はじめに本テキストは平成 27 年度文部科学省 成長分野等における中核的人材養成などの戦略的推進事業 で北海道大学が受託した 北海道に即した中核的林業技術者養成プログラムの開発事業 の一環として作成したものです 北海道林業を成長産業化するために 総合的な森林づくりのビジョンを描く森林総合監理士 (

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1 平成 27 年度文部科学省 成長分野等における中核的専門人材養成等の戦略的推進事業 北海道に即した中核的林業技術者養成プログラムの開発事業 森林施業プランナー 森林総合監理士 スキルアップテキスト 低コスト育林 環境配慮型森林施業編 北海道大学大学院農学研究院 1

2 はじめに本テキストは平成 27 年度文部科学省 成長分野等における中核的人材養成などの戦略的推進事業 で北海道大学が受託した 北海道に即した中核的林業技術者養成プログラムの開発事業 の一環として作成したものです 北海道林業を成長産業化するために 総合的な森林づくりのビジョンを描く森林総合監理士 ( フォレスター ) と 効率的な森林管理と木材生産を担う森林施業プランナー ( プランナー ) の育成が進められています フォレスターとプランナーは初級教育を終えた段階で 北海道の地域特性を踏まえてキャリアアップをはかるプログラムが必要とされています 事業では平成 25 年度林業分野コンソーシアムおよび道内林業 林産業界の林業技術者に対する要望 林業技術者の学びの要求を踏まえて 平成 26 年度に 集約化施業 木材流通編 のテキストを取りまとめました 平成 27 年度事業では 北海道林業の競争力強化の喫緊の課題である低コスト化のうち 特に取り組みが遅れている 低コスト育林 と 森林認証材など環境に配慮した木材製品の需要を喚起し 市場における道産材の地位を確保するために 環境配慮型森林施業 についてテキストを取りまとめました テキスト作成にあたっては 北海道森林管理局 北海道 北海道森林組合連合会 北海道木材産業協同組合連合会 北海道森林整備担い手支援センター 国立研究開発法人森林総合研究所北海道支所 北海道立総合研究機構森林研究本部林業試験場 一般社団法人札幌林業土木協会等の協力を得て 森林施業プランナー 森林総合監理士の皆さん さらにはそのほかの林業技術者の皆さんがキャリアアップをはかるために最適なテキストを編集することができたと考えております 本テキストが道内の森林総合管理士 森林施業プランナーをはじめとする林業技術者の皆さんに 広く活用されることを期待いたします 平成 27 年 2 月北海道大学大学院農学研究院 札幌市北区北 9 条西 9 丁目 2

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4 ******** 目次 ******** I. 低コスト育林... 1 I.I はじめに 低コスト育林の背景 低コスト育林の必要性... 2 I.II 低コスト育林の取り組み 生産事業を含めた育林コスト削減のポイント 一貫作業による低コスト化... 6 I.III 苗木生産 林業種苗のしくみ 苗木の種類 ( 根鉢の形態別 ) とその特徴 コンテナ苗の特徴 海外の事例 (LIECO 社オーストリア ) 北海道の生産状況 コンテナ育苗の課題 I.IV 植栽 育林 保護 植栽密度と育林経路 コンテナ苗の植裁 植栽器具と植栽作業能率 下刈り省略によるコスト削減と植栽木の成長と形質 ( 下刈り低減方法の検討 ) 枝打ち 森林被害の実態と対策 I.V 一貫作業システム プロジェクト研究 伐採 造林一貫システム について クラッシャ地拵えと造林システム I.VI 参考資料 生産コストを下げるヒント II. 環境配慮型森林施業 II.I はじめに 環境配慮型施業の背景 II.II 生物多様性に配慮した森林施業 生物多様性とは 生物多様性の基礎知識 生物多様性を保全するための基礎知識 希少種の保全 生物多様性に配慮した施業方法

5 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 6. 森林の公益的機能と木材生産の両立をめざす保残伐施業 II.III 河畔域の保全 基礎編 河畔林のはたらき 河畔林の更新動態 応用編 河畔林の保全および管理 魚類と河畔林のつながり 水土保全と河畔林 河畔林の再生 II.IV 路網開設と土場造成等 総論 路網の計画 調査にあたって配慮すべきこと 林道 林業専用道開設で配慮すること 森林作業道の開設で配慮すること 路網の維持管理で配慮すべきこと 土場造成で配慮すべきこと II.V 森林計画制度と環境配慮型施業 市町村森林整備計画 森林経営計画 市町村森林整備計画等の実行管理 II.VI 参考資料事例 事例 1 素材生産事業体による自主的なガイドラインの策定 認定制度の運用 事例 2 地域の森林の計画に環境配慮を盛り込む 事例 3 森林認証で地域活性化

6 I. I はじめに I. 低コスト育林 I.I はじめに 1. 低コスト育林の背景 現在 人工林材は 全国の素材の生産量の 8~9 割を占め 我が国の木材生産の中心となっています 森林面積の 41% は人工林で 蓄積はおおよそ 2/3 を占めるようになっています 日本の人工林の多くは 第二次大戦後の拡大造林事業によって造成されました 現在は 拡大造林事業が始まってから 60 年ほど経過し 主伐期を迎える造林地が増加していて 拡大造林事業の結果を評価できる時代となりました では どのように評価すればよいでしょうか? 林野庁は 現在全国で 1,030 万 ha ある人工林のうちおよそ 2/3 の 660 万 ha は 将来的にも人工林 ( 育成単層林 ) として維持する計画としています つまり多くの人工林では 植栽木が成長し成林していて 拡大造林事業は 育林事業としては成功だったと評価してよいといえます しかし 問題がないわけではありません まず 現在の造林地を育てる途上で生じた問題として 生産目標の消失があげられます 全国で造林面積の大きいスギ ヒノキ人工林は 植栽当初はおもに柱 ( 心持ち柱 ) の生産を目標にしていましたが 家屋の建築方法の変化により それほど多くの柱材生産が必要なくなってしまい 生産目標が失われてしまいました また 北海道にも多いカラマツ人工林は 坑木生産を想定していましたが 石炭鉱山が次々と閉山し 需要がなくなってしまいました その後どのようにして人工林を育成したかといいますと 明確な生産目標を持たずに 何となく間伐し 何となく育てて 木材市況などに影響されながら 適期と思われる時期に主伐するという育林の仕方になっていると思います 主伐期も 人工林造成当初は 30 年程度の短伐期が想定されていましたが 現在の北海道のトドマツ カラマツ人工林は 50~60 年で主伐される林分が多くなっています 生産目標の消失は 育林事業の非効率化に影響しています また 立木価格の低迷にともない人工林林業の収益性の低下が顕著になっています ( 図 I.I.1) 山元立木価格がもっとも高かったのは 1980 年ですが 現在の価格は スギ ヒノキとも約 1/6 に低下し その結果木材販売収入が減少しています 一方 育林事業自体は 立木価格が高かった時期と同じ方法で実施されていて 木材販売収入に比べ育林事業は高コストとなっていて 人工林事業の収益性を悪化させています 今は各種の補助金があるので 何とか育林事業が行われている状態といえます 今後主伐期を迎える人工林は急速に増大します そして再造林ということが求められますが 人工林事業の収益性を考えると これまで行ってきた方法と同じように事業を行うことは困難です 木材価格の上昇はあまり期待できませんので 次代の人工林事業では 木材生産事業を含めた育林事業コストを低減させ 収益性を向上させ 再造林を確実に進められる状況を作る必要があります そのため 育林事業の低コスト化 に対応できる育林 生産技術を急いで確立する必要があります 本テキストでは 育林事業の低コスト化に有効で かつ現実的に実施可能な技術について わかりやすく解説をいたします 1 1

7 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 図 I.I.1 全国平均山元立木価格の推移 ( 出典 : 森林 林業白書より ) 2. 低コスト育林の必要性 人工林事業の収益性悪化の最大の要因は 前章に示したように 立木価格の低下ですが それ以外 にも多くの原因が挙げられます 図 I.I.2 は 北海道のカラマツ人工林の収益性を示した図です 植栽 下刈 (3 年間 ) 66 万円 間伐事業費 114 万円 主伐事業費 140 万円合計 320 万円のコスト これに対し 木材収入は 312 万円補助金を加えて全体では 100 万円程度の収益 図 I.I.2 カラマツ人工林の収益性 (2,000 本 /ha 植栽 I 等地 50 年主伐 ) ( 出典 : 北海道水産林務部による ) 諸外国に比べると まず地拵 植栽と初期保育 ( 下刈 ツル伐り ) のコストが格段に高いのが 日本の人工林林業の特徴です 初期保育経費が高いのは植生が豊かなためなので 致し方ないところもありますが 不必要な保育を行わないよう見直しは必要です また 植栽も 2,000~3,000 本 /ha の植栽本数が必要なのか あるいは低コストで効率的な植栽仕様はないかなど 検討が必要です 現在日本各地で検討が始まっている伐採 植栽一貫作業も技術の確立が急がれます また 生産事業費も高コストですが これは効率的な機械化 あるいは適切な作業システムの構築が遅れているためです 1990 年以降高性能林業機械の導入が急速に進んでいますが まだそれらを十分に使いこなしているとは言い難い状況です このことには 路網整備の遅れも強く影響しています 日本の路網密度は 林道 作業道等を合わせて 17m/ha ですが ドイツは 100m/ha 以上の路網が整備され 林業機械の利用が効率的に行われ 木材生産コストも安価となっています 林業の機械化は 労力の減少対策 労働安全性対策の面からも重要です 林業従事者数は 1980 年は 2 2

8 I. II 低コスト育林の取り組み 約 15 万人でしたが 減少が続き 2010 年には約 5 万人となっています また 林業は労働災害率が非常に高く 特にチェーンソー使用時の災害が多くなっています 機械化により少人数化 安全化をはかる必要があります さらに 齢級別の人工林面積を平準化する必要があります そのためには 今後主伐林齢をばらつかせながら かつ確実に再造林を行う必要がありますが そのためにも育林事業の低コスト化と林業の収益性向上が必要となります 現在一山型の分布 ( 青色 ) を 50 年後には二山型 ( 茶色 ) 100 年後には 13 齢級以下を平準化する計画 ( 緑色 ) となっている ただし具体策は未提案 図 I.I.3 日本の齢級別の人工林面積と今後の推移 ( 出典 : 森林 林業白書より ) I.II 低コスト育林の取り組み 1. 生産事業を含めた育林コスト削減のポイント 人工林の造成 育林過程は 図 I.II.1 が標準的です 地拵 - 植栽 - 初期保育 ( 下刈 ツル伐り ) - 除伐 間伐 - 主伐 - 再造林という工程です 生産事業の作業システム : 効率的な作業システムにより低コスト生産 苗木を植えるため地表面を整地し 植栽する 生産材の販売 : 適切な用途へ販売し 収入を確保する 下刈り : 苗木の成長を助けるため 他の植生を刈り取る 主伐 : すべての立木を伐採し 次代の林分の更新をはかる 樹木間の競争を緩和 本数調整 最終伐採までの数回 図 I.II.1 人工林の造成 育林工程 ( 北海道水産林務部資料より改変 ) 3 3

9 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 1.1 これまでの作業の仕方地拵 : 人力あるいは機械地拵 全刈りあるいは筋地拵が多い 植栽 : 裸苗を 2,000~3,000 本 /ha の密度で植栽 方形植え あるいは多条 (2 条 3 条 ) 植えが多い 植栽時期は春植えあるいは秋植え 初期保育 : 一般的に 3~10 年間下刈を行う 全刈り 筋刈り また 植栽後 1~2 度適切な時期にツル伐りを行う 除伐 間伐 : 林齢 25 年以下で行う密度調整が除伐 林齢 26~60 年に行われるのが間伐 主伐まで数回 (2~4 回程度 ) の間伐を行うことが多い 列状間伐か定性間伐が行われる 主伐 : 林齢 50~60 年程度で行われる最終的収穫伐採 次代の更新 ( 再造林 ) がはかられる 現在は一斉皆伐を避け 数回に分けて帯状などで主伐することもある このような施業の仕方で育林した場合 カラマツ人工林 1ha を 50 年で主伐すると そのコストが木材販売収入を上回ってしまいます ( 図 I.I.2) 従って 育林工程のすべての見直しを行い 低コスト化をはかる必要があります それでは 低コスト化をどのように考えたらよいでしょうか 現在はその方法を 様々なアイディアや試行を通して 実現可能な技術として早急に確立することが求められる時期といえます 図 I.II.1 に示した工程ごとに 現在考えられる改善点について検討することにします 1.2 地拵できるだけ機械化をはかります 林業用クラッシャの利用も効率的です ( 図 I.II.2) また ササの地下茎を除去し 下刈回数の低減をはかる方法の検討が必要です 1.3 植栽植栽密度の検討が必要で 今後は低密度植栽が増えると予想されます ただし 単に苗木代の問題として考えず 主伐までの育林 ( 間伐 ) 計画を考慮して植栽密度を設計することが必要です また 植栽仕様については 植栽後の様々な施業で林業機械を利用することを前提とした仕様も要検討です ( 図 Ⅰ.Ⅱ.3) さらに植栽時期の分散化には コンテナ苗の利用も効果的であり コンテナ苗専用の植栽器具による植栽功程のアップも重要となります コンテナ苗植栽器具については 今後試行と改良が必要です 図 I.II.2 林業クラッシャ ( 鶴居村 ) 図 I.II.3 当初から機械道を設定した植栽仕様の例 ( 北海道水産林務部資料より ) 4 4

10 I. II 低コスト育林の取り組み 1.4 初期保育下刈経費の負担が大きいので 下刈期間を短縮できるような地拵法の確立が必要です ( ササの地下茎除去 ) また 1 年間の下刈回数と時期についても検討が必要で 出来るだけ年 1 回刈り以下とする技術の確立が望まれます 下刈期間の短縮には 初期成長の速い苗木も有効で グイマツF 1 やカラマツ類等がその候補となります ミヤコザサ地帯では 林業用クラッシャの利用による下刈期間短縮の可能性もあります ( 図 I.II.2) 低密度植栽の場合 林冠閉鎖時期が遅れるため 下刈完了後のササ群落の再生は 天然更新する樹木類の侵入 成長を抑制する効果が期待できます 1.5 除伐 間伐上述したように 低密度植栽では除伐が必要となる場合があるかもしれません このためにも できるだけ作業のしやすい植栽仕様とする必要があります 間伐については とにかく生産コストの安価な作業システムを採用しなければなりません 林業専用の高性能機械による作業システムは一般に生産性は高いのですが 機械の減価償却費が大きいため 生産性が高い= 生産コストが安いとは限りません 経験的には 生産コストの低減には工程数を減少させることの効果が大きいことが多いと思います ( 最低限の機械 人員による作業システム ) 北海道の民有林の場合比較的傾斜の緩い林分が多いので 基本的には車両系の作業システムが適しています ただし 車両系システムには適切な路網開設が必要です 一企業体で 複数の作業システムが可能なほど林業機械を保持するのは経済的な負担が大きため 事業規模にもよりますが レンタル機の利用により常に最適な作業システムにより間伐を行うことも考慮すべきと思います 個人の森林所有面積は大きくない場合が多いので 事業地の集約化 事業の集約化は重要な問題です 複数事業を一度に行うことにより 機械類搬送費の削減 適切な路網開設と作業システムの選択などが可能となり 生産コストの縮減が期待できます ただし 5ha 程度の事業集約ではなく 20ha 程度以上 出材量 1,000m 3 程度以上の集約化で大きな効果が期待できます また 公道を自走できる機械類 ( 例えば農業用トラクターの利用 ) も低コスト化には有効といえます 除 間伐時には 残存木の損傷をできるだけ抑えることが肝要です 幹を損傷しないのは勿論ですが 根系の損傷にも留意する必要があり そのためには 林業機械が林内を走行する作業路は 必要最低限でかつ固定化する必要があります 残存木の損傷は腐朽の原因となります さらに 労働安全の面からも木材生産事業の機械化は必要です 林業での労働災害はチェーンソー使用時がもっとも多く 伐採 造材作業を機械化するだけでも防ぐことができる労働災害は多いと考えられます 1.6 主伐造材作業における低コスト化のための改善点は 間伐の場合と同じです ほとんどの場合 主伐は皆伐によりますから 林内作業が基本で 適切な作業システムを利用することにより効率のよい安価な作業が可能と考えられます それだけに 如何に生産コストを下げ 収益性をあげるかが重要となります 主伐後は次代の更新をはかることになりますが 今後は天然更新の可能性も検討すべきです ただし天然更新の大きな特徴として 更新する樹種を選択できないという課題があります 次代の林分が様々な樹種が混交する天然林でよいというのであれば問題ありませんが そのような林分では どの 5 5

11 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト ような生産材が収穫可能で また いつ収穫できるかということに関して予測が困難で 計画的な管理 施業が難しくなります 北海道の人工林の場合 ササの稈高の低い地域のトドマツ人工林で 天然更新によりトドマツ林分を更新させることができる可能性があります また 帯状皆伐などにより 針葉樹の更新を期待するという方法も考えられますが これらについては現在検討中であり 技術として確立には至っていません さらに 販売面での努力 工夫により 収益を増大させることも必要です おそらく主伐での収益により再造林を行うことが多いと思いますので 主伐事業の収益性をあげることは重要といえます 2. 一貫作業による低コスト化 最近試行され始めた人工林育林コストの低減策として 主伐から植栽までを連続的に行う一貫作業とよばれる方法があります この方法は 再造林のコストを低減させるため 平成 21~24 年に九州で行われたのが最初の試みで 再造林コスト ( 地拵 植栽 下刈 ) を 35% 程度削減できたという実証例があります ここ数年九州と北海道の国有林で 事業規模での実証が試みられています しかし 技術的にはまだ実証試験の段階といえ 今後検討しなければならない課題が多い状態です 一貫作業の基本的な考え方は 主伐作業と植栽を同時に行うことによって 伐採作業に使用した機械を地拵や苗木運搬に利用し 一連の作業を効率的かつ安価に行うことができるということです ( 図 I.II.4) 伐採に使用したベースマシンにグラップルヘッドを換装することで地拵に利用でき また フォワーダにより苗木運搬を行うことができます 加えて 伐採に用いる機械類が稼働しない時間を利用して植栽作業を進めると 機械の効率的な運用と人員作業の効率化をはかることができます さらに コンテナ苗を用いることで 通年いつでも植栽が可能となり 作業時期を選ばずに実施できます しかし わずか 5 年ほど前に試行された新しい技術 考え方ですので 未解決の課題は山積しています 先ず 主伐作業ですが 伐採後に行う地拵 植栽作業を如何にスムーズに行うことができるかを考慮しながら行う必要があります 具体的には 枝条処理をどのように行うかということです 枝条整理の仕方によっては ほとんど地拵を行わずに植栽ができるという可能性も考えられます 枝条整理が適切だと地拵作業量の軽減につながるでしょう 全木集材の場合は枝条整理が容易になります また 伐採作業従事者が 地拵や植栽を行うことができるということも重要です 上述したように 伐採作業と地拵 植栽作業を同時並行的に行うことができれば 機械 人員の運用上無駄がなくなり 生産性向上と低コスト化が期待できます これまでは伐採を行う作業班と植栽を行う作業班は別々であり 相互が業務を入れ替えるということはなかったと思いますが 今後は各作業員が伐採から植栽までのすべての作業を行うことができるようにしなければなりません 6 6

12 I. II 低コスト育林の取り組み ポイント 5 再造林コスト予測伐採前から再造林コストおよび収支の予測をすることで 場所に見合った適切な施業方法を選択できます 伐採 ポイント 1 一貫作業システム伐採から植栽までを同時に行うことで 地拵えで約 1/6~1/9 植栽で約 1/3 の低コスト化が可能です 成林 搬出 間伐 地拵 ポイント 4 シカ被害の軽減大苗の植栽と植栽後初期の下刈りを行わないことで シカ柵なしでシカ食害を軽減できる可能性があります 下刈 植栽 ポイント 3 下刈回数削減隔年で下刈りを実施する場合 植栽木の成長は 2 割程度低下します 回数の削減はそれを許容できるかどうかで判断します ポイント 2 コンテナ苗通年植栽が可能なコンテナ苗は 一貫作業システムに不可欠で 植栽作業の低コスト化および作業の通年での平準化に貢献します 図 I.II.4 一貫作業の基本的な考え方 ( 出典 : 森林総合研究所資料より ) コンテナ苗の利用についてですが 北海道ではトドマツもカラマツもコンテナ苗の価格は 普通苗 ( 裸苗 ) に比べ高価です このため 苗木代対策として低密度植栽が考えられていますが 植栽本数を減らすだけでは効果は限定的です 一貫作業で地拵までを行い 植栽は裸苗が利用できる時期に行うという考え方も可能と思います コンテナ苗は植栽時期をあまり選びませんが 成長に関しては裸苗より優れているとは限らず 今後の検討が必要です 下刈については 北海道ではササの再生に対する処理と 初期成長に優れた苗木や大苗の使用により 下刈期間を短縮するという考え方がよいと思います このように一貫作業については課題が山積していますが 今後急速に主伐対象林分が増大してきますので これらの課題は早急に解決あるいは対処が必要です その解決方法は 当然現実的に実施可能な技術として提示されなければなりません 事業規模での試行を進めながら 可能な限り技術としての普及を早急にはかっていくことが望まれます 7 7

13 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト I.III 苗木生産 1. 林業種苗のしくみ 林木は植栽から伐採まで長い期間を要し それまでには適宜費用をかけて管理する必要があります これら成果を左右する林業種苗 ( 以下種苗 ) の選択は 大変重要です 一般に 種苗は産地 系統が明らかで そのような種苗を適地に植栽することが大切です かつては 守っ子ダネ といわれる子守女性が生け垣などから採種 生産した苗が広く流通し 結果として不成績造林地が広がったことがあります これらの反省から 1939 年に林業種苗法が制定され 1970 年の改定を経て現在に至っています 林業種苗法は 指定採種源制度 生産事業者の登録制度 配布用種苗の表示制度 といった 3つの柱で構成されています つまり どのような種 を用いて 誰が作った のかが わかる 種苗を造林に用いることとなっています 図 I.III.1 林業種苗の安定供給のしくみ ( 出典 : 林野庁資料より ) 林業種苗を安定的に供給する仕組みは図 I.III.1 に示したとおりです これらの仕組みは大きく2 つの事業に分けられます 林木育種事業 は 採種源の整備やそれらの遺伝的改良をする部分です 北海道ではクリーンラーチなどがこの事業で生み出されています 一方 種子の不足やカラマツの育種種子が得られないなどの問題もあります 林業種苗事業 は計画生産に資する仕組みで 都道府県単位で需要側と供給側とが一堂に会する需給調整協議会を設置し 需要見込みから生産計画が立てられ それを受けて生産者に計画量の種子が配布され苗木が生産されます このように計画生産されている樹種を 需給対象樹種 といい 北海道ではカラマツ エゾマツ ( ここではアカエゾマツ ) トドマツ グイマツ雑種 F 1 およびスギの5 樹種です その他の樹種 特に広葉樹などは需給対象樹種ではなく 自由に採種 生産 移動がされています 一部樹種 ( ブナなど ) には移動の際に配慮が必要なものもありますが 現在は生産者と需要者の裁量に任されています 8 8

14 I. III 苗木生産 2. 苗木の種類 ( 根鉢の形態別 ) とその特徴 コンテナ苗を述べる前に 現在流通している苗木の種類とその特徴についてまとめます 現在流通している苗木を根鉢の形態で大きく分類すると 裸苗 根巻苗 ポット苗に分けることができます 以下にそれぞれの特長を述べます 裸苗は広く林業種苗で用いられる苗木の形態です 根の周りの土を振るい落とした状態ですので 植栽可能期間が短く 乾燥に弱いことが欠点です 一方で 適期植栽が可能な場合は 多くの苗木をコンパクトにして運搬できること 苗木代が安いなどが最大のメリットです 根巻苗は 露地栽培された苗木を根の周りの土壌が落ちないように掘り取り ジュート資材などで巻き根鉢を保護したもので 苗木の移植後の活着をよくする効果があります 根鉢に十分な土がついているため乾燥に強く 大きな樹木の移植にも対応できます しかし 苗木の出芽時期などは掘り取り作業が出来ない 根鉢が大きく重いといったことが欠点として挙げられます ポット苗は ビニールポットに苗を移植 または直播および直挿しし 一定期間養成したものです 出荷時に根を痛めることがないので活着もよく 植栽時期を選びません 一方で根鉢部分が大きく重量がかさむ 一定期間以上ポットで養成すると根が絡んで締め付け ( ルーピング現象 ) が起きます ルーピングした苗木は成長が悪く 風倒する可能性があります 根巻苗もポット苗も広く緑化工事などで使用されています 低コストを考えると 一般的に同じ規格の苗木であれば 裸苗 根巻苗 ポット苗の順で苗木単価は高くなる傾向があります これは 裸苗を根巻する もしくはポットに移植し潅水設備のある圃場で養成するといった経費が掛かり増しになっているためと考えられます 一例として 公共工事の資料である積算資料 H26.3 月号では カラマツ 50cm 根巻苗は 700 円 ( 造林用裸苗 78.2 円 ) となっています 3. コンテナ苗の特徴 コンテナ苗とは マルチキャビティコンテナなどの容器で養成された苗のことです ポット苗の欠点であったルーピングをしにくい構造で 根鉢部分もコンパクトで軽いのが特徴です 一定期間以上マルチキャビティコンテナ内で養成されているため出荷前に根にダメージがなく 裸苗と比べて植栽可能期間が長く 活着 初期成長がともに良いと言われています また 施設栽培であるので 最近苗畑で頻発している気象害を受けにくいといった利点もあります 一方で 潅水施設やコンテナ容器など 初期投資が莫大であるなど 生産者には重荷になっています また コンテナ苗はくずれない根鉢成形と軽さが重視されることから用土はココピートなど購入培土が主体となります 9 9

15 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 写真 I.III.1 LIECO 社のコンテナ ( 左からモミ用スリット カラマツ用スリット トウヒ用リブ 播種用リブ ) 日本では 2008 年に国産マルチキャビティコンテナ JFA-150 JFA-300 の生産が開始されました これらはリブ型コンテナと言われ コンテナ内側に縦方向に細長い突起 ( リブ ) があるのが特徴です 生育上苗木の根はリブに沿って下降しコンテナ下部が解放されているために空気に触れて根切りされます ( 空気根切り ) 2014 年よりヨーロッパでも実績のあるサイドスリット型コンテナも国内生産が開始されました これは コンテナの側面に縦に細長く穴 ( スリット ) の開いた形状で この部分でも空気根切りされるため このコンテナで生産された苗木は成長が良く植栽後の発根および成長も良いといわれています 4. 海外の事例 (LIECO 社オーストリア ) 北海道山林種苗協同組合では 2012 年にオーストリアのLIECO 社を訪問して 多くの知見を得ました その概略を説明します LIECO 社を視察先として選んだ理由は モミ トウヒ カラマツといった北海道に似た樹種の生産を行っているということと 北欧や北米と違い規模が比較的小さく 管理上長日処理などを行わず設備が簡易と思われたためです オーストリアの面積は 北海道とほぼ同じの 84,000 km2 天然更新のイメージが強いですが 年間の苗木の植栽本数は 3,500 万本となっています ( 北海道は 2,000 万本 ) LIECO 社の母体は LIECHTENSTEIN 公国で苗木生産のほかに山林経営 (20,000ha) ワイナリーの運営もしています 現在の出荷量は 500 ~650 万本で 国内シェアの 20% を目指し 新しい苗畑の開設など毎年出荷量で 20~30 万本の増加を見込んでいるとのことでした 写真 I.III.2 LIECO 社カルワング圃場全景均質な苗木が整然と並ぶ圃場 ( 出典 :LIECO 社 HP より ) 10 10

16 I. III 苗木生産 養成の仕方については カラマツ トウヒでは小さいコンテナに直接播種 発芽率の低い場合は複数粒播種し2 本以上出たところは間引きます 播種は春から夏にかけて 樹種や産地別に3 回程度行います 播種直後は育苗ハウスに入れて管理するために 170 万本育成できる巨大なハウスが2 棟あります その後大きなコンテナに移植を行い 養成して出荷という流れです モミについては発芽率が低いため 2 年生苗木を移植するということでした コンテナはカラマツ モミはスリット型コンテナを トウヒはリブ型コンテナを使用しています 養成年数はカラマツ 1-1( 苗齢表記は日本式にしています 数字の間の - は移植を意味します ) モミ 2-2 トウヒ 2-1 でトウヒが1 年早い他は北海道と同じ苗齢でした 培土は ピートモスとパーライトを 9:1 の割合で混ぜたものを使っています 播種用はピートモスの繊維の短いものを 移植用にはピートモスの繊維の長いものをと使い分けをしています 培土の充填 播種 潅水 苗木の移動などが機械化され 移植 除草 その他人手の必要な部分の作業は外国人労働者に頼っているとのことでした 9.5ha の圃場に 300 万ユーロ (3.9 億円 1ユーロ 130 円換算 ) の設備投資をしているとのことでした 写真 I.III.3 出荷風景 ( 出典 :LIECO 社カタログより ) 出荷はコンテナ容器のまま行い それが苗木にストレスをかけない最良の方法とのことでした 出荷規格はカラマツで 30~60cm トウヒで 25~55cm と幅があり 苗木の大きさより種子の産地およびコンテナ養成期間 ( 一定以上長くコンテナで養成すると苗木の品質が著しく落ちるため ) を重視するとのことでした 苗木価格は裸苗が 0.35~0.40 ユーロに対しコンテナ苗は 0.70~0.80 ユーロで2 倍程度でした しかし コンテナ苗の特徴を伝え その特徴が十分発揮できる苗木を供給することによって 森林所有者は再造林の際の選択肢の一つとしてコンテナ苗を選び その使用量も増加し続けているとのことでした 11 11

17 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 5. 北海道の生産状況 北海道のコンテナ苗の生産への取り組みは 2009 年よりスタートしています 当初 6 社で生産を開始していますが 現在の生産者数は 24 社と大幅に増加しています しかし 生産可能本数 ( コンテナ容器保持数 ) を見ますと 25 万本以上が1 社 5 万本以上が3 社 1 万本以上が8 社で 半数が1 万本以下の試験栽培的に取り組んでいる状況です ( 図 I.III.2) 容器はマルチキャビティ JFA-150 JFA-300 Mスター LIECO 社 東北タチバナのスリット型コンテナ 150( 数字はコンテナ容量 ) と多岐にわたっています これは 本州などでスギを主体とした育苗方法の試験報告はされていますが トドマツなど北海道の樹種に関する育苗方法が確立されていないためです 300 生産者別可能本数 250 生産本数 ( 単位 : 千本 ) A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X 生産者 図 I.III.2 生産者別生産可能本数 (2015 年 ) 2015 年 6 月末の育苗本数は 555,000 本となっていますが 2015 年度出荷見込み数は 116,400 本となっています ( 表 I.III.) ここでトドマツ アカエゾマツは2 年間養成するため出荷に対応する苗木の数量は育苗本数の半分に歩留まりをかけた本数となります この数字から 2015 年度はトドマツで若干数 カラマツ類で大量の残苗があることになります 苗木不足と言われていましたが 供給量が需要量を上回ったといえます 出荷先は国有林が多く全体の 83% を占めています 表 I.III.1 樹種別育苗本数と出荷本数 樹種 トドマツ アカエゾマツ カラマツ グイマツ 広葉樹 計 育苗本数 346,000 40, ,000 20,000 7, ,000 出荷見込み数 62,200 11,400 39,300 3, ,400 コンテナ育苗の方法については 大規模化 機械化をはかっている生産者の事例を中心に説明します この生産者は 現在 255,000 本のコンテナ苗を生産しています 50~100 万本の生産を目標に機械化省力化を進めています コンテナ養成期間 1 年の樹種は JFA 年の樹種は JFA-300 を使用することを基本にしています 当初は Mスターでの試験生産もしましたが 機械化に対応しにくいなどの理由から マルチキャビティを中心に使用しています 近年はスリット型コンテナも開発 販 12 12

18 I. III 苗木生産 売されたことから徐々にスリット型に移行する予定です 培土はココピート主体の培養土に肥料の配合されたものを使用しています 現在は 樹種に関係なくこの培土のみで生産しています 灌水は自動灌水システムで風の影響を受けにくい夜間に行っています コンテナの置き方は かつてはベンチに懸架する方式をとっていましたが費用が掛かるため プラスチックトレイを逆さまにしたものの上にコンテナを置くスタイルに変更しました 肥料は 2 年目の春に化成肥料を追肥するほかは 液肥を適宜散布しています 冬期間はプラスチックトレイから降ろして 積雪下に置きます 寒さによる根のダメージを防ぐため外周にスタイロフォームを回します 図 I.III.3 および図 I.III.4 は トドマツ アカエゾマツの生産工程 カラマツの生産工程を示しています トドマツ アカエゾマツは2-2で出荷 カラマツは1-1での出荷となっています カラマツはこれまで出荷までに 3 年を要すると考えられていましたので 1 年短縮したことになります 図 I.III.3 トドマツ アカエゾマツの生産工程 図 I.III.4 カラマツの生産工程 コンテナ苗生産で最も重労働と思われるコンテナへの土詰めと植穴開けを 2014 年の生産より機械化しました 土詰め機 ( ポッティングマシーン ) は 施設園芸用に販売されているものをコンテナに合うように調整して使っています 以前は 1 日に 3,600 本分の土詰め作業が 機械導入で約 8 倍の 30,000 本まで飛躍的に効率が上がりました 一方 植穴開け機 ( ディプラー ) により穴の成形率が上がり苗木移植効率は約 2 倍になりました しかし 苗木によっては根の形状が違い移植しづらいものもあり また 作業員の練度の違いも作業スピードに影響するなど 苗木移植工程がボトルネックとなっており今後の課題です 写真 I.III.4 導入した土詰め機 ( ポッティングマシーン ) 13 13

19 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 出荷は段ボールに詰めて行います コンテナから取り出した苗は規格に分けて5 本または 10 本ずつラップ巻きします それらを移送中に崩れないように段ボールに収めます 1 箱に 300 ccで養成した苗木で 100 本 150 ccで養成した苗木で 200 本ずつ詰めます 出荷に際しては 植栽業者と連絡を密にとり適宜出荷を心がけます 今はまだ少量 (500 本程度 ) の出荷も多く 宅急便などを利用して出荷することもあり 段ボールは宅急便に対応した大きさのものを使っています 写真 I.III.5 出荷は段ボールに詰めて行う 写真 I.III.6 カラマツ圃場 6. コンテナ育苗の課題 森林遺伝育種第 2 巻 (2013) で清水邦夫氏は コンテナ苗生産は造林コスト削減の救世主としての期待が強いだけで 技術が確立されないまま 苗木生産者を含め関係者が右往左往しているのではないか 先ずは 優良な苗木を安定して生産できる手法 ( 培地 潅水 肥料等 ) を確立する必要があるのではないか と述べています 北海道の現況はどうでしょうか コンテナ苗はいつでも植栽可能と言われますが 北海道の場合雪と氷に閉ざされる期間があります この期間 (12~3 月 ) を除いた8か月でいかに効率的に植えられるかを考えなければなりません もちろん 裸苗の植栽適期にはそちらを優先するべきでしょう 次に コンテナ苗の利用に関して中長期的な見通しは示せているでしょうか 海外の例でもわかるように コンテナ苗生産は林業種苗の施設型集約型栽培です 出荷見込みが立たないために設備投資ができないといったことが 生産者の半数が試験栽培的に取り組んでいる数値に表れています また 今後の利用見込みが年間 10 万本程度であれば 先述した生産者の機械化への投資は 過剰投資といったことになります 育林の低コスト化 や 一貫作業システム と作業体系の中にコンテナ苗は組み込まれていますが 山側との議論をする場があまりないように思われます 例えば 生産者はコンテナ苗の価格を低減させるために試行錯誤をしていますが その過程でカラマツは 300cc ではなく 150cc でといった小さい容量での生産に切り替えています 一方 山側ではより大きな苗の要望や 研究機関ではより大きな容量のコンテナの開発が行われています 苗木の需要者 供給者 そして研究者や行政が一堂に会する場を設け 早急に方向性を出す必要があるように思われます 14 14

20 I. IV 植栽 育林 保護 I.IV 植栽 育林 保護 1. 植栽密度と育林経路 従来 北海道における人工林の植栽密度は ヘクタール当たり 2,500 から 3,000 本が主流でした しかし 近年 人工林の伐採面積や植林面積が増加するとともに 再造林における植栽密度が低下傾向にあります ( 図 I.IV.1 および図 Ⅰ.IV.2) 植栽密度低下の主な理由には 最近の林業における低コスト指向によるものと考えられます 植栽密度を減らすことで 苗木代や間伐回数など育林コストが減り低コスト化につながります しかし 植栽密度の変更は 育林コスト化だけでなく 植栽木の成長や育林方法など様々な影響をもたらします ここでは まず植栽密度における一般的な考え方と 植栽密度試験地の事例を紹介します 次に 様々な植栽密度における育林経路等をシミュレーションできる 収穫予測ソフト の使用方法を学びソフトを用いて様々な育林経路を試してみます 3000 カラマツ トドマツ 植栽密度 ( 本 /ha) 図 I.IV.1 道内植栽密度の経年変化 図 I.IV.2 低密度植栽されたカラマツ 1.1 植栽密度の考え方植栽密度は植栽する樹種の特性や社会経済的な状況によって変えるべきものとされてきました 例えば 通直性が劣る樹種や様々な被害を受けやすい樹種では植栽本数を多くし 集約的な林業ができないあるいは小径木の利用が進まない状況においては 植栽本数を少なくしたほうが有利です 樹種特性などは時代によって変わることはありませんが 植栽から収穫までの期間が長い林業において 植栽当初の木材需要や社会状況は変化する可能性があることを 私たちはこれまでの経験で学んできました 拡大造林時は炭鉱坑木を目標としてカラマツ造林を行いましたが 現在の主要用途はパレットや梱包材などの産業用資材となっています 林業が低迷してきた人工林の育成期には 大径材の付加価値が高くなると予想し長伐期施業が指向されました この方向性は合板原料が国産針葉樹へ転換したことにより全く間違った指向ではなかったものの 極端な大径材は付加価値向上どころか敬遠される傾向があります さらに 近年では東日本大震災を契機として導入された再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度により 全国的に木材のバイオマス利用が進もうとしています つまり 我々は植栽時において将来の木材利用や社会状況の変化を予測することは困難なのです 15 15

21 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト では 我々はどのような考え方で植栽密度を決めるべきでしょうか 社会状況の変化は予測できないとすると できるだけ時代に関わらず普遍的なものを基準にし 植栽本数だけでなく間伐時期も含めた施業方法を検討するしかありません 拡大造林の時代には カラマツやトドマツをどのような植栽密度で植栽すると 何年後に間伐が必要になって 主伐時にはどのくらいの径級の丸太が生産できるというような施業指針の見通しが立ちませんでした しかし 現在は地位指数曲線 密度管理図や収量密度図など成長や間伐時期 収量などを予測する手法が様々開発されています さらに 後述する収穫予測ソフト ( システム収穫表 ) と呼ばれるコンピューター上で より包括的で柔軟な予測も可能です 図 I.IV.3 に植栽密度が施業方法に与える影響をフロー図で示しました 気象などの環境条件によって地位は影響を受けます ある地位の場所で植栽密度を決めると 森林を健全に維持するための間伐林齢や間伐収穫が決まります さらに 植栽密度は機械作業のスペースにも影響するため 作業システムとも深く関わります その結果 植栽密度は間接的に主伐林齢や主伐収穫とも関係します これらのことから植栽密度は植栽から最終間伐までの育林コストに大きく影響するのです なお ここでの森林の健全性とは 成長量の維持 枯死木の発生回避 気象害の回避などがあげられます 適切な時期に間伐が実施しなければ 葉量減少や枯死木発生により 個体直径や林分材積の成長が抑制され 病虫害の発生が起こりやすくなり 形状比の悪化が冠雪害等を引き起こします 間伐適期の判断には 収量比数や形状比などが利用できることもわかっています したがって 植栽密度はそれ単独ではなく 間伐方法や収量など施業体系の 1 要素として理解するべきです 次世代の人工林造成においては 拡大造林の結果や反省から得られた技術の進歩を踏まえて行動するべきです 将来の木材需要や社会状況の変化は予測できなくても 人工林の成長や適切な間伐時期 収穫量などの施業体系についてはより具体的なイメージを持つことができます 後述する病虫獣害や気象害などの森林被害についてもある程度予想がつくわけです これらの情報を有効に活用して それぞれの環境条件や事業体の経営方針などから 総合的に判断して個別林分に適した植栽密度をはじめとした施業体系を検討することで 画一的でない地域特性に適合した施業の選択が可能になります 図 I.IV.3 植栽密度が施業に与える影響 16 16

22 I. IV 植栽 育林 保護 1.2 植栽密度試験地等の事例 ( 地独 ) 道立総合研究機構林業試験場では カラマツとグイマツの交配種であるグイマツ雑種 F 1 を用いた低密度植栽による低コスト育林 造林を提案しています グイマツ雑種 F 1 はカラマツよりも野鼠害や気象害等に対する耐性が高く低密度植栽に適していると考えられています 林業試験場では グイマツ雑種 F 1 の低密度植栽の有効性を検証するために 道内各地に植栽密度試験林 ( 美唄市 津別町 士別市 由仁町 幕別町忠類 美幌町 東神楽町 ) を造成しています 植栽密度試験林のうち最も古い美唄市の生育状況についてまとめました これらの試験結果から 植栽密度が成長や生存などに及ぼす影響について理解しましょう 試験林の名称はグイマツ雑種 F 1 施業試験林 ( 道総研林業試験場実験林内 ) で ヘクタール当たりの植栽密度は 500 1,000 2,000 4,000 8,000 32,000 本区の6 段階 (2 反復 ) が設けられています ( 写真 I.IV.1 および写真 Ⅰ.IV.2) このうち 32,000 本区は比較的早く雪害等により崩壊したため ここでは 500 から 8,000 本区の結果について紹介します なお いずれの試験区も 27 年生までは無間伐で 28 年生時に反復 1 で間伐 ( 間伐率 30%) を実施しています 地位指数は全道平均の 22(40 年生時の上層高 ) よりも高い 25 です 用いた苗はグイマツ雑種 F 1 実生苗です 地ごしらえは大型機械により 1984 年に実施し 翌 1985 年に植栽しています どの試験区も方形植栽で 苗列間は 500 本区 4.5m 1,000 本区 3.2m 2,000 本区 2.2m 4,000 本区 1.6m 8,000 本区 1.1mです 下刈り作業は 5 年生まで実施しました 野鼠防除は5 6 年生時に つる切り作業を8 および 12 年生時に実施しています つる切り除伐の作業では 侵入した広葉樹の除伐を行っていますが植栽木の伐採はしていません 生育調査は 植栽年は樹高のみ その後は樹高 直径 枝下高を1~5 年ごとに調査しています 写真 I.IV.1 植栽密度 500 本区 写真 I.IV.2 植栽密度 8000 本区 表 I.IV.1 植栽密度試験林の 27 年生時の育成状況 植栽密度 ( 本 /ha) 試験区面積 (ha) 平均樹高 (m) 平均胸高直径 (cm) 立木密度 ( 本 /ha) 生存率 (%) 林分材積 (m 3 /ha)

23 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 表 I.IV.1 には各植栽密度区の生育状況について示しました ( 反復 1と2の平均値 ) 平均樹高は 4,000 本区までは植栽密度間で違いはありませんが 8,000 本区では 他の植栽密度区よりも樹高が低い傾向があります 表には示していませんが 32,000 本区は より樹高が低く 14.4m となっています 一般に通常の木材生産を目的とした植栽密度においては植栽密度の樹高への影響は少ないといえますが 極端に植栽密度が高い場合は樹高にも影響すると考えられます 平均胸高直径は植栽密度が高くなると低下する傾向があります 立木密度は植栽密度が低い場所ほど少ない傾向がありますが 生存率は植栽密度が低い場所ほど高い傾向があります 林分材積は 2,000 本区で最大値 (399 m3 /ha) を示し 500 本区 (247 m3 /ha) で最低値を示しました 次に 林分の混み合い度を示す収量比数について経年変化を見てみます ( 図 I.IV.4) 収量比数は植栽密度の高い試験区でより高い値で推移し 例えば 24 年生では 2,000 本以上の植栽密度で要間伐の目安とされる収量比数 0.8 を超えています 収量比数と枯死率との関係をみると 収量比数が高くなると 雪害等による枯死率が増加する傾向があり ( 図 Ⅰ.IV.5) 0.8 を超えると枯死率の急増が観察され 収量比数が除間伐時期の目安となることがよくわかります また 24 年生時の胸高直径は 1,000 本以下の植栽密度では 20cm を超えており利用間伐が期待できます ( 図 I.IV.6) 1,000 本区では苗列間が 3.2m なので 1 伐 2 残の列状間伐を実施すると伐採幅が 6m 以上になるので機械作業にも十分な幅となります 実際 1,000 本区で行ったハーベスタによる列状間伐は アームの旋回や伐採木の木寄せなども伐採幅の中でスムーズに実施できました ( 図 Ⅰ.IV.7) 収量比数 500 本 1000 本 2000 本 4000 本 8000 本 林齢 ( 年 ) 図 I.IV.4 収量比数の経年変化 枯死率 収量比数 図 I.IV.5 収量比数と枯死率の関係 胸高直径 (cm) 500 本 1000 本 2000 本 4000 本 8000 本 林齢 ( 年 ) 図 I.IV.6 胸高直径の経年変化 図 I.IV.7 1,000 本区での列状間伐の実施状況 18 18

24 I. IV 植栽 育林 保護 これらの結果から 植栽密度が 2,000 本以上になると 要間伐の目安である収量比数 0.8 を基準にすると 1 回目は平均胸高直径が 15cm 以下となるため 利用間伐とするのは困難で除伐となる可能性が高いといえます このように 植栽密度が直径成長や収量比数に与える影響を細かく見ると 除間伐の時期や搬出可能性などへも影響することがよくわかります 図 I.IV.4 の収量比数の経年変化は グイマツ雑種 F 1 などカラマツ類では 通常は植栽密度が下刈り期間に影響を与えないことを示しています カラマツ類の場合 下刈りは植生高の倍以上の樹高になると終了します この基準では下刈り終了時期は カラマツでは3~5 年生となります このときの収量比数は 植栽密度 4,000 本 6 年生の値をみると 0.4 となっています 収量比数は 0.8 が樹冠閉鎖の目安なので 6 年生では通常よりも高密度植栽の 4,000 本でも閉鎖していないことを示しています 従って 通常の植栽密度である 2,500 本植栽以下の植栽密度では下刈り終了年は植栽密度の影響は受けないと考えられます 近年利用が増えているバイオマスの生産という視点でこれらの結果をみると面白いことがわかります 極端な例として 収穫した材をすべてバイオマスに利用した場合 どの植栽密度が有利になるか考えてみましょう バイオマスに利用する場合は 径級による材価の違いはないとすると 収量が多い植栽密度が有利となります 単純に考えると植栽密度が高いほど収量が多くなると思われますが 27 年生時点での林分材積は 2,000 本区で最大にはなっているように必ずしもそうはなりません おそらく より植栽密度が高い試験地で収量を最大にするためには 植栽木が枯死する前に収穫する必要があると考えられます 例えば 最も植栽密度が高い 8,000 本区は生存率が 30% なので 27 年生までに 70% を枯死する前に収穫することになります ( 表 I.IV.1) 実際にはこうした超高密度植栽 多間伐施業は高コストであり実現は困難です これらのことから 仮に間伐作業を実施しないバイオマスを生産目標にした無間伐施業を実施する場合は 植栽密度 2,000~4,000 本 /ha で収量は最大になり 極端な高もしくは低密度植栽は不利と考えられます このように 植栽密度は植栽木の樹高や直径の成長だけでなく 要間伐のタイミングや利用間伐の可能性 林業機械の作業スペースなど様々な影響を与えます また 今回は触れていませんが 植栽密度によって枝の太さが異なるため節の形成や枯死の過程にも違いが発生します さらに 年輪幅も異なるため材の強度等の材質にも影響が出る可能性もあります しかし 植栽密度効果の検証はまだまだ十分ではなく 今後も様々な植栽密度試験林での調査を継続し 北海道の造林樹種における最適な施業方法について検証していく必要があります 1.3 収穫予測ソフトの使用方法 1) ソフトについて林業試験場では 道内主要人工林であるカラマツ トドマツおよび道南スギについて 様々な間伐方法において収穫予測が可能なソフトを開発しています ここでは カラマツ収穫予測ソフト ( 以下 : ソフト ) について紹介します ソフトは北海道のカラマツ人工林で 様々な間伐を実施したときの収穫予測を行います ソフト開発にあたっては 道内民有林約 2,700 林分 ( 林齢 10~100 年 ) での樹高や直径の調査データと 18 林分 ( 林齢 12~76 年 ) で2~5 年間隔で約 7,000 回直径成長量を継続調査したデータを用い カラマツの地位指数曲線 収量 - 密度図を作成し 直径成長量をモデル化することにより収穫予測を行っています ソフトは林業試験場のHPで配布しています 配布ファイルには使用手引きと ソフト本体のマイクロソフトのエクセルファイルがあります CPU が 1GHz 以下のパソコンでは計算に時間がかかる場合があります 19 19

25 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 2) 使用方法ソフトの利用方法には大きく分けて2つあります 1つは標準地など対象林分の直径や樹高のデータがある場合と もう1つは新規植栽などデータがない場合です これらの収穫予測のおおまかな流れを図 I.IV.8 に示しました ソフトは9 つのワークシートから構成されています 樹高や直径のデータがある場合は データから地位指数を求め 直径 林齢 標準地面積などのデータを入力します データがない場合は 周辺情報から地位指数を求め植栽本数を入力します その後の操作は両者同様で 間伐スケジュールの入力に進みます 図 I.IV.8 収穫予測のフロー図 図 I.IV.9 収穫予測のワークシート 地位指数 ワークシート 地位指数 のワークシートで 対象林分の林齢と上層高を水色セルに入力すると 黄色のセルに地位指数が計算されます ここでの地位指数は 40 年生時の上層高 (1ha 当たり上位 100 本の平均樹高 ) で表しています 樹高のデータがある場合に利用できます 新規植栽の場合は 近隣の林分の値を参考にするなどで対応します 20 20

26 I. IV 植栽 育林 保護 収穫予測 ワークシート立木データの欄では 胸高直径と樹高のデータのあるなしとデータの入力方法を選択します ( 図 I.IV.9) 入力方法 1では各立木のデータを直接入力します 入力方法 2では胸高直径別の立木本数を入力します 各立木のデータを直接入力する場合は 胸高直径の大きい順番に入力してください データは 300 まで入力できますが 300 を超える場合は入力方法 2を使用します 次に林分データの欄に標準地の林齢 (10 年生以降 ) 地位指数 面積 植栽本数を入力します なお 水色セルにはサンプルデータが入っています 立木データがない場合は林齢 調査面積は空欄にしてください 地位指数や植栽本数が不明な場合は 地域の標準的な値を入力してください その際 地位別地域区分 のワークシートが参考になります 地位指数は対象地が特等地 Ⅰ 等地 25 Ⅱ 等地 21 Ⅲ 等地 17 を目安としてください 次に 間伐スケジュールのセルに 2 年ごとに林齢が記載されているので 適当な林齢で本数間伐率を入力します ( 図 I.IV.9) 本ソフトでは全層間伐が標準ですが 下層間伐 上層間伐も実施できます 列状間伐の場合は全層間伐を利用してください 間伐率を入力すると林齢 80 年までの平均胸高直径 林分材積 立木密度などが表示されます 胸高直径別立木本数 ワークシート 胸高直径別立木本数 のワークシートには間伐前および間伐木 間伐後の胸高直径別立木本数径級分布が表示されます ( 図 I.IV.10) これにより林分の平均直径だけでなく 何センチ以上の立木が何本収穫できるのかという予測ができます 胸高直径階は 直径階 と書かれた右どなりの水色セルを変えることで調節できます ただし 次の末口径別丸太本数を予測したいときには2cm で固定してください 道立総合研究機構森林研究本部林業試験場胸高直径別立木本数地位指数 22 直径階 2 cm 間伐前胸高直径 末口径別丸太本数の予測を使用するときは直径階は 2cm に固定してください cm 以上 cm 未満 林 齢 ( 年 ) 図 I.IV.10 胸高直径別立木本数 ワークシート 間伐木末口径別丸太 および 主林木末口径別丸太 ワークシート 間伐木末口径別丸太本数 および 主林木末口径別丸太本数 ワークシートでは 間伐木および主林木の末口径別丸太本数が表示されます 図 I.IV.11 の表で 1~20 番玉までの材長や追上を指定します ユーザーは灰色セルに材長を入力します 旧バージョンでは 細い木も太い木も採材パターンは同じでしたが 本バージョン (ver.3.0) からは胸高直径ごとに採材パターンを変えることができるようになりました これにより より現実的な造材作業が再現できます 図 I.IV.11 の 表 -1 採材パターン の下に対象林分の林齢をリストから入力します 図 I.IV.11 では 80 年生となっているので 80 年生で主伐したときの末口径別丸太本数を予測しています 次に 胸高直径階ごとに1~20 番玉までの採材 21 21

27 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 長を指定します デフォルトでは 追い上げ 0.3m 材長 4m で入力してあります 採材長を入力すると各丸太の末口径によって入力した数字の色が変わります 例えば図 I.IV.11 では 胸高直径 36 から 38cm の列を見ると 1 番玉と 2 番玉は緑色です 緑色は AV 列上部を見ると末口径が 22cm 以上であることがわかります 一方 5 番玉と6 番玉は青色なので AV 列上部を見ると末口径が 10cm 未満となっています 末口径別の表示色は AV 列上部に入力する値を変更することで調整可能です 入力したときに色で末口径がわかるので 用途に適した材長で採材することが可能です 肌色の数字は対象丸太がないことを示しています したがって 数字が肌色になるまで材長を入力します 間伐木末口径別丸太本数 のワークシートでは 対象林齢を間伐実施年のリストから入力します 採材長を入力すると 材長 末口径別丸太本数が表示されます ( 図 I.IV.12) デフォルト値以外の材長で採材したときには ユーザー値に記載することでデフォルト以外の採材長の丸太本数が計算できます ( 図 I.IV.12 のグレーのセル ) また このワークシートでは材価や素材生産コスト等を入力することで 素材生産における採算性の評価ができます 図 I.IV.11 主林木末口径別丸太 ワークシート 表 -2 材長 末口径別本数 80 年生 末口径 cm 以上 cm 未満 材長 m ( 既定値 ) 材長 m ( ユーザー値 ) 図 I.IV.12 材長および末口径別丸太本数 22 22

28 I. IV 植栽 育林 保護 平成 27 年度造林事業標準単価の入力 経費算出リスト 0 共通情報 斜度 平地 植生 草 笹 1m 以下 1 人工造林 樹下植栽等 地拵え方法 機械地拵 地拵え区分 全刈 手刈補正 なし 耕耘 なし 掻き起こし等 なし 防鼠溝 0 m 排水溝 0 m 肥料の種類 有機質 肥料量 ( 全回合計量 ) 0 kg/ha 樹種 カラマツ 苗木の大きさ 1 号苗 植栽密度 2500 本 /ha 植え付け区分 平地 カラ類 (17-22) リストから選択 数値を入力 2 下刈 ( 年 1 回刈 ) ( 年 2 回刈 ) 下刈り回数 全刈 全刈 下刈年数 倒木起こし樹高 なし 4 枝打ち 5 除伐 6 保育間伐 枝打ち1 回目 打ち上げ高 6m 以上 枝打ち1 回目本数 1000 本 /ha 枝打ち2 回目 なし 枝打ち2 回目本数 1000 本 /ha 枝打ち3 回目 なし 枝打ち3 回目本数 1000 本 /ha 除伐回数 2 回 保育間伐 1 回目 なし 保育間伐 2 回目 なし 保育間伐 3 回目 なし 7 間伐 ( 整理 ) ( 区分 ) ( 搬出材積 m 3 /ha) 1 回目 なし 車両系 50 以上 60 未満 2 回目 なし 車両系 60 以上 3 回目 なし 車両系 なし 4 回目 なし 車両系 なし 5 回目 なし 車両系 なし 6 回目 なし 車両系 なし 7 回目 なし 車両系 なし 8 回目 なし 車両系 なし 8 更新伐 ( 区分 ) ( 搬出材積 ) 1 回目 定性 なし 2 回目 定性 なし 図 I.IV.13 標準単価 ワークシートの入力 23 23

29 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 標準単価算出 ワークシート 作成年月日 2015/5/13 地位指数 22 場所 美唄市 植栽密度 2500 本 /ha 氏名 林業試験場 経費試算 ( 円 /ha) 地拵え 174,730 施業体系図 掻き起こし等 0 防鼠溝 排水溝 0 施肥 苗木 195,500 苗木運搬下刈り 18, ,384 植え付け倒木起こし 111, 枝打ち 183,500 除伐 155, 保育間伐 0 間伐 1 回目 310,601 間伐 2 回目 335, 間伐 3 回目 0 間伐 4 回目 間伐 5 回目 0 間伐 6 回目 0 林齢 ( 年 ) 間伐 7 回目 0 間伐 8 回目 0 更新伐 0 林齢 ( 年 ) 野ねずみ駆除関係 0 間伐前 上層高 (m) 侵入防止柵関係 0 平均直径 (cm) 特殊地拵 ( 被害木整理 ) 0 立木本数 (/ha) ha 当たり経費 1,718,790 材積 (m 3 ) 除間伐 回数 ( 回 ) 本数 ( 本 ) 本数率 (%) 材積 (m 3 ) 立木本数 ( 本 /ha) 図 I.IV.14 標準単価 ワークシートの出力 上層高 (m) 標準単価算出 のワークシートでは 造林事業の標準単価が試算できます ワークシート左側の 0 共通情報 から 10 特殊地拵え は 白色のセルはプルダウン 黄色のセルは数値入力となっています ( 図 I.IV.13) これらを入力すると右側に図 I.IV.14 のような地拵えから最終間伐までの標準単価が算出されます 標準単価の算出欄の右には 収穫予測 のワークシートで入力した間伐スケジュールを反映した施業体系図も作成されています ( 図 I.IV.14) 間伐や枝打ちなどの標準単価決定の際に参考にできます また 標準単価の間伐における搬出材積は施業体系図の材積よりも 造材歩留りの影響を受けるので 間伐木末口径別丸太 での結果を参照するほうがより的確な試算ができます 間伐率の入力における考え方間伐の実施林齢や間伐率の決定には様々な方法があります このソフトでは間伐率を入力したときの結果がすぐに横の欄に表示されるので 林分の混み合い度を示す収量比数や 間伐木の材積 平均直径などを見ながら実施林齢や間伐率を決めることが可能です 例えば 密仕立てのように収量比数を 0.7~0.8 の範囲で管理するときには 間伐前の収量比数が 0.8 を超えていたら 30% 程度の間伐を実施し 収量比数を 0.7 程度にします このとき間伐木の材積が少ないと判断されたときには間伐率を上げるなどの調整をします 逆に予定する主伐年での収穫が少ないときには 間伐率を落としてみます こうした作業を繰り返し経営目標に適した間伐スケジュールを決定します 24 24

30 I. IV 植栽 育林 保護 予測結果の評価本ソフトの予測結果が現実林分とどの程度あっているかについて 全道 2,700 林分の各地位での平均値と比較しました まず 全道 2,700 林分の各地位指数での立木本数の経年的な減少傾向を求め その立木本数に合うようにソフト上で全層間伐を実施しました その時の上層高および平均胸高直径は 2,700 林分の平均値とよく合っていました ( 図 I.IV.15) したがって 本ソフトでの予測は各地位の平均的な成長傾向を再現できているといえます 本ソフトでは下層間伐や上層間伐も実施できますが それらの予測値は今後現実林分での検証が必要です また 無間伐で推移させた場合は 材積と立木本数の関係は自然枯死線上を移動し最多密度線に達すると最多密度線上を移動します この傾向は若齢林では 現実林分と同様なことが確認できていますが より高齢な林分での推移については今後検証が必要です 全道 2700 林分の平均値 ソフト予測値 上層高 (m) Ⅲ 等地 林齢 ( 年 ) 上層高 (m) Ⅱ 等地 林齢 ( 年 ) 上層高 (m) Ⅰ 等地 林齢 ( 年 ) 平均直径 (cm) Ⅲ 等地 林齢 ( 年 ) 平均直径 (cm) Ⅱ 等地 林齢 ( 年 ) 平均直径 (cm) Ⅰ 等地 林齢 ( 年 ) 図 I.IV.15 予測値の現実林分との適合性 1.4 収穫予測ソフトを利用した育林経路の理解次に カラマツ収穫予測ソフトを利用して 例として 従来の植栽密度 2,500 本 /ha と最近の植栽密度 2,000 本 /ha およびより低密度植栽 1,500 本 /ha について育林経路や収量などの違いを理解しましょう 今回は 列状間伐を1 回目の搬出間伐時に導入することとし 平均胸高直径が 15cm 以上のときにハーベスタにより列状で伐出することとしました 間伐率は本数率で一般的な値である 30% としました 各植栽密度の収穫予測結果については図 I.IV.16~17 に示しました 以下は収穫予測ソフトを操作しながら進めてください まず 収穫予測 ワークシートを開きます 今回は新規に植栽する場合を想定し 立木データは胸高直径 樹高ともにデータなしとします 次に林分データの地位指数を入力します ここでは全道平均である 22 としましょう 植栽本数は 2,500 本を選択します データなしの場合は 林齢や調査面積は参照されないので変更する必要はありません 間伐スケジュールの欄に間伐率が入力されている場合は削除します すると 収穫予測の表に無間伐での林齢 10~80 年生までの上層高 胸高直径 立木本数 幹材積 収量比数などが表示されます 25 25

31 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 地位指数 22 植栽本数 2500 本 /ha 収穫予測 主副林木 ( 間伐前 ) 主林木 ( 間伐後 ) 平均 ha 当たり ha 当たり 林齢 上層幹胸高立木幹収量立木幹材収量高材積直径本数材積比数本数積比数 年 m m 3 cm 本 m 3 Ry 本 m 3 Ry 地位指数 22 植栽本数 2500 本 /ha 収穫予測 主副林木 ( 間伐前 ) 主林木 ( 間伐後 ) 平均 ha 当たり ha 当たり 林齢 上層幹胸高立木幹収量立木幹材収量高材積直径本数材積比数本数積比数 年 m m 3 cm 本 m 3 Ry 本 m 3 Ry 図 I.IV.16 植栽密度 2,500 本 /ha で間伐を適期に実施した事例 ( 左 ) と間伐遅れの事例 ( 右 ) ここで注目するのは収量比数です 収量比数は林分の混みあい度を示す指数で間伐の目安としては 0.7~0.8 程度とされます ここでは 0.8 を基準としました どの植栽密度でも 10 年生程度までにつる切りや侵入木等の処理が必要になるでしょう 2,500 本植栽では 14 年生では収量比数が 0.8 を超えています ( 図 I.IV.16 左 ) そこでまず 14 年生での間伐を考えますが このときの胸高直径は 10.9cm なので搬出はしない除伐とします また カラマツの不良木を除伐するため下層間伐とし下層の欄に 30 と入力します 18 年生になると再び収量比数が 0.8 を超えます このときも胸高直径は 15cm を超えていないため 除伐とし下層間伐 30% を入力します そうすると 次に収量比数が 0.8 を超えるのは 26 年生となり 胸高直径は 18.5cm となっているので搬出間伐を考えます このときはハーベスタでの作業を想定し 2 伐 4 残の列状間伐を行います 2 伐としているのは植栽が方形植えの場合は苗間列間が2m なので伐採幅は 6m となり 機械作業のスペース5m 以上を確保するためです ここでのハーベスタの作業は すでに 14 年生と 18 年生に不良木を除去しているので 基本的には残した 4 列に対して定性間伐は必要ないと考えられます このようにして収量比数を基準にして 間伐を進めると 80 年生までには 40 年生と 64 年生に間伐が必要になります ただし 40 年生以降は対象林分の立地条件 ( 風雪害の被害の発生状況など ) やこれまで実施した間伐木の形質 ( 野ねずみの害や根株腐朽など ) などを考慮し 60 年生以上の長伐期施業が可能かどうかの判断も同時に行う必要があります 参 26 26

32 I. IV 植栽 育林 保護 考までに 18 年生での除伐を省略した場合 ( 図 I.IV.16 右 ) は以後の間伐を適正事例 ( 図 I.IV.16) と同様に行っても収量比数は高く推移してしまいます 地位指数 22 植栽本数 2000 本 /ha 収穫予測 主副林木 ( 間伐前 ) 主林木 ( 間伐後 ) 平均 ha 当たり ha 当たり 林齢 上層幹胸高立木幹収量立木幹材収量高材積直径本数材積比数本数積比数 年 m m 3 cm 本 m 3 Ry 本 m 3 Ry 地位指数 22 植栽本数 1500 本 /ha 収穫予測 主副林木 ( 間伐前 ) 主林木 ( 間伐後 ) 平均 ha 当たり ha 当たり 林齢 上層幹胸高立木幹収量立木幹材収量高材積直径本数材積比数本数積比数 年 m m 3 cm 本 m 3 Ry 本 m 3 Ry 図 I.IV.17 植栽密度 2000 本 /ha( 左 ) と 1500 本 /ha( 右 ) の比較 同様にして植栽密度 2,000 本 /ha の施業体系を考えてみます ( 図 I.IV.17 左 ) 2,000 本植栽では収量比数が 0.8 を超える林齢は 2,500 本植栽よりも遅く 18 年生で このときは胸高直径が 13.3cm なので除伐とし下層間伐を実施します 24 年生には収量比数が 0.8 を超え 胸高直径が 17.1cm となるので搬出間伐を実施します このときは 2,500 本植栽と同様に 2 伐 4 残の列状間伐とすると 伐採幅は 6.8m となり機械作業には十分なスペースです 以下収量比数 0.8 を基準に間伐すると 80 年生までに 36 年生 58 年生に間伐が必要になります 58 年生の間伐については 2,500 本植栽と同様に長伐期施業への対象林分の適不適を判断しての実施となります 次に より低密度の 1,500 本植栽の事例をみてみます ( 図 I.IV.17 右 ) 1,500 本植栽では収量比数が初めて0.8 を超えるときに胸高直径は16cmとなっているので1 回目から搬出間伐の対象となります また 方形植えの場合苗列間が 2.6m なので1 伐 2 残の列状間伐で伐採幅が5m を超え機械作業が可能です 間伐回数は3 回で収量比数 0.8 以下が 80 年間維持されます このあたりが 1,500 本植栽の大きな特徴となります 27 27

33 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 胸高直径については 植栽密度が低いほど大きくなると思いがちですが 差は小さいものの逆に 2,500 本で最も大きくなっています これは 下層間伐 ( 除伐 ) の回数が 1,500 本では0 回 2,000 本では1 回 2,500 本では 2 回と異なることに起因します 下層間伐はサイズの小さい個体を伐採するため 全体の平均値を上げる効果があるからです 搬出の対象となる間伐材積の合計値については より高密度植栽で多くなる傾向があります これは高密度植栽では 高い林齢で搬出間伐を実施しているためです 逆に 間伐前の林分材積は 50 年以降は低密度植栽で多くなっています 総収穫 ( 林分材積と間伐材積の合計 ) は植栽密度間で大きな違いはありませんでした このように ソフトを用いたシミュレーションによって 低密度な植栽では除間伐回数が減るだけでなく 搬出間伐をいつ開始するかといった作業方法にも影響を与えることが理解できました ただし 実際に変わるのは除伐の回数で通常搬出の対象となる間伐の回数は いずれの植栽密度でも変わらないことも示されました このように従来の 2,500 本植栽よりも最近の 2,000 本植栽など低密度植栽は 間伐回数を減らすことができる一方で 収穫量自体は変わらないことから 低コスト化がはかれるだけでなく 素材販売による収入が減少しないため採算性の向上も期待できます 参考文献 全国林業改良普及協会. 低コスト造林 育林技術最前線. 全国林業普及協会.(2013) 八坂通泰ら. 無間伐施業によるバイオマス生産の可能性 : グイマツ雑種 F 1 植栽密度試験林の生育状況より. 北方森林研究 61: (2013) 八坂通泰ら. システム収穫表 北海道版カラマツ人工林収穫予測ソフト の開発. 北海道林業試験場研究報告 48:65-74.(2014) 2. コンテナ苗の植裁 山林種苗としてコンテナ苗に多くの期待が寄せられています 植栽後の活着率やその後の成長が 裸苗に比べて優れているのではないかと考えられています さらにコンテナ苗は 育苗段階での省力も期待できるため 今後 林業の成長産業化の目標を達成するために不可欠な造林面積の増大や担い手不足などの問題を解決する大きな手段とも考えられています そのように期待が大きいコンテナ苗ですが これまでに扱ってきている事例からは 良いデータばかりが集まっている訳ではなさそうです それぞれの事例について 何が問題であるのかを一つ一つ分析整理しながら 全国でデータの蓄積が行われています これらの蓄積が 今後 コンテナ苗を期待に応える技術として育てて行くことを願います コンテナ苗の実証試験の中で 植付け作業の効率性については 比較的多くの肯定的な事例が集まって来ています ただし 植栽地の条件にあった器具や植裁方法を選択することが重要で そのことが満たされれば 高い生産性での作業が期待できます 本項では コンテナ苗の植付け作業の方法を解説するとともに 東京大学北海道演習林や北海道森林管理局管内の国有林で実施された植栽作業の功程や植栽後の生育状況などについて 裸苗との違いを中心に説明します 28 28

34 I. IV 植栽 育林 保護 図 I.IV.18 裸苗とコンテナ苗の植え付け時の違い左 : 裸苗を丁寧に植えれば 健全な根が自然と広がる 中 : 裸苗を一クワ植えなどで小さい植穴に無理な植付けを行うと 根が不自然に曲げられる 右 : コンテナ苗では 小さい植穴で正しい植付けが可能になる 植付け作業では 苗木の根系が健全な状態に保たれることが重要です 裸苗の細根は長い根の先端部分に多く 植穴に入れるときに根が自然な形で広がるように 十分に大きな穴を掘り 苗に合わせて丁寧に植える必要があります ( 図 I.IV.18 左 ) 効率を重視する一クワ植えや 未経験者の作業では 不適切な植栽が行われることも多く 活着や成長悪化が心配です ( 図 I.IV.18 中 ) それに対して コンテナ苗は根鉢が細くコンパクトにまとまっていて 細根がその中に保護されています 裸苗のように苗畑での根切り作業などによって根系が痛められることもありません 植え付け作業では 根鉢のサイズに合った小さな植穴を開けて その中に苗を落とし込み 土と密着するように周りを軽く踏みつけるだけで植付けることができます ( 図 I.IV.18 右 ) このため 特別な技術が不要で 高い効率の植付け作業が可能になるのです 3. 植栽器具と植栽作業能率 3.1 植栽器具コンテナ苗の植栽には 一般的なクワのほか スペード ディブル プランティングチューブ ( 以下 PT と表示 ) など専用の器具が利用できます ( 写真 I.IV.3) クワは 最も一般的な植付け器具で 裸苗の植付けにもよく使われます スペードは 薄く鋭利な形状の先端部を土中に差し込んで前後に揺することで植穴をつくります ディブルは 根鉢と同じ形状をしている先端部を土中に押し込んで植穴を開けます PT は くちばし状の先端を土中に差し込み 足でレバーを踏みつけると先端が開き 筒内にコンテナ苗を落下させて植付けすることができます それぞれの器具の条件適性を表 I.IV.2 にまとめました 29 29

35 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 写真 I.IV.3 コンテナ苗を植栽するための器具と使い方 器具クワスペードディブル P T 表 I.IV.2 各器具の条件適性 条件への適性 多様な条件で可能 平坦地では作業姿勢 ( 腰を曲げる ) が悪い 粘性土で使用すると 穴の中間高さ部分が狭くなってしまう その他比較的条件を選ばない 膨軟土壌のみで有効 ( 緊密土壌 石礫が多い場合は困難 ) 伐採跡地にはやや不適 急傾斜地 土壌が付着する条件 ( 粘性 高水分土 ) には不適 苗が大きいとチューブの中をスムーズに落下しない 3.2 植栽作業能率道内 12 カ所 ( 東大北演 国有林 ) で実施された植栽作業の功程を用具別に調べました ( 図 I.IV.19) どの用具を使用してもコンテナ苗の方が高い効率で作業できることが示されました 特に土壌が乾いていて付着のない条件での PTでは裸苗をクワで植えた場合の2 倍以上の生産性となっています 全体を平均するとPTの効率が悪くなっていますが 土の付着等から苗がスムーズにチューブ内を落下しなかったため 本来他の用具より短時間で完了できる植込 地ならし工程に時間がかかっているのが原因です スペードは前後に揺すっただけでは十分な大きさの穴が開かないため シャフトを回転させて作業が行われた結果 穴掘りに時間がかかりました クワは作業者が慣れていることもありますが 粘性土をあまり問題にしない 優れた穴掘り用具であることがわかります ただし平坦地であったので 腰を曲げるきつい作業姿勢となっていました 4.0 ha 当たり人工数 クワ ( 裸苗 ) クワスペードディブル PT( 全体 ) PT( 好条件 ) 図 I.IV.19 器具別の裸苗とコンテナ苗の植付け功程 30 30

36 I. IV 植栽 育林 保護 3.3 苗の運搬の工夫植栽地における苗木の運搬には 一般の苗袋が利用できますが コンテナ苗の場合 苗袋で運搬すると根鉢が崩れやすいという問題があります コンテナ苗の運搬には 農業用苗カゴや買い物カゴなど変形しないプラスチック製のものが適しているかもしれません 運搬距離が長い場合には小型運搬車が利用できると便利です また 伐採直後に造林する一貫システムを実施し 集材用のフォワーダや架線の利用も試みられています 苗袋農業用苗カゴ買い物カゴ 写真 I.IV.4 植栽地における苗の運搬 写真 I.IV.5 クローラ運搬車によるコンテナ苗運搬 31 31

37 4. 下刈り省略によるコスト削減と植栽木の成長と形質 ( 下刈り低減方法の検討 ) 4.1 下刈り省略への取り組み 下刈り省略の影響を観測するため士別市の国有林において 下刈り開始年度の異なる 4 つのプロッ トを平成 20 年 9 月に設定しました プロットⅠは平成 21 年から プロットⅡは平成 22 年から プロットⅢは平成 23 年から下刈りを実施しました プロット Ⅳは全期間を通じ下刈りを実施しない対照区として設定しました さらに 各プロットを地拵え方法や苗木の規格の異なる7 つの仕様に分けました 列 1 2がバックホウ ブルドーザによる地がき 列 がブラッシュカッターで油圧ショベルに装着した歯が高速回転することで地表のササ等を刈り払い 刈り払い後は表土を攪乱することなくササ等を除去することができる機械です このうち列 4 6は刈り払いのみですが 列 3 5のブラッシュカッター粉砕物敷詰は 刈り払い時に粉砕したササ等を刈り払いした列に敷詰めることで 植生回復や土砂流出を抑制する効果を期待したものです 列 7は人力による刈り払いです 植栽については 各地拵え仕様毎にトドマツとアカエゾマツ各列 10 本ずつ二条植えしました 苗木は基本的に一号の裸苗 ( 以下 普通苗 という ) ですが 列 5 6は特号の大苗を植栽しました ( 図 I.IV.20) 15m プロット Ⅰ 全期間下刈 平成平成 22 年 ~ 下刈平成 23 年 ~ 下刈下刈無し 4m 3m 21 年 ~ 下刈 1バックホウプロット Ⅱ 下刈 1 年省略 2ブルドーザ3ブラッシュカッ苗)4ブラッシュカッター粉砕物敷詰( 大残残タープロット Ⅲ 下刈 2 年省略 5_粉ブブ人ラ残_砕ラ残_物ッッシし_シしュ_ュカ幅カ( 幅ッ大ッ苗)6タ苗ター)7ー図 I.IV.20 下刈り試験地の概要 敷詰( 大プロット Ⅳ 無下刈 残し幅森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 残残力各試験区の地拵え仕様の配置 ししし幅 各列にはトドマツ アカエゾマツを並列に植栽しています残しし幅幅幅幅調査結果 植生回復については 地拵え方法により差異があり バックホウはササ根茎が除去され ササが抑制されていましたが ブルドーザはレーキではなく排土板による作業であったこともあり ササの除去が完全ではなく ササが多く回復していました また ブラッシュカッターや人力ではササ根茎の除去が行われていないため 処理後からササが旺盛に回復していました 4.2 成長調査バックホウから人力までの 5 種類の地拵え方法を実施した普通苗 ( 初期苗高 44cm) とブラッシュカッター ブラッシュカッター粉砕物敷詰の 2 種類の地拵え方法の大苗 ( 初期苗高 60cm) との苗高成長について比較をすると トドマツの普通苗は3 年目には大苗に追いつき 地拵え方法の相違による成長に顕著な差はなく ブルドーザと人力が若干低い程度でした また アカエゾマツは普通苗と大苗でほぼ同様の成長推移であり 地拵え方法の差異による成長の差はほとんどありませんでした 32 32

38 I. IV 植栽 育林 保護 下刈り条件 ( 開始時期 ) の相違による普通苗と大苗の苗高成長について比較すると トドマツは普通苗と大苗の苗高差が3 年でほぼなくなりましたが 全期間下刈りの普通苗は顕著な伸びを示していました また アカエゾマツは普通苗と大苗はほぼ同様の成長推移でしたが 4 年目から無下刈りの普通苗の伸びが悪くなり 全期間下刈りの大苗は顕著な伸びを示しました 下刈り開始時期の相違による差は 全期間下刈りのトドマツの普通苗とアカエゾマツの大苗が突出していたことと 無下刈りのアカエゾマツの普通苗が顕著に悪かった以外は 大きな差は見られませんでした ( 図 I.IV.21) 図 I.IV.21 各プロット ( 下刈り期間 ) 別 樹種別の平均高比較 4.3 下刈りの必要状況ササの抑制が良好であったバックホウ地拵えでの普通苗植栽箇所では 初期よりササの回復を抑制しており 植生の回復状況にもよりますが 植栽の2 年目から3 年目の2 回程度の下刈り実施で十分な状況です ササの根茎を除去しない地拵え方法 ( ブラッシュカッター 人力 ) では 植栽翌年からササが旺盛に回復しており 初期から継続して下刈りが必要な状況でした 大苗の状況ですが 普通苗に比べて初期高が 20cm 高く 植栽翌年はまだ植生回復に追いつかれていませんが 植栽 2 年後にはササ回復が顕著なプロットで追いつかれているところがありました ブラッシュカッターや人力地拵え等のササの根茎が残る方法では 大苗を植栽しても2 年目から3 年目の下刈りが必要な状況です 33 33

39 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 4.4 コスト比較 普通苗と大苗において 以下の条件を想定して下刈りコストを抑えた場合の試算を行いました ( 図 I.IV.22) 図 I.IV.22 地拵え方法別 樹種別 苗木種類別のコスト試算 1) 普通苗 1 バックホウ地拵えはササ抑制効果が高く ササ回復と苗木成長の比較から2 年間 (2 回 ) の下刈りを実施することを想定しました 2 ブルドーザ ブラッシュカッター敷詰 ブラッシュカッター 人力地拵えではササ回復が旺盛なため 従来造林で実施される期間 (2 回刈 2 年 1 回刈 5 年 ) の下刈りを実施することを想定しました 2) 大苗 1 3 大苗のブラッシュカッター敷詰 ブラッシュカッターの場合は初期高の優位からバックホウと同様に 2 年 (2 回 ) の下刈りを実施することを想定しました 地拵えのコストは 人力地拵えを 100 としたとき ブルドーザは 96 ブラッシュカッターは 110 バックホウは 115 ブラッシュカッター敷詰は 171 となり 普通苗 100 に対して大苗の植栽コストは トドマツは 105 アカエゾマツは 114 となりました その結果 バックホウ地拵えのトドマツの普通苗のコストが最も低く 従来方式の人力地拵え 普通苗に比べ 20% のコスト削減となり 次いでブラッシュカッター地拵えのトドマツ大苗の 19% 削減となりました 34 34

40 I. IV 植栽 育林 保護 4.5 まとめ地拵えと植栽苗木の組合せによる下刈りコスト低減として 地拵え仕様の相違によるササ回復度合いから下刈りの開始時期を調査するとともに 大苗の利用による省力化についても検討を行いました 結果として 地拵え方法による苗木の成長への影響は トドマツ アカエゾマツともにほぼない 下刈り条件 ( 開始時期 ) による差は 全期間下刈りのトドマツ普通苗 アカエゾマツ大苗で良好 トドマツの普通 大苗 アカエゾマツの普通苗では下刈りを実施しないことによる影響が顕著 コスト比較については バックホウ地拵えは普通苗でも植栽 2 年目から2 回程度の下刈りで植生の被圧を脱したことから 地拵えから下刈りまでの造林コストを低減できる可能性が示されました 今後においては 今回示された結果について事業実施レベルでの検証を行い 実証された内容を事業の仕様に反映させるとともに 民有林へも普及させることができるよう取り組みを継続していくこととしています 5. 枝打ち 枝打ちの目的は 2つに大きく分けられます 一つは 節のない ( 無節 ) 優良材を生産することにあります 無節材は 美観面や強度面で優れているうえに 加工しやすいという長所があり 高価格で取り引きされています 二つ目の目的は 林内に光を入れ 林床や林内に生育する生物の種類を増やし その成長を助けることにあります 枝打ちには 林内が暗くなり過ぎて 植生が枯死し 土壌浸食が生じるのを防いだり 生物の多様性を高めたりする効果 すなわち 森林の公益的機能を維持 改善する効果があります さらに 枯れ枝が多く着生する薄暗い林分では 枯れ枝はトドマツ溝腐病などをひきおこすサルノコシカケ類の病原菌や害虫の侵入口となるので 枝打ちはこれらの病虫害の防除にも効果があるといえます 無節材生産に枝打ちが必要な理由は 枯枝は簡単に落ちないためです ( 図 I.IV.23) もしも 樹木が樹高の成長にともない 枝を次々と枯れ上がらせ しかも枝をその付け根からきれいに落とすのであれば 枝打ちは要りません カラマツは一般的に他の造林樹種 トドマツやアカエゾマツと比べて枝の枯れ上がりが速い樹種といわれています 確かに 20 年生以上の無間伐林分では樹高の半分以上まで枝が枯れ上がるのは珍しいことではありません しかし このような林分でも枯れ枝は落ちずに幹の下の方にまで付いています 間伐時の伐倒や集材あるいは積雪などによって枯れ枝の多くが落ちたとしても 枯れ枝の付け根からきれいに落ちることはまれで 幹には枯れ枝の落ち残りが付いたままになります 枯れ枝の落ち残りはそのまま材中にとりこまれるために 死に節となってカラマツの製材品の品質低下を招きます ( 図 I.IV.23) 35 35

41 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 無処理木 枝打ち木 無節部分 死節部分 図 I.IV.23 枝打ちを実施していない無処理木 ( 左 ) と枝打木 ( 右 ) の比較 ( 写真提供元林業試験場浅井達弘氏 ) このように 自然のままでは枯れ枝の付け根からのきれいな落枝が期待できないので 無節材を生産するためにはどうしても適期に生き枝打ちを行う必要があります カラマツよりも枝の枯れ上がりが遅く 幹の同じ位置から数本の輪生枝を発生するトドマツやアカエゾマツでは 無節材の生産に枝打ちがより必要なことは言うまでもありません 無節材を生産する場合 枝打ち後およそ何年で切り口が巻き込まれるかは重要な問題です 切り口が長期間にわたって裸出すると 病原菌や害虫が侵入する危険性が高まるだけでなく 無節部分の生産が遅れます 枝の切り口は カルスと呼ばれる治癒組織におおわれることがありますが これは巻き込みではありません 巻き込みとは 切り口が肥大成長 ( 直径成長 ) によって木部にとりこまれることをいいます 枝打ちを行った年の年輪から巻き込み完了年の年輪までの長さを巻き込み長と呼びます 巻き込み長に関係する要因として 残枝径と残枝長が挙げられます 残枝径は切り落とした枝の太さ 残枝長は枝の切り口面からその年の年輪までの長さ ( 距離 ) のことです これまでの枝打ち試験から どんな樹種でも 巻き込み長は残枝径とはほとんど関係がないか あったとしても関係の度合いが低いことが分かっています 一方 残枝長と巻き込み長との間には強い正の相関関係があります つまり 巻き込み長を短くするには 切り落とす枝の太さよりも切り方の方が重要です 枝打ちを実施した林分では 生立している全部の木に枝打ちを行っている林分が多く見受けられます それらの林分の中には 樹幹に異常がみられる木が散見される場合があります 強度に枝打ちされた林分では 樹幹の陥没や樹皮がはがれ木部が裸出する被害が起きることもあります ある事例では これらの被害部位が樹幹の西向きの枝打ちされた幹に集中すること 枝が付いている範囲の樹幹や積雪に保護された下部の樹幹は被害がないこと 樹木の耐凍度が低下する融雪時に低温が続いたことなどから凍害と判定されました こうした事例は 複数の要因が重なり合って凍害の発生に至ったケースであり 強度に全木枝打ちを行えば必ず凍害が発生するというものではありません しかし 強度な全木枝打ちを行うと いくつかの要因が重なれば凍害が発生することを示したものであり このことを重視していく必要があります 凍害の発生には至らないまでも 強度に全木枝打ちが行われた林分では枝打ち箇所からヤニが漏出している樹木が見られることがあります このようなヤニの漏出は 病害や虫害 気象害などの被害を受けた樹木の自己防衛的な生理反応と考えられます ヤニ垂れは一時的なもので やがて通常の成長を示すようになる林分が大半です しかし 全木枝打ちによる皮焼け等が樹勢を弱めることに起因 36 36

42 I. IV 植栽 育林 保護 して 二次被害が誘発されるおそれがあります したがって 枝打ちを実施する木は 生立木のすべてではなく 原則として1ha 当たり500~800 本の主伐候補木に限定するべきでしょう しかし 作業者が現場で主伐候補木を選定するのが困難な場合は とりあえず林縁木 樹高が低く直径の小さい劣勢木 幹曲がりや二又などの形態不良木 病害や虫害 気象害などの被害木などに対しては 枝打ちを控えましょう これだけでも 枝打ちをしない木の樹冠が周辺の枝打ち木の幹を保護してくれます こうした工夫が枝打ち木の保護だけでなく 枝打ちの低コスト化につながります 写真 I.IV.6 枝打ち後のカラマツ ( 写真提供林業試験場滝谷美香氏 ) 最近の植栽密度の低下により 枝打ち方法の変更も検討する必要があります 例えば カラマツでは直径成長に影響が出ないように 4m まで枝打ちする場合は樹高の半分以下の高さで2 回に分けて 実施することとしています しかし 植栽密度が低い場合は枝打ちをより強度に実施しても直径成長への影響は少ないので 樹高が7m になったら 4m まで1 回実施することで枝打ちコストも低減できます こうした強度の枝打ちは 林内が極端に明るくなり 後生枝が発生することも心配されますが 植栽密度 1,500 本での試験では枝打ち後比較的早く樹冠が閉鎖するため 後生枝は発生しても枯死することが確認されています 参考文献 浅井達弘ら. カラマツ人工林の枝打ち試験. 北海道林業試験報告 20:45-61(1982) 北海道立林業試験場. 枝打ち技術を見直そう (PDF 版 ). 北海道立林業試験場.(2002) 6. 森林被害の実態と対策 苗木の植栽後には 様々な森林被害が発生します 拡大造林時代にはその被害は甚大でした カラマツの代表的な病害である先枯病の被害面積は 1962 年の調査によると約 6 万 ha となっており 造林面積のおよそ 20% に達していました トドマツに大きな被害をもたらす枝枯病は 1986 年には約 2 千 ha に広がりました さらに 野ネズミの被害は 1960 年代には 10 万 ha を超える激甚被害が発生し 1970 年代には毎年 2 万 ha の被害が頻発しました 一方で 近年の物流のグローバル化や異常気象により 病害虫の被害が世界的に発生しています カナダと米国西部では 1990 年代後半からの冬季高温によって 樹皮下キクイムシ類による甚大な被害が発生し その被害面積は 1,100 万 ha 以上に及んでいます ヨーロッパではマツノネクチタケ類やナラタケ類などによる腐朽被害は針葉樹人工林の大きな問題であり 年間 1 千億円の損失があるとされます 本道ではマイマイガ カラマツハラアカハバチ クスサンなど森林害虫の被害パターンに変化が見られ これまではこれらの害虫による被害は樹木を枯死させることは稀でしたが 発生の頻度が高くなるなどの変化が起きた場合の影響について危惧されています 例えば カラマツハラアカハバチは これまでに例がない継続的被害が起きており 2008 年以降 1 万 ha 以上の被害が5 年連続して発生しています 37 37

43 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 今後道内では人工林の伐採面積の増加とともに 植栽面積は現在の 8,200ha/ 年から平成 44 年度には 12,200ha/ 年に増加すると予想されています このように 今後の植栽面積の増加や気候変動などの環境変化は 森林被害の増大をもたらすかもしれません 以下にこれまでカラマツやトドマツで報告されている主な病虫獣害について その実態と対策について整理しました 森林整備における低コスト化には これら森林被害を回避することへの配慮も重要です 6.1 獣害 1) エゾシカ被害実態エゾシカによる被害の形態には 枝葉の食害 樹皮の食害 角こすりがあります 枝葉の食害はカラマツ類や広葉樹で多くトドマツでは比較的少ないですが 頂枝が食害を受けると側枝が翌年以降に直立して新たな幹として成長するため 二又など形質不良木となる場合があり 樹高成長も遅れます 樹皮の食害や角こすりは 胸高直径 15~20cm に多く発生します 幹に傷が付くとほぼすべてが腐朽し トドマツはカラマツよりも腐朽の進み方が速いため 被害を受けないよう対策をする必要があります カラマツの葉食害は1 年に 1 度程度であればその後の成長でおおむね回復可能です 対策森林被害に対しては 防護柵や単木的な防除資材による物理的防除 忌避剤による防除があります 一つの防護柵で広い造林地を囲むと 1 箇所からエゾシカの侵入を受けた場合に大きな被害が生じます 防護柵の損傷はないか エゾシカの侵入した形跡はないかなど定期的な点検が重要です また エゾシカが侵入する場合 柵を跳び越えるよりも 柵の下部のわずかなすき間をくぐる場合が多いので設置時に注意します 幼齢造林地における食害に対して 忌避剤は防護柵や食害防除資材よりも安価に実施可能です トドマツに適用可能な忌避剤として 噴霧器で散布するタイプと手袋により保護したい部分に塗布するタイプが農薬登録されて市販されています 食害防除資材には プラスチック製の筒状あるいはネット状の資材を金属製の支柱で固定するものと 柔軟なネット状の資材をグラスファイバー製支柱で設置するものがあります 除間伐で発生した枝条を幹に巻き付けると 角こすりによる被害を 4~5 年間程度防除することができます そのほか 樹皮の食害や角こすりに対して防護ネットなど各種防除資材が市販されています 2) 野ネズミ被害実態幼齢林を中心に樹皮が剥皮される被害が発生し 幹の全周を剥皮されたものは枯死します ( 写真 I.IV.7) 野ネズミの食痕は 樹皮に幅 2mm 以下の小さな歯の跡が残っていたり 細い枝と枝の隙間にも食痕が見られるため エゾシカや野ウサギの食痕と区別できます また 被害木の周囲には野ネズミの糞が残されています トドマツはカラマツ類に比べて耐そ性が高く 被害は比較的少ないです 北海道において野ネズミ被害をもたらすのは エゾヤチネズミとムクゲネズミで エゾヤチネズミはユーラシア大陸に広く分布するタイリクヤチネズミの亜種で 日本では北海道だけに生息しています 38 38

44 I. IV 植栽 育林 保護 対策野ネズミ被害を軽減する方法は下刈りを筋刈りではなく全刈りで行う 枝条を造林地の周囲に堆積しないなど 野ネズミが生息しづらい造林地づくりがあります トドマツは耐そ性が高いことから通常は筋刈りで良いですが 被害が多く発生する場合には全刈りを検討します 野ネズミ発生予察調査におけるエゾヤチネズミの捕獲数が多い年には 殺そ剤の散布を検討します 殺そ剤としてはリン化亜鉛 1% 粒剤が農薬登録されており 5 粒入りの分包を地上で配置する方法と ヘリコプターを利用して空中散布する方法があります 物理的な防除として 造林地の周囲に野ネズミの侵入を妨げる防そ溝を設置する方法や 金網などを単木的に巻き付ける方法があります 防そ溝は毎秋に補修が必要です 写真 I.IV.7 野ネズミの被害を受けたトドマツ ( 写真提供林業試験場明石信廣氏 ) 6.2 病害 1) 根株心腐病被害実態木材腐朽菌に侵されると 材がぼろぼろになって強度が弱くなります 腐朽した木材は強度低下や変色など色調などのため一般材として使うことができなくなり 材積の大きい一番玉から劣化する根株腐朽被害では経済的価値が大幅に低下します また 被害木が多い林分は風害の影響を受けやすくなります 北海道の天然生針葉樹の根株腐朽は 平均するとトドマツでは約 50% エゾマツでも約 30% 場所によっては 100% もの針葉樹生立木に腐朽が発生しています トドマツ人工林では 2 割以上で被害が発生し林齢が上がるほど被害を受けている割合が多いです カラマツではトドマツに比べると被害は少ないです 写真 I.IV.8 腐朽したトドマツの伐根 ( 写真提供林業試験場德田佐和子氏 ) 対策トドマツ人工林では 高齢林と丘陵地で被害が多いので 被害量が多くなると予想される林分では収穫期を早めにして収量低下の軽減をはかります トドマツ損傷木には確実に腐朽が入るので 損傷が生じた場合は長く放置しないようにします また 根際の損傷をなくすだけで根株腐 39 39

45 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 朽被害の3 割を回避することができるので 林内作業やネズミ害などによるトドマツの損傷をなくすことが被害軽減のうえで非常に重要です 特に 損傷由来の根株腐朽被害が多い丘陵地や尾根では 今後 間伐時の伐採や集材方法などを検討し 損傷木の発生を抑える効率的な作業システムを構築する必要があります 根株腐朽の原因となる木材腐朽菌は きのこがつくる胞子のほか 罹病木や病原菌の増殖源となる林地に残された木質残渣から伸びる菌糸 菌糸束によって感染を拡大させます 被害多発地では これら感染源と感染機会を減らして 病原菌の伝播を断つことを目的とした施業が推奨されます 例えば たとえ小径木であっても残存木を残さない徹底した皆伐 木質残渣 ( 伐り捨て木や倒木 伐根 枝条など ) の撤去 根株腐朽に罹病しにくい樹種への転換 広葉樹を交えた混交林化 低密度植栽などが考えられます 2) ナラタケ病被害実態カラマツ新規造林地を含めた様々な林齢の林分で被害が発生し 罹病木の衰弱 枯死を招きます 罹病木から隣接木へと被害が広がるため 数本ずつまとまって被害が発生することが多いです 衰弱木の根や根際の樹皮を剥ぐと木部の表面を薄く被った白色の菌糸膜が見つかります トドマツよりもカラマツで被害が多いです 対策土壌水分の過多 極度の乾燥 環境条件の劇的な急変などストレス状態にさらされた個体が被害を受けやすいです 被害の拡大経路は 根の接触による罹病木から隣接木への感染 土壌中に蔓延した根状菌糸束からの感染 子実体が形成する胞子からの感染があります 病原菌が伐根 倒木などを餌資源として土壌中で長期間生き続ける本病の根本的な防除方法はないですが 過湿地などカラマツの生育不適地への植栽を避ける 罹病木や伐根を除去するなどが被害回避に効果があると考えられます 3) トドマツ枝枯病被害実態多雪地に植栽されたトドマツ幼齢木に発生し 埋雪した枝や幹が侵されます 融雪期 冬期間倒伏埋雪していた幼齢木が雪面上に現れる頃 1 年生枝から緑色の葉が落葉します 落葉した1 年生枝は芽吹くことなく枯死します 幹 (1 2 年生 ) には赤褐色 楕円形のくぼんだ病斑が形成され 病斑が幹を一周すると幹上部が枯死します 6~7 月には 枯死した枝や幹から多数の小隆起が生じ 隆起部の裂け目から褐色の菌体が現れます 対策本病はかつて道内多雪地のトドマツ林に広く蔓延し 多くの若齢造林地が壊滅的な被害を受けました 最大積雪深が2m 以上の地域では本病に対する警戒が必要であります 埋雪しない枝や幹は被害を受けないため 樹高成長の促進が被害軽減につながります また 樹冠下は一般に被害が軽微であり 上木の活用も有効です 本病防除の登録薬剤としては 硫酸 イタミノクタジン酢酸水和剤があります 40 40

46 I. IV 植栽 育林 保護 4) トドマツ胴枯病被害実態幼齢木 ~ 成木の枝や幹に発生します 枝や幹の一部が赤褐色に変色し 病斑が幹を一周するとそこから先は枯死します 患部には小さな隆起が多数形成されます 対策 寒風害 凍霜害などの気象害や 過湿 乾燥などの土壌条件によって衰弱した個体に発生する ため これらの場所への植栽を避けます 5) (5) カラマツ先枯れ病被害実態 1960 年代に北海道と東北で大発生しました 樹齢を問わずに発生するが林齢が高くなると被害は少なくなります 当年枝が柔らかいうちに侵されるため 萎れた罹病枝の先端は湾曲 下垂します 感染部位は枯死し しばしば樹脂の漏出が見られます 感染部位には微細黒粒点がルーペ等を用いると観察できます 対策本病のみにより枯死することはないですが 被害が激しい場合は成長が阻害されます 海岸や尾根筋など生育期に強い風が吹く場所および6~8 月に霧がかかりやすい場所では被害が多いです また 夏季の雨台風や高温によっても被害が増えます 風衝地への植栽を避け 不適地への植栽を避けます 登録薬剤はポリオキシン水和剤があります 6.3 虫害 1) カラマツ穿孔性害虫被害実態カラマツを枯らす穿孔性害虫としてカラマツヤツバキクイムシがあります 被害はたいてい風雪害や食葉性害虫の発生 間伐後の伐倒木放置と関係します なお 主に内樹皮を食べるため材質にはほとんど影響しません カミキリムシ類やゾウムシ類の幼虫は皮つき丸太に穿孔し材質を劣化させます 林地や山土場のほか製材工場土場で発生します 対策カラマツヤツバキクイムシの防除には 風雪木や伐倒木を早期搬出整理することが基本です 搬出できないときは農薬散布等の防除を行います 生立木被害が発生した場合は 幹先端の枯損した木 傾斜木 被圧木など樹勢の衰えた木は 被害を受けやすいので できるだけ伐倒搬出します カミキリムシ類やゾウムシ類は 卵から成虫になるまで1から 2 年間かかるため 丸太の搬入から製材までの期間を短くすることで予防できます 農薬散布は材内の幼虫には効果が低いですが 被害を受けていない丸太への散布は予防効果があります 41 41

47 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 2) カラマツ食葉性害虫被害実態カラマツ林の主な食葉性害虫は マイマイガ ミスジツマキリエダシャク カラマツハラアカハバチ カラマツイトヒキハマキ カラマツツミノガ ニホンカラマツヒラタハバチなどがあります これらは数年から 10 年程度の間隔で大発生し 1~2 年で終息する害虫が多いですが カラマツハラアカハバチやニホンカラマツヒラタハバチは 10 年近く長期発生することがあります 対策葉の食害が 70% を超えると成長が減退しますが すべての葉を失っても木が枯死することはまれです ただし 葉の食害により衰弱した木をカラマツヤツバキクイムシが加害し枯損を引き起こすことがあります カラマツヤツバキクイムシの被害を誘発しないために 伐倒木は早期搬出することが重要です 写真 I.IV.9 トドマツオオアブラムシ ( 左 ) と寄生状況 ( 右 )( 写真提供林業試験場原秀穂氏 ) 3) トドマツオオアブラムシ被害実態トドマツでの被害は幼齢のトドマツ単純林 特に開放地に多いです 造林後 2~3 年内に侵入 定着 造林後 6~7 年くらいが発生のピークとなり 被害は樹高が 2m 前後になるまで続きます 被害木は成長が阻害され 連年多数の寄生を受けると枯死します 二次的にトドマツがんしゅ病を誘発し枯死するものも少なくありません 木が小さいほど枯死しやすいです 春夏に温度が高い地域で枯死被害の危険が大きく 道北内陸部 道東内陸部 道央 道南に危険地域があります 対策薬剤 ( エチルチオメトン粒剤 ジメトエート粒剤 ) を散布します 散布は6 月上中旬ころまでに実施します 寄生木だけでなく全木を対象に 枝張りの範囲内に散布します 発生を予防するには 林内に帯状または小面積に造林します 4) ツガカレハ被害実態トドマツにおいて ときに大発生しますが 被害は極めてまれです 食害により成長が阻害さ 42 42

48 I. IV 植栽 育林 保護 れ 食害が激しいときは枯死します 対策冬季に幹にポリエチレンなどのテープを隙間なく巻くことで 春の幼虫の登攀を阻止できます 下草より高い位置に巻き 周辺の他の樹木にも巻きます 幼虫や食害が目立つ場合 冬季にテープ巻を行い 翌年の被害を防止します 5) オオトラカミキリ被害実態トドマツ人工林での激しい被害は胆振 上川 後志 渡島 桧山地方で確認されています 人工林被害は局所的ですが 激害林分での被害本数率は林齢 30~40 年程度で約 20~50% に達します 被害木は平坦地や緩斜面 特に沢沿いの林縁に多く また 樹勢が衰えた林や手入れの遅れた林に多いです 被害木は最小で林齢 22 年 胸高直径 8cm 被害は胸高直径 14cm になると急激に増加します 被害は幹の高さ約 2~5m の範囲に多いです 被害により材質が劣化し まれに枯死 幹折れを引き起こします また 被害部位から腐朽が進行します 対策林分を健全に育て 被害木は除去します 枝打ちによる駆除が期待できますが 効果的な方法は未確立です 激害が確認されている地域では 被害が発生しやすい立地環境での造林は避けた方がよいでしょう 参考文献 北海道立林業試験場. カラマツ人工林施業の手引. 北海道立林業試験場.(2007) 北海道立総合研究機構林業試験場. トドマツ人工林施業の手引. 北海道立総合研究機構林業試験場.(2014) 43 43

49 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト I.V 一貫作業システム 一貫作業システムの考え方については すでに前章で述べられているように 基本は伐採から造林までの全工程を通してコスト削減をはかることです ただし伐採から 地拵え 植栽 下刈りなど すべての工程において 生産性向上やコスト低減をはかることができなくとも良く 重要なのは 次の工程がより効率よく作業を行えるように配慮しながら 今の工程を行うということです 例えば より地拵えが容易になるように 伐採時には枝条の散乱を控えたり 機械による地表攪乱を抑えたりすること また 下刈りを省力できるように 大苗を使用したり 初期成長の良い植栽方法を検討したりすることなどが考えられます このような考え方に立てば 北海道など積雪地の冬期伐採についても 一貫システムが成立しますし そのメリットは小さくないと考えられます 一貫システムと同時に語られることの多いコンテナ苗についても 同様な考えが必要です コンテナ苗については その植栽作業に関しての省力効果が見られることを前節で述べていますが 初期成長や活着率については様々な結果が出てきており また 価格や重量の面では 現状ではマイナス面となっています 植栽可能な時期が長いとされていることについても 樹種や環境によって異なった結果が得られています コンテナ苗は 育苗においても省力効果が期待されるため 今後の担い手不足を補う上で大きな戦力と考えられますが 現状では必ず用いた方が良いと言えるところまでは来ていないのかもしれません 一貫システムでは 機械の相互利用ができれば低コスト化には大きく貢献します 例えば フォワーダを利用する伐採現場では 人力で行われている苗木運搬をフォワーダで容易に植栽現場に搬入することができます また 四国などでは 架線で苗木を運搬する実証試験も行われています また 次項で述べるクラッシャは 油圧ショベルのアタッチメントであるので 現場でグラップルローダなどと換装することも考えられます とにかく機械をできるだけ遊ばせないように 伐採と地拵え 植栽作業などを効率的に計画する現場力が 最も重要です いずれにしても まだ試行が始まったばかりの技術ですので 明らかになっていないことが多く 千差万別の林業の現場では こうすれば良いと言えるような定まった方法は残念ながらありません 本稿では それぞれの現場で最適と思われる方法を見つけるための手がかりとするために 平成 25~27 年度にわたって道北下川町で実施した一貫システムのプロジェクト研究から分かってきたことを紹介します 1. プロジェクト研究 伐採 造林一貫システム について このプロジェクトでは 伐採作業の全機械化 低密度植栽などの新しい造林システムの開発 さらにそれらを一体化させた伐採 造林一貫システムの構築を行います ( 図 I.V.1) ターゲットエリアは傾斜 20 までの緩傾斜林分で まずは北海道におけるトドマツ カラマツ林業地を想定しています このシステムが 北海道など緩中傾斜地の林業に重要な貢献をすることを目指して 下川町などで現地検討会を行っています 44 44

50 I. V 一貫作業システム 図 I.V.1 プロジェクト研究 伐採 造林一貫システム の概要 この一貫作業における伐採システムには CTL システムを使うこととし その実証を行いました CTL システムとは 広くは 短幹集材 を意味する Cut-To-Length の略称ですが 近年ではハーベスタとフォワーダによる林内走行作業システムを 特に CTL システムと呼ぶようになっています そのシステムでは ハーベスタが林内で伐採 枝払い 玉切り 小集積を行い フォワーダによって集運材 仕分けが行われることとなり その結果 伐採に関するすべての工程が機械化されることになります オペレーターは常にキャビン内で安全かつ快適に作業を行なうことができ 最も危険で事故率の高いチェーンソー作業から解放されます また ハーベスタ フォワーダそれぞれ1 名で作業が完結することから 非常に高い労働生産性が期待できます 本研究では日本型のハーベスタやフォワーダと北欧から導入された専用型機械の比較などを行いながら このシステムの実証試験を行いました 一方植栽に関しては 植栽本数を 1,500 本程度 ( 現状では 2,500 本 ) まで減らし 間伐などをできるだけ省く方法などを検討しています また 地拵え 植栽 下刈りなどに関わるコストをトータルに低減するための最適密度や造林仕様等を明らかにすることを目指しています 少ない植栽木が確実に活着 成長するために 枝条や伐根を裁断できるクラッシャ ( 破砕機 ) を利用した地拵を行い その効果を検証します 以上の伐採と造林の低コスト技術は 連続した一貫作業システムとして実施することが重要です つまり 主伐と造林作業を一つの連続した作業として考え 個々の工程の高効率化だけでなく システム全体のコスト低下が最終目標になります 1.1 第 1 回実証試験プロジェクト最初の試験として CTL システムによる伐木集材実証試験を 平成 26 年 1 月に下川町で実施しました 現場は下川町渓和町有林のカラマツ人工林であり 傾斜は 10 未満の緩傾斜地 積雪は1m 以上でした まず従来型建機ベースハーベスタ (CAT 312D + KETO150) とフォワーダ ( イワフジ U6-BG) で帯状皆伐作業を行い 続いて専用機として フィンランドポンセ社製ハーベスタ (Beaver) とフォワーダ (Gazelle) で同様の作業を実施して 生産性や環境影響などを比較しました ( 写真 I.V.1) 双方の機械とも 積雪のためハーベスタヘッドを根元まで下ろすことができないので 伐倒作業に入る前に油圧ショベルによる 雪堀 を実施しなければなりませんでしたが 全体としては 全てを機械化した効率的な作業を実施することができました 専用機は長いクレーンリーチを活かして ベースマシンの移動を少なくすることでき その結果 より高い生産性をあげることが可能でした 45 45

51 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト なお 伐採を積雪期に実施した場合 直後の再造林はできないため 融雪後できるだけ速やかに作 業を行うこととしました 今回は同年 5 月中旬に クラッシャによる地拵えと低密度植栽による低コスト化の試験を実施しました P 写真 I.V.1 下川町有林で実施した全機械化システムによる帯状伐採 1.2 第 2 回実証試験プロジェクト2 年目の全体試験として CTL システムによる伐木集材 ( 帯状皆伐 ) と クラッシャ地拵 カラマツ低密度植栽 (1,500 本 /ha) という一連のシステムについて実証調査を実施しました 時期は 平成 26 年 9 月第 4 週 1 年目の実証地に近い下川町渓和のトドマツ町有林 ( 傾斜 10~15 ) で行いました この作業では ハーベスタによるトドマツ伐採 フォワーダによる集材 クラッシャ地拵 カラマツコンテナ苗の低密度植栽が 連続して一連の工程として実施されました 伐採と造林の工程の重なり合い ( 同時進行 ) はほとんどなく ほぼ集材が終了した段階で クラッシャによる地拵作業が開始されました このことは工程間の独立性を保つことでもあり 手待ち をなくす上でも望ましいことと考えています ハーベスタは Komatsu PC138US-10+ヘッド フォワーダは IHI F801 であり 国内で利用数が徐々に増加している新鋭機械です また クラッシャは イタリア Seppi 社製のエクスカベータマルチャ Mini-BMS125 に 枝条整理や植栽スポットの耕耘が可能になるように2 本爪レーキを加えたものでした このクラッシャは切削刃が強化されており 石礫にあたっても破損することがほとんどなく また レーキによる枝条の片付けができることから オペレーターには比較的高評価でした 46 46

52 I. V 一貫作業システム 写真 I.V.2 新しい造林システムの実証試験 1.3 第 3 回実証試験 3 回目の実証試験は2 回目と同じ一連のシステムについて 約 20 の中傾斜の林分において実行しました 場所はこれまでと同様に下川町渓和のトドマツ町有林で 時期は平成 27 年 7 月第 1 週です この試験期間は雨天が続いたため 特にフォワーダ集材による林地攪乱が懸念されました 今回設定した車両走行にはやや厳しい 20 程度の傾斜条件になると CTL システムは天候に影響を受けやすいことが改めて明らかになりました 車両系機械の林内走行性能向上が図られ 軟弱地盤でも林地を痛めずに走行できる能力の必要性が強く感じられる試験となりました クラッシャの試験については 胆振管内厚真町でも実施しました クラッシャ地拵えでは 伐採後の枝条等を破砕して地拵することで 省力化が期待されているばかりでなく 破砕されて地面に散乱したチップのマルチング効果によって下層植生の成長が抑えられ 下刈り作業を一部省略できる効果も期待されています それらのことについては 今後もデータを取り続けて 明らかにしていきたいと考えています Komatsu ハーベスタ作業上り傾斜勾配 20 程度まで安定した作業が可能である IHI F801 による集材作業国産の専用フォワーダとして 比較的リーチの長い積込みグラップルを装備しており 下り方向の集材作業では高効率な作業が可能である 写真 I.V.3 2 回目 3 回目実証試験で利用した伐採システム 帯状皆伐作業後のクラッシャ作業皆伐直ぐに クラッシャ作業に取りかかった 下の作業では まだフォワーダ作業が続いている 47 47

53 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 1.4 プロジェクトによる一貫作業システムの生産性とコスト 1) 伐採システム試験を通じて 20 までの傾斜地で ハーベスタ フォワーダ各 1 台を使用する CTL システムの適用可能性が実証できました このシステムは全て機械化された伐出システムであり 安全快適で 高い生産性が期待できます 帯状皆伐による伐採試験からは 林内集材距離を 100~500m 程度とした場合 目標とした生産性は 18 m3 / 人日を大幅にしのぐ数値を得ることができ このことはとくに作業道の開設効果が大きいと考えられました ( 図 I.V.2) 労働生産性 (m 3 / 人日 ) 目標 18m 3 / 人日 旧システム 緩傾斜地カラマツ 緩傾斜地トドマツ 中傾斜地トドマツ 図 I.V.2 CTL による帯状伐採の生産性 付帯作業を含めても CTL システムは旧システムの4 倍の生産性となっています ( 図 I.V.3) また 機械作業が可能であれば 20 近い中傾斜地でも生産性はあまり変わりません なお 付帯作業とは グラップルによる林内走行路の整理や冬期の根堀などです 伐採コスト ( 円 /m 3 ) 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 管理費等付帯集材 巻立て伐木造材 0 旧システム 緩傾斜地カラマツ H.25 緩傾斜地トドマツ H.26 図 I.V.3 CTL による帯状伐採のコスト 中傾斜地トドマツ H.27 旧システム ( チェーンソーシステム ) と比較して CTL システムでは 1,700~2,200 円 /m 3 安くなっています この結果を1ha 当りに換算すると 63~89 万円 /ha の削減となります 48 48

54 I. V 一貫作業システム 2. クラッシャ地拵えと造林システム 地拵えの生産性は機械化によって向上します 刈り払い機を利用しての地拵え生産性は 0.06ha/ 人日であるのに対し 油圧ショベルベースのクラッシャでは 0.3ha/ 人日 平地用のハイパワークラッシャを利用できれば2ha/ 人日のデータが得られています ( 図 I.V.4) なお 実証で使用したクラッシャは 林業の現場で最も一般的な 0.5m 2 クラス油圧ショベルをベースマシンとしていますが ややパワー不足が見られました そのため枝条量が多いところでは クラッシャ地拵え作業能率は低下しました このことはベースマシンのハイパワー化により 例えば 0.80m 3 クラスを利用できれば 生産性は改善できると期待できます 現状では クラッシャの減価償却費の掛り増しが発生し 大幅な低コストとはなりません ( 表 I.V.1) しかし 下刈りの省略も含め造林 保育作業の革新的な手法と考えられます 図 I.V.4 クラッシャ地拵え作業効率 表 I.V.1 地拵え作業のコスト 作業時間時間 /ha クラッシャのみ クラッシャ + レーキ造林単価表 地拵え 根切り 0 4 補正刈り 0 0 コスト円 /ha ( 固定費 変動費込み ) 地拵え 188, , ,607 根切り 0 37,516 - 補正刈り ,512 計 188, , ,119 クラッシャ地拵えを実施すると 地表に枝条等の破断チップ層が形成されます このチップ層は 地表条件によっては下層植生の再生抑制効果があり ( 図 I.V.5) 結果 下刈り作業の省力化につながることが期待できます 現状では このことがクラッシャ地拵えの最大のメリットとも考えられます さらに クラッシャ地拵実施後に低密度植栽試験を行った結果 F 1 およびカラマツ大苗が 植栽初年度から雑草高を十分に上回ることが明らかとなりました これにより下刈りコスト削減が見込まれます 49 49

55 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 通常 ( バケット ) 地拵え クラッシャ地拵え 図 I.V.5 クラッシャ及びバケット地拵え 1 年後の雑草木再生量 50 50

56 I. VI 参考資料 I.VI 参考資料 1. 生産コストを下げるヒント 1.1 生産性が上がれば生産コストが下がるとは限りません 費用変動費生産量に比例する費用賃金 ( 労務費 ) 運材費等 費用 ( 円 ) 変動費 採算点 固定費生産量に関わらない費用機械の減価償却費一般管理費等 費用 ( 円 ) 固定費 生産量 (m3) 費用 ( 円 ) 総費用 生産量 (m3) 費用のグラフと収入のグラフをかさねて 交わるポイントが採算点です 費用 収入 ( 円 ) 収入 生産量 (m3) 採算点 もうけ 費用 収入 生産された原木は同じ値段で全て売れると仮定すると 生産量と収入は比例します 収入 ( 円 ) 収入 ( 円 ) a 材価が低い時生産量 (m3) 赤字黒字生産量 (m3) 採算点での生産量より多く生産しないと赤字です a 生産量 (m3) 同じ生産量でも材価が低いと収入は減り 材価が高いと収入は増えます 収入 ( 円 ) a 材価が高い時生産量 (m3) 1.2 新たに林業機械を購入した場合の費用の変化を考えてみましょう 変動費 変動費の変化は事業体によって様々です 例えば 造材時間が短縮し 労務費が減少する場合もあります 費用 ( 円 ) 一方 オペレータ増加賃金が増えて労務増加費が増加する場合も考えられます 減少生産量 (m3) 固定費 購入した林業機械の減価償却費分が必ず増加します 費用 ( 円 ) 生産量 (m3) 費用 ( 円 ) 生産量 (m3) 51 51

57 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 1.3 林業機械を購入した場合の採算点はどうなるでしょう 採算点 2 つの事例で採算点をみてみます 費用 収入 ( 円 ) もしも変動費が変わらなかったら 費用 収入 ( 円 ) 右上に移動 a b 生産量 (m3) 採算点が右上に移動することから 赤字にならないためには生産量を増やすことが必要 もしも生産量が変わらなかったら a 購入前 生産量 (m3) 購入後 費用 収入 ( 円 ) a 傾きをゆるく 生産量 (m3) 採算点を維持するためには 変動費を減らすことが必要 ( 高性能 ) 林業機械を導入すると 効率 ( 生産性 ) は上がります ただし 生産量 ( 事業量 ) の増加を確保できる 長い目で見て変動費 ( 特に労務費 ) の削減につながるといった見通しがないと かえって逆効果になりかねません 1.4 集約化 - モデル団地で単独施業と集約施業のコストを比較しました 52 52

58 60 生産I. VI 参考資料 1) 森林施業の集約化に向けて 市町村森林整備計画実行管理推進チームの取り組み 平成 23 年度に地域の森林づくりのマスタープランとして 全道 179 市町村で 市町村森林整備計画 の樹立又は変更が行われました 道の林業普及指導職員がコーディネイト役となり 市町村 森林管理署 森林組合 指導林家 森林施業プランナーなど幅広い林業関係者が作成チームを立ち上げ 計画の策定に携わると共に 平成 24 年度からは 実行管理推進チーム へと移行し 計画の実行管理にあたっています ( 平成 28 年 2 月現在 179 チーム ) さらに チームの内部に 森林経営計画作成推進班 を設置し 施業団地の再編をはじめ 適切な間伐や必要な路網の配置など 具体的な計画づくりをとおして 森林施業の集約化に取り組んでいます ( 平成 28 年 2 月現在 67 班 ) 1.5 技術向上 1) オペレーターの習熟度で生産性が大きく変わります ハーベスタによる生産性の調査では 熟練オペレータは 見習いオペレーターと比較して高い生産性を示しました 立木一本当たりの平均丸太材積が 0.5m3の場合 約 1.8 倍 1.0m3の場合 約 1.5 倍 性(m3/ 時 ) ハーベスタの生産性モデル 熟練オペレータ 見習いオペレータ 立木一本当たりの平均丸太材積出材量 (m3/ 本 ) ある林業事業体が 自社所有のフェラーバンチャの功程調査を行ったところ 経験期間 1ヶ月のオペレーターの処理本数が 35 本 / 時間だったものが 1 年後には 48 本 / 時間に増加し 生産性が約 1.4 倍に向上したという事例も報告されています 2) オペレーターの技術向上を目指して ( 佐藤木材工業 ( 株 ) [ 紋別市 ] の取り組み ) 北海道森林整備担い手支援センターが主催する高性能林業機械の操作等に関する専門研修に毎年のように参加するなど オペレーターの育成に積極的に取り組んでいます 担い手支援センターの研修のほかに 導入した機械の会社 ( フィンランド ) にオペレーターを4 名派遣して研修を行っています ヨーロッパの進んだ作業システムを習得することも重要ですが 日本の作業システムに活かしていくためには 継続的な研修が必要です 素材生産の基本はチェーンソーであり その理解 実践があって初めて 機械オペレーターとしての育成のステップに入るべきだと考えています 今後も若い人材の確保が必要です 研修の機会があれば積極的に参加します チェーンソーをはじめ 高性能林業機械の操作や路網整備など 現場実務を重視した林業専門教育の場が必要です 53 53

59 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 1.6 連携作業 1) 伐木 造材 搬出を効率的につなぐためには 路網の役割が重要 路網を構成する道は 3 種類に区分されています 2) 集材距離で生産性は大きく変わります 代表的な集材機械 3 種類について 集材距離と生産性の関係を示します フォワーダの例では 集材距離が300mから200mに短縮された場合 生産性は約 1 割高まります 北海道の森林の大部分を占める中傾斜地では 作業ポイント ( 土場 ) からの集材距離が200m となるよう路網を 200m 整備することを目標としています となるよう路網を整備することを目標としています 機械別の集材距離と生産性生産性( ) m3 / 日人 スキッダフォワーダトラクタ 集材距離 (m) 3) 北海道の地形を活かした路網配置のイメージです 54 54

60 I. VI 参考資料 4) 参考となる開設路網 林道 1 林 道 : シラルトロ線 ( 標茶町 ) 2 開設年度 :H13~24 3 幅員 延長 :4.0m 7,472m 4 路網密度 :9.3m/ha 5 開設単価 :64,932 円 /m 6 ポイント : 森林施業の低コストのほか 適正な森林整備による周辺自然環境の確 保を目的に事業を実施 また国道の緊急迂回路としても期待でき 林業 のみならず地域住民の生活や地域産業に密着した多目的林道です 林業専用道 1 林業専用道 : 板谷広場 1 号橋線 ( 中川町 ) 2 開設年度 :H25 3 幅員 延長 :3.5m 800m 4 路網密度 :37.5m/ha 5 開設単価 :26,875 円 /m 6 ポイント : 林業専用道を開設することで 平均集材距離が 250m から 94m に短縮され 車両系の高性能林業機械の組み合わせによる CTL( 短幹集材方式 ) 作業システムを導入することにより 森林作業の機械化や間伐施業の効率化をはかっています 作業道 1 森林作業道 : 幌第 1 線 ( 石狩市浜益 ) 2 開設年度 :H24 3 幅員 延長 :3.5m 900m 4 路網密度 :20.4m/ha 5 開設単価 :1,809 円 /m 6 ポイント : 林道沿線の作業と森林作業道を利用した作業で高性能林業機械の組み合わせによる CTL( 短幹集材方式 ) 作業システムを確立し 全作業工程の機械化をはかりました 55 55

61 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト 1.7 作業システム 作業と機械と人 の組み合わせを考えよう 台 ) 本道の高性能林業機械の保有台数等の状況 高性能林業機械の保有台数の推移 H4 H9 H14 H19 H24 ハーベスタ プロセッサ フェラーバンチャ フォワーダ スキッダ スイングヤーダ % ハーベスタプロセッサ 高性能林業機械の年間稼働率 (H24) 造材機械であるハーベスタ プロセッサに対して 集材機械であるフォワーダ スキッダ スイングヤーダの台数が少ないことがわかります 年間稼働率はハーベスタ フォワーダが 6 割 プロセッサ スイングヤーダが 5 割程度となっていますが スキッダは 2 割にとどまっています フェラバンチャフォワーダ スキッダスイングヤーダ 北海道水産林務部調べ 2) 各作業の生産性のバランスが重要 作業システム全体の生産性と システムを構成している各作業ごとの生産性の関係は次の式で表されます E = 1 1/e1 + 1/e2 + 1/e3 + E : システム全体の生産性 (m3/ 人日 ) e1 e2 e3 : 各作業の生産性 (m3/ 人日 ) E は e1 e2 e3 の値よりも必ず小さくなります 単位 : m3/ 人日 伐木造材 集材 システム全体 摘 要 システムの生産性を 1.5 倍にするためには 集材作業では 2.25 倍だけれど 伐木造材作業では 6 倍にする必要!! システム全体の生産性を効率的に向上させるためには 生産性の特に低い 作業について優先的に改善を図ることがポイントです 3) 北海道に適した作業システムのモデル 56 56

62 I. VI 参考資料 4) 北海道内の先進的な取組み 林業機械のリースによる低コスト作業システムの導入 ( 岸本産業 ( 株 ) ( 石狩市 )) 平成 21 年度に土木建設業から森林整備事業に参入 平成 23 年度にリースによりハーベスタ グラップルを導入し その後もクローラダンプを短期リースするなど 林業機械は全てリースで調達 通年の雇用確保目的 労働強度の軽減 安全性の確保 生産性が約 3.4 倍 生産コストが16% 削減ポイント〇さらなる事業量の確保〇オペレータの増員 養成〇システムに対応した路網の整備 旧システム 6 人 / セット 新システム 3 人 / セット 伐倒 枝払 全幹集材 玉伐 巻立 [ チェンソー ] [ グラップル ] [ チェンソー ] [ ク ラッフ ル ] 伐倒 枝払 木寄 玉切 積込 短幹集材 巻立 [ ハーベスタ ] [ グラップル ] [ ハーベスタ ] [ グラップル ] [ クローラダンプ ] [ グラップル ] スーパーロングリーチグラップルを活用した間伐作業 ( 北村林業 ( 株 ) ( 浦幌町 )) 平成 22 年 3 月に道内で初めて スーパーロングリーチグラップルを導入 木寄せ作業のコスト低減目的 かかり木処理の安全性向上 残存木の損傷防止 木寄せ かかり木処理作業の生産性が 1.5 倍 ( 木寄せ距離 20m の場合 ) ポイント 〇オペレータの知識 技術の向上 旧システム 6 人 / セット 新システム 5 人 / セット 伐倒 木寄 集積 全木集材 枝払 玉切 巻立 [ チェンソー ] [ トラクタ ] [ グラップル ] [ トラクタ ] [ プロセッサ ] [ グラップル ] 伐倒 かかり木処理 木寄 集積 全木集材 枝払 玉切 巻立 [ チェンソー ] [ スーパーロングリーチ ] [ トラクタ ] [ プロセッサ ] [ グラップル ] 効率的な路網開設による新作業システムの導入 ( 羊蹄林産協同組合 ( 蘭越町 )) 平成 21 年にハーベスタとフォワーダを導入し これまでのチェンソー トラクタ + ハーベスタ ( 土場 ) の 準高性能システム から ハーベスタ フォワーダシステムに移行 目的 作業の効率生 生産性の向上生産性が約 1.3 倍 生産コストが15% 削減 旧システム 6 人 / セット 新システム 3 人 / セット 伐倒 木寄 全木集材 枝払 玉切 巻立 [ チェンソー ] [ グラップル ] [ トラクタ ] [ ハーベスタ ] [ グラップル ] 伐倒 枝払 玉切 木寄 積込 積込 短幹集材 巻立 [ ハーベスタ ] [ グラップル ] [ フォワーダ ] [ グラップル ] ポイント 〇システムに対応した路網の整備〇提案型集約化施業の推進 57 57

63 森林施業プランナー 森林総合監理士スキルアップテキスト スイングヤーダの使用事例 (( 有 ) 佐藤造材 ( 釧路市音別町 )) 平成 19 年にスイングヤーダを導入し 主に間伐作業で林齢に関わりなく幅広く利用 (1,600 時間 / 年 ) しています 傾斜地でブルが入れない現場での搬出のため導入した 集材時の材の引っかかりをリモコン操作で事前に回避でき ブル集材と比べて作業効率は約 2 倍に向上しました ベースマシンにフェラーバンチャやグラップルのヘッドを装着し 伐倒作業や架線以外での集材作業 (300m 以内 ) にも使用しています ポイントは事業区全部をスイングヤーダで処理するのではなく ブルやグラップルの入れないところで使用することだと考えています ( 平坦地で 300m 以上の集材距離ではブルを使用 ) 林業機械のレンタル事情 58 58