En este estudio, se diseñaron el cortador biónico y el cortador multicurvo para cortar coronas y raíces, respectivamente. Dos tipos de cortadores se integraron en el dispositivo. Esta integración tiene como objetivo abordar los problemas del escaso efecto de corte de la raíz-corona, la alta tasa de perturbación del suelo y el alto consumo de energía del dispositivo. Los cortadores para cortar coronas, imitando el contorno y la acción de la garra de un gato, se diseñaron basándose en la tecnología de ingeniería inversa. Los cortadores multicurvos para cortar raíces se diseñaron basándose en las características de distribución de las raíces en diferentes capas de suelo. Se empleó el método de elementos discretos (DEM) para simular el proceso de corte de la raíz-corona. La precisión del resultado de la simulación DEM se verificó comparándola con el resultado de la prueba de campo. El resultado mostró que el dispositivo podía cortar eficientemente la raíz-corona, lo que facilitó la descomposición de la raíz-corona en materia orgánica. Al minimizar la perturbación del suelo y el consumo de energía, este diseño mantuvo efectivamente la retención de humedad del suelo, redujo la erosión y creó condiciones favorables para el crecimiento de cultivos posteriores. La tasa de calificación de la longitud de la raíz-corona, la tasa de perturbación del suelo y el consumo de energía del dispositivo se vieron significativamente afectados por la velocidad hacia adelante del dispositivo y la velocidad de rotación del eje del cortador. La tasa de calificación de la longitud de la raíz-corona, la tasa de perturbación del suelo y el consumo de energía del dispositivo aumentarían con el aumento de la velocidad de rotación del eje del cortador. Con el aumento de la velocidad hacia adelante del dispositivo, la tasa de perturbación del suelo y el consumo de energía del dispositivo también aumentaron, pero la tasa de calificación de la longitud de la raíz-corona disminuyó. Para minimizar la tasa de perturbación del suelo y el consumo de energía del dispositivo, cumpliendo con la norma nacional de la tasa de calificación de la longitud de la raíz-corona, las condiciones óptimas de funcionamiento fueron que la velocidad hacia adelante del dispositivo fuera de 0.71 m·s y la velocidad de rotación del eje del cortador de 380 r·min. En este momento, la tasa de calificación de la longitud de la raíz-corona fue del 90.54%, la tasa de perturbación del suelo fue del 18.56% y el consumo de energía del dispositivo fue de 3.835 kW. Este estudio proporciona apoyo técnico para diseñar el dispositivo para cortar la raíz-corona y, lo que es más importante, ofrece una solución sostenible de gestión de la raíz-corona que aborda el desafío clave en el sistema moderno de labranza de conservación, equilibrando eficazmente la eficiencia de corte de la raíz-corona con la preservación de la salud del suelo.