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，曾任沧州节度副使而“实专郡治”的何承矩，率先提出在“缘边”(今津南一带)屯田种稻，宋太宗赞同何承矩的奏议，命为制置河北缘边屯田使，实施屯田。元代，于直沽之沿海口一带，继续屯种。

到了明代，屯田得到了更大发展。明永乐二年(1404)，明成祖朱棣派功臣亲兵，大批移民到津南开荒种稻。弘治元年(1488)，丘浚又提议，将华北滨海平原皆可广行水利化斥卤而为良田。万历二十五年(1597)春，由户部奏请天津巡抚万世德引入新法：查得天津沿海一带胶河水淡，可树嘉禾，并谕远近军民人等各自备工本尽力开种，以官给印照世为己业。当地农民将其视作自己的产业，只要成熟三年后方许收税。

转眼间，又有汪应蛟任天津海防巡抚，他见葛沽、白塘口诸田尽是沙土，不适宜耕作。但汪认为，只要能引来水源，这些土地就可以成为肥沃的农业宝地。他于万历二十八年，在白塘口、葛沽两处募民实行军垦民种5000余亩，其中水田2000亩，每亩最高收四五石。此后，他陆续开发了更多区域。

当时所采用的耕作方法称为“十字围”，以江南围 田耕作办法进行。一面滨河，一面开渠，与河水通深广各一丈五尺；四面筑堤防止水涝高厚各七尺；中间沟渠之制条分缕析。在这类型的围子中，“十字围”均建于海河右岸的地周围主干渠挖至5米深，以利排涝和降低地下水位，从而减轻土壤盐分利用潮汐灌溉和排出尾水，使土壤盐碱成分降低。这一种方法适合低洼及地表水丰沛地区植稻。

清代诗人华长卿有《十字围》诗：“河水澄清红稻肥，田间燕子双双飞。葛沽遥接贺家口，土人相传十字围。”

徐光启因修历书，为朝臣所不满，便托病前往天津。在此期间，他观察并总结了许多经验。他发现，当地的大面积稻田荒废，但他相信这些土地潜力巨大。他购买20顷荒 田，在其中引入优良南方稃穗 稍量施用粪料，即可获得丰收。此外，他采用了一般性的轮作制度，让高仰角度的土地每两年交替栽培棉花和糜食谷物，这样既节约用 水又能提高农产品产量，并有效控制病虫害。

徐光启还研究改造盐碱性土壤，对因地施肥持重要看法。他分析过往由于洗去过多，因此初期不宜栽植粮食，而应逐步改善土质，最终成功将南方的小麦、大米移植到北方，同时也促进了新中国成立后的农业改革，如节约用 水、治理盐碱以及改良其他农作物品种。

随着战乱不断发生，无数难民涌入京师和辽东地区，有必要再次推动封建统治者的注意力关注到屯垦事务上。在这一背景下，再次出现了重振镇宁热潮。当时，有个名叫张慎言的人提出了关于天津屯垦的事项，其中包括在静海与兴济之间的一片沃野，可以被开垦用于耕作。而卢观象则通过实际行动证明这种想法是可行性的，并且他的试点项目很快取得显著效果，被朝廷认证并扩展至更广泛的地方。

此外，还有一名官员董应举，也因为他对该地区景色美丽及资源丰富的描述，以及他对于如何管理这个地方以实现经济效益最大化的心得，被授予负责管理从天津一直延伸至山海关的一系列事情。这场活动极大的推动了当时社会经济发展，并创造了一些新的文化现象，比如设立学堂让流离失所者学习技术，同时提供他们进入政府机构工作或考取学位机会作为回报，他们能够获得武生衣巾赋予他们100亩土地，每个季度必须生产1石粮食作为租金。如果他们表现优秀，还可能晋升秀才名额，或继续留在学校待遇更佳机会。如果成绩突出，他们甚至可能考取举人或进士资格，从而获得更高级别的地位与权利。而最终结果显示，“六百亩变成了4000多亩”，环境变得更加繁荣昌盛，就像江南省一样美丽迷人。