在清代之前，津南地区的屯田种稻为小站稻的种植奠定了基础。早在宋、辽对峙时期，何承矩率先提出在“缘边”(今津南一带)屯田种稻，而宋太宗赞同他的奏议，并命他为制置河北缘边屯田使，实施屯田。此后，元代和明代都有更大规模的屯田活动。在明永乐二年，大批移民被派到津南开荒种稻，而弘治元年丘浚提出了华北滨海平原皆可广行水利化斥卤而为良田。
到了万历二十五年春天，当时户部奏称天津沿海一带因胶河水淡，可树嘉禾，因此设法招垦，将环海荒地开发并给予印照，让军民各自备工本尽力开种。成熟三年后方许收税。此后汪应蛟任天津海防巡抚，在白塘口、葛沽两处实行军垦民种5000余亩，其中水田2000亩，每亩最高收四五石，这些措施陆续开发了津南地区各处。
这项技术采用的是江南围田耕作办法，以“求、仁、诚、足、愚、食、力、古、所、高”10个字命名，人称“十字围”。这种围田的格局是“一面滨河，三面开渠，与河水通”，深度宽度均为1.5丈，用以防止洪涝，同时利用海河潮汐进行灌溉，使土壤盐碱成分降低。这一种方法适用于低洼及地表水丰沛地区植稻。
徐光启作为杰出的科学家，因修历书被朝臣不满，他托病来到天津，从万历四十一年至天启元年，他先后四次参与屯田工作，并将其心得总结于《农政全书》中。他发现大面积稻 田荒废，但认为这些土地可以改造成岸备涝和车水备旱。徐光启购买20顷荒 田，在其中引入优良的南方稻种，并采用围堰之法防止洪涝，同时利用 海 河 水 备 旱 和 潮 汐 灌 溉。他还成功推广了一套节水改土培养地力的倒茬轮作制度，即棉一年 稻一年，不仅提高了产量，还能消灭病虫杂草。
此外，他还研究如何改造盐渍土，并强调因地施肥的重要性。最终，他完成了从南方向北方移植新品種的小麦和糜子的事业，对当时农业生产产生了深远影响。在晚清时期，由于战争导致百万难民进入关内，再次出现了大量土地可以用于耕作的情况，因此提出了多项政策来鼓励人们重新开始耕作并增进国库收入。
