عبر العالم الألماني ليبج J. Leibig عام 1840 عن المواد الكيماوية اللازمة لنمو النباتات والحيوانات وديمومتها في بيئتها الطبيعية فقد أوضح أن غلة المحاصيل غالبا ما تتحدد بتوفر الظروف والعوامل التي يحتاجها بكميات كبيرة كالأوكسجين والماء وثنائي اوكسيد الكربون حيث تكون متوافرة عادة في البيئة الطبيعية، ولكنها تتحدد ببعض المواد الأولية التي تحتاجها الكائنات الحية ولو بكميات قليلة جداً على سبيل المثال بعض الفيتامينات أو الإنزيمات أو بعض المعادن كالزنك أو البورون والتي تكون كمياتها نادرة أصلا في البيئة الطبيعية لكن الكائن الحي يحتاجها في نموه واستمرار حياته.

وينص قانون ليبج على أن المواد الأساسية المتوافرة في موطن Habitat الكائن الحي بكميات قليلة جدا تقرب مقدارها من الحد الأدنى الحرج الضروري لحياة الكائن الحي ونموه وتعد هي العامل المحدد لذلك النوع من الأحياء. لذا سمي قانون ليبج بقانون الحد الأدنى Low of minimum واعتمد على عبارته المشهورة " إن نمو النباتات يعتمد على كمية المادة الغذائية التي توفر له بمقدار الحد الأدنى" وقد توسع الباحثون بعدئذ ليشمل عوامل مختلفة أخرى كالعوامل الفيزياوية مثل الضوء والحرارة والرطوبة والعوامل الكيماوية والبيولوجية فضلا إلى عامل الزمن.

تختلف العوامل المحددة للنمو باختلاف الكائنات الحية واختلاف موطن تلك الكائنات فعلى سبيل المثال تعد السليكا في المياه الداخلية العراقية متوافرة بكميات كافية لنمو الديوتومات التي تحتاجها في نموها واستمرار حياتها باعتبارها تشكل الأساس في بنية جدارها الخلوي في حين تعد السليكا من العوامل المحددة الانتاجية في عدد من بحيرات بريطانيا خاصة للأنواع التابعة إلى أجناس الديوتومات مثل Cyclotella و .Aulecosira, Tabelaria, Asterionella