水资源紧缺和人口增长带来的粮食安全问题是我国农业发展面临的严峻挑战，谷物生产耗水量大，而马铃薯具节水特性，使得以马铃薯替代传统谷物生产的呼声越来越高。为了研究马铃薯替代谷物生产的可能性，以粮食生产大省——河北省为例，对其近5年来的小麦和马铃薯生产的用水量进行比较，并测算了以马铃薯替代小麦之后的用水量变化。结果表明：保持当前降雨水平和麦薯总用地量不变的情况下，将这些耕地全部种植马铃薯的总需水量为6.83亿吨，比当前麦薯同种的总需水量减少了94.63%；而全部种植小麦的总需水量达136.13亿吨，比当前麦薯同种的总需水量增加了6.96%。换句话说，以马铃薯替代小麦生产之后，总需水量可减少95%。