В 1898 году Докучаев, настаивая на необходимости создания своей русской агрономии, между прочим, указывал: «…безусловно необходимо выработать свои сельскохозяйственные нормы; следует иметь анализы своих вод, своих земель, своих плодов, русского масла, русского молока и сыра».
Испытательная станция, руководимая Вильямсом, и была одним из первых учреждений в России, выполнявших эту задачу.
Вильямс явился участником еще одной практической работы, имевшей огромное значение для городского хозяйства Москвы, — он был одним из организаторов Люблинских полей орошения, первых под Москвой. Создание полей орошения, с одной стороны, улучшало санитарное состояние города, ибо почва полей дезинфицировала и обезвреживала городские нечистоты, а с другой — позволяло рационально использовать сточные воды для орошения лугов и плантаций различных сельскохозяйственных растений, главным образом овощей.
Опыты по созданию небольших полей орошения велись в Петровке еще издавна, их начал Фадеев, а затем продолжал Вильямс.
Применение орошения в подмосковном луговодстве оказалось выгодным делом, и Вильямс, обобщая результаты многолетних опытов, писал в 1897 году: «…орошаемый луг дает в год не один укос, а целых пять, как показал опыт в Петровской Академии, а ныне в М. С. И., в продолжение более 10 лет. Из этих укосов два первых могут быть свободно высушены в прекрасное сено и дадут в среднем: первый до 200 пудов сена, второй до 150 пудов сена; остальные укосы благодаря условиям погоды, в которую они убираются, лишь изредка могут быть высушены, а потому дают обильный зеленый корм… Еще надо прибавить, что эти укосы не зависят совершенно от погоды; какая бы ни стояла засуха, она на них не повлияет».
В конце девяностых годов Вильямс был уже хорошо известен как крупный знаток орошения земель в условиях Подмосковья, еще шире его знали как почвоведа — специалиста по почвам дерново-подзолистой полосы.
Неудивительно, что Московская городская управа обратилась за помощью именно к Вильямсу, когда наметилась организация первых полей орошения под Москвой. Вот как сам Вильямс вспоминал о начале этой работы:
«Ввиду предстоящего устройства полей орошения для г. Москвы и вследствие новизны этого дела для России, городская управа весной 1897 г. предложила нам, инженерам Н. М. Левачеву, М. И. Биману и профессору сельскохозяйственного института В. Р. Вильямсу, осмотреть устройство и эксплоатацию полей орошения в некоторых городах Западной Европы.
Для исполнения вышеуказанного поручения нами были намечены, по литературным данным, города Западной Европы, в которых поля орошения по характеру своему в каком-либо отношении подходили к условиям, имеющимся при устройстве полей орошения в Москве».
Вильямс и его спутники посещают крупнейшие города Германии, Франции и Англии; они знакомятся с организацией полей орошения, с методами использования и очистки сточных вод. Попутно Вильямс изучает почвенный покров окрестностей всех посещенных им городов; он понимал, что организация полей орошения должна находиться в самой тесной зависимости от характера почвы — ее механического состава, содержания в ней органического вещества, глубины залегания грунтовых вод. Вильямс оценивал на практике различные методы применения дренажа для искусственного понижения уровня грунтовых вод.
Организация полей орошения в западноевропейских городах не всегда была на высоте, и Вильямс замечает это. В Париже, где на орошаемых участках были самые разнообразные культуры — полевые, луговые, огородные и даже плодовые, орошение совершенно не регулировалось и не отличалось никакой правильностью: «орошает всякий, когда ему покажется нужным и сколько ему покажется нужным», — писал Вильямс.
Теоретические достижения западноевропейской науки в объяснении санитарного значения разных почв были — невелики. Вильямс убеждается, что позаимствовать полностью заграничный опыт в этом деле не удастся. Организацию полей орошения под Москвой придется сочетать с разработкой научных приемов ведения хозяйства в данных условиях и изучением почвы как среды очищения сточных вод.
По возвращении из-за границы Вильямс становится ответственным руководителем Люблинских полей орошения. Он быстро создает здесь образцовое хозяйство: оно имело несколько тысяч десятин земли, которые использовались под огородные культуры, травы, корнеплоды. Были введены севообороты, практиковалось известкование почв. В хозяйстве было заведено свое стадо, для которого имелась превосходная кормовая база.