A definição de modelos para o cálculo de índices de qualidade do solo (IQS) geralmente é proposta como um meio adequado para monitorar a adequabilidade do uso do solo e para definir as melhores práticas de manejo. Em geral, os modelos de IQS avaliam a qualidade pela seleção de um conjunto mínimo de indicadores físicos, químicos ou biológicos, que supostamente representam a performance de funções-chave do solo. Os valores desses indicadores são pontuados, de modo a transformar as diferentes unidades de medida em uma escala comum e combinável para produzir o índice.
A complexidade, a diversidade dos solos e a multiplicidade de usos, entretanto, estabelecem vários obstáculos para a definição e a padronização de um modelo universal. Isso é expresso pela falta de consenso sobre quais funções do solo, indicadores e métodos de indexação devem ser usados na avaliação da qualidade e também sobre como essas variáveis devem ser alteradas em razão do tipo ou uso do solo em questão. Isso permite que pesquisadores e técnicos produzam modelos bastante distintos para avaliar um mesmo solo ou sistema de manejo, com base em razões e julgamentos diferentes. Tal subjetividade pode levar à geração de índices tendenciosos ou a interpretações conflitantes sobre a qualidade dos solos em estudo.
Dentre a grande variedade de medidas do solo que potencialmente podem ser designadas como indicadoras de qualidade, as características biológicas e bioquímicas (CBs) têm sido crescentemente propostas para integrar modelos de IQS. A principal razão por trás dessa tendência é que as CBs seriam altamente sensíveis para indicar mudanças na qualidade devido ao manejo e, consequentemente, seriam capazes de indicar a degradação do solo em seus estágios iniciais. Entretanto, poucos estudos têm validado as CBs como indicadoras da qualidade pela correlação delas com mudanças simultâneas ou tardias em importantes funções do solo, representadas por propriedades físicas e químicas. Adicionalmente, muitos resultados contraditórios têm sido relatados na literatura, questionando a validade de várias CBs como indicadoras adequadas da qualidade.
Este projeto propôs um novo modelo conceitual de avaliação da qualidade do solo (MQS), estabelecendo regras objetivas para o cálculo de IQS em solos sob condições de sequeiro. O MQS baseou-se em uma estrutura mínima de funções e indicadores adequada para quantificar a qualidade. Sua simplicidade eliminou redundâncias estruturais, comuns aos modelos tradicionais, além da maior parte das etapas que normalmente demandariam decisões subjetivas por parte do pesquisador. Além disso, buscou-se validar as principais pressuposições do MQS, a partir do desenvolvimento de um método para parametrizá-lo.
Para alcançar esses objetivos, foi avaliada a resistência e a resiliência de propriedades físicas, químicas e biológicas do solo em um gradiente induzido de degradação (GRIND), que foi gerado sob condições experimentais, via aração e gradagem do solo, em diferentes frequências. O GRIND propiciou, também, uma condição ideal para testar a validade de CBs como indicadoras preditoras de mudanças na qualidade físico-estrutural e no conteúdo de matéria orgânica do solo, visto que a formação do gradiente de degradação, sob condições experimentais, propiciou o controle local, que conferiu maior poder de inferência aos resultados do que a maioria dos estudos com objetivos semelhantes.