Os diferentes sistemas de preparo provocam alterações nas propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, podendo requerer modificações no manejo e nas recomendações de adubação e calagem. Este trabalho avaliou os efeitos dos sistemas de preparo sobre as propriedades químicas e físicas do solo, em um experimento instalado em 1985. A área experimental vem sendo cultivada com culturas anuais em seis sistemas de preparo: semeadura direta (SD), arado de discos (AD), arado de aivecas (AA), grade pesada (GP), grade pesada + arado de discos (GP + AD) e grade pesada + arado de aivecas (GP + AA). O delineamento utilizado foi de blocos completos casualizados, com quatro repetições. As amostragens foram realizadas após a cultura do milho (safra 2001/02), nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. As amostras de solo foram submetidas às análises químicas e físicas e as médias comparadas pelo teste de Tukey. Os sistemas de preparo influíram nas propriedades químicas e físicas do solo, com a maior parte das diferenças ocorrendo entre a SD e os demais sistemas. A densidade do solo foi superior na SD, em relação à dos demais tratamentos. Houve incremento nos valores de MO, pH, CTC efetiva, Ca2+, Mg2+, K e P, na camada superficial da SD, em relação às demais profundidades. A semeadura direta apresentou valores de Al3+ inferiores aos dos demais tratamentos, na camada de 0-5 cm de profundidade, e superiores aos dos tratamentos AD, GP e GP + AA, na camada de 10-20 cm. Os tratamentos AD, GP, GP + AD e GP + AA apresentaram valores de K superiores aos dos tratamentos SD e AA, na camada de 0-5 cm de profundidade. O tratamento SD apresentou teores de P disponível superiores aos dos demais tratamentos, na camada de 0-5 cm de profundidade e na média das três profundidades.