В 1892 г., через год после страшной засухи, охватившей почти всю черноземную полосу Европейской России, В. В. Докучаев опубликовал книгу "Наши степи прежде и теперь". В этой книге он просто и понятно изложил содержание публичных лекций и статей, написанных им в связи с неурожаем 1891 г. и посвященных вопросу о причинах степных засух и мерах их предотвращения. В. В. Докучаев видел главную причину засух в хищническом сельском хозяйстве дореволюционной России. Сельское хозяйство в наших степях имело характер "азартной биржевой игры", а высокое природное плодородие черноземных почв вследствие этого непрерывно истощалось.
В. В. Докучаев проанализировал в своей книге сведения об опыте успешной борьбы с засухой в отдельных мелких хозяйствах. Среди таких фактов мы находим наблюдения известного агронома Измаильского о влиянии грунтовых вод на влажность почв; сведения Игнатьева о том, что уровень грунтовых вод в колодце повысился вследствие накопления сугробов снега у опушки березовой рощи; сообщения Васильчикова и Стебута о благотворном воздействии близко расположенных лесных посадок на урожай хлебов и трав и т. п. Обобщив эти разрозненные наблюдения, изучив природные условия и историю развития почв и растительности степей, В. В. Докучаев выработал стройную систему мероприятий, которые могли бы гарантировать сельское хозяйство степной полосы южной России от неурожаев.
В докучаевскую систему вошли:
— регулирование стока больших и малых рек и устройство местных водных бассейнов для орошения прилегающих к ним земель;
— закрепление оврагов при помощи лесных посадок, плетней и изгородей, устройство прудов для задержания снеговых и дождевых вод, с целью орошения нижележащих склонов и дна балок, запрет распашки крутых склонов;
— регулирование с одного хозяйства водораздельных пространств при помощи системы мелких прудов, рядов живых изгородей для накопления снега и задержания весенних и дождевых вод;
— облесение всех песков, бугров и вообще неудобных для пашни участков;
— выработка норм, определяющих относительные площади пашен, лугов, леса и вод, т. е. правильная организация степных территорий;
— применение наиболее благоприятных для использования влаги приемов обработки почвы и приспособление сортов культурных растений к местным почвенным и климатическим условиям.
Энергичная натура В. В. Докучаева не удовлетворилась разработкой научной программы мероприятий по борьбе с засухой. В 1892 г. он организовал особую экспедицию Лесного департамента "по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства в степях России". Эта экспедиция должна была проверить на практике систему мероприятий, разработанных В. В. Докучаевым. Для этой цели докучаевская экспедиция создала три "опытных участка: Хреновской (расположенный в Каменной степи, на водоразделе Волги и Дона), Деркульский (на водоразделе Дона и Донца) и Велико-Анадольский (на водоразделе Дона и Днепра). На всех трех участках были созданы полосные лесные насаждения, заложены разнообразные опыты и начаты тщательные наблюдения над тем, как влияют различные агрономические мероприятия на климат местности, урожайность полей и т. д. Все три опытных участка, заложенные В. В Докучаевым, существуют до сих пор. На месте Хреновского участка была позднее организована Каменностепная станция, преобразованная в 1946 г. в Научно-исследовательский институт земледелия центрально-черноземной полосы имени проф. В. В. Докучаева.
Таким образом, разработав программу борьбы с засухой и организовав три опытных участка для многолетней проверки своих практических предложений, В. В. Докучаев создал основу для того великого плана культурного преобразования природы степей, который проводится в жизнь в настоящее время.
В. В. Докучаев понимал, что предложенная там программа борьбы с засухой — задача общегосударственного порядка. Однако осуществить ее в условиях царской России было, конечно, невозможно. Мечты великого русского ученого В. В. Докучаева о коренном преобразовании природы наших степей могут претвориться в жизнь и действительно осуществляются только теперь, через 50–60 лет, в условиях планового социалистического хозяйства, при деятельном участии всего советского народа в общегосударственных мероприятиях.
Крупную роль в разработке научных основ современного плана сыграл также другой замечательный ученый нашей страны, агроном и почвовед академик В. Р. Вильямс. Он в докучаевскую программу внес очень важные уточнения и дополнения, основанные на учении об образовании и развитии почв. В. Р. Вильямс разработал научные основы травопольных севооборотов и объединил весь комплекс лесоводственных, водных и агрономических мероприятий в единую стройную научно обоснованную систему травопольного земледелия. В эту систему входят: посадка защитных лесных полос, облесение и закрепление песков, правильная организация территории с введением травопольных севооборотов, культурная обработка почв и правильный уход за посевами с применением органических и минеральных удобрений. Именно эта система передового социалистического земледелия, детально разработанная советскими учеными, и положена в основу постановления правительства и партии о борьбе с засухой с целью получения высоких и устойчивых урожаев в степных и лесостепных районах европейской части СССР.