4 centimeter för skattningen från GPS-data.

Figur 1.png

Figur 1. Spårdjupet mättes med tumstock (vänstra bilden) och beräknades utifrån registreringar av markytans position i och bredvid spåren med en noggrann GPS (högra bilden). Fotona är tagna vid en mätning som gjordes 2019 enligt samma metod som 2013. Foto: Eva Ring

Liten spårbildning med markskydd

Då skotaren körde utan markskydd blev det djupa hjulspår framför allt i den nedre delen av sluttningarna (se exempel i figur 2). Det hade regnat mycket innan körning och marken var blöt vilket bidrog till den kraftiga spårbildningen. Då skotaren körde på en tjock risbädd exponerades i princip ingen mineraljord. Spårdjupet mättes ovanpå riset. Det är troligt att marken påverkats av körningen exempelvis genom att riset tryckts ner i marken, eller tryckt ihop marken, på vissa sträckor (figur 2).

Stockmattorna skyddade också marken från kraftig spårbildning (figur 2). Stockmattor placerades ut längs med hela sluttningen av försökstekniska skäl. I praktiskt skogsbruk skulle mattor troligen bara använts i de blötaste partierna längst ner i sluttningarna. På sträckor där det var mycket stenar och stubbar låg stockmattorna ostadigt och vickade när skotaren körde över dem. Ibland halkade skotaren av stockmattorna. Föraren backade upp för sluttningarna där stockmattor lagts ut och styrde med stöd av skotarens backkamera.
 Figur 2.png

Figur 2. Spårdjup i tre provytor på en av de fyra sluttningarna beräknade från GPS-data. Spår som skär igenom markytan visas som negativa värden. Positiva värden, det vill säga att markytan skulle blivit högre efter körning, beror troligen på felskattningar av markytan. Skotaren startade högst upp i sluttningen (vid 0 meter) och körde neråt, stannade och körde sen uppför sluttningen (motsvarar två överfarter). Höger hjulspår: heldragen linje, vänster hjulspår: streckad linje

Markfysiska mätningar med gamla och nya metoder

För att mäta kompakteringen i övre delen av sluttningarna togs 71 markprov (i cylindrar) från provytorna utan markskydd (Hansson m.fl. 2018). Proverna togs i den översta delen av mineraljorden i spåren och i ostörd mark ett par meter vid sidan av spåren. Cylindrarna analyserades med hjälp av klassiska markfysiska metoder och röntgentomografi. Den största skillnaden mellan marken i hjulspåren och ostörd mark var att infiltrationskapaciteten i spåren var 70 procent lägre än i ostörd mark. Det kunde förklaras av den lägre porositeten och porstrukturen (porerna var inte lika sammanlänkade som i ostörd mark, figur 3). Det kan leda till att perioderna med hög vattenhalt blir längre, vilket kan försämra rotandning och öka erosion och ytavrinning.

Figur 3.pngFigur 3. Porstrukturen i ett markprov från ostörd mark (till vänster) och i ett markprov från ett hjulspår (till höger). De gråa nyanserna visar porsystemen i en kub med 2 cm sida (från mitten av markproven) i samma perspektiv som den infällda kuben.

Markvegetation och hydrologi

För att studera hur vattnet i rotzonen påverkades av körningen och varierade under året mättes vattenhalten i, mellan och bredvid hjulspåren på provytorna utan markskydd fyra till fem år efter körning med en portabel mätare (Hansson m.fl. 2019). Även markvegetationen inventerades och analyserades med Ellenbergs indikatorindex för markfuktighet. Hydrologin i hjulspår och ostörd mark simulerades med datormodellen Hydrus ‐ 1D.

Mätningarna visade att vattenhalten var högst i hjulspår och lägst mellan spåren. I hjulspåren indikerade markvegetationens artsammansättning också blötare förhållanden. Fyra till fem år efter körning fanns fortfarande fläckar med bar mineraljord och det var vanligare i hjulspåren och mellan spåren än i den ostörda marken. Modellsimuleringarna visade att de förändringar i marken som körningen orsakat (det vill säga i markens hydrauliska egenskaper) påverkade vattenhalten i hjulspåren. Det var dock små skillnader i vattnets tryckpotential i rotzonen (det vill säga motståndet när växterna ska ta upp vatten) mellan de olika behandlingarna och de kunde bara observeras under torra perioder. I hjulspåren utgjorde de luftfyllda porerna mindre än 10 procent av den totala jordvolymen under 82 procent (Trågalidsberget) respektive 23 procent (Rotflakamyran) av tiden under 2017 års växtsäsong. Då andelen luftfyllda porer i marken är mindre än 10 procent kan det innebära att trädplantorna får för lite syrgas för sin rotandning. Otillräckligt gasutbyte kan vara en av förklaringarna till att det fortfarande fanns bar mineraljord på vissa ställen.

Figur 4.png

Figur 4. Markvegetationen inventerades i, mellan och hjulspåren fyra-fem år efter körning. Foto: Linnea Hansson

Tack

Tack till Holmen AB som är markvärd för försöken och till alla kollegor som bidragit, särskilt Sten Nordlund. Tack till finansiärerna: Formas (projekt 2010-1168 och ForWater-projektet 2010-0089), forskningsprogrammet Future Forests, Energimyndigheten (projekt 41997-1), SLU och forskningsprogrammet EFFORTE (Efficient forestry by precision planning and management for sustainable environment and cost-competitive bio-based industry) med finansiering från Bio Based Industries Joint Undertaking under the EUs Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 720712.

Slutligen tack till entreprenadföretaget Tomas Lundqvist skogsmaskiner AB med Tomas Lundqvist och Ulf Carlsson som var mycket behjälpliga i samband med körningarna.

Nr 87-2021    Publicerad 2021-10-13 08:27
Teknik & maskinarbete
Skotning
Hänsyn
Mark & vatten
0 Kommentarer
Läs mer
Författare
Kommentarer (0)
 Kommentera
Skicka in
Kommentarer granskas innan publicering
Tack för din kommentar!
Vi granskar och publicerar din kommentar så snart som möjligt.
Tyvärr lyckades vi inte spara din kommentar.