Organic matter in Albaqualf as affected by managements irrigated rice cropping systems the South from Brazil

In the south region from Rio Grande do Sul State, in,Brazil, 950 thousand hectares of soils are cultivated with rice, an important agricultural activity in that region, under an irrigation (flooded) system, using different soil management techniques. Studies regarding the organic matter (OM) dynamic in these soils are incipient, so this work aimed to evaluate the effect of irrigated rice management systems on the composition and quality of the OM from an Albaqualf, as well as, to investigate the OM stabilization mechanisms in this soil. Soil samples were collected in a long-term field experiment (21 years), from the 0-0,025, 0,025-0,05, 0,05-0,10 and 0,10-0,20 meters. The treatments evaluated are: ST traditional rice crop system: one year with rice crop under conventional tillage and two years of fallow; APC continuous rice crop system under conventional tillage and weeds control with herbicides; APD no-tillage system with rye-grass in the winter and rice in the summer; SN soil under natural conditions with native grassland. Soil samples were submitted to OM physical fractionation, and total organic carbon (TOC) and C contend in fractions were determinate by dry combustion analyzer, and carbon stocks adjusted according to the equivalent soil s mass. The chemical and molecular characteristics from this soil and OM fraction were determined by FTIR spectroscopy, RMN 13C (CP/MAS), and laser-induced fluorescence. No-tillage rice/rye-grass succession system was efficient in maintenance or increase SOM stocks until 0.05m deph. Particulate fraction increase demonstrates a higher maintenance level for carbon, showing the feasibility of this conservative system to contribute to the soil quality. Occluded light OM fraction was not susceptible to the effects of tillage systems used in irrigated rice crop, demonstrating a lower efficiency of the OM physical protection in soil aggregates. This situation may be related to the flooded condition affecting aggregates process. The OM spectroscopy characterization demonstrates for the flooded soil that functional groups are similar to the oxided soils. However, the portion of the CO-aquil structures from the free light and occluded light OM fraction were increased (from 39% to 52%), demonstrating a low level of OM decomposition in the deficient drainege environment. The OM from APC system were more humified than OM from APD and SN systems, mainly in the superficial levels, due to the loss of light OM fractions during the soil tillage.A região sul do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, apresenta 950 mil hectares de solos de várzea, cultivados com arroz irrigado, em diferentes sistemas de manejo, constituindo uma das mais importantes atividades agrícolas para a região. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de sistemas de manejo de arroz irrigado sobre o conteúdo e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS) de um solo representativo da região, bem como, buscar um maior entendimento dos mecanismos de estabilização da MOS neste solo. Amostras de um Planossolo Háplico foram coletadas em um experimento de campo de longa duração (21 anos), nas profundidades de 0-0,025, 0,025-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m, nos tratamentos: STSistema tradicional de cultivo: um ano arroz (preparo convencional) e dois anos com pousio; APC- Sistema de cultivo contínuo de arroz (preparo convencional) e controle de invasoras com herbicida; APD- Sucessão azevém/arroz em plantio direto e SN- Solo mantido com vegetação natural. As amostras foram submetidas aos fracionamentos granulométrico e densimétrico e o teor de carbono do solo e das frações da MOS quantificados em analisador de combustão seca, corrigindo-se os estoques de carbono pela massa equivalente de solo. As características químicas e moleculares do solo e das frações da MOS foram determinadas por espectroscopia de FTIR, RMN 13C (CP/MAS) e fluorescência induzida por lazer. O uso do solo sob o sistema sucessão arroz/azevém em plantio direto mostrou-se eficiente na manutenção ou incremento dos estoques de MOS do solo, até a profundidade de 0,05 m, e o incremento da fração grosseira conferiu um maior índice de manejo de carbono (IMC), mostrando a capacidade deste sistema conservacionista em promover a qualidade do solo. A fração leve oclusa da MOS não foi sensível aos efeitos dos diferentes sistemas de manejo utilizados no cultivo do arroz irrigado, evidenciando uma baixa eficiência da proteção física da MOS por oclusão em agregados, o que pode estar relacionada à condição de má drenagem no processo de agregação deste solo. A caracterização espectroscópica da MOS do solo de várzea mostrou que seus grupos funcionais são semelhantes aos de solos oxidados, no entanto, a proporção de estruturas CO-alquil das frações leve livre e leve oclusa foram elevados (39 a 52%), evidenciando um baixo grau de decomposição da MOS no ambiente mal drenado. A MO do sistema APC apresentou se mais humificada do que a MOS dos sistemas APD e SN, principalmente nas camadas superficiais, refletindo as perdas das frações mais lábeis da MOS, pelo preparo do solo