Энгельгардт явился инициатором применения русских фосфоритов для удобрения полей.

Примерно за год до посещения Вильямсом Батищева Энгельгардт писал В. В. Докучаеву: «Фосфоритная мука у меня и в нынешнем году произвела поразительнейшее действие. Теперь совершенно ясно выяснилось, что фосфоритная мука производит превосходнейшее действие на плохих, тощих землях, плохих от природы или плохо удобрявшихся, сильно истощенных»[6].

Особенно хорошие результаты получил Энгельгардт от удобрения фосфоритом под рожь — основную в то время зерновую культуру нечерноземной полосы. В хозяйстве Энгельгардта можно было познакомиться и с другими научными приемами земледелия — с особой системой разработки и использования пустошей, с посевами клевера, а также с рациональной постановкой животноводства.

Поездка в Батищево и знакомство с хозяйством Энгельгардта привели к тому, что Вильямс впоследствии всегда с большим уважением относился к хозяину Батищева и причислял Энгельгардта к виднейшим русским агрономам.

Спускаясь вниз по Днепру, Вильямс проехал Смоленск, а затем Оршу, где река повернула круто на юг и вступила в обширную область болот Полесья.

Осмотрев украинское лесостепье и окрестности Киева, посетив здесь ряд помещичьих хозяйств и экономии, считавшихся образцовыми, Вильямс успел еще ознакомиться и с некоторыми районами Центральной России.

Он побывал в небольшом имении И. А. Стебута «Кроткое», находившемся в Ефремовском уезде Тульской губернии, недалеко от воспетой И. С. Тургеневым речки Красивой Мечи.

Вместе с гостеприимным и неизменно доброжелательным хозяином Вильямс подробно осмотрел все кротковское экспериментальное хозяйство, познакомился с севооборотами, которых у Стебута было несколько. Увидел здесь Вильямс и новый, выведенный его учителем сорт стебутовской ржи. Стебут показал гостю материалы по своим многолетним опытам изучения влажности различных кротковских почв.

Из Тульской губернии Вильямс проехал в Воронежскую, где он увидел главное богатство сельскохозяйственной России — знаменитые русские черноземы. Но от местных жителей Вильямс услышал то, что ему было уже известно из лекций Стебута и Фадеева: урожайность на этих благодатных черноземах была очень непостоянной, черноземы подвергались губительному воздействию засух, которые все чаще и чаще посещали степную полосу.

Поездка 1889 года помогла Вильямсу расширить знание природных условий России и ее сельского хозяйства. Он наблюдал природу дерново-подзолистой, лесостепной и черноземной полос, познакомился с условиями и бедами сельского хозяйства всех посещенных им мест.

Но более глубокое изучение родной природы и русского сельского хозяйства Вильямсу пришлось отложить на довольно длительный срок.

По существовавшему положению лица, оставленные для подготовки к профессорскому званию, посылались, как правило, в заграничную командировку для работы в западноевропейских институтах и лабораториях. В известной мере это было отражением низкопоклонства перед всем иностранным, характерного для правящих кругов царской России и некоторой части интеллигенции. Считалось, что без такой заграничной «шлифовки» молодой русский ученый не может стать настоящим ученым. А между тем жизненный путь ряда крупнейших представителей русской науки мог бы послужить убедительным опровержением этого неверного взгляда. Особенно наглядно это можно было проследить именно на истории развития почвоведения — науки, целиком обязанной своим рождением и развитием трудам русских ученых.

И создатель почвоведения великий Докучаев и выдающийся русский почвовед Костычев не ездили смолоду в Западную Европу, не ходили в учениках у немецких или английских второстепенных ученых. И, несмотря на это, или, вернее, как раз поэтому, они сложились в оригинальных, самобытных ученых — творцов новой науки.

Но было немало и таких русских ученых, которые, не утрачивая ни в малейшей мере своей оригинальности и самостоятельности, умели плодотворно использовать пребывание за границей, обогатившись опытом работы у крупнейших представителей западноевропейской науки.

К числу таких ученых принадлежал и Вильямс.

Осенью 1889 года вопрос о его заграничной командировке был решен. Правда, Министерство государственных имуществ, направлявшее. его и Слезкина за границу, мало заботилось об их научных занятиях. Министерство считало более важным поручить двум молодым ученым выяснение вопроса о… торговле свиными продуктами.

На Совете Академии, обсуждавшем это странное предложение министерства, Тимирязев и некоторые другие профессора протестовали против навязывания Вильямсу и Слезкину этой задачи, не имеющей ничего общего с их научной деятельностью. Тимирязев указывал, что это помешает молодым ученым в их занятиях, и настаивал на том, чтобы Совет просил министерство изменить свое намерение. Но директор Академии Юнге отказался поддержать Тимирязева.

Окончательное решение министра гласило, что стипендиаты высшего оклада Вильямс и Слезкин командируются за границу «для усовершенствования по предмету общего и частного земледелия и изучения на месте в Германии и Франции условий торговли свиными продуктами».

Осенью 1889 года Вильямс и Слезкин выехали во Францию.

Приехав в Париж, Вильямс начал заниматься в лабораториях Пастеровского института. Этот прекрасно оборудованный институт был открыт в 1888 году. Он был построен на средства, собранные по международной подписке в знак благодарности Пастеру за избавление человечества от одной из самых страшных болезней — бешенства.

Микробиология привлекала Вильямса потому, что он уже тогда знал об огромном, решающем влиянии микроорганизмов на создание и разложение органического вещества почвы. Он шел по стопам Докучаева и Костычева, подчеркивавших значение микроорганизмов в процессах почвообразования, и хотел глубоко освоить методы микробиологических исследований.

Хотя сам Пастер и бывал в лабораториях института, но из-за болезни он уже почти не работал. Вильямс занимался под руководством ближайшего ученика и продолжателя Пастера, видного французского микробиолога Пьера Эмиля Дюкло (1840–1904).

Работу в Пастеровском институте Вильямс совмещал со слушанием лекций известного французского химика Шлезинга-отца (1824–1919), читавшего курс лекций по химии почв. Кроме того, Вильямс решил специально заняться историей агрономии и свободное от занятий время проводил в Национальной парижской библиотеке, а также в агрономической библиотеке святой Женевьевы. Вильямс читал старинные книги по агрокультуре и знакомился с трудами античных авторов — Колумеллы, Плиния, Варрона, Катона. Его заинтересовали агрономические сочинения замученного в Бастилии французского керамика XVI столетия Бернара Палисси, который надолго опередил свое время, высказав правильную «соляную» теорию питания растений. Вильямс считал, что только глубокое изучение истории земледелия на протяжении тысячелетий позволит понять закономерности его развития в настоящем и будущем.

Весной 1890 года, окончив слушание лекций и завершив свои занятия в Пастеровском институте, Вильямс предпринял большое путешествие по Франции. Это было своеобразным повторением его школьных походов. Он пустился в свое путешествие пешком, так же как он ходил когда-то в Мячково.

Вильямс поехал из Парижа на юг, в Прованс. Здесь он двинулся в пеший путь по долине Роны и добрался до французской Ривьеры. Ницца, Монте-Карло — эти места привлекали многих туристов. Но Вильямс интересовался совсем не тем, чем увлекались здесь богатые заезжие туристы. Ни фешенебельные курорты, ни игорные залы, где ночи напролет играли в рулетку, Вильямса не привлекали. Его занимала своеобразная природа этого самого южного района Франции. Он впервые ознакомился здесь с красноцветными почвами, характерными для многих субтропических и тропических областей земного шара. Субтропический характер этой местности проявлялся в яркой и разнообразной растительности: Вильямс проходил мимо аллей вечнозеленых магнолий, лавров, пальм. Он заходил в деревушки, окруженные виноградниками и маслиновыми рощами. Эти культуры были для Вильямса совершенно новыми, до этого он знал о них только из книг. Он подробно познакомился с обработкой виноградников и с почвами, наиболее пригодными для них.