全球农业部门面临的一个主要挑战是全球气候变化带来的威胁，导致某些地区变得干旱和沙漠化。在特定地理区域内，当降水量低于10英寸时，该地区被视为沙漠，通常是由于长期缺水造成的。人类的作物生产和为牲畜饲养提供的作物残余饲料的农业活动正处于下降状态。
尽管中东地区曾是农业的优秀摇篮，但该地区并不适合作物种植。超过三分之二的地区是崎岖的沙漠，满足快速增长的人口的食物生产是阿拉伯国家面临的最困难挑战之一。中东人口从1950年的9200万增长到2000年的超过3.5亿，2016年超过4.11亿，每年增长约3%，对食品生产的需求日益增加。
沙漠侵占造成的水供应问题使得农民难以准确预测全年降雨的频率和数量。农民必须更加意识到未来需要节约用水。对于作物和牲畜饲料生产者而言，水培和水产养殖是一种更可持续的水资源保护方法，以提高抗干旱的生长和产量。
水培被描述为在无土介质中用营养和水种植植物的概念，同时可以与鱼类和其他水生动物结合，称为水产养殖。水培农业的概念化具有以下好处：
提高水效率
传统的土壤作物种植方法考虑到在缺乏降雨的情况下使用人工灌溉。大量的水被施加到土壤中，以确保良好的渗透以供植物根部吸收。一个显著的缺点是，植物仅使用了总水量的一小部分。水培摒弃了土壤，专注于植物，通过使用循环营养储存器来解决水浪费问题。
水培带来更好的控制
将水培农业应用引入沙漠地区可以更好地控制天气和气候。水培容器和温室提供了对生长环境的极好控制，因为热量、湿度和光强度可以被操控。这种控制使得在一年中的多个季节内能够在短时间内种植多种蔬菜，并且间距适中。
健康的植物和更少的威胁
在干燥气候中种植的植物往往显得萎蔫，并且更容易受到昆虫、真菌和疾病的侵扰。因此，水培种植的作物高于地面，避免了传统土壤种植方法中常见的土壤传播病原体的感染。
总之，中东气候的国家应对发展水培农场、在富含营养的水溶液和无土介质中种植植物表现出浓厚的兴趣。此外，由于其经济可行性，作为应对干旱和缺乏充足水源的可能解决方案，这项农业技术解决了许多阻碍全年种植的困难。