RESUMO
Spatial distribution of organic carbon and humic substances in irrigated soils under different management systems in a semi-arid zone in Ceará, Brazil Knowledge of the spatial variability in soil properties can contribute to effective use and management. This study was conducted to evaluate the spatial distribution of the levels of total organic carbon (TOC) and humic substances (humic acid (C-FAH), fulvic acid fraction (C-FAF), and humin fraction (C-HUM)) in an Ultisol under different land uses, located in the irrigated perimeter of Baixo Acaraú-CE, transition to semiarid Ceará. The distribution and spatial dependence of the humic fractions were evaluated using descriptive statistics, including semivariogram analysis and data interpolation (kriging). The TOC showed a pure nugget effect, whereas the other fractions showed moderate spatial dependence. Forested and banana cultivation areas showed similar distributions of C-FAH and C-FAF, due to the high input of organic matter (leaves and pseudostems) in the area of banana cultivation and the absence of soil disturbance in the forested area. Data interpolation (kriging) and mapping were useful tools to assess the distribution and spatial dependence of soil attributes.
O conhecimento da variabilidade espacial de atributos do solo pode contribuir para racionalizar seu uso e manejo. Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar a distribuição espacial dos teores de carbono orgânico total (COT) e das substâncias húmicas (fração ácido húmico (C-FAH), fração ácido fúlvico (C-FAF) e fração humina (C-HUM)) em um Argissolo Amarelo sob diferentes usos, localizado no perímetro irrigado do Baixo Acaraú-CE, transição para o semiárido do Ceará. As amostras simples foram coletadas em grade irregular com 100 pontos, na profundidade de 0,0 a 0,20 m. Foi avaliada a distribuição e a dependência espacial das frações húmicas por meio de estatística descritiva, semivariogramas e interpolação de dados (krigagem). Com exceção do COT, que apresentou efeito pepita puro, para as demais frações foi observada dependência espacial moderada. As áreas da cultura de banana e de mata apresentaram distribuição semelhante das frações húmicas, C FAH e C FAF, devido ao maior aporte de matéria orgânica (folhas e pseudocaule) na área de banana e ao não revolvimento do solo na área de mata. A interpolação dos dados (krigagem) e confecção de mapas foram ferramentas úteis para avaliar a distribuição e dependência espacial dos atributos do solo.
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Spatial distribution of organic carbon and humic substances in irrigated soils under different management systems in a semi-arid zone in Ceará, Brazil Knowledge of the spatial variability in soil properties can contribute to effective use and management. This study was conducted to evaluate the spatial distribution of the levels of total organic carbon (TOC) and humic substances (humic acid (C-FAH), fulvic acid fraction (C-FAF), and humin fraction (C-HUM)) in an Ultisol under different land uses, located in the irrigated perimeter of Baixo Acaraú-CE, transition to semiarid Ceará. The distribution and spatial dependence of the humic fractions were evaluated using descriptive statistics, including semivariogram analysis and data interpolation (kriging). The TOC showed a pure nugget effect, whereas the other fractions showed moderate spatial dependence. Forested and banana cultivation areas showed similar distributions of C-FAH and C-FAF, due to the high input of organic matter (leaves and pseudostems) in the area of banana cultivation and the absence of soil disturbance in the forested area. Data interpolation (kriging) and mapping were useful tools to assess the distribution and spatial dependence of soil attributes.
O conhecimento da variabilidade espacial de atributos do solo pode contribuir para racionalizar seu uso e manejo. Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar a distribuição espacial dos teores de carbono orgânico total (COT) e das substâncias húmicas (fração ácido húmico (C-FAH), fração ácido fúlvico (C-FAF) e fração humina (C-HUM)) em um Argissolo Amarelo sob diferentes usos, localizado no perímetro irrigado do Baixo Acaraú-CE, transição para o semiárido do Ceará. As amostras simples foram coletadas em grade irregular com 100 pontos, na profundidade de 0,0 a 0,20 m. Foi avaliada a distribuição e a dependência espacial das frações húmicas por meio de estatística descritiva, semivariogramas e interpolação de dados (krigagem). Com exceção do COT, que apresentou efeito pepita puro, para as demais frações foi observada dependência espacial moderada. As áreas da cultura de banana e de mata apresentaram distribuição semelhante das frações húmicas, C FAH e C FAF, devido ao maior aporte de matéria orgânica (folhas e pseudocaule) na área de banana e ao não revolvimento do solo na área de mata. A interpolação dos dados (krigagem) e confecção de mapas foram ferramentas úteis para avaliar a distribuição e dependência espacial dos atributos do solo.
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This study aimed to verify the influence of bioavailable phosphorus reservoir on the availability of this element to the plants. On the first stage, the bioavailable P content in 14 samples from some Brazilian soil classes with different vegetation, was determined. For this goal, an incubation essay (bioassay) was carried out in an environment with controlled temperature in a completely randomized block design with two replications. The same soil samples used in the bioassay were used in an experiment carried out in a greenhouse, using the same experimental design with three replications. The soils were cultivated with signal grass (Brachiaria decumbens, Stapf) during 42 days after seed germination. It was observed that the Po labile and the microbial P, together, presented a higher content when compared to the Pi labile in the majority of soil samples. It was also observed that the P accumulation in the aerial portion of Brachiaria decumbens was positively related to the bioavailable reservoir of this element. The soils that showed the highest organic phosphors acid soluble (Po H+) and total organic phosphorus (Pot) contents showed a higher P accumulation by the B. decumbens.
O presente trabalho objetivou verificar a influência do reservatório de fósforo (P) biodisponível sobre a disponibilidade deste elemento para as plantas. Na primeira etapa, foi quantificado o teor de P biodisponível em 14 amostras pertencentes a algumas classes de solos do Brasil, sob diferentes coberturas vegetais. Para tanto, foi montado um ensaio de incubação (bioensaio) em ambiente com temperatura controlada, em delineamento experimental em blocos ao acaso e duas repetições. As mesmas amostras de solos utilizadas no bioensaio foram empregadas em um experimento conduzido em casa-de-vegetação, utilizando-se o delineamento experimental blocos ao acaso com três repetições. Os solos foram cultivados com Brachiaria decumbens Stapf por um período de 42 dias após a germinação das sementes. Os teores de P orgânico lábil e P microbiano, juntos, foram maiores que o Pi lábil na maioria das amostras de solos. A acumulação de P na parte aérea da B. decumbens mostrou-se positivamente relacionada com o reservatório biodisponível deste elemento. Os solos que apresentaram teores mais elevados de P orgânico solúvel em ácido e P orgânico total proporcionaram maior acumulação de P pela B. decumbens.
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The evaluation of plant litter decomposition added to the soil by cover crops provides a better understanding of nutrient supply to crops of commercial interest. The objective of this study was to evaluate the decomposition rate and dynamics of release of N, P and K in crop residues from crop of soybeans grown in Oxisol under no tillage. The residues used were Congo grass (Brachiaria ruziziensis) and sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). The average production of Congo grass biomass + soybean was 6.1 Mg ha-1 and soybean + sorghum was 3.8 Mg ha-1. The dry matter decomposition and nutrient release were monitored at 15, 30, 60, 90, 120 days using bags containing residues deposited on the soil surface. A mathematical model was used to describe the litter decomposition and N, P, K release and the decomposition constant (k) and half-life (T1/2) were calculated. The values of T1/2 for dry matter were 154 and 258 days for Brachiaria + soybean and soybean + sorghum, respectively, in the dry season and 99 and 119 days in the rainy season. The nutrient with the lowest T1/2 was P, followed by K and N in both litters and evaluated at different times.
A avaliação da decomposição dos resíduos vegetais adicionados ao solo pelas plantas de cobertura permite uma melhor compreensão do fornecimento de nutrientes para as culturas de interesse comercial. O objetivo do trabalho foi avaliar as taxas de decomposição e a dinâmica da liberação de N, P e K de resíduos culturais na entressafra da soja cultivada em Latossolo Vermelho, sob plantio direto. Os resíduos utilizados foram braquiária (Brachiaria ruziziensis R. Germ. & Evrard) e o sorgo (Sorghum bicolor L. Moench). A produção média de biomassa seca de braquiária + soja foi de 6,1 Mg ha-1 e do sorgo + soja foi de 3,8 Mg ha-1 . A decomposição da matéria seca e a liberação de nutrientes foram monitoradas aos 15, 30, 60, 90, 120 dias por meio de sacolas contendo resíduos culturais depositados na superfície do solo. Utilizou-se um modelo matemático exponencial negativo simples para descrever a decomposição dos resíduos e a liberação de N, P, K, sendo calculados a constante de decomposição (k) e o tempo de meia-vida (T1/2). Os valores de T1/2 da matéria seca foram de 154 e 258 dias para braquiária + soja e sorgo + soja, respectivamente, no período seco e de 99 e 119 dias no período chuvoso. O nutriente que apresentou o menor T1/2 foi o P, seguido por K e N nos dois resíduos avaliados e nas diferentes épocas.
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Impacts on the environment and soil biological activity result in changes in the processes of formation of biogenic and fisiogenic aggregates. Aiming to evaluate the influence on physical and biological genesis of aggregates of Cerrado soils and determine the main environmental factors that determine the characteristics of households in the area of production under integrated crop-livestock (ICL), was developed this study in Farm Cabeceira, Maracaju-MS, in areas of ICL. The areas evaluated were: Savana, pasture/maize, corn/cotton and cotton/soybeans being evaluated during the dry (May/2009) and rainy (March 2010) season. To identify the pathways of aggregation were used morphological patterns, and established three clusters: fisiogenic, biogenic and intermediates. The aggregates were analyzed for exchangeable cations, carbon and aggregate stability, soil was analyzed for the exchangeable cations, particle size fractionation of soil organic matter, oxidizable fractions of total organic carbon, particle size analysis and soil macrofauna. In all areas studied, in the dry season, the highest values were quantified aggregate intermediates, while in the rainy season, in general, no differences were observed aggregates formed by different routes in areas except cotton/soybeans. The aggregates showed positive correlation with biogenic carbon and were found in lesser amounts compared to
Impactos sobre o ambiente do solo e a atividade biológica resultam em alterações nos processos de formação de agregados biogênicos e fisiogênicos. Com o objetivo de avaliar a influência física e biológica na gênese de agregados dos solos do Cerrado, bem como determinar quais os principais fatores do ambiente que determinam as características dos agregados em área de produção sob sistema de integração lavoura-pecuária (ILP), foi desenvolvido esse trabalho na Fazenda Cabeceira, Maracaju- MS, em áreas de ILP. As áreas avaliadas foram: Cerradão, pasto/milho, milho/algodão e algodão/soja, sendo realizadas avaliações nas épocas seca (maio/2009) e chuvosa (março/2010). Para identificação das vias de agregação foram utilizados padrões morfológicos, sendo estabelecidos três tipos de agregados: fisiogênicos, biogênicos e intermediários. Os agregados foram analisados quanto ao complexo sortivo, carbono e estabilidade, o solo foi analisado quanto o complexo sortivo, fracionamento granulométrico da matéria orgânica do solo, frações oxidáveis do carbono orgânico total, análise granulométrica e macrofauna edáfica. Em todas as áreas estudadas, na época seca, foram quantificados os maiores valores de agregados intermediários, enquanto na época chuvosa, de maneira geral, não foram observadas diferenças dos agregados formados pelas diferentes vias nas áreas, exceto algodão/soja. Os agregados biog
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This work aimed to evaluate the remaining phosphorus tenors and correlate with the chemical, physical and mineralogical attributes in soils horizons developed from different parent materials in three topossequences in the municipality of Pinheiral, RJ. Were described and collected samples of surface horizons (A) and subsurface (B+C) from 14 soils profiles under pasture in three toposequences (T1, T2 and T3), being T1 under basalt, T2 under muscovite-biotite-gneiss and T3 under gabbro. Chemical and physical routine analyses as well as Al and Fe by sulfuric acid attack and X-ray fluorescence, Fed (dithionite-citrate-bicarbonate) and Feo (ammonium oxalate), clay specific surface (SS), clay and oxide mineralogy and remaining phosphorus (Prem), were taken. Variations in the Prem tenors were observed, which related to the nature of parent material, landscape position and soils development degree, which can be analyzed by the chemical, physical and mineralogical variations. The Prem tenors followed the order T2 > T1 = T3 in A horizons and T1 > T3 and T2 ~ T1 e T3 in B+C horizons. Negative correlations between Prem tenors with Fe2O3 (X rays) > Fed > SS > Feo in the A horizon and with Fe2O3 (sulfuric acid) > Fe2O3 (X rays) > clay > Fed > Feo in the B+C horizons, were observed. The principal components and hierarchical clustering analysis contributed to the joi
Este trabalho teve o objetivo de avaliar os teores do fósforo remanescente e correlacioná-los com os atributos químicos, físicos e mineralógicos em horizontes de solos formados a partir de diferentes materiais de origem em três topossequências no município de Pinheiral, RJ. Foram descritos e coletadas amostras de horizontes superficiais (A) e subsuperficiais (B+C) de 14 perfis de solos sob pastagem em três topossequências (T1, T2 e T3), sendo T1 sob basalto, T2 sob muscovita-biotita-gnaisse e T3 sob gabro. Foram realizadas as análises químicas e físicas de rotina, bem como Al e Fe pelo ataque sulfúrico e fluorescência de raios X, Fed (ditionito-citrato-bicarbonato de sódio) e Feo (oxalato ácido de amônio), superfície específica da argila (SE), mineralogia da argila e óxido, e fósforo remanescente (Prem). Variações dos teores de Prem foram observadas, as quais relacionadas à natureza do material de origem, posição na paisagem e grau de desenvolvimento dos solos, o que pode ser analisado pelas variações dos atributos químicos, físicos e mineralógicos. Os teores de Prem seguiram a ordem T2 > T1 = T3 no horizonte A e da T1 > T3 e T2 ~ T1 e T3 nos horizontes B+C. Foram observadas correlações negativas entre os teores de Prem com Fe2O3 (raios X) > Fed > SE > Feo nos horizontes A e com Fe2O3 (ataque sulfúrico) > Fe2O3 (raios X) > argila > Fed > Feo nos horiz
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The crop-livestock integration system (CLIS) associated to a no-tillage system (NTS) may increase mineralizable carbon, organic carbon and nitrogen of soil macroaggregates when compared with only NTS area, without grazing. The aim of this study was to quantify mineralizable carbon, total organic carbon (TOC) and nitrogen of macroaggregates in different land management systems in Cerrado region, Goias State. Were evaluated two areas with crop rotation: CLIS (Brachiaria+corn/bean/cotton/soybean) and NTS (sunflower/millet/soy/corn). A Cerrado area with natural vegetation was taken as reference for the original soil. Undisturbed soil samples were taken at 0-5 and 5-10 cm depth, and then incubated in laboratory in a randomized design. There were evaluated the amount of C-CO2 detached from each sample daily (up to 37 days) and total respiration of C-CO2 accumulated were also analyzed. Before and after incubation of soil aggregates (0 to 5 and 5 to 10 cm), the TOC, N and C/N were quantified. The CLIS area showed higher C-CO2 (0-5 cm) immediately after incubation when compared to other areas. At 7 days after incubation, in the three systems, there was an increase of C-CO2 liberation and, after the 25th day the microbial respiration was stabilized. Comparing the cultivated areas, CLIS showed higher C-CO2 accumulation and the highest TOC, N (before and after incubation), and lower C/N ra
A integração lavoura-pecuária (ILP) em sistema plantio direto (SPD) pode aumentar o teor de carbono mineralizável, carbono orgânico e nitrogênio dos macroagregados do solo quando comparada a áreas de SPD, sem pastejo. O objetivo deste trabalho foi quantificar o carbono mineralizável e os teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio (N) de macroagregados de Latossolo sob diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado Goiano. Foram avaliadas duas áreas com rotação de culturas: ILP (milho+braquiária/feijão/algodão/soja) e SPD (girassol/milheto/soja/milho). Uma área de Cerrado natural foi tomada como condição original do solo. Foram coletadas amostras indeformadas nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, sendo posteriormente incubadas em laboratório em delineamento inteiramente casualizado. Avaliou-se a quantidade de C-CO2 desprendida de cada amostra de agregados diariamente (até 37 dias) e, também, a respiração total de C-CO2 acumulada. Antes e após a incubação foram quantificados os teores de COT, N e a relação C/N. A área de ILP apresentou maiores valores de C-CO2 (0-5 cm) logo após a incubação quando comparada às demais áreas. Aos 7 dias após a incubação, nos três sistemas avaliados, observou-se um aumento na liberação de C-CO2 e, a partir do 25º dia ocorreu a estabilização da respiração microbiana. Entre as áreas cultivadas, a área de ILP apresentou maior acúmulo de C-CO2 e maiores
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The objective of this study was to evaluate the physical and chemical fractions of soil organic matter (SOM), as well as perform the spectroscopic analysis in ultraviolet-visible humic acid in a Oxisol under no-tillage system (NTS) with different years of implementation, and compare them to areas of native cerrado and pasture. Was evaluated five areas namely: native cerrado (CE), planted pasture (PA) with Brachiaria decumbens; NTS with 3 (NTS 3) years of implementation; NTS with 15 years (NTS 15) of implementation and NTS with more than 20 (NTS 20) years of implementation. The levels and total carbon stocks and humic fractions of SOM, increased with deployment time the NTS at all depths analyzed, with the humic fractions presented the following order: fraction fulvic acid > fraction humic acid > humin fraction. The results showed that depending on the time of implementation of the NTS was observed an increase of more stable fractions of humic substances and physical fractions of SOM, providing greater stability of this system. There is increasing the E4/E6 ratio of humic acids according on the time of implementation of the NTS, demonstrating an increase of aliphatic structures. The area evaluated PA had the lowest concentrations and inventories of humic fractions, carbon associated with minerals (CAM) and E4/E6 ratio, demonstrating to be in an advanced stage of degradatio
O objetivo deste trabalho foi avaliar as frações químicas e físicas da matéria orgânica do solo (MOS), bem como realizar a análise espectroscópica na região do ultravioleta-visível do ácido húmico em amostras de um Latossolo Vermelho sob sistema de plantio direto (SPD) com diferentes anos de implantação, e compará-las a áreas de cerrado nativo e pastagem. Foram avaliadas cinco áreas, a saber: cerrado nativo (CE) stricto sensu; pastagem plantada (PA) com Brachiaria decumbens; SPD com 3 (SPD3) anos de implantação; SPD com 15 anos (SPD15) de implantação e SPD com mais de 20 (SPD20) anos de implantação. Os teores e estoques de carbono total e das frações húmicas da MOS, aumentaram em função do tempo de implantação do SPD em todas as profundidades analisadas, tendo as frações húmicas apresentado a seguinte ordem: fração ácido fúlvico > fração ácido húmico > fração humina. Os resultados obtidos demonstraram que em função do tempo de implantação do SPD está ocorrendo um aumento das frações mais estáveis das substâncias húmicas e das frações físicas da MOS, proporcionando uma maior estabilidade deste sistema. Verifica-se aumento da relação E4/ E6 dos ácidos húmicos em função do tempo de implantação do SPD, demonstrando um aumento de estruturas alifáticas. A área PA avaliada apresentou os menores teores e estoques das frações húmicas, carbono associado aos minerais (CAM) e relaç
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The study of organic matter and its compartments and their relationship with management, aims to develop strategies for increasing their levels in soils and better understanding of its dynamics. This work aimed to evaluate the fractions of soil organic matter and their carbon stocks in different soil cover system in crop-livestock integration and native Cerrado vegetation. The study was conducted at the farm Cabeceira, Maracajú MS, sample area have the following history: soybean/corn + brachiaria/cotton/oat + pasture/soybean/formation of pasture/grazing, sampling was carried out in two seasons, dry (May/2009) and rainy (March 2010), in the dry season, crops present were: pasture, corn and cotton + brachiaria and in the rainy season were corn, cotton and soybeans, so the areas in the two evaluation periods were: pasture / maize + brachiaria / cotton, cotton / soybean area and a native of Savanna. Was performed to determine the exchangeable cations, particle size analysis, bulk density, organic carbon, particle size fractionation of organic matter of the soil with the quantification of particulate organic carbon (POC) and organic carbon associated with minerals (OCam). Was also quantified the carbon stock and size fractions. The area of pasture / maize showed higher carbon stock in the particulate fraction in the topsoil. The area of cotton / soy due to its lower clay, showed t
O estudo da matéria orgânica e seus compartimentos, e sua relação com o manejo, visa desenvolver estratégias para o aumento dos seus teores em solos cultivados e melhor compreensão de sua dinâmica. Este trabalho teve como objetivo avaliar as frações granulométricas da matéria orgânica do solo e seus respectivos estoques de carbono em diferentes coberturas do solo em sistema integração lavourapecuária e vegetação nativa de Cerrado. O trabalho foi desenvolvido na fazenda Cabeceira, Maracaju MS, as áreas amostradas possuem o seguinte histórico: soja/milho+braquiária/algodão/aveia+pasto/soja/formação do pasto/pasto, as amostragens foram realizadas em duas épocas, seca (maio/2009) e chuvosa (março/2010), na época seca, as culturas presentes eram: pasto, milho+braquiária e algodão e na época chuvosa eram milho, algodão e soja, assim, as áreas nas duas épocas de avaliação foram: pasto/milho, milho+braquiária/algodão, algodão/soja e uma área nativa de Cerradão. Foi realizada a determinação do complexo sortivo, análise granulométrica, densidade do solo, carbono orgânico, fracionamento granulométrico da matéria orgânica do solo com a quantificação do carbono orgânico particulado (COp) e do carbono orgânico associado aos minerais (COam). Foi também quantificado o estoque de carbono e das frações granulométricas. A área de pasto/milho proporcionou maior estoque de carbono na fração parti
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The no-tillage system (NTS) and more recently, the crop-livestock integration (CLI) are very used for grain production in the Cerrado biome. This, the soil organic matter (SOM) is one of the main components responsible for maintaining the quality of tropical soils. This study aimed to quantify the levels of total organic carbon (TOC), total nitrogen (total N), water soluble carbon (WSC) and carbon of humic fractions in areas with different land use systems in the Cerrado of Goias. The farming systems were used: CLI (brachiaria + corn/beans/cotton/soybean) and NTS (sunflower/millet/soybean/corn) andas a reference, area native Cerrado vegetation (Cerradão). We collected soil samples at 0-10, 10- 20, 20-30 and 30-40 cm. The contents of TOC, total N, WSC, humin fraction carbon (C-HUM), humic acid fraction (C-HAF) and fulvic acid fraction (C-FAF). The area of Cerradão had the highest TOC, total N, C-HUM and C-FAH in the surface layer (0-10 cm). The levels of WSC and humic fractions of SOM showed significant differences between the systems of land use and sampling depths. The highest levels of C-HAF were found in the area of CLI, at 0-10 and 20-30 cm. The CLI systems and NTS did not differ for the TOC and total N except for N in layer 20-30 cm. The system CLI favors the formation of C-HUM compared to the NTS. The CLI system leads to lower levels of WSC and higher C-FAF compared with
O sistema plantio direto (SPD) e mais recentemente, a integração lavoura-pecuária (ILP) são muito utilizados para produção de grãos no bioma Cerrado. Neste, a matéria orgânica do solo (MOS) é um dos principais componentes responsáveis pela manutenção da qualidade dos solos tropicais. Este trabalho objetivou quantificar os teores de carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (N-total), carbono solúvel em água (CSA) e carbono das frações húmicas em áreas com diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado goiano. Os sistemas agrícolas utilizados foram: ILP (milho+braquiária/feijão/algodão/ soja) e SPD (girassol/milheto/soja/milho) e como referência, área de vegetação nativa de Cerrado (Cerradão). Foram coletadas amostras de terra nas profundidades de 0-10; 10-20; 20-30 e 30-40 cm. Foram determinados os teores de COT, N-total, CSA, carbono da fração humina (C-HUM), fração ácido húmico (C-FAH) e fração ácido fúlvico (C-FAF). A área de Cerradão apresentou os maiores teores de COT, N-total, C-HUM e C-FAH na camada superficial (0-10 cm). Os teores de CSA e das frações húmicas da MOS apresentaram diferenças significativas entre os sistemas de uso do solo e as profundidades de amostragem. Os maiores teores de C-FAH foram encontrados na área de ILP, nas camadas de 0-10 e 20-30 cm. Os sistemas de ILP e SPD não apresentaram diferenças para o COT e N-Total, exceto para N na camada de 20-3