Вопреки мнению иностранных и русских авторитетов, создатель почвоведения показал, что почва не является горной породой, что она представляет собой совершенно самостоятельное природное тело — «четвертое царство природы».
Докучаев рассматривал почву в ее развитии и в тесной связи со всеми окружающими природными условиями, считая, что она возникает и развивается под совокупным воздействием ряда природных факторов — растительности и животного мира, горных пород, климата, рельефа местности и возраста страны.
Докучаев считал важнейшей задачей изучение генезиса — происхождения почв, и именно это послужило твердой основой для создания новой науки — почвоведения.
«Историческая заслуга В. В. Докучаева, — подчеркивал впоследствии Вильямс, — заключается в том, что генезис почв он поставил основной целью почвенных исследований, что вместо отдельных, разрозненных мнений о процессе почвообразования и факторах, обусловливающих его, вместо эмпирического изучения отдельных свойств почв он создал учение о почве, как об особом природном теле, развивающемся под совместным влиянием пяти природных факторов. До Докучаева почвоведение было эмпирической наукой; в результате трудов Докучаева оно стало широкой естественнонаучной дисциплиной».
Год выхода в свет «Русского чернозема» стал считаться годом рождения новой науки. Несмотря на противодействия и препоны, чинившиеся новой науке со стороны царских чиновников, несмотря на борьбу, которую вели против нее представители отсталых, реакционных взглядов, эта наука быстро завоевывала себе прочное признание в широких кругах русских ученых.
Этому способствовали замечательный дар убеждения, присущий Докучаеву, его исключительная, не знавшая устали целеустремленность, редкое личное обаяние и настойчивое стремление поставить науку на службу родному народу. И великий химик Д. И. Менделеев, и учитель К. А. Тимирязева — ботаник А. Н. Бекетов, и виднейший русский агроном А. В. Советов, и выдающиеся геологи А. П. Карпинский и А. А. Иностранцев были горячими сторонниками молодого почвоведения и верными друзьями его создателя.
G новыми, смелыми идеями в области почвоведения Вильямс впервые познакомился на лекциях Густавсона. Недаром он в своих воспоминаниях связывал эти лекции «с зарождением науки о почве, с появлением классического труда Василия Васильевича Докучаева «Русский чернозем».
Более полное знакомство с почвоведением Вильямс получил на третьем курсе, что и определило окончательно выбор им научной дороги.
Общетеоретическая подготовка в Академии заканчивалась на втором курсе. Третий и четвертый курсы были посвящены специальным предметам и практике в производственных условиях: будущие агрономы изучали общее и частное земледелие, лесоводство, зоотехнию и работали на опытном поле, на ферме, в лесной даче.
Летом 1885 года, до начала лекций, студенты третьего курса начали первую учебную практику. Август и сентябрь Вильямс вместе со своими однокурсниками работал на ферме и главным образом на опытном поле. Этим полем ведал руководитель кафедры общего земледелия Анатолий Александрович Фадеев.
Любую работу Вильямс всегда выполнял любовно и добросовестно, он любил труд и мастерство, всякое порученное ему задание он всегда доводил до полного завершения. Работа на опытном поле увлекла его так, как ни одна другая до этого. Он с увлечением копал глубокие почвенные ямы. Умело действуя лопатой и почвенным ножом, Вильямс добивался идеально вертикального направления почвенного разреза.
Вильямс так изящно препарировал корневые системы растений, составил такой прекрасный гербарий сельскохозяйственных растений в разных фазах их развития и вообще так быстро и глубоко освоился со всем ходом работ на опытном поле, что товарищи стали его считать своим неофициальным руководителем. На это быстро обратил внимание и Фадеев. Ему очень недоставало хорошего помощника и для занятий со студентами и для проведения многочисленных исследовательских работ на опытном поле и в лаборатории. По ходатайству Фадеева Совет Академии утвердил студента Вильямса, едва еще перешедшего на третий курс, ассистентом кафедры земледелия с оплатой «за счет суммы опытного поля», Это вознаграждение было более чем скромным и не превышало тех денег, которые он зарабатывал до этого репетиторством. Но работа при кафедре земледелия увлекала его несравненно больше, чем натаскивание неуспевающих гимназистов. Он смог с этого времени начать осуществление своей заветной мечты: он стал вести самостоятельную научную работу. Эта работа была связана с вопросами общего земледелия, курс которого он начал слушать с осени 1885 года.