Compreende-se por matéria orgânica do solo todo o carbono orgânico presente
na forma de resíduos frescos ou em diversos estágios de decomposição, compostos humificados e materiais carbonizados, associados ou não à fração mineral; assim como a porção viva, composta por raízes e pela micro, meso e macrofauna. Entretanto, esta é uma conceituação teórica e na maioria das vezes o que se convenciona chamar de matéria orgânica do solo compreende somente parte dos componentes citados, dependendo enormemente do preparo da amostra e da metodologia utilizada na determinação (ROSCOE e MACHADO, 2002).
O reservatório global de carbono (C) do solo de 2500 gigatons (Gt) inclui cerca de 1550 Gt de carbono orgânico e 950 Gt de carbono inorgânico. O reservatório de C do solo é 3.3 vezes o tamanho do reservatório atmosférico (760 Gt) e 4.5 vezes o tamanho do reservatório biótico (560 Gt). O reservatório de carbono orgânico do solo até 1m de profundidade está, predominantemente, em uma faixa predominante de 50 a 150 tons/ha porém alcança de 30 tons/ha em regiões de clima árido até 800 tons em solos orgânicos de regiões frias (LAL, 2004). A fertilidade integral de um solo agrícola relaciona-se tradicionalmente com seu conteúdo em matéria orgânica. Entretanto, nas últimas décadas, a função da matéria orgânica foi relegada e a sua utilização restrita às terras “marginais” de agricultura de subsistência. Atualmente, devido à problemática gerada pela intensificação do uso do solo, volta a reconhecer-se à matéria orgânica a função que lhe corresponde na manutenção da sustentabilidade – produtiva, funcional e ambiental – do agrossistema (LABRADOR MORENO, 1996).
A matéria orgânica é um componente fundamental para a manutenção da qualidade do solo, estando envolvida em diversos processos físicos, químicos e biológicos. Desequilíbrios no seu suprimento e alterações nas taxas de decomposição podem provocar a sua redução em solos sob cultivo, desencadeando processos de degradação (ROSCOE & MACHADO, 2002). A conversão da floresta e a mudança no
uso do solo nos trópicos são os principais fatores, na agricultura tropical, que levam a perdas nos estoques de C e aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera. Práticas agrícolas que envolvem remoção da fitomassa acima do solo levam à redução nos estoques de C no ecossistema, em conseqüência da colheita com a
subseqüente queima e decomposição, perda de C do solo como CO2, e perda de C do
solo por erosão (MUTUO et al., 2005).
O saldo de carbono orgânico do solo é alcançado com o equilíbrio de ganhos e perdas. A conversão de ecossistemas naturais para agrícolas causa declínio do carbono orgânico do solo de 60% em solos de regiões temperadas e de 75% ou mais em solos cultivados dos trópicos. Alguns solos têm perdido de 20 a 80 tons de C/ha, principalmente emitidos para a atmosfera. O declínio severo do carbono orgânico degrada a qualidade do solo, reduz a produtividade de fitomassa pelas plantas e impacta adversamente a qualidade da água. Esse declínio da matéria orgânica pode ser exacerbado pelo aquecimento global projetado (LAL, 2004).
Como um resultado da degradação solo, incluindo a perda de nutrientes, biodiversidade, erosão, compactação e a perda associada de matéria orgânica, há uma necessidade de adotar práticas de manejo do agroecossistema mais sustentáveis (OELBERMANN et al., 2006). Mutuo et al. (2005) consideram haver necessidade de desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis para manter e melhorar o teor de C orgânico do solo enquanto mitiga a degradação e as emissões de gases de efeito estufa. Adicionalmente, solos agrícolas têm tornado-se crescentemente importantes no
seqüestro de C para a mitigação do CO2 atmosférico. O seqüestro de C no solo pode
ser alcançado pela adoção de práticas de manejo e conservação tais como cultivo reduzido, cultivo mínimo, rotação de culturas, culturas de cobertura e manejo de resíduos. Em SAFs, a quantidade e qualidade dos resíduos de poda das árvores ou da liteira influenciam a agregação do solo e os aumentos nos níveis de matéria orgânica do solo, proporcionando um caminho para o seqüestro de C no solo a longo prazo (OELBERMANN et al., 2006).
A humificação e a mineralização dos restos orgânicos dependem tanto da natureza destes, como das características do meio. Desta maneira, serão os fatores externos, como o clima, o solo, a ação humana e internos, como a composição do
material orgânico, que irão dirigir e definir estes processos (LABRADOR MORENO, 1996). As mudanças no carbono orgânico do solo com a mudança no uso e manejo podem ser parcialmente explicadas pelo modo como o C é alocado em diferentes frações da matéria orgânica do solo (TAN et al., 2007).
A conversão de florestas em SAFs promoveriam perdas de C, embora menos do que se outros sistemas agrícolas fossem estabelecidos. Se, por outro lado, as vastas áreas de solos degradados fossem convertidas em SAFs, o estoque de C poderia ser aumentado (MONTAGNINI; NAIR, 2004; MUTUO et al., 2005). Nos trópicos úmidos, SAFs podem seqüestrar C na vegetação, aumentando o tempo médio de estoque de C no campo e elevando-o para mais de 60 Mg de C/ha. Contudo, o potencial para seqüestro de C nos 20 cm superficiais do solo é menor, e da ordem de 25 Mg C/ha, do que na vegetação (MUTUO et al., 2005).
A capacidade de dreno e permanência de C no solo estão relacionadas ao teor e mineralogia da argila, estabilidade estrutural, posição na paisagem, regimes de umidade e temperatura, e a habilidade para formar e manter microagregados estáveis (LAL, 2004).
Em pesquisa realizada por Tan et al. (2007) foi concluído que a perda de C
orgânico do solo pela conversão da floresta para agricultura poderia ser atribuída à redução nas frações leve e pesada, enquanto que o ganho de C seguindo a conversão de cultivo convencional para pousio poderia ser atribuído ao aumento na fração leve. Para estes autores, as menores quantidades da fração leve nas classes de macroagregados em sítios de cultivo convencional, em comparação com sítios florestais em pousio, sugerem que o cultivo desfaz estes agregados, em particular, e liberam a fração leve protegida que é subseqüentemente oxidada. A recuperação da matéria orgânica do solo nos SAFs e a acumulação de nutrientes importantes, tal como o N, não são bem compreendidas. A extensão e a duração da instabilidade de nutrientes após a conversão da floresta, e durante rotações agroflorestais prolongadas, requerem mais estudos (ISAAC et al., 2005).