O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de combinações de doses de nitrogênio, fósforo e potássio sobre a produção de matéria seca e composição química de Brachiaria brizantha cv. MG-4. O experimento foi composto por 16 tratamentos de NPK, conforme matriz experimental Plan Puebla II, distribuídos em delineamento inteiramentecasualizado com cinco repetições. Utilizou-se um Argissolo Vermelho-Amarelo Distrófico Arênico e, como fonte de N, P e K, foram utilizados sulfato de amônio e uréia, superfosfato triplo e cloreto de potássio, respectivamente. O material coletado foi separado em colmo e folha, e pré-seco para a determinação da produção matéria seca de folhas (MSF), colmos (MSC) e total (MST), teor de proteína bruta (PB), N, P e K. A adubação promoveu incremento na produção da B. brizantha cv. MG-4, cujas doses de 360-370-360 g vaso-1 de NPK, respectivamente, proporcionaram 95% da maior produção de MST observada. As produtividades máximas foram nas doses de 373, 407 e 317 mg dm-3 de N de solo para MST, MSF e MSC, respectivamente. As doses de N proporcionaram incrementos nos teores de PB das folhas. As adubações fosfatada e nitrogenada proporcionaram aumento na quantidade acumulada de N, P e K na B. brizantha cv. MG-4.The objective of this work was to evaluate the effects of combinations of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) on the dry matter yield and chemical composition of Brachiaria brizantha cv. MG-4. The experiment consisted of 16 combination levels of NPK, according to experimental matrix Plan Puebla II, in a completely randomized design with five replications. It used a dystrophic RedYellow Sand-Argisol; ammonium and urea sulfate, triple super phosphate and potassium chloride were used as sources of N, P and K, respectively. The harvested material was separated into leaves and stem and submitted to dry matter yield (DMY) evaluations of the aerial part, crude protein (CP) and determination of the contents of N, P and K. In general, fertilization promoted beneficial effects on the grass, whose level of 360-370-360 g pot-1 of NPK, respectively, provided 95% of the highest total DMY. The maximum yields were obtained with the application of 373, 407 and 317 mg dm-3 of N for total, leaf, and stem DM, respectively. The levels of N led to increased levels of leaf CP. The concentrations of leaf CP were higher than the concentration found in the stems.