В свое время для научно-исследовательских работ в Каменной степи В. В. Докучаев выделил участок площадью в десять тысяч гектаров. Этот массив включал в себя все элементы рельефа — водоразделы, склоны различной крутизны, долины. Вся эта территория была занята владениями опытной станции и Верхне-Озерского сельскохозяйственного техникума. Здесь же были расположены 9 колхозов. «Все это, — как отмечал в 1941 году А. П. Водков, — теперь представляет агротехнический комплекс Докучаева — Вильямса». Работы на территории этого комплекса и положили начало той ныне всенародно известной системе агротехнических мероприятий, которая сейчас носит название комплекса Докучаева — Костычева — Вильямса, или травопольной системы земледелия.

На станции не было кормовых севооборотов, почти отсутствовало животноводство.

Однажды в 1937 году, когда работники станции были с докладом у Вильямса в Москве, он сказал им:

— Умный хозяин никогда из своего хозяйства ни сено, ни солому не продает. Вам нужно свое животноводство, навоз вам нужен.

Были составлены два кормовых севооборота — лесной и степной. Вильямс рассмотрел их и утвердил, они были тесно увязаны с полевыми севооборотами; по инициативе Вильямса было приступлено к насаждению новых лесных полос, начали обсадку оврагов и крутых склонов лесными, плодовыми и орехоплодными деревьями, организовали опыты по применению удобрений и по орошению. Результаты дружной комплексной работы по единому, строго обдуманному плану скоро сказались.

В 1934–1936 годах, до введения правильных севооборотов, средний урожай озимых зерновых культур составлял 13,3 центнера с гектара; в период следующего трехлетия, когда только еще начали внедрять травопольную систему земледелия, эта цифра поднялась до 18,8 центнера с гектара. По яровым зерновым урожай возрос за это же время с 9,7 до 13,6 центнера с гектара. Эффект был разительный, несмотря на то, что 1938 и 1939 годы были засушливыми.

При общем росте урожая наблюдалось одно чрезвычайно интересное и важное явление, разбивавшее впрах односторонние воззрения «минеральных» агрохимиков.

Урожай пшеницы без удобрений и не по травам составил 16,8 центнера с гектара. Одни удобрения повысили урожай до 18,9 центнера, удобрения по пласту злаковобобовых трав до 21,2 центнера. Урожай же по травяному пласту на удобренных участках, расположенных среди лесных полос, достиг 30,5 центнера с гектара! Этот поистине классический опыт убедительно доказал, что сила и значение травопольной системы земледелия состоят в комплексном, всестороннем воздействии на условия жизни растений. Вильямс и его ученики вышли победителями в трудном деле преобразования Каменной степи.

Устно и письменно требовал Вильямс от своих учеников, чтобы они внедряли травопольную систему земледелия на поля соседних колхозов. Выполняя эти указания своего учителя, сотрудники станции в 1936 году помогли перейти на новую систему ближайшему колхозу комплекса — колхозу имени В. В. Докучаева. К 1940 году этот колхоз, переведенный на травопольную систему земледелия, выдвинулся в число передовых по области, председатель колхоза П. Я. Белоусов был награжден орденом Ленина.

В 1938 году травопольная система земледелия была введена еще в одном хозяйстве «комплекса „Докучаева — Вильямса» — колхозе «Новый пахарь». Оказывая колхозу помощь, станция посадила на его полях лесные полосы. Переход на новую систему земледелия вызвал воодушевление среди колхозников. Многие из них начали у себя на огородах совершенно добровольно создавать питомники древесных пород.

Колхозы строили водоемы, успешно разводили птицу и рыбу. И станция и некоторые окружающие ее колхозы к 1940 году находились уже, как отмечалось в отчете, «в цветущем хозяйственном положении».

Комплекс Докучаева — Вильямса побеждал стихии, целостно овладевал природой пусть пока еще маленького участка советской земли, но успех, огромный успех, был налицо, и Вильямс законно гордился этим.

В ноябре 1939 года, накануне смерти, Вильямс выступил со специальной статьей на страницах Воронежской областной газеты «Коммуна». Он широко пропагандировал опыт Каменной степи, успехи внедрения травопольной системы земледелия. Он писал: «…О том, насколько эффективно применение не отдельных разрозненных приемов, а комплекса взаимоувязанных агротехнических мероприятий, свидетельствуют, например, урожаи сельскохозяйственных культур, полученные нами на Каменной степи…, расположенной в засушливой юго-восточной части Воронежской области».

Приводя в своей статье данные по урожайности пшеницы и многолетних трав, ученый показывает, что особенно высоки урожаи среди лесных полос. Он радуется, что, наконец, удалось в степной полосе получать превосходные урожаи трав. «Вот какую прекрасную кормовую базу, — писал он, — может создать у себя каждый колхоз, вводя в севооборот… многолетние травы, соблюдая все правила агротехники, насаждая полезащитные лесные полосы».

Еще раз, после всесторонней проверки на практике, ученый приходит к неопровержимому выводу, что «без внедрения на полях колхозов и совхозов травопольных севооборотов, без осуществления правильной системы обработки почвы, удобрений и, наконец, без широкого проведения работ по насаждению лесных полос нечего и мечтать о получении в засушливых районах… высоких и устойчивых урожаев».

На полях Каменной степи осуществлялась мечта Докучаева и других передовых ученых прошлого, вековая мечта народа — покорялись человеку бури, засухи, суховеи, преображалась и расцветала советская степь.

Восемь часов утра. В лаборатории кафедры почвоведения появляется Вильямс. Он начинает свой рабочий день с неизменной точностью — ровно в восемь утра. Он опускается на свой стул, садясь лицом к лабораторному столу. В лаборатории и в примыкающих к ней помещениях музея еще безлюдно. В эти первые утренние часы особенно хорошо работается. Вильямс продолжает свою многолетнюю работу по кропотливому изучению перегнойных кислот почвы. Казалось бы, ему нельзя уже самому заниматься проведением опытов — здоровье ученого все ухудшалось. Он с трудом передвигался, да и то с посторонней помощью. Уменьшалась подвижность рук, плохо действовали пальцы. Ему шел уже восьмой десяток лет, прошло уже около трех десятилетий после кровоизлияния в мозг, приведшего к частичному параличу.