Se realizó un experimento de campo para evaluar el efecto de diferentes estructuras de labranza en las propiedades físicas y químicas del suelo, las características morfológicas y fisiológicas de las raíces del maíz, y el rendimiento. Se diseñaron cuatro estructuras de labranza. La labranza del suelo juega un papel destacado en la sostenibilidad agrícola. Las diferentes estructuras de capas de labranza afectaron las propiedades físicas del suelo. Una mejora en la estructura óptima de la capa de labranza mejoró la estructura del suelo. La estructura de la capa de labranza MJ creó una estructura del suelo mejorada al regular las propiedades físicas del suelo, de modo que la compactación del suelo y la densidad aparente del suelo fueran beneficiosas para el crecimiento de los cultivos, aumentaran el contenido de agua del suelo y ajustaran el valor R del suelo y el GSSI. Los nutrientes del suelo se ven significativamente afectados por la profundidad del suelo, con la excepción del potasio disponible. Sin embargo, los nutrientes del suelo están influenciados por diferentes estructuras de capas de labranza con la profundidad del suelo. Las respuestas de los nutrientes del suelo con la profundidad son diferentes para el tratamiento de la capa MJ en comparación con otras estructuras de capas de labranza. La materia orgánica del suelo (MOS) se ve afectada con un aumento en la profundidad y está significativamente influenciada por diferentes estructuras de capas de labranza, excepto a una profundidad de 20-30 cm. El tratamiento MJ aumentó entre un 10-20% en comparación con otras estructuras de capas de labranza. Además, el tratamiento QS mejoró el aumento del valor de pH en el perfil del suelo en comparación con los demás. Las características morfológicas de las raíces, incluyendo la longitud de la raíz, el área proyectada de la raíz, el área superficial de la raíz, el diámetro promedio de la raíz y el volumen de la raíz, se vieron afectadas por los años, la profundidad y las estructuras de capas de labranza. La estructura de la capa de labranza MJ mejoró el crecimiento de las raíces al mejorar la estructura del suelo de labranza y aumentar el aire y el agua del suelo en comparación con otros tratamientos de capas de labranza. Específicamente, la estructura de la capa MJ aumentó significativamente la longitud de la raíz y el volumen de la raíz mediante labranza profunda. Sin embargo, las diferencias en las propiedades fisiológicas de las raíces no fueron significativas entre los tratamientos. El peso seco de las raíces disminuyó con un aumento en la profundidad del suelo. La mayoría de las raíces se distribuyeron principalmente en una capa de suelo de 0-40 cm. El tratamiento MJ mejoró el aumento del peso seco de las raíces en comparación con los demás al romper la capa de pan de labranza. Entre las diferentes estructuras de capas de labranza, la diferencia en el peso seco de las raíces fue menor con un aumento en la profundidad del suelo. Además, el tratamiento MJ mejoró significativamente el rendimiento del maíz en comparación con los demás. El rendimiento aumentó en un 14.2% en comparación con los demás bajo el tratamiento MJ a través de mejoras en el ambiente del suelo. Además, la relación de correlación fue diferente entre el rendimiento y las características morfológicas de las raíces, las características fisiológicas de las raíces, los nutrientes del suelo y las características físicas del suelo. Por lo tanto, nuestros resultados mostraron que la estructura de la capa de labranza MJ es la mejor estructura de labranza para aumentar el rendimiento del maíz al mejorar los nutrientes del suelo, mejorar el ambiente del suelo y las cualidades de las raíces.