Россия стремилась увеличить площадь орошаемых земель для увеличения производства хлопка. Снабжение импортированным хлопком стало уменьшаться во время Гражданской войны в Америке, и русские решили сосредоточить свои усилия на расширении районов под посев хлопка на Кавказе и в Средней Азии, чтобы ликвидировать зависимость от внешних источников снабжения этой продукцией. Одним из главных центров выращивания этой культуры стала Ферганская область, и площади, засеваемые там хлопком, выросли с 14 % в 1885 году до 44 % в 1915 году. Расширение площадей под хлопок соответствовало землям, прежде отведенным в основном для выращивания сорго, люцерны и риса, чем таких зерновых, как пшеница. В долине Зеравшана хлопок занимал 25 % всей орошаемой территории в 1909 году. Однако в период 1913–1914 годов, несмотря на концентрацию выращивания хлопка в Ферганской и Зеравшанской долинах, лишь 13 % орошаемой площади Туркестанского края было засеяно хлопком и 82 % зерном, а в Бухарском эмирате на зерно приходилось 89 % пашни. В обоих случаях пшеница занимала около половины земель, засеваемых зерном. Хотя большая часть орошаемых земель продолжала использоваться под зерно, площади, засеваемые хлопком, постоянно увеличивались с 1880 до 1917 года с некоторыми колебаниями на рубеже веков, когда падение мировых цен вызвало некоторое уменьшение земель, засеваемых хлопком.
То, что в 1884 году около 810 акров (300 десятин) в Средней Азии было засеяно американским хлопком, а к 1890 году не менее 158 992 акров (58 859 десятин), укрепляло решимость русских заменить американский хлопок местным сортом как можно быстрее. К 1900–1901 годам 93,4 % всей пашни Ферганской области занимал американский хлопок, и Ферганская область имела не менее 74 % хлопковых полей под российским управлением, если приводимые цифры достоверны. В период между 1902 и 1913 годами хлопковые поля в Ферганской области увеличились на 71 %, и с введением лучших сортов хлопка урожай вырос с 1,136 фунта на акр (80 пудов на десятину) в 1915 году.
Наряду с увеличением площади полей, засеянных хлопком, расширялись и поля под зерно. В период между 1880 и 1917 годами приобретало все большее значение выращивание риса. Местным земледельцам оно приносило доход, уступающий только хлопку. Около 40 % урожая риса уходило в Россию. В Семиречье и других территориях с богарным земледелием значительное увеличение урожаев зерна произошло после 1900 года. Валовой сбор зерна юга Средней Азии вырос с почти 2,2 млн тонн (138,6 млн пудов) в 1900 году до 4,3 млн тонн (264 млн пудов) в 1915 году или почти удвоился за пятнадцать лет.
Хотя среднеазиатский земледелец знал основные принципы орошаемого земледелия, нехватка сельскохозяйственного оборудования ограничивала его эффективность. Выравнивание полей было трудным делом. На неровной почве выемки забирали слишком много воды, а бугры – слишком мало. Земледельцы не прибегали к дренажу избыточной воды с полей, что нередко приводило к засолению почвы и образованию болот. В 1911 году вода для орошения 270 тыс. акров на левом берегу Чирчика близ Ташкента превратилась в болото, а плодородные районы Семиречья засолились. Единственным инструментом для обработки почвы, известным среднеазиатскому труженику, было нечто вроде мотыги или лопаты (кетмень). Это круглое железное лезвие, закрепленное под прямым углом на оконечности длинной рукоятки. Другими инструментами были деревянная борона (мола), используемая для выравнивания или уплотнения почвы, а также серп (орак), применяемый для сбора зерновых или люцерны. Примитивный плуг с небольшим лемехом, окованным железом (амач), тащился парой волов (кош) и обрабатывал почву для сеяния хлопка. Такой тип плуга весьма удобен в засушливых условиях Средней Азии, поскольку он не рыхлил почву слишком глубоко и не допускал избыточного испарения почвенной влаги.
После того как в почве сделаны грядки, воду пускали по бороздам. Этим методом все еще пользуются повсеместно для выращивания урожая. Люцерну и рис выращивают на специально выровненных и защищенных рвами полях, орошаемых посредством затопления, когда вся посевная площадь заполняется водой на одинаковой глубине. Рис выращивают часто на болотистых землях вдоль рек. С 1870 по 1899 год в районах, где были оросительные каналы, земледельцы отводили для выращивания риса много воды. Затопление настолько широко распространилось в бассейне Зеравшана, что там началась малярия, которая унесла многие жизни в 1892–1893 годах.