O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficácia do flumioxazin aplicado sobre o solo e em associação com a palha de cana-de-açúcar, seguido de diferentes períodos sem ocorrência de chuvas. O experimento foi conduzido em vasos em casa-de-vegetação, no município de Botucatu/SP. Os vasos foram preenchidos com solo e as plantas daninhas Brachiaria decumbens, Digitaria horizontalis, Ipomoea nil, Ipomoea grandifolia, Bidens pilosa e Sida rhombifolia, foram semeadas e em seguida cobertos ou não com palha de cana-de-açúcar, dependendo do tratamento utilizado. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 4 x 2, sendo os fatores, quatro períodos sem ocorrência de chuvas, 1, 15, 30 e 60 dias e dois posicionamentos do produto, sobre o solo sem palha e sobre a palha de cana-de-açúcar. Foram realizadas avaliações de controle aos 14, 28 e 42 dias após a ocorrência da chuva. De maneira geral, pode-se observar que a aplicação do flumioxazin sobre o solo ou sobre a palha de cana-de-açúcar promoveu bons níveis de controle das plantas daninhas. Foram observadas reduções nos níveis de controle para algumas espécies de plantas daninhas, quando o produto foi exposto ao período de 60 dias sem ocorrência de chuvas.