Dynamics of organic matter of a sandy soil under cerrado turned into cropland converted to soybean and millet succession

O uso e o manejo de Neossolos Quartzarênicos podem influenciar a matéria orgânica do solo (MOS), mas a magnitude dessas alterações ainda é pouco pesquisada nas condições de Cerrado. O objetivo deste trabalho foi estudar as variações que ocorrem na MOS em um Neossolo Quartzarênico, por consequência da conversão da vegetação original para o uso agrícola e cultivo sequencial de soja e milheto em sucessão. Em uma área de cultivo comercial em Alto Garças, MT, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-5, 0-10, 0-20 e 0-40 cm, em talhões que estavam sob sucessão soja-milheto durante 1, 2, 6, 8 e 10 anos e, como referência da vegetação original, amostras foram tomadas em área adjacente sob Cerrado nativo. Foram determinados os teores de carbono orgânico total (COT), carbono e nitrogênio total e o teor de carbono nas frações ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e na matéria orgânica leve (MOL), além da relação isotópica do carbono na MOS. A conversão do Cerrado para cultivo agrícola elevou o teor de COT do solo, sobretudo em razão do aporte de MOL e fragmentos de carvão. O manejo desse solo com a sucessão soja-milheto, mesmo com o uso de gradagens pesadas, não causou reduções nos teores de COT, ao longo do tempo. Contudo, observou-se variação na distribuição do carbono nas diferentes frações da MOS ao longo do tempo de cultivo, indicando alterações significativas na qualidade da MOS. Notou-se aumento no percentual de carbono na forma de MOL e redução dos teores de carbono na forma de ácidos fúlvicos ao longo do tempo de cultivo, sugerindo a perda seletiva dos compostos mais solúveis. A relação isotópica do carbono do solo aumentou com o tempo de cultivo, indicando maior contribuição do carbono derivado do milheto para a manutenção dos teores de MOS. Os atributos da MOS relativos à camada de 0-20 cm foram mais sensíveis às variações em razão do tempo de cultivo do que os mesmos atributos avaliados nas demais camadas estudadas. As variáveis relacionadas ao fracionamento da MOS evidenciaram-se mais sensíveis às variações por causa do tempo de cultivo do que simplesmente do teor de COT do solo, apresentando o potencial de uso dessas variáveis como indicadores de qualidade do solo. The use and management of Quartzipsamments can influence soil organic matter (SOM), but the magnitude of these variations for the specific conditions in the Cerrado (savanna-like vegetation) is still poorly studied. The aim of this work was to study the variations in SOM in a Quartzipsamment, after the conversion of native vegetation to cropland (soybean-millet rotation). Soil was sampled from 0-5, 0-10, 0-20 and 0-40 cm depths of a commercial field in Alto Garças, Mato Grosso, Brazil, of plots under soybean- millet rotation in plots converted to croplands for 1, 2, 6, 8, and 10 years. Additionally, soil samples were taken from an adjacent area under native Cerrado (savanna) as a reference of the original vegetation. Total organic carbon (TOC), total C, total N, C content in humic and fulvic acids, light organic matter (LOM), and the SOM carbon isotope ratio were determined. The conversion of Cerrado to agriculture increased the soil TOC content, mainly due to the contribution of LOM and charcoal fragments. The management of this soil with soybean- millet rotation, despite the use of heavy disking, did not reduce the TOC levels over time. However a variation in the C distribution in the different SOM fractions was observed over time, indicating significant changes in the SOM quality. Over time, an increase was observed in light organic matter and a reduction in C contents in the form of fulvic acids, suggesting a selective loss of the more soluble C-compounds. The isotope ratio of soil C increased with time, indicating a higher contribution of C derived from millet, maintaining the SOM levels. The SOM properties in the 0-20 cm layer were more sensitive to variations as a function of cultivation time than the same properties in the other layers. Soil organic matter fractions were more sensitive to variations in function of cultivation time than the soil TOC content, showing the potential use of these variables as soil quality indicators.