A cana-de-açúcar é a cultura mais promissora entre as produtoras de biocombustíveis renováveis, cujas maiores limitações à produtividade estão relacionadas principalmente à disponibilidade adequada no solo de água e nutrientes, em especial nitrogênio. O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta da cana-de-açúcar (cana-planta), em produtividade de colmos e de açúcar total recuperável (ATR), à aplicação de diferentes níveis de reposição hídrica (RH) e de nitrogênio. O experimento foi conduzido em vasos plásticos, contendo uma mistura de 120 litros de solo (Latossolo Vermelho distrófico) com esterco bovino curtido, na proporção 3:1 v/v. Os vasos foram dispostos a céu aberto em área experimental pertencente ao Instituto Federal Goiano, Rio Verde, GO. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com três repetições, analisado em parcelas subdivididas 3x4, cujos tratamentos foram à combinação de três níveis de reposição hídrica (75, 50 e 25% da água disponível) por gotejamento superficial e quatro doses de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-1, equivalentes para vaso), na forma de ureia. Por ocasião da colheita, foram determinadas as variáveis altura da planta (AP), produtividade de colmos (PC) e açúcar total recuperável (ATR). Os diferentes níveis de reposição hídrica e adubação nitrogenada não influenciaram significativamente nenhuma das variáveis produtivas avaliadas. A reposição hídrica influenciou significativamente a altura da planta da cana-de-açúcar.