Los cultivos de cobertura en sistemas de siembra directa pueden alterar el N mineral del suelo e influir en la eficiencia del uso de fertilizante N (EFUN) del maíz subsiguiente. La hipótesis de este trabajo es que los sistemas de siembra directa con cultivos de cobertura afectan el nitrato, el amonio y la EFUN del maíz en el Cerrado brasileño. El objetivo fue evaluar el efecto de la mineralización de los cultivos de cobertura en el N mineral del suelo y la EFUN del maíz en un sistema de siembra directa, con y sin fertilización de N. El experimento se organizó en un diseño de bloques aleatorizados con parcelas divididas. Las parcelas estaban representadas por cultivos de cobertura (Cajanus cajan, Crotalaria juncea, Raphanus sativus y Mucuna aterrima). Las subparcelas consistieron en la aplicación (WN) o no aplicación (NN) de fertilización de N al maíz. Se muestreó el suelo en seis capas (hasta 60 cm) al final (abril) y al comienzo de la temporada de lluvias (noviembre). El NH4+ fue más bajo para todos los cultivos de cobertura y la gestión WN y NN en abril. El NO3- difería entre estaciones y cultivos de cobertura en WN y NN. La concentración de lignina y la absorción de N de M. aterrima fueron las más altas en comparación con otras especies. La mayor EFUN se observó en R. sativus, mostrando una mayor dependencia del fertilizante. En un sistema de siembra directa con cultivos de cobertura, la fertilización de N necesita ser mejorada, considerando la mineralización.