Como se mencionó en capítulos anteriores, se prevé que más de cuatro quintas partes del aumento de la producción hasta el año 2050 se verifiquen en las tierras en explotación a través del aumento de la productividad. Sin embargo, muchos de los sistemas ya están limitados, ya sea por sus actuales niveles elevados de productividad, o por problemas técnicos, socioeconómicos o institucionales. Además, conforme aumenta la intensidad de la agricultura, los riesgos y ventajas y las desventajas asociadas, tratadas en el capítulo anterior, se hacen más apremiantes. Este capítulo analiza las opciones técnicas para avanzar hacia una 'gestión sostenible de las tierras y las aguas', es decir, una gestión integrada más intensiva de las tierras, las aguas, los nutrientes y otros insumos para producir un valor agrícola mayor y mantener a la vez la calidad ambiental y conservar los recursos naturales, locales y externos.  

A pesar de que la superficie agrícola de secano no ha crecido, todavía se prevé que  produzca una tercera parte o más del aumento de la producción mundial de alimentos en las próximas décadas. Los sistemas de secano de las zonas templadas ya son muy productivos, pero afrontan problemas de nutrientes y contaminación por plaguicidas. Los sistemas de pequeños productores de secano en los países en desarrollo afrontan muchos más problemas de mala calidad y falta de humedad del suelo, y grandes riesgos agroclimáticos agudizados por el cambio climático. También afrontan los obstáculos de la falta de oportunidades comerciales rentables y de recursos para invertir en mejorar la productividad.