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Resumo: O estudo dos efeitos da variabilidade climática na agricultura pode auxiliar nas tomadas de decisão para a melhoria contínua da produtividade e sustentabilidade ambiental. O milho de segunda safra no Brasil tem participação significativa na economia, e sua produtividade está vinculada, entre outros fatores, à pontualidade da semeadura e ao teor de água no solo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito das épocas de semeadura em segunda safra no desempenho agronômico da cultura do milho em Tangará da Serra-MT, evidenciando a irrigação suplementar para semeaduras antecipadas, indicando a melhor época. O experimento foi realizado no ano agrícola de 2015/2016 com a cultivar de ciclo precoce AG 7088, em quatro épocas de semeadura (27/01/2016; 09/02/2016; 25/02/2016 e 11/03/2016), sob irrigação suplementar a 130% da evapotranspiração de referência (ET0) e sem irrigação, em delineamento experimental de blocos ao acaso com quatro repetições e parcelas de área útil de 7,2 m2. Foram avaliadas as características agronômicas para determinar o desempenho produtivo da cultura, em relação às épocas de semeadura em sistema irrigado e não irrigado. A semeadura realizada em 27/01 apresentou os melhores resultados de produtividade. A irrigação suplementar promoveu efeito sobre a produtividade nas épocas com restrição de chuvas (25/02/2016 e 11/03/2016).