玉米是重要的粮食作物之一，种植面积较大，推广玉米与其他作物套种，可充分提高土地利用率，提升作物产量。当前玉米套作实践较多，主要套种作物有大豆[1-2]、蔬菜[3]、中药材[4]、马铃薯[5]、绿肥作物[6]等，均表现出积极的效果及良好的效益。任俊波等[7]研究指出，玉米大豆套作可提高土壤稳定性，促进作物吸收土壤养分，改善其根系生长发育。郭伟[8]研究指出，小麦—辣椒—玉米套作模式的经济效益较小麦—玉米模式提高了3倍左右。陈红日等[9]研究指出，玉米和不同作物套作均能有效减少地表径流、土壤养分流失，并提高作物产量及经济效益。套作栽培可提高玉米生产的经济效益、改善生态环境、提升产品品质。本文总结了玉米与作物套种对农田生态及农业生产的调控作用，并分析了玉米与作物套种的注意事项，为推广应用玉米与其他作物套种提供参考。
1 对农田生态及农业生产的调控作用
1.1 提高土地利用率
通过套作可实现田块中的作物以较科学的方式栽培，充分利用玉米与其他作物在时间、空间生态位的差异互补以及生育期和养分需求的差异性，实现种植田块光、热、水和养分等资源的高效利用[10]。以武陵山区玉米与湖北贝母套种为例，湖北贝母一般9—10月种植、2—3月出苗、花期4月、果期5—6月、6—7月倒苗枯萎，玉米一般3—4月种植、5—6月封田、9—10月采收；利用2种作物的生育期差异，可实现土地及立体空间的充分利用，另外，通过玉米与湖北贝母套作，还可抑制贝母倒苗枯萎后杂草的繁殖。包韵滋等[11]研究指出，玉米与广藿香套作模式中，两者相辅相成、优势互补，可改善土壤微生物环境，有效利用土地空间，提高种植效益。
1.2 改善土壤微生物环境
土壤微生物是土壤质量的重要部分，对维持、提高土壤肥力以及拮抗有害病原微生物具有重要作用[12-13]。微生物群落结构被破坏，固氮、硝化等功能性菌群减少，会影响土壤的生态服务功能，降低土壤肥力及稳定性，进而影响农业生产。不同作物间的根际微生物存在差异，不同作物套作对改善根际及土壤微生物环境具有显著效果。孙萌迪等[14]研究发现，玉米与华中五味子进行套作，可改善种植田地土壤微生物结构、影响作物根际微生物群落，通过调控华中五味子根际土壤微生物多样性及功能微生物丰度，改善土壤质量。陶怡帆[15]研究发现，烤烟与玉米套作对改善土壤微环境、提高土壤养分、促进作物吸收养分均有积极作用，套作栽培后细菌群落丰富度提高，真菌群落物种丰富度和多样性降低。陈艳[16]研究指出，玉米与大豆套作，两种作物的根系会形成共生互作关系，进而提升微生物多样性、增强土壤肥力。
1.3 构建天然遮阴屏障
中药材、蔬菜等众多作物在生长过程中对光照的需求存在较大差异，同一种作物在不同时期对光照的需求也不相同，常需要人工搭建遮阴棚等设施以满足作物对光照的需求，如黄精、毛慈姑、白及、淫羊藿、魔芋等作物，在光照较强时需适当避光栽培，夏季阳光直射易造成叶片灼伤枯萎等问题。玉米是高秆作物，设置合理的株行距可实现不同的遮光度。如玉米与黄精等中药材套作模式中，在3—6月光照较弱时，玉米与其他作物各自生长；6—9月玉米植株封行，叶片形成自然的遮阴屏障，阻挡一定的光照，可实现对黄精等套种作物的遮阴，避免被强光直射灼伤，同时减少了人工搭建遮阴棚架的成本，有利于提质增效。高绪权[17]研究指出，玉米与魔芋套作模式中，利用玉米构建魔芋生长喜欢的湿润、温暖、弱光照环境，可提高魔芋与玉米种植效益。赵争艳等[18]研究指出，玉米与柴胡以合理的密度套作，可借助玉米的遮阴保湿作用提高柴胡种子发芽率及幼苗成活率，同时提高柴胡的产量。
1.4 改善农产品品质
玉米、中药材等农产品的品质与其生长环境关联密切，适宜的生长环境可促进作物对土壤中矿质元素的吸收，调节自身代谢产物的积累及蛋白质、淀粉等营养元素的生成，进而影响品质。通过玉米套作模式，可以适当改善玉米及套种作物的生长环境，在促进作物增产的同时，也在一定程度上改善其蛋白质、矿物质、淀粉、干物质等的积累。李素兰[19]研究发现，玉米套作红薯、大豆，可增加作物的光能利用率和干物质积累。在玉米—大豆间套作模式中，套作对玉米籽粒营养增加、秸秆营养提升等均有促进作用，套作后大豆、玉米的粗蛋白含量明显增加[7]。玉米与东南景天套作可显著提高东南景天地上部锌含量，玉米与超富集植物大叶井口边草套作显著提高了大叶井口边草对砷、镉、铅的吸收，进而达到降低玉米茎秆砷浓度的效果，蜈蚣草—玉米错位套作和并列套作均显著提高蜈蚣草生物量及其砷累积量，降低了玉米籽粒中的砷含量[20]。赵雅姣等[21]研究指出，紫花苜蓿与玉米间套作，可明显提高紫花苜蓿的干草产量和其粗蛋白含量。
1.5 提高种植效益
相关研究表明，玉米与其他作物进行套作，可充分利用土地资源、提高单位面积土地利用率，进而提高产量[22]。通过提供遮阴屏障等方式提高土地空间利用率，为套作植物提供更适宜的生长环境，进而提高综合效益。董红芬等[23]、杜青等[24]研究指出，优化套作群体内肥料等的调控，可减少土壤中养分流失，实现土壤保墒蓄水并调节温度；套作种植可促进钾、氮、磷等元素在群体内合理配置，提高肥料利用率，进而提高综合种植效益。李城佰[25]研究指出，套作种植可实现种植田块的优化配置，促进了土地当量比的有效提升，并实现了套作田块综合效益的提升。该模式可增强作物对自然灾害的抵抗能力，通过玉米与其他作物套种，可使种植田块的种植密度、空间架构等更加合理，增强种植单元对干旱、风灾、水涝等自然灾害的抵抗力。
综上，玉米套作模式通过多维度协同效应显著提升了农业综合效益。时空互补提高了土地利用率；调节根际微生物群落结构，提升土壤肥力及养分循环效率；构建生态遮阴系统，为喜阴作物提供天然屏障；提升品质，促进矿质元素吸收与营养积累，降低重金属污染风险；实现增效增收，通过资源优化配置提高土地当量比，增强抗灾能力。
2 玉米套作模式需注意的方面
充分利用土地及空间资源进行玉米套作是一种提高农业综合效益的技术模式，要真正实现综合效益的提升，还需要注意作物自身特性、田间管理等方面因素。
2.1 作物自身特性
2.2 田间管理
根据品种特性及作物需光特性等，确定合适的种植密度，以确保适宜的生长条件和优化条件配置[28]。李银水等[29]研究发现，大豆的籽粒产量、群体生物量、植株氮素累积量、利用效率等受带宽行比的影响，2 m带宽下玉米对大豆遮阴较严重，2.4与2.8 m带宽下，两种作物生长良好。安曈昕等[30]研究发现，2∶4带型间套作模式对玉米与甘蓝、辣椒的主要病虫害具有较好的调控效果。配套完善农业管理，套作后群体种植密度增加，对水肥的数量及种类需求也发生改变，生产中需考虑两种作物的施肥和灌溉需求，如生姜与玉米套作后需要改进水肥管理方式[31]。另外，玉米合理间套作是一种有效的微生态调控措施，如Zhu等[32]研究发现，合理间套作可显著增强田块的生物多样性指数，改善微生态系统，并有效阻隔病虫种群扩散。套作在一定程度上增加了田间植物的多样性，需考虑病虫害增加的风险，如玉米、小麦套作模式下，小麦赤霉病和玉米茎腐病发病率增加。因此，宜选择互相抑制病虫害的作物进行套作，并加强对套作田块病虫害的监测和防治，如玉米和大豆间套作可有效降低亚洲玉米螟的为害[33-34]。
玉米套作需注意作物适配与精细管理，根据气候和作物特性科学配对，优选品种；合理设置带宽行比以调控光照与密度；配套水肥精准供给，以满足复合群体需求；利用生物多样性抑制病虫害，同时加强监测防控。通过系统性田间管理实现生态与产量协同优化。
3 结语
将玉米和其他作物进行套作，能有效解决中药材等经济作物产业发展局限性等问题，且能提高土地资源利用率，发挥玉米与套作作物的优势，实现单位种植面积作物产量及综合效益提升、农产品品质改善。该模式还能减少农药化肥的施用、增加土壤微生物的丰度尤其是有益微生物的丰度，改善土壤环境，促进生态恢复；利用玉米高秆特性可为喜阴作物提供天然屏障；通过促进矿质元素吸收与营养积累，降低重金属污染风险，提高产品品质；通过资源优化配置提高土地当量比，增强抗灾能力，实现增效增收。实际生产中，需因地制宜，考虑地形地貌、气候特征及套作作物的生长习性等，综合选择作物、栽培地等；合理调整种植密度，进行水肥及病虫害管理等，以确保作物能健康成长并获得较高产量。