Из лекций Густавсона по агрономической химии Вильямс узнал многое о химических процессах, происходящих в почве, о методах химического анализа почв и продуктов сельского хозяйства. Особенный интерес Вильямса вызвал раздел курса, посвященный сложным микробиологическим процессам разложения органических веществ. Густавсон знакомил своих слушателей с последними достижениями в этой области и предсказывал, что в будущем микробиология станет играть существенную роль в развитии агрономии.
Густавсон был блестящим руководителем лабораторных занятий и сам проводил со своими ассистентами значительное число сложных экспериментальных работ, несмотря на тесноту в лаборатории и бедность оборудования. «Густавсон неоднократно говорил нам, — вспоминал Вильямс, — что обстановка лаборатории представляет второстепенный элемент работы. Важна не обстановка, а постановка вопроса». Вильямс еще в школьные годы был неплохим химиком-аналитиком, а пройдя школу Густавсона, он стал превосходным экспериментатором и, подобно своему учителю, достигал великолепных результатов в любой лабораторной обстановке.
В лаборатории Густавсона Вильямс проводил многие часы, нередко засиживаясь здесь до глубокой ночи. Не уходил из лаборатории и профессор, с удовлетворением отмечая стремление юноши выйти за пределы учебной программы. Из рапорта Густавсона о практических занятиях студентов видно, что студент Вильямс не только провел все полагающиеся по курсу анализы, но и выполнил ряд дополнительных работ. Особенно увлекался Вильямс анализами почв; он приготовлял кислотные вытяжки из почв, определял в различных почвах содержание перегноя, азота и фосфора. Все это было отмечено в рапорте Густавсона.
Густавсон привлекал к себе Вильямса, так же как и других студентов, своим обаятельным характером, остроумием, неизменно доброжелательным отношением к студентам. Лекции Густавсона и практические занятия под его руководством оставили у Вильямса неизгладимые впечатления на всю его жизнь. И когда спустя пятьдесят лет, по инициативе Вильямса, лекции Густавсона по агрономической химии были переизданы, Вильямс в своем предисловии к этому изданию тепло вспомнил своего учителя и дал яркую оценку его труда:
«В качестве редактора я еще раз внимательно перечитал «Двадцать лекций агрономической химии» Гаврилы Гавриловича Густавсона, и меня, как и пятьдесят лет тому назад, когда я, будучи студентом Петровской академии, имел счастье прослушать эти лекции, пленила поразительная классическая красота их изложения.
Как живой, возродился образ монументального красавца в полном расцвете мыслительной мощи, его чарующий бархатистый баритон, богатый оттенками и модуляциями. С изумительной краткостью и предельной ясностью излагал он самые сложные процессы и сопоставлением результатов ряда процессов приводил слушателя к классически простому, предельно четкому выводу».
Лекции Густавсона оказали решающее влияние на весь научный путь Вильямса. Именно от Густавсона он услышал впервые о почве и ее развитии, о тех сложных химических процессах, которые в ней происходят. Густавсон не только сообщал студентам ряд фактических сведений о почве, но и учил их смотреть на нее, как на особое природное образование, имеющее свою историю и свои законы развития. Он говорил в одной из своих лекций: «…приходится обратиться к истории почвы и применить к изучению ее метод исторический, то-есть тот метод, к которому часто прибегают при изучении сложных вопросов во всех областях знания. Надо бросить взгляд на то, из чего и каким образом произошла почва, проследить те изменения, которым подвергались первоначальные соединения при превращении их в почву, — тогда мы будем в состоянии сделать вероятное предположение о том, из чего состоит почва и в каком направлении она может изменяться далее».
Эти воззрения Густавсона находились в прямой связи с новой наукой о почве, возникшей и развивавшейся в эти годы в России. Создателем этой науки был великий русский ученый Василий Васильевич Докучаев. В 1883 году, в год поступления Вильямса в Петровскую академию, вышел в свет важнейший труд Докучаева — «Русский чернозем», представлявший собой итог многолетних экспедиций и исследований. Докучаев выступил в этой книге как смелый новатор, отвергнув прежние односторонние воззрения на почву как на горную породу.