引言
与大多数动物一样，犊牛在超出其热中性区（thermoneutral zone）的环境中会通过产热来保持体温。关于犊牛在特定温度“区间”内感到舒适且无需额外消耗能量来维持体温的概念已广为人知。以下是摘自1981年NRC出版物中对此概念的图解：
图1。温度与热区关系的示意图。来源：1981年NRC。
当然，实际的热中性区（TNZ）取决于动物种类、饲料、发育阶段及其他因素。当有效环境温度（EAT；即犊牛实际感受到的温度）升高至临界上限温度（UCT）以上或降至临界下限温度（LCT）以下时，犊牛将消耗能量以维持体温。当我们知道LCT或UCT时，就可以在日粮中提供犊牛所需的额外能量，使其能够继续正常生长。本期Calf Note的主题就是LCT的计算方法。
两种LCT数值
2021年《美国国家科学院、工程院和医学院（NASEM）奶牛营养需求》根据犊牛的年龄采用了两个不同的LCT阈值。21日龄以下犊牛的LCT为15°C，21日龄以上犊牛的LCT为5°C。另一方面，UCT对所有犊牛都是固定的，为25°C。当温度超过25°C时，犊牛将开始消耗能量以散热。
下图展示了TNZ、UCT和LCT，并显示了在不同环境温度（EAT）下的维持总净能量需求。体重50千克的犊牛每日净能量需求约为2 Mcal，当环境温度低于15°C时，21日龄以下犊牛（黄色曲线）的需求量开始增加；而21日龄以上的犊牛则在环境温度低于5°C时开始消耗更多能量。利用图2中的数值，我们可以计算出所需的额外能量，并确保在寒冷时期为犊牛提供额外的能量以维持充足的生长。
图2 不同温度下21天以下及21天以上犊牛维持所需代谢能（MEm）的变化。
2021年NASEM的建议源自2001年NRC《奶牛营养需求》，该标准同样为21日龄以下和21日龄以上的犊牛设定了固定的LCT值。
我对LCT的确定方式有些好奇，于是查阅了这两份文献以寻找线索。然而，两份文献均未解释5°C和15°C这两个数值计算的依据。2001年NRC报告中指出：
“极幼龄犊牛的热中性区范围为15–25°C。因此，当环境温度降至15°C以下（即下临界温度）时，犊牛必须消耗能量以维持体温。实际上，这意味着维持能量需求会增加。对于年龄较大或采食量较高的犊牛，下临界温度可能低至-5至-10°C（Webster 等，1978）。”
2021年的出版物中重复了这一信息。然而，若查阅2001年NRC第11章（母牛犊的生长），其中提供了一套计算方法，可用于计算LCT。我已将这些计算方法收录于附录A中供您参考。值得注意的是，2021年NASEM报告中并未保留针对后备牛的LCT或UCT计算方法。LCT的计算方法基于对动物体内产热量、身体保温能力以及被毛特性的估算。其中许多估算值源自20世纪40年代和50年代建立的数据。
显然，单纯假设两个常数（15°、5°）与进行一系列完整计算之间存在巨大差异。然而，若深入分析这些计算，有几个重要因素需要结合当今犊牛饲养与管理实践加以考量。让我们更详细地探讨其中之一。
采食量与产热
动物产生的热量与其摄入的能量以及体内能保留的能量密切相关。动物的能量利用效率并非100%，在消化过程中会以热量形式损失能量。随着采食量的增加，这种热量损失也会随之增加。
表1摘自1962年发表的一篇论文（Gonzalez-Jimenez 和 Blaxter，1962）。在这项研究中，犊牛每天分别喂食4升或6升全脂牛奶，并饲养在23°C的环境中。我们可以看到能量摄入量，以及通过粪便、尿液和热量散失的能量，以及体内保留的能量。
喂食4升牛奶的犊牛每天损失1,990千卡，占其总能量摄入量的68%。这一数值相当显著，但如果犊牛在寒冷环境中饲养，这些能量可能被用于维持体温。喂食6升牛奶的犊牛每天散失2,399千卡热量。与喂食4升牛奶的犊牛相比，这一数值增加了24%。这些犊牛在利用摄入能量方面更为高效（仅将摄入能量的55%以热量形式散失），但向环境散失的总热量仍然更多。
表1 不同量全脂牛奶喂养犊牛的能量利用情况（Gonzalez-Jimenez 和 Blaxter，1962）
这一切意味着什么？如果我们按照该研究，给一头两周龄、体重50千克的犊牛喂食4升全脂牛奶，在室内、干燥、无风环境下，其计算得出的LCT为18°C。而若每日喂食6升牛奶，LCT为12°C。随着能量摄入增加——以及更多能量以热量形式散失——犊牛的LCT会下降。
如今，我们给犊牛喂食的牛奶或代乳粉比过去更多。NRC和NASEM的计算似乎基于每日4至6升的采食量。当犊牛每日摄入8至10升液体时，其LCT将显著降低。利用NASEM模型中的方程，可以计算不同条件下的变量LCT。
表2 不同年龄和不同牛奶摄入量条件下的LCT（°C）
表2显示，7日龄和14日龄犊牛在摄入4至6升牛奶时，其LCT接近NASEM所述的15°C。同样，21日龄和28日龄犊牛接近5°C。然而，随着牛奶摄入量增加，LCT会降低。例如，7日龄且摄入10升牛奶的犊牛，其LCT可能低于0°C。
对于较大犊牛，特别是采食量较高时，其LCT可能远低于零度。虽然这些值看似极端，但NASEM引用的Webster 等（1978）研究表明，高采食量犊牛的LCT可达-5至-10°C，因此这些计算是合理的。
总结
犊牛的下临界温度取决于被毛隔热能力以及动物产生的热量。2021年NASEM采用的LCT基于较低的液体采食量（约4至6升/天）。增加采食量将降低LCT。
采用变量LCT计算方法，有助于更准确预测4月龄以下犊牛的能量需求。
如需下载用于快速计算LCT的Excel工具，请访问Calf Notes网站。
参考文献
Gonzalez-Jimenez, E., and K. L. Blaxter. 1962. https://doi.org/10.1079/bjn19620021
NASEM. 2021. https://doi.org/10.17226/25806
NRC. 2001. https://doi.org/10.17226/9825
NRC. 1981. https://doi.org/10.17226/4963
Webster, A.J.F. 等. 1978. https://doi.org/10.1017/S0003356100012046
附录 A
用于计算LCT的公式详见原文（来源：CNCPS 和 NRC，2001）。