Técnicas sustentáveis de manejo na cultura do milho são necessárias, visando aumento de produtividade, minimizando custos e impactos ambientais. Objetivou-se com este trabalho avaliar diferentes coberturas vegetais (milheto, crotalária, guandu, milheto + crotalária, milheto + guandu e pousio), doses de N (0; 40; 80 e 120 kg ha-1) com e sem a inoculação de sementes com Azospirillum brasilense na cultura do milho, na região do Cerrado. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial 6x4x2, constituindo 48 tratamentos, com 4 repetições. O estudo foi realizado no município de Selvíria-MS. As coberturas vegetais, exceto o guandu no primeiro ano e pousio no segundo, produziram quantidade adequada de resíduo (6 t ha-1) para manter o sistema plantio direto na região de Cerrado, com destaque ao tratamento com milheto + crotalária. As produtividades de milho em sucessão à guandu e milheto + crotalária foram superiores. Em área de sistema plantio direto estabilizada, o fornecimento de nitrogênio via fertilizante, possibilita aumento de produtividade até a dose de 114 kg ha-1 de N. A inoculação com Azospirillum brasilense via semente, propiciou menor população final de plantas, altura de plantas e a massa de mil grãos.