本发明属于生态种养技术领域，具体涉及一种基于油-稻系统的蚯蚓生态种养方法。
背景技术：
蚯蚓被称为“生态系统工程师”，其通过取食、挖掘、作穴、排粪等生物扰动过程，改善土壤结构，加速秸秆及落叶养分循环以及增加土壤微生物多样性，在作物可持续生产中提供了重要的服务功能。同时，蚯蚓的蛋白质含量可高达60％，富含必需氨基酸，是优质的水产动物饵料，市场缺口巨大，因此，提高蚯蚓产量对于实现种植户增收具有重要的现实意义。油-稻水旱轮作系统中，油菜收获后灌溉种植水稻，蚯蚓被迫逃离淹水环境，田埂成为唯一可供其避难的场所，田埂尺寸的大小决定了其容纳蚯蚓避难的能力，增加田埂尺寸可为蚯蚓提供充足的避难空间，以确保下一轮作周期内蚯蚓种群的可持续，为实现田间蚯蚓的高产提供基础。
最初，油-稻系统中的田埂尺寸仅仅是基于田块所有权划分，农户作业通道与田间保水而设计的。近年来，在劳动力紧缺及劳动力成本不断上涨的背景下，油菜免耕直播技术以其劳动力投入大幅减少的巨大优势得以迅速发展。蚯蚓喜欢生存在土壤扰动程度低的土壤中，免耕条件下几乎不存在土壤扰动，且土壤表层的秸秆及落叶等有机物料可为蚯蚓提供充足的食物，从而显著增加蚯蚓产量，这已得到国内外学者的普遍认可。同时，生产中种植户对田埂的管理日渐被疏忽，且在收割机、耕作机具碾压，种植户踩压及雨水冲刷的常年作用下，田埂尺寸呈逐年减少趋势，这不利于蚯蚓避难，且限制了下一轮作周期内免耕条件下田间蚯蚓种群的发展潜力。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于油-稻系统的蚯蚓生态种养方法，从而实现蚯蚓高产，显著增加油-稻系统的附加经济收入，有效解决稻田种植业效益低的瓶颈问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种基于油-稻系统的蚯蚓生态种养方法，包括以下步骤：(1)油菜收获后，根据田块面积设计田埂，所述田埂的基部宽度y＝50+(s-667)×5/667式i，y的单位为cm，
田埂的高度h＝20+(s-667)/667式ii，h的单位为cm；
式i和式ii中，s表示田块面积，单位为m2；
(2)田间灌水5～8cm深，待蚯蚓转移至所述田埂中后进行水稻耕作；
(3)在阳历5月25日前完成水稻直播，并于9月上旬断水，10月5日前收获水稻，秸秆粉碎均匀还田；
(4)水稻收获后进行开沟分厢，将开沟的土壤均匀覆盖于厢面，灭除杂草后，在厢面上播种油菜；
(5)油菜收获期秸秆粉碎覆盖土壤表层。
优选的，步骤(1)所述田埂的倾斜角为50～75°，同时在所述田埂上种植遮阴作物。
优选的，所述遮阴作物包括棉花和/或大豆。
优选的，步骤(3)所述水稻直播的水稻品种包括收获指数高，株高90～110cm的水稻品种。
优选的，步骤(3)所述秸秆经粉碎还田时留茬18～25cm。
优选的，步骤(4)采用龟背式开沟法进行开沟，沟宽20～25cm，开沟深度由田块中间往田埂方向逐级递增，田块中间的沟深13～15cm，靠近田埂深18～20cm。
优选的，步骤(4)所述灭除杂草，包括采用克无踪250～300ml/亩和烯草酮30～35ml/亩作封闭药灭除杂草。
优选的，步骤(4)中，于10月8日至15日进行所述油菜的播种，所述播种时将尿素和油菜种子混合后免耕直播，所述尿素的用量为2～3kg/亩，油菜种子的用量为200～250g/亩；在所述播种前1～2d还包括灌一次跑马水。
优选的，在所述播种后，还包括除草和追肥，所述追肥包括：在3叶一心期雨后追施尿素10kg/亩，5叶一心期雨后追施复合肥20kg/亩；
所述除草包括在4～5叶一心期时，用烯草酮30～35ml/亩和油宝1包/亩防控禾本科杂草。
优选的，在所述播种后，还包括在油菜始花期用40％的菌核净1000倍液喷雾防治菌核病。
本发明提供了一种基于油-稻系统的蚯蚓生态种养方法，根据田块的面积对田埂宽度及高度进行相应的增加，将田埂系数控制在2％以内，以期为蚯蚓提供充足的避难空间，确保蚯蚓的安全过渡；所述田埂的设计，既增加田埂尺寸，为蚯蚓避难提供更大的生存空间，又有效缓解了收割机及耕作机具对田埂造成的损伤，有利于水稻季的灌溉与田间保水。本发明所述方法中还包括免耕直播油菜，可促进田间蚯蚓大群体的构建，改善土壤结构，加速作物秸秆养分释放，增加土壤养分库容量，促进油菜及水稻生长，实现蚯蚓高产与作物高产互促，提升稻田产能，极大提升农户种植油菜的积极性，对推动资源节约型可持续稻作技术的发展具有重要意义。
具体实施方式
本发明提供了一种基于油-稻系统的蚯蚓生态种养方法，包括以下步骤：(1)油菜收获后，根据田块面积设计田埂，所述田埂的基部宽度y＝50+(s-667)×5/667式i，y的单位为cm，
田埂的高度h＝20+(s-667)/667式ii，h的单位为cm；
式i和式ii中，s表示田块面积，单位为m2；
(2)田间灌水5～8cm深，待蚯蚓转移至所述田埂中后进行水稻耕作；
(3)在阳历5月25日前完成水稻直播，并于9月上旬断水，10月5日前收获水稻，秸秆粉碎均匀还田；
(4)水稻收获后进行开沟分厢，将开沟的土壤均匀覆盖于厢面，灭除杂草后，在厢面上播种油菜；
(5)油菜收获期秸秆粉碎覆盖土壤表层。
本发明在油菜收获后，根据耕地面积设计田埂，所述田埂的基部宽度y＝50+(s-667)×5/667式i，y的单位为cm，
田埂的高度h＝20+(s-667)/667式ii，h的单位为cm；
式i和式ii中，s表示田块面积，单位为m2。本发明所述y和h的单位均为cm，即分别在基础基部宽度50cm及基础高度20cm的前提下，田间面积(s，单位m2)每增加1亩(以667m2计)，田埂宽度及高度分别增加5cm及1cm，简称“五一”设计法。本发明所述田埂的倾斜角优选为50～75°，更优选为60°。本发明优选在所述田埂上单行种植遮阴作物，所述遮阴作物优选包括棉花和/或大豆。本发明对所述遮阴作物的种植方法并没有特殊限定，按照本领域的常规种植方法即可。本发明所述遮阴作物棉花、大豆的种植株距分别优选分别为50cm、40cm，可降低田埂温度，以利于蚯蚓夏眠。
本发明在田间灌水5～8cm深，待蚯蚓转移至所述田埂中后进行水稻耕作。在本发明中，经过所述灌水，迫使蚯蚓逃离洞穴，待蚯蚓全部迁移至田埂后再进行耕作，以确保蚯蚓种群不受耕作机具的损伤。
本发明在阳历5月25日前完成水稻直播，并于9月上旬断水，10月5日前收获水稻，秸秆粉碎还田。本发明所述水稻直播的水稻品种优选包括收获指数高，株高90～110cm的水稻品种，株高更优选为100cm。本发明所选用的水稻品种优选包括黄华占或桃优香占。本发明所述水稻品种的选择可以减少秸秆还田量，以利于油菜季的免耕。本发明优选与9月上旬断水，断水后幼龄蚯蚓逐渐由田埂迁入田间，10月5日之前采用配套秸秆粉碎均匀喷洒装置的联合收割机进行收获，留桩高度优选为18～25cm，更优选为20cm，收获后秸秆均匀覆盖在土壤表层。
本发明在水稻收获后进行开沟分厢，将开沟的土壤均匀覆盖于厢面，灭除杂草后，在厢面上播种油菜。本发明优选采用龟背式开沟法进行开沟，沟宽20～25cm，开沟深度由田块中间往田埂方向逐级递增，田块中间的沟深13～15cm，靠近田埂深18～20cm。本发明所述开沟的方法，可以确保田间不积水，有效解决了免耕条件下田间易积水，油菜出苗率低、发苗慢、难以构建大群体等难题，促进蚯蚓的生长繁殖及油菜的生长。本发明在所述开沟分厢灭除杂草，优选包括采用克无踪250～300ml/亩和烯草酮30～35ml/亩作封闭药灭除杂草。本发明优选于10月8日至15日进行所述油菜的播种，所述播种时优选将尿素和油菜种子混合后免耕直播，所述尿素的用量优选为2～3kg/亩，油菜种子的用量优选为200～250g/亩；在所述播种前1～2d优选还包括灌一次跑马水，保持厢面湿润，以利油菜出苗。
本发明在所述播种后，优选还包括除草和追肥，所述追肥优选包括：在3叶一心期雨后追施尿素10kg/亩，5叶一心期雨后追施复合肥20kg/亩，以保证冬发壮苗，促进构建油菜大群体，增加落叶产量，确保蚯蚓得以供应充足的食物。本发明所述除草优选包括在4～5叶一心期时，用烯草酮30～35ml/亩和油宝1包/亩防控禾本科杂草，通过化学除草及以油菜大苗控草相结合的方法，有效抑制杂草的生长，使油菜落叶能够与田面充分接触，以利于蚯蚓取食。本发明在所述播种后，优选还包括油菜始花期用40％的菌核净1000倍液喷雾防治菌核病，确保油菜生育后期落叶的充分供应，为田间蚯蚓构建大群体打下基础。
本发明在油菜收获期秸秆粉碎覆盖土壤表层。本发明优选采用配套秸秆粉碎均匀喷洒装置的联合收割机进行收获，收获后秸秆均匀覆盖在土壤表层。
本发明通过“五一”设计原则，并结合免耕及“龟背”式开沟法，促进田间蚯蚓大群体的构建，改善土壤结构，加速作物秸秆养分释放，增加土壤养分库容量，为作物持续丰产高产提供坚实基础。
下面结合实施例对本发明提供的基于油-稻系统的蚯蚓生态种养方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
在油菜收割后，根据五一设计法，分别在不同面积的田块中设计田埂，y＝50+(s-667)×5/667；h＝20+(s-667)/667，其中y为田埂基部宽度(单位cm)，h为田埂高度(单位cm)，s为田间面积(单位m2)，测算各田埂的田埂系数，如表1所示，田埂系数随着田块面积的增大而减少，表明田块面积越大，田埂通过“五一设计”法所设计的尺寸越大，但田埂所占的比例越小，这有利于提高种植户增加田埂尺寸的积极性。
表1不同田块面积下“五一设计”法所对应的田埂尺寸
注：田埂系数＝[田埂宽度/(田埂宽度+田面宽度)]×100％
基于上述设计的田埂进行油-稻系统的蚯蚓生态种养方案：
步骤一：灌水8～10cm，迫使蚯蚓逃离洞穴，待蚯蚓全部迁移至田埂后进行耕作。
步骤二：水稻在5月25日选择株高100cm左右的水稻品种黄华占进行直播，减少秸秆还田量，以利于油菜季的免耕。9月上旬断水，断水后幼龄蚯蚓逐渐由田埂迁入田间，10月4号采用配套秸秆粉碎均匀喷洒装置的联合收割机进行收获，留桩高度控制在20cm，收获后秸秆均匀覆盖在土壤表层。
步骤三：水稻收获后进行开沟分厢，厢面宽2～2.5m，开沟的土壤均匀覆盖于厢面，采用“龟背式”开沟，沟宽20～25cm，开沟深度由田块中间往田埂呈逐渐递增的趋势，田块中间沟深13～15cm，靠近田埂深18～20cm。
步骤四：开沟分厢后，采用克无踪300ml/亩及烯草酮35ml/亩作封闭药灭除杂草，于10月10日用尿素3kg/亩与油菜种子250g/亩混匀后进行免耕直播，播种前1d灌一次跑马水。
步骤五：3叶一心期雨后施尿素10kg/亩，5叶一心期雨后施复合肥20kg/亩，4～5叶一心期用烯草酮35ml/亩及河北省衡水北方农药化工有限公司生产的油宝1包/亩(有效成分为240g/l烯草酮12ml+助剂10g)防控禾本科杂草。
步骤六：油菜始花期用40％的菌核净1000倍液喷雾防治菌核病。
步骤七：油菜采用配套秸秆粉碎均匀喷洒装置的联合收割机进行收获，收获后秸秆均匀覆盖在土壤表层。
同时设置对照：当地习惯设计，田埂基部宽40cm，高15cm，田埂上不种植棉花/大豆等遮阴作物，田间开沟采用传统的平坦式开沟(田块中间的沟深与靠近田埂的沟深相同)，其余的水稻及油菜田间农事操作同“五一设计”生态种养模式。
对比结果如表2所示，通过“五一设计”对田埂尺寸进行相应的增加，蚯蚓、水稻及油菜产量均明显增加，且增产率[(“五一”设计产量-当地习惯设计产量)×100/当地习惯设计产量]均伴随田块面积的增加而增加，增产率表现为蚯蚓>油菜>水稻，不同田块面积下的平均蚯蚓增产率、油菜增产率及水稻增产率分别为104.5％、11.4％、6.4％。“五一设计”下，增效效益伴随田块面积的增加而增加，平均每亩增效591元，其中蚯蚓、油菜及水稻分别增效436元/亩、66元/亩、89元/亩。结果表明“五一设计”可有效增加蚯蚓、水稻及油菜产量，蚯蚓对增效的贡献最大，且田块越大，增效效果更好。
表2基于田埂“五一设计”蚯蚓高产栽培方法的增效情况
注：增效为“五一”设计下的蚯蚓、水稻及油菜产量减去当地习惯设计的蚯蚓、水稻及油菜产量乘以对应的蚯蚓(6元/kg)、水稻(2.5元/kg)及油菜(5.5元/kg)收购单价总和。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。