Soil management effect on organic matter in a flooded soil under rice in Southern Brazil

Solos de várzea representam um importante depósito de C atmosférico, cujo efeito de práticas agrícolas na dinâmica da matéria orgânica (MO) necessita ser mais bem entendido. Este estudo foi realizado em experimento de longa duração (11 anos), localizado na Estação Experimental do Arroz de Cachoeirinha (RS), e teve como objetivo avaliar o efeito do sistema plantio direto (SPD) nos estoques de C orgânico, na labilidade da MO e na proteção física da MO em agregados de um Gleissolo Háplico (200 g kg-1 de argila) cultivado com arroz (Oriza sativa L.) irrigado por inundação, em comparação ao sistema de preparo convencional (SPC). O estoque de C orgânico da camada de 0–20 cm não foi afetado pelos sistemas de manejo de solo (38,39 Mg ha-1 no solo em SPC e 37,36 Mg ha-1 em SPD), o que indica que as taxas de decomposição da MO nesse ambiente anaeróbio não foram influenciadas pelo revolvimento do solo. A labilidade da MO nesse solo de várzea, avaliada pela razão C orgânico particulado (COP)/C orgânico associado aos minerais, foi bem superior à labilidade normalmente verificada em solos aerados e, na média da camada de 0–20 cm, não foi alterada pelos sistemas de manejo de solo (0,24 em SPC e 0,28 em SPD). O aumento da fração leve-oclusa (FLO) foi apenas uma pequena proporção (9 %) do aumento do teor de C orgânico total no SPD, em comparação ao SPC, na camada superficial (0–5 cm), indicando que a proteção física da MO no interior de agregados foi pouco expressiva na estabilização da MO neste ambiente de drenagem restrita. Isso se deve, provavelmente, à efêmera agregação e, ou, à facilidade de acesso dos microrganismos e de suas enzimas à decomposição da MO intra-agregados nesse solo devido à saturação por água.Flooded soils are important sinks of atmospheric C, hence the effect of agricultural practices on their organic matter (OM) dynamics should be better understood. This study was carried out in an 11 year experiment at IRGA (Instituto Rio Grandense do Arroz) experimental station in Cachoeirinha, Rio Grande do Sul, southern Brazil. The main objectives of this study were to evaluate the effect of no-tillage (NT) on organic C stocks, on OM lability and on the physical protection of OM in soil aggregates of a Gleysol (200 g kg-1 clay) cultivated with paddy rice (Oryza sativa L) in comparison to conventional tillage (CT). Organic C (0–20 cm) was not affected by soil management systems (38.39 Mg ha-1 in CT soil and 37.36 Mg ha-1 in NT soil) indicating that decomposition rates of OM in this anaerobic environment were not influenced by soil disturbance. The lability of OM in this flooded soil, calculated by the ratio of particulate organic C (POC)/mineral-associated organic C was higher than the values usually verified for well-drained soils of subtropical regions and, in the 0–20 cm soil layer, C was not affected by soil management systems (0.24 in CT and 0.28 in NT). The increase of the occluded light OM fraction (intra-aggregate light fraction) was only a small proportion (9%) in relation to the total organic carbon increase in NT, compared to CT, in the surface layer (0–5 cm). These data suggest that the physical protection of OM in soil aggregates was not an important mechanism of OM stabilization in this environment of restrained drainage. The reason is probably the weak soil aggregation and/or the easy access of microorganisms and their enzymes to the decomposition of the intra-aggregate OM pool due to the soil saturation by water