Existe uma ausência de pesquisas que propiciem uma melhor e mais precisa caracterização do percolado produzido nos aterros sanitários, considerando o comportamento dos seus constituintes no meio solo, águas superficiais e subterrâneas e plantas, visando acima de tudo novas técnicas de tratamento e disposição desse resíduo líquido no meio ambiente. Neste contexto, objetivou-se com o trabalho, analisar o efeito da aplicação de percolado de aterros sanitários (PATS), via sistema de irrigação por gotejamento, na qualidade do solo e no cultivo de girassol (Helianthus annuus L.) no semiárido brasileiro. Para realização deste trabalho, montou-se uma bancada experimental na Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA, Campus Mossoró-RN. Cada parcela experimental foi construída nas dimensões de 2,0 x 5,0 m, e com espaçamento de 2,0 m entre blocos e de 1,0 m entre parcelas do mesmo bloco, onde foi cultivado o girassol (Helianthus annuus L.), cultivar BRS 324, em solo classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico. Utilizaram-se os seguintes tratamentos: T1 – 100 % de água da rede de abastecimento (testemunha); T2 – 80 % água da rede de abastecimento e 20 % de PATS; T3 – 60 % água da rede de abastecimento e 40 % de PATS; T4 – 40 % água da rede de abastecimento e 60 % de PATS; e, T5 – 20 % água da rede de abastecimento e 80 % de PATS. Durante o período experimental, foram analisados, paralelamente as características químicas do solo e de produtividade da cultura, as características físico-químicas do percolado e da água da rede de abastecimento, e o desempenho das unidades de irrigação por gotejamento. Adotou-se o delineamento em blocos casualizados (DBC) com cinco tratamentos (T1, T2, T3, T4 e T5) e quatro repetições, e para a realização das análises estatísticas foi utilizado o programa computacional estatístico Sisvar 5.6. Os resultados indicaram que apenas a CE_es, P, Fe e Zn sofreram efeitos significativos das distintas dosagens de PATS aplicadas em interação com o tempo de aplicação e em relação as duas profundidades analisadas. As concentrações de N, Ca, Mg, Fe e Cd diminuíram consideravelmente no decorrer do tempo de amostragem. E ao longo do perfil do solo as concentrações pH, CE_es, N, P, Na, Ca, M.O., SB, CTC, t, V, PST, Mn, Zn e Pb diminuíram, ao longo do perfil do solo, e Fe aumentou. As concentrações de Cu, Ni e Cd foram praticamente constantes, as de K e Mg não apresentaram um padrão de variação, e as de Al³⁺, H+Al e m foram nulas. Já com relação à cultura, evidenciou-se que as variáveis AP, NF, DCaule, DCapítulo, Peso das sementes, P, Na, Mg, Fe, Mn, Zn e Pb apresentaram diferenças estatísticas significativas entre os tratamentos aplicados. Analisando as alterações no desempenho de sistema de irrigação por gotejamento, causadas pela aplicação de percolado de aterros sanitários, constatou-se que houve entupimento parcial dos gotejadores, onde o fato da regulagem do tempo e volume de irrigação por meio de válvulas alterou a pressão de serviço, diminuindo a deposição de sedimentos e formação de biofilme no interior das linhas gotejadoras. O tratamento que apresentou melhor resultado com relação às características vegetativas, de produção e composição do tecido vegetal do girassol foi o tratamento T2 (necessidade hídrica da cultura com 80% água de AA e 20% de PATS), e que, elevadas concentrações de PATS aplicadas no solo causam redução na sua qualidade e, consequentemente, diminuição na produção de biomassa dessa cultura e/ou elevadas concentrações no tecido vegetal.