A cana-de-açúcar representa, atualmente, um dos grandes mercados agrícolas brasileiro. Em plena expansão, a cultura deverá aumentar os rendimentos. Levando em consideração que o avanço da cana-de--açúcar está ocorrendo, principalmente, em áreas de solo de menor fertilidade, fica evidente que a cultura deverá ser muito dependente da nutrição mineral. As novas variedades que estão sendo lançadas, com maior potencial produtivo, evidenciam, da mesma forma, que a nutrição da cana-de-açúcar será o fator limitante para alcançar os níveis de rendimentos previstos.

A adubação da cana-de-açúcar requer o fornecimendo adequado e equilibrado dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (B, Cl, Cu, Fe, Ni, Mn, Mo e Zn). Esses nutrientes são elementos essenciais para o desenvolvimento da cana-de-açúcar, pois desempenham funções vitais no seu metabolismo. O nitrogênio é o nutriente que, na cultura da cana--de-açúcar, faz parte de muitos compostos, sobretudo das proteínas, e é constituinte da clorofila, ácidos orgânicos e hormônios vegetais.

O bom suprimento de N favorece o bom desenvolvimento do canavial, estimulando a brotação, o enraizamento e o desenvolvimento de perfilhos. O fósforo faz parte das moléculas de ATP e ADP, participando, portanto, de todos os processos metabólicos que utilizam energia. O elemento também é constituinte de fosfolipídeos e moléculas de DNA e RNA, participando dos processos de divisão celular e transmissão dos caracteres genéticos.

O potássio estimula a vegetação e o perfilhamento; aumenta o teor de carboidratos, óleos, lipídeos e proteínas; promove o armazenamento de açúcar e amido; ajuda na fixação do nitrogênio; regula a utilização da água e aumenta a resistência à seca, geada e moléstias. O cálcio é de fundamental importância para o bom desenvolvimento do sistema radicular, pois é essencial para a formação da parede das células das raízes. Assim, a sua deficiência na solução do solo influencia o crescimento das raízes mais novas e em franco desenvolvimento, diminuindo a semipermeabilidade da parede celular, essencial à absorção de nutrientes.

O magnésio é um componente na clorofila e também de várias proteínas. É também ativador de um grande número de enzimas envolvidas no metabolismo de carboidratos, na síntese de ácidos nucleicos e enzimas que atuam sobre substratos fosforilados. O enxofre é essencial para a síntese de aminoácidos, proteínas e vitaminas (por exemplo, biotina, tiamina e coenzima A). Grupos sulfidrilas (-SH), geralmente, são parte dos sítios ativos de moléculas de enzimas.

O boro participa no metabolismo de carboidratos  e transporte de açúcares através das membranas; síntese de ácidos nucleicos (DNA e RNA) e de fitormônios; formação de parede celulares e divisão celulares. O cloro participa no desdobramento da molécula de água na fotossíntese II e ativador enzimático. Os teores de certos aminoácidos e amidas são excepcionalmente altos em plantas deficientes em cloro, e, como resultado, ocorre a inibição da síntese ou degradação de proteínas.

O cobre  tem papel importante no processo fotossintético, atuando no transporte de elétrons pela via plastocianina. Na respiração, atua na oxidação terminal pela oxidase do citrocomo. Também aumenta a resistência às doenças e age na síntese proteica. É componente do ácido ascórbico oxidase, tirosinase, monoamina oxidase, uricase, citrocomo oxidase, fenolase, lacase e plastoplastocianina.

O ferro tem participação importante na formação de clorofila e no metabolismo de ácidos nucleicos. Ocorre em proteínas dos grupos heme e não heme (redução de nitritos e sulfatos). Possui funções catalíticas e estruturais. O manganês tem importante função na fotossíntese, devido estar envolvido na estrutura, funcionamento e multiplicação de cloroplastos, e também participa no transporte de elétrons.

É elemento requerido na ativação de algumas enzimas, como desidrogenases, descarboxilases, quinases, oxidases e peroxidases. O molibdênio participa no metabolismo do nitrogênio, promovendo aumento na nutrição nitrogenada e, consequentemente, aumento na produção de sacarose. No caso da cana-de-açúcar, planta que pode obter nitrogênio do nitrato do solo e/ou pelo processo de fixação biológica por bactérias diazotróficas, o molibdênio é fator de melhor aproveitamento da nutrição nitrogenada.

Nos sistemas biológicos, o molibdênio é constituinte de algumas enzimas catalisadoras de reações, sendo que, em plantas, podem-se citar as enzimas redutase do nitrato, nitrogenase e oxidase do sulfito. O zinco participa na síntese do hormônio de crescimento (AIA) devido à sua função na ativação das enzimas sintetase do triptofano e metabolismo de triptamina.

O elemento zinco é constituinte do álcool desidrogenase, desidrogenase glutâmica, anidrase carbônica, etc. Apesar do silício não ser considerado um nutriente do grupo dos essenciais ou funcionais para o crescimento das plantas, sua aplicação tem mostrado aumentos de produtividade na cultura da cana. O silício, depois de absorvido, é depositado, principalmente, nas paredes das células da epiderme, contribuindo substancialmente para fortalecer a estrutura da planta e aumentar a resistência ao acamamento e ao ataque de pragas e doenças.