Los modelos empíricos podrían ayudarnos a comprender el proceso de descomposición de residuos vegetales y liberación de nutrientes en el suelo. El objetivo de este estudio fue determinar un modelo apropiado para describir la descomposición de los residuos de la cobertura de vicia villosa (Roth) y centeno (L.) y la liberación de nitrógeno (N). Los datos relacionados con la pérdida de masa de los residuos de la cobertura tanto sobre como bajo el suelo y la liberación de N durante un máximo de 2633 días acumulativos de descomposición (112 días) después de la instalación de las bolsas de residuos se obtuvieron de dos experimentos de sistemas de cultivo, un estudio de un año realizado en 2015 y un estudio de dos años durante 2017 a 2018 en el entorno subtropical húmedo del sur de IL, EE. UU. Se ajustaron seis modelos exponenciales y dos modelos hiperbólicos a los datos de porcentaje de masa y N restante para encontrar el que tuviera el mínimo criterio de información de Akaike (AIC) y la suma residual de cuadrados. Los modelos exponenciales de un solo parámetro modificado y los modelos hiperbólicos de dos o tres parámetros cumplieron mejor con los criterios de selección asumidos para los residuos de la cobertura tanto sobre como bajo el suelo, respectivamente. El ajuste de un modelo exponencial doble a los datos combinados de porcentaje de masa y N restante identificó dos reservorios de masa y N, uno rápido y otro lento con diferentes constantes de velocidad. Un modelo exponencial doble de cinco parámetros con una asíntota cumplió con los criterios preestablecidos y superó todas las pruebas para población normalmente distribuida, varianza constante e independencia de los residuos a un nivel de significancia de alfa = 0.05 cuando se ajustó a los datos combinados de la masa de los brotes de vicia villosa y el N restante. Sin embargo, un modelo hiperbólico de dos parámetros y un modelo hiperbólico asintótico de tres parámetros proporcionaron el mejor ajuste a los datos combinados de la masa de los brotes de centeno y el N restante, respectivamente. Ambos modelos de descomposición hiperbólica mostraron un buen ajuste para la descomposición de masa bajo el suelo y la liberación de N para ambas coberturas vegetales. El centeno tuvo un ajuste peor que la vicia villosa para la masa y el N restante tanto de la masa sobre como bajo el suelo. Los modelos de descomposición mejor seleccionados pueden usarse para estimar las tasas de descomposición y liberación de N de la vicia villosa y el centeno, tanto sobre como bajo el suelo, en un entorno similar.