Еще в 1881 году Костычев был «причислен к Департаменту земледелия и сельской промышленности с оставлением в должности доцента института»{ГИАЛО, фонд 14, дело 31441, связка 1752, опись 3, лист 7.}. Департамент тогда предложил ему объехать степные государственные конные заводы и разобраться, почему там в последнее время произошло резкое ухудшение естественных пастбищ и сенокосов. Именно о такой работе мечтал Костычев. Он мог начать исследование чернозема и степной растительности в их взаимной связи.
XIV. ПО ЧЕРНОЗЕМНЫМ СТЕПЯМ РОССИИ
По всей степи — ковыль, по краям — все туман
Далеко, далеко от кургана курган…
На все стороны путь: ни лесочка, ни гор!
Необъятная гладь! неоглядный простор!
И. С. Никитин
Государственные конные заводы выращивали лошадей для кавалерийских частей русской армии. Заводам были выделены большие участки целинных степей на юге страны, но постепенно эти прекрасные природные пастбища и покосы почему-то приходили в упадок. Лошади часто болели. На одном из наиболее известных заводов — Деркульском, находившемся в самой восточной части Харьковской губернии, — в начале восьмидесятых годов из 337 племенных лошадей заболело 158, не лучше обстояло дело и на других заводах.
Во «всеподданнейшем рапорте главноуправляющего государственным коннозаводством», представленном на «высочайшее имя», содержалось вынужденное признание «крайне неудовлетворительного состояния нашего коневодства в качественном отношении». Предполагалось, что во всем этом сильно повинно ухудшение пастбищ и сенокосов. Костычеву было поручено выяснить этот вопрос. Весной 1881 года он выехал из Петербурга в Харьков, думая прежде всего посетить конные заводы, находящиеся в бассейне Донца: Деркульский, Ново-Александровский, Беловодский.
Свои наблюдения Костычев начал делать еще из окна вагона. На юг от Орла, а особенно от Курска, потянулись настоящие черноземные степи. В этом году они представляли чудесную картину. Предшествующая зима была очень снежной, весна стояла влажная и мягкая. Почва на большую глубину напиталась влагой. На полях дружно зеленели хлеба. Нераспаханные участки были сплошь покрыты полевыми цветами. Костычев неотрывно смотрел в открытое окно вагона и вдыхал пахнувший травами степной воздух.
На заводах уже прослышали о том, что едет «чиновник» из Петербурга. Весьма возможно, что на глухих степных заводах его встречали почти как гоголевского ревизора. Но «чиновник» оказался каким-то «ненастоящим». Он не носил форменного мундира, его заменяла удобная для путешествий куртка. Заводское начальство было удивлено и тем, что чиновник возил с собой лопату, гербарные сетки, матерчатые мешочки, в которые он собирался класть образцы здешних почв. Он даже не хотел объезжать заводские земли на лошадях, предпочитая ходить пешком.