过程中也多出了很多难题。最大的难题首先就是兴修水利。西域之地太过干旱，只要是水暴露在地表上，立即就会被蒸发。所以，水利建设近乎停滞。危急关头，是刘范想到了后世的坎儿井之法。于是，刘范让官府推行坎儿井之法，施行全境。有了坎儿井，水流在地下流动，就不会被蒸发掉。由此，水利问题迎刃而解。
然后还有开垦耕地时的难题。西域的土地大多十分贫瘠，土壤层也十分薄弱。刘范对此想出了对策。因为天州和昆州有十几个牧监，保有大约一千万头牛、数十万匹马，以及数千万的绵羊、山羊、骆驼、驴、骡子等杂畜，每天都会产生大量的粪便。而在东汉，人们还不会把粪肥用于肥田。
于是，刘范就令牧监把粪便都集中起来，全都送去耕地上去。一开始官吏们和百姓都不理解，臭烘烘的牲畜粪便用来干啥。但很快人们发现，凡是有粪便的耕地，杂草生长得比在没有粪便的耕地上生长得更为茂盛。人们这才意识到，原来粪便可以肥田。于是，人们接受了肥田法。为了肥田，人们还要到牧监管辖的草原上捡拾粪便，自己也都耕地方便。有了肥田法，耕地贫瘠的难题也被轻松解决了。
除此之外，刘范在下令在西域二州推广了垄作法和休耕法，以此来保养西域耕地薄弱的地力。