Durant les 5 dernières années, des recherches ont été menées sur le cycle de l'azote dans les monocultures et les systèmes agroforestiers caféiers au Costa Rica. Il s'agissait d'améliorer la gestion de l'azote en particulier la fertilisation et la gestion de l'ombrage afin d'optimiser la production du caféier tout en réduisant les impacts environnementaux négatifs comme la pollution nitrique des eaux. Les conditions climatiques pluvieuses et la perméabilité élevée des sols au Costa Rica favorisent un drainage important s'accompagnant d'un fort potentiel de lixiviation des cations et des anions du sol. Nos études ont montré que les sols ont des comportements variables du point de vue de l'adsorption des anions en particulier des nitrates (NO3-): les Acrisols (Ultisols, classification USDA) de la zone Sud du Costa Rica présentent dans le sous-sol des charges positives qui retiennent les NO3- et limitent fortement les pertes par lixiviation. Les Andisols de la Vallée Centrale, formés sur cendres volcaniques ne présentent pas un phénomène de rétention de NO3- avec une telle amplitude, et par conséquent, les nitrates présents dans ces sols peuvent être lixiviés rapidement. Les essais de fertilisation ont montré que l'augmentation de la dose annuelle d'engrais au-delà de 150 kg N ha-1 a peu d'effet sur la production du caféier à long terme mais présente un fort potentiel de pollution nitrique. En conditions favorables pour la production de café en plein soleil, l'introduction d'arbres d'ombrage (Eucalyptus deglupta ou Inga densiflora) dans la plantation de caféiers hautement fertilisée, a eu pour effets (1) d'augmenter l'accumulation d'azote dans la litière et la biomasse permanente, (2) de réduire légèrement le drainage, mais aussi (3) de réduire la production de café de 25 à 33%. Une expérimentation utilisant l'engrais marqué 15N dans une plantation hautement fertilisée (250 kg N ha-1 y-1) a montré une faible utilisation de l'engrais de l'année par le caféier et l'arbre