ABSTRACT The efficiency of nitrogen use by oats in association with climatic conditions is fundamental to the development of more sustainable managements with yield and quality. The objectives of this study were to define the agronomic efficiency of nitrogen by the ratio of the dose provided and product obtained, estimate the maximum technical efficiency of the nutrient on grain yield; and for the optimum dose, simulate the expression of the straw and industry yields, protein and total fiber in different conditions of the agricultural year in a soybean/oat system. The study was conducted from 2011 to 2016, in Augusto Pestana, RS, Brazil, in a randomized block design with four repetitions in a 4 x 2 factorial referring to nitrogen doses (0, 30, 60 and 120 kg ha-1) and oat cultivars (Barbarasul and Brisasul) in a soybean/oat system. Nitrogen increased grain, straw, and industry yields and total grain protein, with agronomic efficiency of 7.8, 19.7 and 3.3 kg ha-1 and 0.10 g kg-1, respectively, with reduction of the total fiber in 0.05 g kg-1 per kg of N supplied. The dose of maximum technical efficiency in the expression of grain yield is dependent on the weather conditions during cultivation. In general, the maximum efficiency of grain productivity was obtained with 86 kg ha-1 of N, with linear equations showing increased productivity of straw and industry yield, total protein, and reduction of the fiber content of oat grains by nitrogen use.RESUMO A eficiência do nitrogênio na aveia associada às condições climáticas são fundamentais no desenvolvimento de manejos sustentáveis com produtividade e qualidade. Objetivou-se neste estudo definir a eficiência agronômica do nitrogênio pela relação dose fornecida e produto obtido, estimar a máxima eficiência técnica do nutriente na produtividade de grãos, e pela dose ideal, simular a expressão da produtividade de palha e de indústria, proteína e fibra total em diferentes condições do ano agrícola no sistema soja/aveia. O estudo foi conduzido de 2011 a 2016, em Augusto Pestana, RS, em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições em esquema fatorial 4 x 2 referente a doses de nitrogênio (0, 30, 60 e 120 kg ha-1) e cultivares de aveia (Barbarasul e Brisasul) no sistema soja/aveia. O nitrogênio incrementa a produtividade de grãos, de palha, de indústria e o teor de proteína dos grãos, com eficiência agronômica de 7,8, 19,7 e 3,3 kg ha-1 e 0,10 g kg-1, respectivamente, com redução na fibra total de grãos de 0,05 g kg-1 por kg de N fornecido. A dose de máxima eficiência técnica na expressão da produtividade de grãos depende das condições de cultivo. Em geral, a máxima eficiência de produtividade de grãos é obtida com 86 kg ha-1 de N, com equações lineares que mostram acréscimos da produtividade da palha e de indústria e a proteína total, e redução do teor de fibras dos grãos de aveia pelo uso do nitrogênio.