Вильямс принимает в разработке мер подъема сельского хозяйства все более деятельное участие.
В 1924 году Госплан поручает Вильямсу огромную работу — обоснование организации сельского хозяйства в социалистическом государстве. С увлечением берется ученый за это дело.
В солидной рукописи, представленной Госплану — в ней было около 300 страниц, Вильямс детально, для каждой природной области страны в отдельности, обосновывает комплексную систему мероприятий по организации сельского хозяйства на социалистических началах. Академик Г. М. Кржижановский, бывший в то время председателем Госплана, так вспоминал впоследствии об этой работе Вильямса:
«В портфелях ГОЭЛРО и Госплана и> до наших дней еще должны сохраняться работы В. Р. Вильямса, которыми намечался весь путь разворота нашего сельского хозяйства от довоенного примитива до последующих этапов все более совершенной технической… реконструкции. Те оппоненты Вильямса, которые склонны были упрекать его в некотором пристрастии к абстрактностям и схематизму, между прочим, попросту не знают этой работы В. Р. Вильямса, в которой он давал для каждого из районов нашей страны совершенно определенный, конкретный севооборот».
В 1926 году шестидесятитрехлетний ученый берется за выполнение нового задания Госплана — Вильямс едет в Азербайджан, в Муганскую степь, для выяснения условий освоения пустынных земель при помощи орошения.
К этому времени Вильямс уже выполнил свою главную задачу по переустройству Тимирязевки: высшая сельскохозяйственная школа была пролетаризирована, учебная работа налажена. Вильямс получил возможность отказаться от ректорства и посвятить все свое время педагогической и научной деятельности, а главное — работе по перестройке сельского хозяйства страны на научной основе.
Студенты в знак того глубокого уважения, которое в их глазах заслужил Вильямс, выбрали его «почетным ректором Тимирязевской сельскохозяйственной академии».
Летом 1926 года Вильямс с группой сотрудников едет в Азербайджан. Много лет не выезжал он уже в такие дальние экспедиции, но сейчас правительство ставило перед ним задачу изучить почвы и природные условия Мугани. В старом ученом проснулся «бродяжнический» дух, любовь к дальним путешествиям, к новым местам.
Муганская степь… Она совершенно незаслуженно называлась степью, подобно тому как Аральское море называется морем, являясь, на самом деле озером. А Муганская степь была пустыней, раскинувшейся на четыре тысячи пятьсот квадратных километров. В Муганской степи больше безморозных дней, чем в теплых районах Средней Азии. Но дождей выпадало недостаточно, и без искусственного орошения земледелие было невозможным. Следы разрушенных ирригационных систем, разбросанные по всей Мугани, показывали, что раньше здесь почти все земли были освоены, а сейчас почвы стали бесструктурными, во многих местах засолились, и скудные травы едва-едва обеспечивали примитивное полукочевое скотоводство.
Такими же были и две соседние, сливавшиеся с Муганской, степи — Мильская и Ширванская. И в то же время рядом протекала многоводная река Аракc — мощный источник для орошения.
«Давно уже, — писал Вильямс, — еще при царском правительстве, стояли на видном месте в Азербайджане вопросы рационального использования его полупустынных земель. Их площадь колоссальна. Плодородие неисчерпаемо. Они окружены многоводными реками. Климат превосходный.
А между тем плодороднейшие земли едва используются первобытным кочевым способом, так же, как и несколько веков тому назад».
Некоторые земли в Мугани были освоены под орошение, но они очень быстро засолялись, иногда заболачивались и в обоих этих случаях выбывали из строя. Нужно было разобраться в причинах быстрой порчи земель под влиянием орошения, которое по замыслу должно было только улучшать земли.
Вильямс сам лично объезжает всю Мугань — он побывал на унылых плоских солончаковых берегах Каспия, изучил существующие ирригационные системы и осмотрел запущенные и столетья назад заброшенные водохранилища и каналы. Больше всего внимания было уделено почвам и растительности полупустыни, — только их изучение и могло помочь экспедиции ответить на поставленные перед ней вопросы.