A cultura de sorgo granífero no país é amplamente utilizada na alimentação animal. Através deste estudo, decidimos avaliar a micobiota e a ocorrência de ácido tenuazônico em grãos de sorgo cultivados em duas safras. Além disso, através de abordagem polifásica, caracterizamos cepas de E. sorghinum, bem como avaliamos os aspectos ecofisiológicos desta espécie. E. sorghinum foi o fungo mais prevalente nos de grãos de sorgo. O ácido tenuazônico foi detectado na totalidade das amostras avaliadas, com maiores níveis nos grãos cultivados na safra verão. Foi possível verificar considerável variabilidade genética nas cepas de E. sorghinum, apresentando-se como complexo de espécies filogenéticas. Avaliando os fatores abióticos ocorridos no campo, bem como acessando a ecofisiologia de E. sorghinum, foi possível verificar que condições quentes e úmidas são favoráveis a produção de ácido tenuazônico. Estes resultados alertam para presença de compostos tóxicos em grãos de sorgo cultivados no país, bem como contribuem com informações aplicáveis para o manejo desta cultura. / The culture of sorghum in Brazil is widely used in animal feed. The aim of this study was evaluate the mycobiota and occurrence of tenuazonic acid in sorghum grains cultivated in two sowing periods. In addition, through a polyphasic approach, we characterized strains of Epicoccum sorghinum, as well as evaluated the ecophysiological of this species. E. sorghinum was the most prevalent fungus in sorghum grains. Tenuazonic acid was detected in all the samples, with higher levels in the grains grown in the summer crop. It was possible to verify considerable genetic variability in the strains of E. sorghinum, presenting as a complex of phylogenetic species. By evaluating the abiotic factors occurring in the field, as well as the access to an ecophysiology of E. sorghinum, it was possible to verify that hot and wet conditions are favorable for tenuazonic acid production. These results indicate the presence of toxic compounds in sorghum grains cultivated in Brazil, as well as contribute with information for crop management.