O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito de níveis de palha de milho e da mistura formulada atrazine e metolachlor no controle de plantas daninhas na cultura de milho, em sistema de plantio direto. O ensaio foi realizado num Latossolo Vermelho distrófico, argiloso, fase cerrado, sendo a dessecação do mato feita com glyphosate, 15 dias antes do plantio. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e com três repetições. Antes do plantio do milho, distribuíram-se cinco níveis de palha de milho (0, 3, 6, 9 e 12 tha-1), nas parcelas, de modo uniforme. Nas subparcelas, após o plantio, foram considerados dois tratamentos referentes a herbicida: ausência de herbicida ou a dose de 6,0 Lha-1 de atrazine, e metolachlor (1.200+ 1.800gha-1). Avaliou-se o número das plantas daninhas, por espécie, aos 26 e 41 dias após o plantio. O número total de plantas daninhas foi reduzido significativamente pelos níveis de palha, independentemente da presença do herbicida e da época de avaliação. O herbicida não apresentou efeito significativo na primeira época de avaliação; entretanto, na segunda, a redução no número total de plantas daninhas foi de, aproximadamente, 53% em relação às parcelas que não o receberam. A população total de planta daninha foi significativamente superior na segunda avaliação, na ausência do herbicida. Na presença do herbicida, não houve diferença significativa na população total de invasoras entre as duas épocas de avaliação.