Le sucre de canne est particulièrement utile dans les systèmes de culture biologiquement actifs qui possèdent déjà une base microbienne saine et une oxygénation suffisante au niveau des racines. On peut citer les sols vivants bien aérés, les mélanges de compost de qualité ou les systèmes où les micro-organismes bénéfiques sont gérés de manière ciblée. Dans ces contextes, l'ajout d'une petite quantité de sucre agit comme un apport énergétique temporaire, stimulant la multiplication des micro-organismes et leur permettant d'accomplir leurs fonctions. Celles-ci comprennent la décomposition de la matière organique, le recyclage des nutriments et, parfois, la création d'un environnement plus compétitif, limitant ainsi la prolifération des organismes nuisibles.
Prenons l'exemple d'une plante récemment transplantée dans un sol vivant. Les plantes transplantées traversent souvent une période d'adaptation et d'exploration de leur nouvel espace par les racines. Si le sol contient déjà des organismes bénéfiques, une petite quantité de sucre de canne peut stimuler l'activité microbienne autour des racines pendant que la plante commence à libérer ses exsudats. Autre exemple : une plate-bande extérieure où la matière organique se décompose et où le sol est aéré et vivant. Dans ce cas, le sucre peut légèrement accroître l'activité microbienne et favoriser un cycle des nutriments plus rapide pendant la croissance active, notamment par temps chaud.
Cependant, le sucre de canne devient problématique en cas de pénurie d'oxygène. Les micro-organismes ont besoin d'oxygène pour fonctionner efficacement, surtout lorsqu'il s'agit des types d'organismes que l'on souhaite voir dominer dans une zone racinaire saine. Si le sucre provoque une augmentation de l'activité microbienne, la demande en oxygène augmente également. Si le substrat est compacté, gorgé d'eau ou mal aéré, la teneur en oxygène peut chuter rapidement et la communauté microbienne peut se modifier, favorisant des organismes qui prospèrent en milieu pauvre en oxygène. C'est alors que peuvent apparaître des odeurs acides, un stress racinaire et un risque accru de développement de pathogènes. En d'autres termes, le sucre peut transformer une zone racinaire légèrement pauvre en oxygène en une zone gravement pauvre en oxygène, car les micro-organismes consomment l'oxygène plus rapidement.
Il arrive souvent qu'un cultivateur arrose abondamment ou utilise un terreau qui reste humide trop longtemps. Il ajoute alors du sucre de canne dans l'espoir de favoriser la croissance, mais en quelques jours, le pot dégage une odeur étrange, les feuilles flétrissent et la plante paraît moins vigoureuse. Le sucre n'a pas empoisonné la plante directement, mais il a provoqué une prolifération microbienne qui a consommé l'oxygène, empêchant ainsi les racines de respirer correctement. Or, les racines ont besoin d'oxygène pour absorber les nutriments et produire de l'énergie. Lorsque les racines ne peuvent plus respirer, la plante peut présenter des symptômes de carence, même en présence de nutriments.
Un autre point essentiel est que le sucre de canne peut influencer la disponibilité des nutriments de deux manières opposées. Dans un système biologique équilibré, une activité microbienne accrue peut libérer les nutriments de la matière organique et les rendre disponibles au fil du temps. Cependant, lors d'une prolifération microbienne rapide, les microbes peuvent temporairement « immobiliser » les nutriments, notamment l'azote, car ils l'utilisent pour leur développement. Ce phénomène est appelé immobilisation. En pratique, la plante peut donner l'impression de manquer soudainement d'azote : jeunes pousses pâles, croissance ralentie et moindre vigueur. Le nutriment n'a pas disparu ; il est simplement emprisonné dans la biomasse microbienne pendant un certain temps. Plus tard, lorsque les microbes meurent ou sont consommés par d'autres organismes, une partie de cet azote peut être libérée. Ce processus peut rendre le sucre de canne imprévisible.