Nós temos o PHP rodando via mod_fastcgi + suexec e parece que os processos PHP rodados desta maneira não vêem variáveis de ambiente configuradas via SetEnv em um arquivo .htaccess . Eu verifiquei através de um script perl e um script de shell (ambos executados via mod_cgid ) que SetEnv realmente define uma variável (ou seja, isso é permitido por AllowOverride e mod_env é carregado). E eu verifiquei via $_SERVER , $_ENV , getenv() ,
$HTTP_ENV_VARS e phpinfo() que o PHP não vê a variável. Eu não tentei encontrar uma solução adequada, mas vou postar uma resposta que é uma solução decente.
Para quem encontrar o mesmo problema, uma solução alternativa inconveniente, porém rápida, é copiar as SetEnv -lines relevantes dos arquivos .htaccess para os blocos de configuração VirtualHost do domínio correspondente e reiniciar o Apache. Variáveis definidas desta forma parecem visíveis para o PHP.