«…в Крыму я не заметил особенной заботливости о снабжении винограда тем питательным веществом, которое всеми вообще растениями потребляется в огромных количествах. Я разумею воду». Виноградари рассказали ему, что перекопка почв ведется у них всегда зимой, а к весне поверхность почвы уже немного уплотняется. А эта уплотненная корка, как хорошо знал Костычев по своему многолетнему опыту, усиливает испарение влаги из почвы и, наоборот, препятствует ее поглощению во время весенних и летних ливней. В результате всего этого происходило не только иссушение почвы, но и сильнейшее развитие смывов или эрозии. Правильно организованная обработка почвы могла воздействовать на эти явления — усилить впитывание дождевой влаги в почву и уменьшить ее смыв и размыв. Костычев настаивает на том, чтобы на виноградниках, кроме глубокой зимней обработки почвы, обязательно проводили весеннее и летнее рыхления, хотя бы на один вершок, и, где это возможно, организовали искусственный полив виноградников. «Это, несомненно, повело бы к увеличению урожаев», — говорил ученый.
Виноградари возражали ему: среди них было распространено ошибочное мнение, что с увеличением урожая винограда ухудшается его качество, а также достоинство изготовляемых вин. Когда Костычев приехал на Кавказ, в район Абрау, то заметил, что здешние известковистые почвы очень похожи на почвы виноградников Ай-Даниля — одного из удельных имений окрестностей Ялты. Однако на Кавказе выпадало больше дождей, и урожаи винограда были гораздо выше, чем в Крыму.
В Абрау вино превосходное, указывал Костычев, но виноградники получают здесь больше влаги, чем в Крыму. Значит, и качество крымских вин от прибавки воды и роста урожаев нисколько не ухудшится. Костычев и здесь провозглашает свой главный тезис:
— Надо полнее использовать запас питательных веществ в почве, а без воды это невозможно. И на таких особенных почвах, как виноградные, нужно обращать одинаковое внимание и на их химические и физические свойства. Ученый считал, что при изменении системы их обработки произойдет «удвоение урожаев».
Говоря о шиферных почвах, он отмечал: «Такие почвы занимают на южном берегу Крыма значительные площади, и нет сомнения, что в будущем пространства виноградников на шиферных почвах сделаются гораздо больше, так как в настоящее время очень много шиферных площадей, удобных по своему положению для виноградников, лежит впусте или занято плохим лесом и кустарниками, не представляющими почти никакой ценности». И действительно, в одном только Ялтинском уезде насчитывалось земель около 200 тысяч десятин, а виноградники занимали всего 1 200 десятин и табачные плантации — 167. Вообще площадь обрабатываемой земли, по отношению даже только к земле «удобной», составляла менее 10 процентов.
Вклад Костычева в дело познания природы этого замечательного уголка нашей страны, ныне ставшего всесоюзной здравницей, очень велик. Во всех более поздних работах, посвященных характеристике почв Крыма или удобрению крымских виноградников, имя Костычева упоминается как имя одно-го из зачинателей почвенных исследований в Тавриде.
В Крыму, так же как перед этим на Алешковских песках, Костычев хорошо изучил виноградное растение, его требования к почве, различные способы культуры. Он во всеоружии прибыл на Кавказ и приступил здесь к исследованию наиболее выдающихся виноградно-винодельческих районов.
Из Ялты он на пароходе приехал в Новороссийск и отправился в удельное имение Абрау — родину отечественного шампанского. Здесь виноградники чаще всего росли на «трескуне» — так назывался известковый сланец, в котором нередко было 60 и даже 80 процентов извести. Почвы, образовавшиеся из трескуна, обладали довольно хорошими физическими свойствами, содержали достаточно фосфорной кислоты, соединенной с известью, что положительно отзывалось на питании растений. Здесь получалось великолепное вино. Недаром Л. С. Голицын говорил, что «почвы известковые — дают вину огонь». Осматривая виноградники окрестностей Новороссийска, Костычев также убеждается в особом значении таких почв для развития отечественного производства высококачественных вин. Он указывает, что «благоприятные свойства трескуна для виноградной лозы подтверждаются чрезвычайно сильным, роскошным ростом последнего и значительными урожаями, по меньшей мере вдвое-втрое большими урожаев крымских. Факт этот представляет большой интерес…»
Особенно влекло Костычева в Кахетию, которую многие считали родиной винограда и где вырабатывались такие замечательные столовые вина, каких не знала Западная Европа. Д. И. Менделеев, очень интересовавшийся перспективами отечественного виноделия, писал: «Пример простых, но самобытных и нередко превосходных вин некоторых частей Закавказья… показывает, что в России виноделие может дать важные экономические плоды».