Com objetivo de avaliar o efeito de sistemas de produção sobre a dinâmica do carbono no solo e nas frações da matéria orgânica, durante seis anos, em Jaboticabal (SP), foram testados diferentes tratamentos, a saber: semeadura convencional de milho com pousio no inverno (C-Mi-P), plantio direto de milho e pousio no inverno (D-Mi-P), convencional de milho em rotação com soja e pousio no inverno (C-Mi-P-So), plantio direto de milho em rotação com soja e pousio no inverno (D-Mi-P-So) e plantio direto de milho com uso de Mucuna aterrina (mucuna preta), Cajanus cajan (feijão guandu) e Crotalaria juncea no inverno (D-Mi-Mu, D-Mi-Gu e D-Mi-Cr) em delineamento de blocos ao acaso e parcelas subdivididas. Após 60 dias da emergência das plântulas, coletaram-se amostras de solo a diferentes profundidades (0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m). Avaliaram-se nas amostras os teores de C orgânico (CO) e C total nas frações: matérias húmicas (MH), solúvel em água (SA), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HN) com dados expressos em base de terra seca em estufa (TSE). O uso do sistema plantio direto com pousio e o cultivo de leguminosas no inverno (mucuna preta e feijão guandu) foram os que apresentaram maiores valores de CO e C-HN na camada de 0-0,05 m. O tratamento C-Mi-P-So mostrou o maior valor de C-SA na camada de 0,05-0,10 m. Quanto aos teores de C-MH, os tratamentos C-Mi-P-So e D-Mi-P-So foram os que apresentaram os maiores valores nas camadas superficiais. O plantio direto de milho em monocultura e sucessão com leguminosas (mucuna preta e feijão guandu) parecem ter favorecido dois processos: migração de AF para as camadas mais profundas, reduzindo os valores de MH nas camadas superficiais do solo, e interconversões de AF em AH mais rápidas.