1: Meno umidità del suolo in collina, 2: aumento dell'umidità del suolo nella valle cava
I suoli dei diversi microclimi variano a seconda dell'esposizione dei versanti, dell'aspetto e della copertura ombreggiata. In generale, i pendii in ombra rivolti al riparo dal sole saranno più umidi e più acidi. Il diagramma sopra mostra la tendenza nelle valli cave per l'eccessiva raccolta di acqua e la tendenza per queste aree ad avere suoli più acidi.
I livelli di carbonio organico e l'attività microbica hanno un'incidenza diretta sul pH del suolo e sul contenuto di acqua. I microbi decompongono la materia organica nel suolo e nella lettiera. Nei terreni asciutti i microbi non sono attivi. L'attività microbica aumenta all'aumentare della temperatura, quando c'è molto carbonio organico disponibile come fonte di cibo e quando il pH del suolo è più vicino alla neutralità (pH 7).
L'attività microbica è importante perché i microbi rilasciano azoto e altri nutrienti che le piante possono assorbire. La disponibilità dei nutrienti dipende dalla loro solubilità . In un ambiente acido, la solubilità dei nutrienti essenziali come i fosfati di ferro, manganese e alluminio è ridotta (Pavan e Chaves, 1996 & Edison Martins Paulo I ; Enes Furlani Jr. 2010 ).
Uno studio condotto in Brasile da Krystal de Alcantara Notaro et al, (2014) ha rilevato che il pH del suolo forestale naturale era più acido rispetto ai sistemi di piantagione e agroforestali utilizzati per la coltivazione del caffè. Ciò è probabilmente dovuto all'assenza di materiali per la correzione del pH, come il gesso, nella foresta. Le piante di caffè preferiscono un terreno acido tra 5 e 6 pH ( FAO ). Quando il pH scende al di sotto di 5, i nutrienti chiave come l'azoto diventano meno disponibili per la pianta.
Suoli aerobici vs. anaerobici
Il motivo per cui le piante come il caffè richiedono un terreno buono drenaggio, senza ristagno, è che il terreno ha bisogno di respirare. Tale terreno è descritto come aerobico. “Condizioni anaerobiche sfavorevoli si verificano nei sottosuoli saturi d'acqua che portano all'accumulo di idrogeno solforato tossico e alla riduzione di ferro e manganese.