La siembra en surcos y lomos es una técnica de cultivo resistente a la sequía prevalente en regiones de secano. Notablemente, los efectos de esta tecnología en el rendimiento y la calidad del grano de los cultivos en sistemas de doble cultivo de maíz-trigo en secano siguen siendo limitados. Este estudio utilizó un experimento de posicionamiento a largo plazo iniciado en 2004, que incluyó cinco tratamientos: un surco y lomo permanente con un lomo de borde de 133 cm de espacio entre hileras (PRFBR); un surco y lomo creado cada año con un lomo de borde de 133 cm de espacio entre hileras (EYRFBR); un surco permanente con un lomo normal de 100 cm de espacio entre hileras (PRFNR); un surco y lomo creado cada año con un lomo normal de 100 cm de espacio entre hileras (EYRFNR), y un patrón de siembra plana convencional según el agricultor local (CF). Se investigó el rendimiento del grano de los cultivos en 2015-2021, así como el contenido de proteína y fósforo (P) y potasio (K) en los granos de maíz y trigo, y los componentes de proteína en los granos de trigo de invierno en 2020-2021. Los resultados mostraron que, en comparación con CF, los cuatro patrones de siembra en surcos y lomos mejoraron significativamente el rendimiento de los cultivos en años secos y normales, y los efectos variaron según la especie de cultivo, con aumentos del 45.3-97.8% para el trigo y aumentos anuales del 11.0-33.8% en años secos; y aumentos del 24.5-51.6% para el maíz y aumentos anuales del 12.2-37.5% en los años normales. El tratamiento EYRFBR aumentó el contenido de P y K en el grano de trigo en un 24.3% y un 13.7%, así como el contenido total de proteína, albúmina, gliadina, proteína soluble y proteína de almacenamiento en un 9.7%, 22.3%, 9.6%, 14.5% y 5.6%, mientras que PRFNR redujo el contenido de glutenina y la relación glutenina/gliadina en los granos de trigo de invierno en un 5.1% y un 10.9%, respectivamente. El rendimiento logrado con un surco y lomo permanente (PRF) superó al logrado cuando el surco y lomo se creaba de nuevo cada año (EYRF), sin embargo, el ancho del lomo normal (NR) superó al ancho del lomo de borde (BR). Sin embargo, el contenido de P, K, proteína y componentes de proteína en los granos de trigo bajo EYRF fue superior al de PRF. Evaluaciones integrales a través de análisis de componentes principales (PCA) y análisis TOPSIS demostraron consistentemente que el tratamiento EYRFBR ofreció un rendimiento óptimo en rendimiento y calidad para el trigo de invierno y anual, mientras que PRFNR logró un rendimiento superior para el maíz de verano. En consecuencia, en sistemas de doble cultivo de maíz-trigo en secano, se debería recomendar un patrón de siembra EYRFBR para la producción de trigo de alto rendimiento y alta calidad; sin embargo, el patrón de siembra PRFNR es más adecuado para la producción de maíz de verano.