El sistema de lomos y surcos con acolchado de película plástica (RF) ha sido ampliamente adoptado en la siembra de cultivos de secano debido a su potencial para mejorar el rendimiento de los cultivos y la eficiencia en el uso del agua. Sin embargo, el impacto del sistema RF en la resistencia al vuelco del maíz, especialmente cuando se aplica fertilizante nitrogenado, sigue siendo incierto. Por lo tanto, se llevó a cabo un experimento de campo de dos años con dos sistemas de siembra (FP: siembra plana y RF) y dos tasas de aplicación de nitrógeno (N180: 180 kg·N ha y N300: 300 kg·N ha) para evaluar el riesgo de vuelco en el maíz. Los resultados mostraron que en comparación con FP, RF resultó en un aumento significativo del 78.7% en la tasa de vuelco. Además, la tasa de vuelco aumentó un 22.6% con la aplicación creciente de fertilizante nitrogenado. El contenido de lignina aumentó un 43.4%, mientras que la resistencia a la flexión del tallo aumentó un 42.5%, bajo RF en comparación con el sistema FP. Estas mejoras en las propiedades mecánicas de los tallos de maíz contribuyeron al índice de resistencia al vuelco mejorado de RF, que se encontró aproximadamente un 21.3% más alto que el de FP. Además, las altas tasas de aplicación de nitrógeno aumentaron el riesgo de vuelco para diferentes patrones de siembra durante dos años. En conclusión, la fertilización de maíz de primavera con 300 kg·N ha bajo el sistema RF condujo a rendimientos más altos pero aumentó las tasas de vuelco. El riesgo de vuelco debe ser considerado al plantar maíz bajo el sistema RF. Los resultados de este estudio pueden proporcionar una base científica y apoyo técnico para la optimización de las medidas de cultivo de maíz de secano en la meseta de Loess.