A conservação do carbono orgânico do solo é fundamental para a sustentabilidade agrícola, onde os impactos do manejo inadequado podem comprometer a qualidade do solo e o equilíbrio ambiental. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar as frações oxidáveis do carbono, as substâncias húmicas e o estoque de carbono em um sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi conduzido na Fazenda Laginski, localizada no município de Baixa Grande do Ribeiro-PI. Os tratamentos consistiram em cinco sistemas de cultivo: milho solteiro (M), soja solteira (S), milho+braquiária (M+B), milho+crotalária (M+C) e milho+estilosantes+braquiária(M+E+B) com dois tipos de manejo: pastejo bovino e sem pastejo, além da área nativa que representou a referência de conservação do solo. Em cada uma das áreas, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,0–0,20 m e 0,20–0,40 m. As variáveis analisadas foram: teor de carbono orgânico total do solo (COT), estoque de carbono, labilidade das frações oxidáveis do carbono (F1, F2, F3 e F4) e o teor das substâncias húmicas (ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU)). Sistemas consorciados, especialmente o consórcio M+B pastejado, promoveram maior estoque de carbono (C), já o consórcio de M+E+B apresentou desempenho inferior, possivelmente devido à competição entre espécies. Os maiores teores de COT foram encontradas na camada de 0,0-0,20 m nos cultivos com M+B e S. Já o estoque foi menor na camada superficial da AN, quando comparado com os cultivos de M+B e M+C. Na profundidade de 0,20-0,40 m os maiores estoques foram nos cultivos com M+B, S e M. Os manejos não tiveram efeito significativo no estoque de C. Os monocultivos apresentaram os maiores tores de C na fração F1 de 0,20-0,40 m. No entanto, na F2 teve destaque para o M tanto pastejado, quanto sem pastejo e para o consórcio de M+E+B. A fração F3 foi mais expressiva no consórcio de M+C, nas duas profundidades, enquanto na fração mais recalcitrante (F4), os maiores valores foram vistos no M+B pastejado (0,0-0,20 m) e na soja (0,20-0,40 m). Os teores de AH foram maiores no M pastejado, enquanto no AF as maiores médias foram no M+C e M+E+B, e na HU os maiores teores foram no consórcio M+B. Na camada subsuperficial a soja pastejada apresentou o maior teor de AH, enquanto no AF o M+B e a S foram mais expressivas e na fração mais estável (HU) o M+B se mostrou superior. Entre os sistemas estudados, o cultivo de M+B é o recomendado para se adotar uma área que queira implantar o sistema ILP. Sistemas integrados de produção representam uma alternativa viável e eficiente para melhorar a qualidade do solo e favorecer o sequestro de carbono em Latossolos do Cerrado piauiense. Porém estudos de longo prazo são necessários para avaliar as mudanças no estoque de carbono em sistemas consorciados, especialmente em relação à estabilização das frações recalcitrantes.