公元前104年，西汉王朝派出一支以车令为首的使者团，带着金银财宝和一匹用金子制作的马，前往西域大宛国(现土库曼斯坦境内)换取汗血宝马。谈判失败后，大宛国王毋寡杀害了车令等人，掠夺了使者团随带的金银和金马。
消息传到汉朝之后，汉武帝刘彻大怒，感到这是奇耻大辱，决定派兵攻打大宛，以雪此恨。
这时，深受武帝宠爱的李夫人的哥哥李广利便成为统军的首要人选，因为武帝想通过李广利率军讨伐大宛，树立李夫人兄妹的威信。于是，武帝调拨精骑6000、步卒数万，由李广利统率，浩浩荡荡开赴西域征讨大宛。
然而，以武帝为首的大汉王朝打错了如意算盘。因为中原距离大宛路途遥远，加之没有协调好沿途西域城郭诸国的外援，李广利所率士卒人数众多，后勤供应出现了极大困难，绝大多数人员不堪大漠恶劣环境和长时间缺衣少食而成批死去。
待部队到达大宛时，讨伐大军减员惨重，士气十分低落，很快就落败而归。回到敦煌时仅剩十之一二的人员。
武帝刘彻对不争气的大舅子李广利甚为恼火，认为他的失败简直是奇耻大辱，恨不得诛杀方才解恨。
李广利得知武帝要杀他，慌忙通过妹妹李夫人撮合，找了一个机会澄清原委。李广利在给武帝上书汇报失败原因时称：“士卒不患战而患饥。”也就是说，这次战争的失败，主要原因不是士兵不能打仗，而是路途过于遥远，粮草供应不上，大多数士兵被饿死了，所以导致了失败。
汉武帝针对李广利的汇报，经过认真思考之后，认为他说得也很有理，就决定不杀他了。
同时，一贯穷兵赎武的武帝心中也有了另外一个打算：一方面决定再次征讨大宛，带足粮草，并与沿途西域城郭诸国协调好关系，另一方面则在西域地区开始设置屯田校尉，负责组织官兵“屯田积谷”，为征讨大军和过往汉使提供后勤保障。
李广利上书汇报的“士卒不患战而患饥”，以及讨伐大宛的惨败，可谓是古新疆归属中央，以及中央政府在新疆地区实施屯垦戍边战略的主要因素和起点。
公元前101年，汉武帝开始在西域地区的渠犁(现库尔勒西一带)开设屯田。
汉昭帝时，渠犁屯田进一步扩大到相邻的轮台，还增加了伊循(若羌县境内)屯田。汉宣帝为了完成统一西域的大业，开始屯田于车师前部地区。
公元前60年统一西域以后，汉王朝在轮台设置西域都护府，派郑吉为首任都护，先后又在北胥鞯(今图木舒克一带)、赤谷城(今吉尔吉斯斯坦境内，汉时西域城郭国乌孙国都)屯田，自此，逐步掀起了西汉王朝在西域屯垦戍边和管理的高潮，也为以后西域归属中央奠定了基础。
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