Comme le précisent les chapitres précédents, plus des quatre-cinquièmes de l’augmentation de la production d’ici 2050 devrait provenir de superficies déjà exploitées grâce à l’augmentation de la productivité. Toutefois, de nombreux systèmes sont déjà soumis à de fortes contraintes du fait des niveaux déjà élevés de productivité ou en raison de limitations techniques, socio-économiques ou institutionnelles. En outre, au fur et à mesure que s’accroît l’intensité de l’agriculture, les risques et les choix qui en découlent, étudiés dans le chapitre précédent, deviennent plus pressants. Ce chapitre passe en revue les options techniques qui permettraient d’évoluer vers «une gestion durable des terres et des eaux», c’est-à-dire une gestion intensive et intégrée des sols, eaux, éléments nutritifs et autres intrants visant à valoriser la production agricole tout en maintenant ou en améliorant la qualité de l’environnement et en préservant les ressources naturelles, à la fois sur les lieux d’exploitation et à l’extérieur.

Même si la croissance n’a pas évolué dans les zones d’agriculture pluviale, il est tout de même prévu que l’agriculture pluviale produise au moins un tiers de l’augmentation de la production alimentaire mondiale au cours des prochaines décennies. Les systèmes d’agriculture pluviale des zones tempérées ont déjà des rendements élevés mais sont confrontés à des problèmes de pollution par les substances nutritives et par les pesticides. Dans les pays en développement, les systèmes d’agriculture pluviale des petits exploitants agricoles  sont aux prises avec bien d’autres problèmes tels que la faible qualité des sols, le déficit hydrique des sols et les niveaux élevés de risques agro-climatiques exacerbés par le changement climatique. Ils souffrent également de l’absence de débouchés commerciaux profitables et de ressources à investir dans l’amélioration de la productivité.