Los suelos agrícolas presentan variación en sus propiedades químicas, físicas y biológicas, correspondiendo una parte de esta a la variabilidad natural y otra a la ocasionada por las prácticas agrícolas. En consecuencia, el rendimiento de los cultivos varía espacialmente, siendo el gran desafío actual predecir la forma y magnitud en que lo hacen y sus causas. El nitrógeno (N) es uno de los tres macronutrientes en la nutrición de maíz y sorgo, y uno de los nutrientes con más importante respuesta sitio-específica. El objetivo de este trabajo fue evaluar la respuesta en rendimiento de grano de maíz y sorgo a la fertilización nitrogenada en ambientes de diferente potencial dentro de una chacra. El estudio se realizó en cuatro sitios en el verano 2014/15 y 2015/16, y en cada sitio se diferenciaron tres ambientes definidos según su historial de rendimiento y características de suelo que determinan a priori diferente potencial: un ambiente con mayor potencial (A), un ambiente con menor potencial (D) y un ambiente con un comportamiento variable (B). El ensayo consistió en tres franjas de diferente dosis de N, dispuestas de manera que las franjas atravesasen los diferentes ambientes con tres repeticiones (nueve franjas). Las dosis de N en el momento de la prescripción fueron: 0, 48 y 104 kg ha⁻¹ en tres sitios y 0, 44 y 110 kg ha⁻¹ en el restante. En la dosis más baja de N, común a todos los ambientes, el rendimiento en grano fue significativamente diferente entre los distintos ambientes. En todos los sitios se encontró respuesta diferencial a dosis de N, siendo mayor la respuesta en los ambientes de bajo potencial. Algunos de estos ambientes presentaron menor valor de Potencial de Mineralización de N (PMN). En tres de los cuatro sitios se observaron diferencias en el rendimiento alcanzado con las máximas dosis de N, aunque no fue clara la asociación con ambientes clasificados como de mayor o menor potencial. Si bien en todos los sitios se constató una mayor respuesta al agregado de N en ambientes de bajo potencial, en la mitad de los sitios el rendimiento final logrado con las máximas dosis de N fue mayor en los denominados como alto potencial.