今村祐嗣のコラム

日本木材学会は今年で創立50 周年を迎えいろいろな記念行事が企画されているが、学会誌も記念号を刊行することになり木材学の関連分野から総説特集をお願いした。その中で、国際農林水産業研究センターの安部　久さんが木と水分について興味深いことを紹介されている。一つは、樹木の大きさを決定づけるのは何かという根源的な課題について新説を提案した最近のネイチャー誌の論文で、それは強度的な要因より水分生理学的な理由によって樹木のサイズが決定され、樹木の先端まで水分を輸送する必要性が影響しているという内容であった。二つめは木材中の水分移動の通路となる細胞壁のピットにある壁孔膜のはたらきに関するサイエンス誌の論文内容で、水分中の塩分濃度が濃くなると水を透しやすくする機能を有するというものであった。
　樹木において根から吸い上げられた水分（樹液）は幹の辺材細胞を通って上昇し枝や葉に供給される。細胞から細胞への通路にあたるピットの壁孔膜はトールスという弁をぶらさげた特異な構造をしていて、それがニュートラルの位置にあれば水分が隣り合った細胞間を容易に移動し、水が無くなると弁でピットの口に蓋をしてその細胞だけを隔離する。このようすは木材の教科書によく示されているが、このコラムの筆者も大学院生時代に壁孔膜の微細構造を研究テーマとしていて、網目状の壁孔膜の精妙なつくりにはいまだ樹木の不思議さを感じている。
　木材の乾燥は細胞の中に入っている水分を如何に外に出すかという点で、また、逆に防腐剤の注入などはどのようにして内部に薬液を浸透させるというところで、通路となるピットが重要な役目を担っている。辺材部分は乾燥しやすく、薬液も注入が容易なのはこのピットの弁が開きやすいためであり、また樹種によって心材の乾燥性や薬液注入性が異なるのはピットの口への弁の固着度の違いに起因している。針葉樹の場合、このピットは一つの細胞あたり数十個、場合によってはそれ以上備わっていて、そのほとんどが細胞の先端部、すなわち上下方向に隣り合う接点に存在する。したがって、部材の側面より木口から薬液が浸透しやすいのは先端部のピットを経由する移動が主体であることによる。
　精妙なつくりの壁孔膜がピットの口を塞ぎ、その塞ぎ方が堅固であったり、樹種に特有の成分でも沈着すると薬剤の注入はきわめて難儀になる。スプルースやカラマツの注入が難しいといわれるのはそこに原因がある。これらの難注入性の木材に内部まで薬剤を注入するため色々な取り組みが行われてきた。インサイジングはその代表的な手段であり、部材の側面に細胞の木口切断面を一定の深さまで人為的につくり、それを数多く分散させて浸透性を確保しようというものである。また、汎用化には至っていないものの、最近、木材の側面から圧縮の力をかけてピットのみを破壊する方法も実用化されている。
　樹木の精妙なつくりにわれわれがどのように対処していくか、乾燥と注入という古くてかつ今日的な技術にはまだまだ多くの課題が残されている。