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Soil functioning underpins sustainable agriculture and soil-derived ecosystem services, yet understanding how land management reshapes soil biological communities and translates into functional outcomes remains challenging. This limitation is particularly evident across soil biological communities, from soil fauna to microbiomes, whose responses to management are increasingly documented but remain fragmented across taxa, methods, systems, and environmental contexts. Meanwhile, soil health assessment still lacks operational biological indicators that are meaningful and feasible for monitoring and decision-making. This thesis addresses this translational gap by examining how agronomic practices and management systems influence soil fauna, microbiomes, and soil functioning, and how this knowledge can be synthesised, accelerated, and interpreted for sustainable land management.To this end, the thesis combined four complementary studies along the evidence practical/field application-mechanistic understanding continuum. First, a second-order synthesis of meta-analyses was used to evaluate how agricultural practices affect different soil biological actors and properties, to support biological indicator selection, and to identify evidence gaps. Second, a large language model (LLM)-assisted knowledge-extraction workflow was developed to rapidly structure evidence on management–soil biota relationships when conventional quantitative syntheses are unavailable. Third, a one-year field study in Mediterranean tree-based agroecosystems in inland Portugal assessed how management intensity and crop type shape the soil microbiome and soil multifunctionality under operational farming conditions. Finally, a Terra Preta de Índio (TPI)-inspired greenhouse experiment tested how biochar, manure, earthworms, and plants interact to structure compartment-specific microbiomes and plant performance.The synthesis chapters showed that several practices commonly framed as sustainable, including reduced tillage, organic fertilisation, cover cropping, intercropping, and crop-residue retention, are generally associated with favourable soil biological responses, although effects vary with the practice, biological group, and property assessed. They also revealed important evidence gaps, both for underrepresented biological groups, particularly mesofauna, macrofauna, and protists, and for specific management practices, while showing that LLM-assisted workflows can help organise dispersed scientific evidence. The field study further demonstrated that intensified irrigated management systems altered microbial diversity patterns and reduced soil multifunctionality in Mediterranean tree-based agroecosystems, whereas traditional rainfed systems maintained higher functionality and stronger post-summer enzymatic recovery. In the greenhouse experiment, amendment and biotic effects on bacterial communities were strongly dependent on biological compartments, and the integrated TPI-inspired treatment generated non-additive microbial trajectories across the soil–root–fauna continuum, alongside the strongest plant performance response.Overall, this thesis shows that agricultural practices commonly framed as sustainable can support soil biological communities and soil functioning, particularly when integrated into coherent management systems rather than applied as isolated interventions. It also demonstrates that translating soil biological complexity into useful management knowledge can be strengthened by combining evidence synthesis, accelerated knowledge extraction, field-based indicators, and controlled mechanistic experiments. By linking these approaches, the thesis supports a shift from universal management prescriptions to context-adapted pathways to improve soil functionality, resilience, and long-term agricultural sustainability. These findings reinforce the need to integrate soil biological information into monitoring and decision-making, recognising that soil health emerges from interactions among management practices, microbiomes, soil fauna, plants, and environmental context.

A funcionalidade do solo sustenta a agricultura e muitos dos serviços de ecossistema associados ao solo. No entanto, continua a ser um desafio compreender de que forma a gestão agrícola impacta as comunidades biológicas do solo e como essas alterações se refletem em resultados funcionais. Esta limitação é particularmente evidente nas comunidades biológicas do solo, desde a fauna até aos microbiomas, cujas respostas à gestão são cada vez mais documentadas, mas permanecem dispersas entre diferentes taxas, métodos, sistemas de produção e contextos ambientais. Paralelamente, a avaliação da saúde do solo continua a carecer de indicadores biológicos operacionais que sejam simultaneamente relevantes e aplicáveis em contextos de monitorização e de tomada de decisão. Esta tese aborda esta lacuna translacional, analisando de que modo as práticas agronómicas e os sistemas de gestão influenciam a fauna, os microbiomas e o funcionamento do solo, e como este conhecimento pode ser sintetizado, acelerado e interpretado para apoiar uma gestão sustentável da terra.Para esse efeito, a tese integrou quatro estudos complementares ao longo de um gradiente entre evidência científica, aplicação em contexto produtivo e inferência mecanística. Em primeiro lugar, recorreu-se a uma síntese de segunda ordem de metanálises para avaliar como as práticas agrícolas afetam diferentes atores biológicos do solo e identificar lacunas de conhecimento. Em segundo lugar, foi desenvolvido um fluxo de trabalho assistido por modelos de linguagem de grande dimensão (LLM) para estruturar rapidamente a evidência disponível sobre as relações entre a gestão e a biota do solo. Em terceiro lugar, um estudo de campo de um ano em agroecossistemas arbóreos mediterrânicos no interior de Portugal avaliou como a intensidade de gestão e o tipo de cultura moldam o microbioma e a multifuncionalidade do solo em condições reais de produção. Por fim, uma experiência laboratorial, realizada em estufa e inspirada na Terra Preta de Índio (TPI), permitiu testar como biochar, estrume, minhocas e plantas interagem na estruturação das comunidades microbianas.Os capítulos de síntese mostraram que várias práticas frequentemente consideradas sustentáveis, tais como a mobilização reduzida do solo, a fertilização orgânica e as culturas de cobertura, estão geralmente associadas a respostas biológicas favoráveis no solo, embora os efeitos variem consoante a prática, o grupo biológico e a propriedade avaliada. Estes capítulos revelaram também lacunas de conhecimento importantes, tanto para grupos biológicos sub-representados, como para práticas específicas de gestão. Ao mesmo tempo, demonstraram que fluxos de trabalho assistidos por LLMs podem ajudar a organizar evidência científica dispersa. O estudo de campo em agroecossistemas demonstrou ainda que os sistemas de regadio com gestão intensificada alteraram os padrões de diversidade microbiana e reduziram a multifuncionalidade do solo, enquanto os sistemas tradicionais de sequeiro mantiveram maior funcionalidade e uma recuperação enzimática pós-verão mais acentuada. Na experiência em estufa, os efeitos das alterações ao solo e dos fatores bióticos nas comunidades bacterianas foram fortemente dependentes do compartimento biológico considerado, e o tratamento integrado, inspirado na TPI, gerou trajetórias microbianas não aditivas, juntamente com uma resposta mais forte no desempenho das plantas.Globalmente, esta tese mostra que práticas agrícolas frequentemente consideradas sustentáveis podem favorecer as comunidades biológicas do solo e o seu funcionamento, sobretudo quando integradas em sistemas de gestão coerentes. Demonstra também que a tradução da complexidade biológica do solo em conhecimento útil para a gestão pode ser reforçada por meio da combinação de síntese manual de evidência científica com extração de conhecimento por inteligência artificial, indicadores biológicos de campo e experiências mecanísticas controladas. Ao articular estas abordagens, a tese apoia uma transição da universalidade da gestão para trajetórias adaptadas ao contexto, orientadas para melhorar a funcionalidade, a resiliência e a sustentabilidade agrícola a longo prazo. Estes resultados reforçam a necessidade de integrar informação biológica do solo na monitorização e na tomada de decisão, reconhecendo que a saúde do solo emerge das interações entre práticas de gestão, microbiomas, fauna, plantas e contexto ambiental.