Сам Андрей Тимофеевич рекомендовал два способа определения почв. Первый - по внешнему виду почвы: цвету, тяжести, плотности, запаху. Но он подчеркивал, что такое определение - ориентировочное, грубое, так как иногда одинаковые по внешнему виду почвы могут значительно отличаться по своим свойствам.
Болотов писал: «Разная пропорция в смешении составляющих землю разных частичек и некоторые другие обстоятельства причиною тому, что между землями, одинаковой наружной вид имеющими, уже великая разница бывает, и они не все произрастания с одинаковым успехом производят».
Ученый отмечал, что второй способ распознавания почв более надежен - это опыты и наблюдения. Ему Болотов придавал огромное значение. Широко пользовался им сам и при каждом удобном случае призывал к тому же других сельских хозяев.
Он писал: «По мнению моему, желающий качества земель своих узнать сельский домостроитель наинадежнейше поступит, буде то из предпринимаемых разных опытов примечать станет. Правда, хотя и можно о доброте земли по наружному ее виду, тягости, рыхлости и другим приметам много уже заключить; однако присовокупленные к тому опыты и примечания могут тверже в том удостоверить. Я говорю, чтоб стараться через опыты узнавать, какой хлеб, какая земля и с каким успехом и при каком уработывании производит наилучше».
Изучая почвы, Андрей Тимофеевич всегда тщательно журналы наблюдений. Он никогда не надеялся на память хотя и не жаловался на ее слабость. По его мнению, записи в дневнике или журнале гораздо надежнее фиксировали сведения.
Имея обыкновение систематизировать объекты исследований, Болотов решил составить классификацию почв. Анализируя деление их, которое в то время применялось практиками, он отмечал, что все хозяева легло распознают черноземы и подзолистые почвы, песчаные и глинистые земли, а также переходные между ними.
Кроме того, встречалось деление почв на хорошие, средние и плохие. Однако многие хозяева, указывал Болотов и сами не знали, как сформулировать понятие о хороших или плохих почвах. Вернее, они обращали внимание только на внешнюю сторону определения. Если почва дает высокий урожай - она хорошая. Если при тех же условиях хлеб родится плохо - почва плохая.
Иногда классификацию почв связывали с количеством внесенного навоза; унавоженные почвы или нет, причем первые отождествлялись с хорошими, а вторые - с плохими.
Болотов пробовал классифицировать почвы по механическому составу на тяжелые и легкие, а также по химическому составу. В одной из своих статей он писал: «Земель есть следующие три главные рода, а именно: 1) Алкалиническая, которая ... не набралась еще приметно кислоты. 2) Кислая … 3) Стиптическая, то есть такая, которая ни кисла, ни алкалитическа».
Андрей Тимофеевич уже в то время знал о значении кислотности почвы для роста растений. Естественным процессом для почв Нечерноземной зоны он считал закисление, которое сопровождается ухудшением их плодородия.
Болотов разработал также и объективные приемы анализа почв. С помощью его методов стало возможным определять способность почвы к набуханию, ее влагоемкость. О количестве солей в почве Болотов предлагал судить по наличию осадка, образующегося после выпаривания водного настоя почвы.
Учил Андрей Тимофеевич сельских хозяев и более сложным анализам, таким, например, как определение кислотности почвы. Рекомендации его сводились к следующему. Нужно было кипятить почву в воде, затем охлажденный раствор фильтровать через сукно, чтобы он стал прозрачным. После этого к нему необходимо было добавить сок из цветков, имеющих фиолетовую окраску (фиалка, ирис). Если раствор окрашивался в зеленый' цвет, почва имела щелочную реакцию, появление красной' окраски свидетельствовало о том, что почва кислея.
Большое значение Болотов придавал рельефу местности и экспозиции склонов, поскольку эти элементы в значительной мере определяют освещение, нагревание, влаж-ность участка, защиту его от ветров (главным образом от северных и восточных), а также от размывания поверхности. С учетом экспозиции склона он рекомендовал, например, размещать сады (использовать преимущественно, южные, избегать северных).
С помощью повседневных наблюдений Болотов установил связь такого важного фактора урожайности растений, как вода, с рельефом местности. Он доказал, что пониженные элементы рельефа лучше других обеспечиваются водой как. за счет подпочвенных источников, так и атмосферных осадков. Исходя из этих соображений, ученый давал земледельцам разумные советы. Например, Болотов рекомендовал выращивать капусту на пойменных участках, так как это растение нуждается в огромном количестве воды. В то же время он писал, что озимая пшеница плохо переносит зимовку, если осенью находится в условиях переувлажненной почвы. Поэтому Андрей Тимофеевич считал обязательным элементом агротехники этой культуры отведение излишков дождевой воды с пониженных мест. Для этого он предлагал устраивать отводные канавки.
Вода, помимо своей неоценимой положительной роли в сельском хозяйстве, может представлять большую опасность для него. Болотов не мог обойти своим вниманием это обстоятельство. Ему часто приходилось видеть, как после сильных ливневых дождей потоки воды неслись по склонам, разрушая их поверхность, размывая овраги и унося массу самой плодородной почвы.
В работах Андрея Тимофеевича можно найти много рекомендаций по предохранению почв от водной эрозии. Особое значение он придавал борьбе с развитием оврагов. Для того, чтобы не допускать образования новых оврагов на распаханных склонах после сильных дождей, ученый советовал сразу же заделывать образовавшиеся промоины.
Кроме того, Андрей Тимофеевич рекомендовал укреплять уже имеющиеся овраги, чтобы не допускать дальнейшего их увеличения. В этом отношении большой интерес представляет его статья «Мысль о водороинах», в которой он излагал имеющуюся практику и свои предложения по креплению оврагов.
По мнению Болотова, первым делом необходимо позаботиться о том, чтобы вода не втекала в овраг во многих местах, что создает многочисленные разрушения. Для ограничения ее притока он разработал специальную систему отводных канавок.
Андрей Тимофеевич рекомендовал делать берега оврагов как можно более отлогими и засевать их многолетними травами, корневая система которых закрепляет почву. Он подчеркивал, что это мероприятие дает двойную выгоду, поскольку надземная часть трав будет служить дополнительным источником корма или в виде пастбища, или путем скашивания на сено.
Особое значение Болотов придавал укреплению вершин оврагов. Он писал, что, так как размывающее действие воды может не позволить их естественного зарастания или закрепления с помощью посева семян трав, более целесообразно применять уже готовую дернину. Ученый советовал пласты дерна укладывать на сделанные отлогими берега вершины оврага не рядом впритык, а друг на друга, начиная снизу, в виде лестницы, чтобы вода не проникала в землю и не размывала ее. На некотором расстоя-нии от начала оврага ученый советовал устраивать защит-ные барьеры в виде плетней, обвалованных с обеих сторон каким-либо подручным материалом.
Эти рекомендации сохраняют силу и в наше время.
В XVIII веке не было человека, который сыграл бы такую важную роль в решении проблемы удобрения полей, как А. Т. Болотов.
Различая унавоживание пашен и их удобрение, он считал второе выражение более полным, понимая под ним употребление не только навоза, но и других веществ, повышающих плодородие почвы.
Ученый писал: «Унавоживание, или, собственне сказать, удобрение пашенных земель, составляет не только наизнаменитейший, но и столь важный пункт в сельском домостроительстве, что хотя о сем предмете и много уже говорено как в Трудах нашего Экономического общества, так и в других экономических книгах, однако не бесполезны могут быть и дальнейшие о сем предмете замечания, и сколько б о том говорено еще не было, но все же не может быть излишним».
Наиболее полно вопрос об удобрении почвы был разработан Болотовым в его крупном трактате «Об удобрении земель», опубликованном в «Трудах» Вольного экономического общества (ВЭО) в 1770 г. В отличие от других авторов Андрей Тимофеевич подвел под свою работу строгий научный фундамент.