1840年，德国科学家李比希在总结前人研究成果的基础上，批判了腐质营养学说，提出了矿质营养学说。
化肥之父李比希
养分归还学说其定义为“植物从土壤中吸收养分，每次收获必从土壤中带走某些养分，使土壤中养分减少，土壤贫化。要维持地力和作物产量，就要归还植物带走的养分”。
种植农作物每年带走大量的土壤养分，土壤虽是个巨大的养分库，但并不是取之不尽的，必须通过施肥的方式，，把某些作物带走的养分“归还”于土壤，才能保持土壤有足够的养分供应容量和强度。
李比希根据自己创立的矿质营养学说，成功地制造了一些化学肥料以后，为了保证最有效地利用这些肥料，他在实验的基础上，又进一步提出了最小养分律。
最小养分律可用装水木桶来形象的解释。以木板表示作物生长所需要的多种养分，木板的长短表示某种养分的相对供应量，最大盛水量表示产量，很显然，盛水量决定于最短木板的高度。要增加盛水量，必须首先增加最短木板的高度。
木桶原理
