Лесничий В. О. Булатович (1834–1904), много работавший по лесоразведению на юге Украины и в Крыму, писал в 1893 году, что посадки с преобладанием ильмовых пород оказались действительно очень плохими, не говоря уже о том, что они, без проходных рубок, чрезвычайно угнетают дуб. Вспоминая выступления Костычева на съезде лесничих юга и его статьи в «Лесном журнале», Булатович указывал: «Предсказания П. А. Костычева вполне оправдались».
Не только практики, но и представители теоретического естествознания давали исключительно высокую оценку трудам Костычева. В 1895 году В. В. Докучаев, перечисляя те немногие научные монографии по почвоведению, которые были созданы к тому времени, называет «Почвы черноземной области России», «Связь между почвами и некоторыми растительными формациями», «О некоторых свойствах и составе чернозема» — Костычева.
Исследования Костычева стали широко известны и за пределами нашего отечества, и это относится не только к его идеям по борьбе с засухой, которые, по выражению В. Р. Вильямса, «перелетели океаны». В 1887 году во французском агрономическом журнале, выходившем под редакцией Грандо, появился подробный — на 26 страницах — реферат книги «Почвы черноземной области России». Несколько позднее В. Р. Вильямс напечатал в Германии ряд рефератов о трудах Костычева и особенно об его докладе на VIII съезде русских естествоиспытателей «Связь между почвами и некоторыми растительными формациями».
Показателем высокого научного авторитета Костычева является такой факт. В 1894 году ученик В. В. Докучаева, впоследствии известный советский географ и ботаник, Г. И. Танфильев (1857–1928) отправился в Копенгаген. Оттуда путешественник писал своему учителю, что датский ученый П. Мюллер очень интересуется черноземом, «…но о Ваших работах не имеет представления. Сущность их я ему передал. Костычев здесь более известен»{Архив Академии наук СССР, фонд 184 опись 2, № 89, письмо от 30 июня 1894 года.}.
Но, конечно, более всего он был известен как замечательный знаток русского сельского хозяйства. А оно в начале девяностых годов, после двух лет засухи и неурожая, переживало тяжелый период. Это отозвалось на всей государственной жизни страны, подорвало ее финансы.
В связи с огромными трудностями, которые переживала главная отрасль народного хозяйства России, царское правительство вынуждено было обратиться к помощи ученых. В. В. Докучаев сумел в эти годы организовать «Особую экспедицию» по изучению водного и лесного хозяйства степной России. К решению многих государственных вопросов был привлечен и Костычев. 29 апреля 1893 года он назначается «инспектором сельского хозяйства» при Министерстве государственных имуществ. Спустя некоторое время министерство было реорганизовано и стало называться Министерством земледелия и государственных имуществ. Министром был назначен А. С. Ермолов, в прошлом товарищ Костычева по Земледельческому институту. Большой личной дружбы между ними никогда не существовало, но Ермолов хорошо знал выдающиеся способности «бывшего лаборанта «по вольному найму».
27 апреля 1894 года Костычев был «высочайшим приказом назначен директором департамента земледелия»{ГИАЛО, фонд 14, дело 31441, связка 1752, опись 3, лист 10.}, который являлся главной составной частью вновь созданного министерства.
Причина назначения Костычева на столь высокий пост, который давал довольно значительные права, ясна: царское правительство предполагало использовать талант выдающегося ученого для того, чтобы избежать в будущем повторения катастрофы 1891 года. Он тоже хотел, чтобы новой катастрофы не было и надеялся достичь этого своим трудом. Правда, понимание случившегося в 1891–1892 годах бедствия было у царских чиновников и у Костычева различным: их пугала перспектива финансового краха, он с ужасом думал о возможности нового голода. Соглашаясь на занятие должности директора департамента, ученый также рассчитывал, что ему удастся содействовать развитию науки и ее внедрению в русское сельское хозяйство. Во многом он здесь ошибся, но кое-что сумел сделать, хотя и пробыл на своем «высоком посту» всего год с небольшим.
В официальном «Положении» о департаменте земледелия было сказано, что он «ведает дела: 1) о развитии и усовершенствовании земледелия, скотоводства, специальных культур и сельскохозяйственных технических производств; 2) о рыболовстве, охоте и звериных промыслах; 3) о состоящих в ведении Министерства учебных, учебно-практических и опытных сельскохозяйственных заведениях; 4) о сельскохозяйственных учреждениях, съездах и выставках; 5) о наградах, премиях и привилегиях по сельскохозяйственной части и 6) по управлению казенными рыбными и тюленьими промыслами».