Начал Андрей Тимофеевич выкапывать проростки по мере их появления и внимательно изучать. И что же оказалось? Рано появляются всходы из зерен, находящихся неглубоко в почве. Они бывают более мощными, с темно-зеленой окраской. Чем на большей глубине находилось зерно, тем позднее его росток появлялся на поверхности, тем более слабым и бледным он был. Поздние всходы не успевали до зимы раскуститься и многие из них погибали, не перенеся суровых условий зимы и ранней весны. Так Болотов пришел к выводу о значении глубины заделки семян для роста и развития растений озимой ржи.

На следующий (1766) год он провел специальный опыт на садовом участке с различными культурами. На ровной площадке, тщательно подготовив почву, рядами вручную посеял семена на разную глубину. Семена предварительно отбирал равными по величине, форме, окраске. Осенью растения были убраны отдельно по каждому варианту и проанализированы. Результаты опыта лишь по одному варианту (с овсом) приведены нами в следующей таблице.

Данные этих опытов подтвердили, что неглубокая заделка семян в почву (3—5 см на современные меры) имеет значительные преимущества перед глубокой (9 см и более): семена быстрее и более полно прорастают; растения из неглубоко посеянных семян лучше кустятся; у таких растений выше озерненность соцветий.

Болотов всегда старался результаты своих наблюдений и опытов применить на практике. Так же поступил он и в этом случае. По существовашей в его времена технологии семена рассеивались на непаханое поле, а затем заделывались сохой. Конечно, при этом много семян попадало в глубокие слои почвы и, как установил Болотов, не давало всходов. Получив данные о лучшей глубине заделки семян, он стал размышлять о том, как поправить дело, и разработал новую технологию обработки почвы и посева. Предварительно проверил ее в небольшом полевом опыте. Выбрал ровную десятину земли и разделил ее на две равные половины. На одной посеял рожь старым способом, а на второй — по своей новой технологии. Опытную половину еще раз разделил пополам, чтобы иметь два варианта. Схема опыта была такова: первая половина десятины — контроль, на участок высеяли 6 четвериков [¹⁰ Четверик — старинная объемная мера сыпучих тел, равная 26,2 л.] ржи и запахали; первая часть второй половины — поле вспахали, на него высеяли 4 четверика ржи и семена заделали тыльной стороной бороны; вторая часть второй половины — поле вспахали, посеяли 3 четверика ржи, семена заделали обычным боронованием.

Результаты опыта: 1) по абсолютной величине урожая в пересчете на десятину соответственно 62 четверика, 64 (103,3%) и 72 (112,5%); 2) по коэффициенту размножения: сам-10, сам-16 и сам-24. Разница довольно заметная. Разработанную Болотовым технологию его современники оценили по достоинству, и она быстро распространилась в России.

Современные ученые, вероятно, упрекнут Болотова в недостаточно чистой постановке опыта (контроль и опыт различались не по одному фактору, а по двум), но следует сказать, что в рассуждениях Болотова при выборе схемы опыта была своя логика. При старой технологии около половины семян не давало растений. Предложенная Болотовым технология как раз и была направлена на устранение этого недостатка. Но слишком полное устранение (скажем, ранее погибавшие 50% семян все образуют растения) может привести к противоположному результату, загущению посевов, а следовательно, и снижению урожая. Во избежание такой возможности Болотов и уменьшил нормы высева.

Большую роль в формировании Болотова как ученого и особенно как пропагандиста сельскохозяйственных знаний сыграло Вольное экономическое общество (ВЭО). Об организации этого Общества Андрей Тимофеевич узнал случайно. Весной 1766 г., в Москве, на улице незнакомец предложил ему купить книгу. Это была 1-я часть «Трудов» Общества. Купив книгу и внимательно ознакомившись с нею, Болотов очень обрадовался. Он испытывал большую потребность в общении с единомышленниками, думал о распространении своих знаний и опыта. Такую возможность и предоставляли «Труды» Общества. Оно приглашало всех желающих сообщать своп замечания, предложения по сельскому хозяйству. В конце книги были опубликованы 65 «экономических вопросов», охватывающих сведения о природных ресурсах местности, характере почв, растениях и приемах их возделывания, о состоянии скотоводства, о нравах и обычаях крестьян и др. Общество призывало желающих ответить на эти вопросы. Болотов сравнительно быстро написал ответное сочинение по своей местности (Каширский уезд Тульской провинции). Его напечатали.уже во 2-йчасти «Трудов». Это была первая печатная работа ученого. В июне 1766 г. Андрей Тимофеевич получил от Вольного экономического общества письмо с благодарностью за присланное сочинение и с просьбой о высылке новых статей. С тех пор работы молодого ученого появляются почти в каждом томе «Трудов».

В 1767 г. Болотова избирают членом Общества, и вскоре начинается его переписка с ученым секретарем Андреем Андреевичем Нартовым. Это усиливает связи Болотова с ВЭО, заставляет его трудиться более интенсивно. Если он и до этого уделял большое внимание оформлению своих данных, то теперь еще более тщательно ведет научную документацию: аккуратно записывает результаты всех наблюдений и опытов, ведет дневники работы, регистрирует метеорологические показания, производит выписки из книг, записи мыслей о прочитанном. Эта строгость в научной документации не раз выручит Андрея Тимофеевича в самых сложных ситуациях, в которые поставят его природа или научный эксперимент, поможет ему в решении трудных вопросов.

Семья Андрея Тимофеевича к 1768 г. увеличилась. Правда, сын Дмитрий прожил совсем недолго, но дочь Елизавета «встала на собственные ноги», а сын Степан хотя и качался в люльке, но криком давал о себе знать не меньше других.

Кроме того, в доме Болотовых подолгу гостили родственники с детьми, которых иногда оставляли жить до следующего приезда взрослых, наезжали знакомые.

Мария Абрамовна напоминала зятю о его давнишнем намерении приступить к строительству нового дома. Андрей Тимофеевич согласился с тещей, тем более, что в мыслях своих он уже построил его.

Одобряя предков за выбор места для усадьбы, он в то же время удивлялся недостаточности у них эстетического чувства: вместо того чтобы поставить дом на высоком берегу, лицом к реке, они отнесли его далеко вглубь, а живописный уголок на переломе горы заняли подсобными постройками и второстепенными объектами. Впрочем, у далеких предков, вероятно, были свои соображения. В те беспокойные времена лучше было упрятать свое жилище подальше от чужих глаз: и от татар, набеги которых случались нередко, да и от разбойных людей, бродивших тогда по Руси в немалом числе.