A palma forrageira é espécie importante para alimentação animal em regiões com clima seco. Existem poucas informações sobre a adubação com ureia protegida no cultivo da palma forrageira de sequeiro em solos arenosos de região da savana brasileira, o uso desse adubo pode melhorar a eficiência da adubação nitrogenada para essa planta quando cultivada nestas condições ambientais. O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial forrageiro de Nopalea cochenillifera variedade Doce em solo arenoso e condições de sequeiro da savana brasileira, adubado com ureia em comparação ao uso da ureia protegida com diferentes doses. Foi adotado um delineamento em blocos casualizados, em um arranjo fatorial 2 × 4 × 2, os fatores corresponderam de duas fontes de nitrogênio (ureia e ureia protegida por polímeros, N+), quatro doses de nitrogênio (0, 60, 120 e 240 kg ha-1 ano) e duas colheitas (ano I e ano II). As plantas foram avaliadas após um ano de cultivo, em cada ano de avaliação, quanto as características de crescimento, produção, composição química e mineral, e valor nutritivo. O número de cladódios não foi influenciado pela fonte de nitrogênio, entretanto, com relação as doses de N, houve aumento linear crescente. A dose de 240 kg ha-1 proporcionou maior emissão de unidades de cladódios por planta-1, respectivamente, para N+ e ureia. Para a produção de massa verde, massa seca e capacidade de suporte, a fonte de nitrogênio não influenciou nos resultados destas variáveis até a dosagem de 120 kg N ha-1 ano-1, porém a utilização da ureia convencional proporcionou resultado superior na dose de 240 kg ha-1, em relação a fonte N+. Foi observado efeito linear crescente em relação ao aumento das doses de nitrogênio para área do cladódio e altura da planta, com aumento de 19% e 40%, respectivamente, em relação à dose zero e a maior dosagem. A maior eficiência do uso do nitrogênio (EUN) foi encontrada na dose de 60 kg N ha-1 quando a dose de N é aumentada para 240 kg N ha-1 ocorre uma perda na EUN de 100% na eficiência do uso de N. Quanto ao valor nutricional, a palma forrageira adubada com ureia apresentou 11% no Ano I e 16% no Ano II a mais de carboidratos não fibrosos (CNF) quando comparamos com as plantas adubadas com a fonte N+. Os valores de CNF foram superiores em 3,5 g kg-1 MS quando a palma foi adubada com ureia no Ano I e com 5,4 g kg-1 MS no Ano II, esse mesmo comportamento foi observado para a fração A+B1. Os tratamentos com ureia apresentaram 12% no Ano I e 13% no Ano II a mais, da fração A+B1, quando comparados aos tratamentos adubados com N+. O uso da ureia convencional promove melhor resultados das características agronômicas e nutricionais da palma forrageira variedade Doce cultivada em solo arenoso de região da savana brasileira em cultivo de sequeiro, quando comparado ao uso da ureia protegida por polímeros.