A termés nagyságát a növények növekedése és fejlődése határozza meg. E folyamatokra külső és belső tényezők hatnak. Belső tényezők: a növények egyedi, örökölt tulajdonságai, külső tényezők: a fény, a víz, a hő, a levegő nedvesség-, oxigén- és szén-dioxid-tartalma, valamint a talaj tápanyagtartalma. A felsorolt tényezők közül a tápanyagellátás szabályozható leginkább, éppen ezért a tápanyagellátás és a termés mennyiségének kapcsolata különösen fontos.

Liebig, a XIX. század közepén rámutatott az ásványi táplálkozás szükségességére, és megfogalmazta a minimumtörvényt. E szerint a termés nagyságát a növények igényéhez képest a minimumban lévő tápelem határozza meg (relatív minimum). A termést valamennyi tápanyag mennyisége és aránya együttesen szabja meg, de termésnövekedést leginkább a minimumban lévő elem pótlásával lehet elérni.

Mitscherlich a XX. század elején kísérletekben vizsgálta a tápanyagellátás hatását a termés nagyságára, és matematikai összefüggéseket állapított meg. A Mitscherlich-törvény kimondja, hogy a termés a növekedési tényezők hatására növekszik, de a hozamnövekedés nem lineáris, hanem a maximális termés eléréséhez hiányzó résszel, A-y-nal, arányosan növekszik (13. ábra). A maximális termés (A) nagyságát a termőhely adottságai, illetve a növekedési tényezők határozzák meg.

13. ábra - A termés növekedése a hatástényezők függvényében

Mitscherlich törvénye azért figyelemreméltó, mert rámutat arra, hogy a növekvő trágyaadagok egyre kisebb hozamnövekedést eredményeznek. Éppen ezért a műtrágyaadagok növelése csak bizonyos határokon belül ésszerű és gazdaságos.

A 14. ábrán növekvő nitrogénadagok hatása látható. A növekvő adagok egyre kisebb termésnövekedést (e₁, e₂, e₃, ... en) hoznak létre.

14. ábra - Növekvő N-adagok hatása a termésnövekedésre

Mitscherlich törvénye a következő formulával írható le:

$\frac{\text{dy}}{\text{dx}}{\text{=c}}_1\text{(A-y})$,

ahol: $\frac{\text{dy}}{\text{dx}}$ = egységnyi tápanyagmennyiségre jutó termésváltozás,

c ₁ = konstans,

(A–y) = a maximális terméshez hiányzó rész.

A görbe lefutását a c₁ konstans értéke határozza meg. Minél nagyobb a c₁ értéke, annál meredekebben emelkedik a görbe, és annál előbb érjük el a maximális termést.

A c₁ konstans értéke a gyakorlati növénytáplálás szempontjából is fontos, mert ez mutatja meg, hogy valamely tápelemből sok vagy kevés kell. Mitscherlich ezt az állandót hatóértéknek nevezte el. A három fő tápelemre a következő hatóértékeket állapította meg:

C_N = 0,2,    C_K2O = 0,4,     C_P2O5 = 0,6.

A nitrogén-, kálium-, foszforhatásgörbéket a 15. ábrán mutatjuk be.

15. ábra - N-, P-, K-termésgörbék (Boguslawski 1958)

Mitscherlich azt is megállapította, hogy a törvény csak bizonyos határok között érvényes, így pl. egy-egy tápanyag túladagolása esetén terméscsökkenés léphet fel.

Később más kutatók megállapították, hogy a c₁ értéke növényfajonként változó, és nagysága a mindenkor elérhető legnagyobb termés nagyságától is függ.

Spillmann, Mitscherlichtől függetlenül, hasonló elvi alapon, azonos törvényszerűséget állapított meg a termés és a növekedési tényezők között.