Cultivos agrícolas em regime de sequeiro no semiárido brasileiro tem sua produtividade limitada por inúmeros fatores edafoclimáticos, dentre eles se destacam a precipitação pluvial pela sua irregular distribuição sazonal e as altas taxas de evapotranspiração observadas na região. O rendimento do milho, cultura de subsistência dos pequenos e médios produtores do Nordeste, é penalizado quando a depleção do armazenamento de água no solo provoca estresse hídrico nos períodos de pendoamento a enchimento dos grãos. Em vista da importância do conhecimento de ferramentas que estimem de forma indireta o conteúdo de água presente no solo e a demanda evapotranspirométrica da cultura esse estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o balanço hídrico de Thornthwaite e Mather (TM) adaptado para cultivos agrícolas e o método do Kc dual definido no boletim FAO-56 (FAO56), que permite estimar o conteúdo volumétrico de água no solo (θ). Dados da cultura e observações agrometeorológicas foram coletados em experimentos de campo na região de Arapiraca (latitude 09° 38,6' S, longitude 36° 40,3' W e altura 260 m e latitude 09°48'55,1'' S, longitude de 36°36'22,8'' W e altitude de 236 m) Alagoas, nos anos de 2005 e 2008. Utilizou-se o software OpenModel© para implementar os modelos de TM e FAO56, realizar análise estatística e ajustar os parâmetros que foram determinados em função das características da cultura e do solo. Tais como fração média da água disponível na zona radicular (f), coeficiente da cultura (Kc), coeficiente basal da cultura (Kcb), água facilmente evaporável (AFE) e profundidade da camada superficial do solo (ze). A análise estatística foi baseada no coeficiente de determinação (r²) entre a umidade estimada e observada, no índice de Nash-Sutcliffe (In) e no erro de estimativa. No ajuste dos coeficientes dos modelos, considerou-se o método Metropolis-Hastings. O conteúdo volumétrico simulado (θsim) após ajuste dos coeficientes dos modelos variou de 0,03 a 0,15 m³/m³ para TM e de 0,03 a 0,17 m³/m³ para FAO56, com erro de estimativa de até 9,97 e 11,44%, respectivamente, quando comparados ao conteúdo volumétrico observado (θobs). Os parâmetros ajustados apresentaram valores dentro da literatura encontrada, contudo Kcb ajustado teve redução de até 82,15%, penalizando a estimativa da evapotranspiração da cultura (ETc). Devido aos efeitos da histerese na curva de retenção da água, os métodos tiveram tendência de subestimar as estimativas de θ quando ocorre infiltração de água no solo após um período de estresse hídrico. Os métodos adaptados apresentaram precisão (r²) mínima de 0,80 (TM) e 0,74 (FAO) e exatidão (índice de Nash-Sutcliffe) mínima entre 0,80 (TM) e 0,73 (FAO), sendo assim recomendados para estimativas do conteúdo volumétrico de água no solo em cultivo de milho desde que seus parâmetros sejam previamente ajustados.