Na região Sul do Brasil, é comum, no sistema plantio direto, o cultivo da aveia preta como cultura de cobertura antecedendo ao milho. No entanto, em situações de ausência ou de limitada adubação nitrogenada, esta sucessão pode restringir o rendimento de milho, decorrente do processo de imobilização do N. A adubação nitrogenada na cultura de cobertura, visando minimizar este efeito, ainda é uma prática pouco investigada. Este trabalho objetivou avaliar a influência de doses de N aplicadas na cultura da aveia sobre a decomposição e liberação de N dos resíduos e sobre o rendimento de milho cultivado em sucessão. O experimento foi realizado em 1998 e 1999, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (RS), em um Argissolo Vermelho distrófico arênico (Hapludalf). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições e 10 tratamentos, sendo sete com aveia preta (doses de N: 0, 40, 80, 120, 160, 200 e 240 kg ha-1), um com ervilhaca e dois com pousio. Em todos eles, foi cultivado o milho em sucessão, sem adubação nitrogenada, exceto em um dos pousios, no qual o milho recebeu, parceladamente, 160 kg ha-1 de N. A adubação com P e K e a correção da acidez foram as mesmas para todos os tratamentos. A avaliação da decomposição dos resíduos de aveia e de ervilhaca e da liberação de N para o milho foi realizada com o uso de sacos de decomposição em todos os tratamentos, à exceção dos pousios. As amostragens foram realizadas aos 0, 10, 20, 30, 50, 70, 90 e 110 dias, em 1998, e aos 0, 15, 30, 45, 65, 85, 105 e 125 dias, em 1999. Não houve diferença estatística na velocidade de decomposição dos resíduos de aveia adubada com doses de N, mesmo quando a relação C/N da fitomassa foi reduzida de 50 para 26. O N liberado pelos resíduos de aveia foi diretamente proporcional à dose de N utilizada. Embora tenha sido verificado efeito positivo da adubação nitrogenada aplicada na aveia sobre a nutrição e sobre o rendimento do milho cultivado em sucessão, nenhuma das doses avaliadas foi suficiente para alcançar o rendimento obtido no tratamento com pousio e N aplicado em cobertura no milho. Assim, mesmo que a adubação nitrogenada na aveia tenha contribuído para o incremento da disponibilidade de N à cultura em sucessão, o deslocamento total dessa adubação para a aveia não foi uma estratégia eficiente para atender plenamente à demanda do milho.