Павлов совершил продолжительную поездку за границу, долго был в Германии, знакомясь там с состоянием сельского хозяйства. Он встречался с известным немецким агрономом А. Тэером (1752–1828) и изучил его фундаментальный труд «Основания рационального сельского хозяйства». Отдавая должное Тэеру, настойчивому пропагандисту хорошей обработки почвы, применения органических удобрений и других улучшений в сельском хозяйстве, Павлов хорошо понимал, что немецкие рецепты не всегда могут быть использованы в России. Нужно было бороться за русскую самобытную агрономию, основанную на опытах и практике отечественного сельского хозяйства.
Стремясь связать агрономию с естествознанием и прежде всего с химией, Павлов издает в 1825 году свой труд «Земледельческая химия». Эту книгу он предназначал в качестве учебного пособия для учеников Земледельческой школы. Позднее вышли в свет его двухтомные «Основы сельского хозяйства».
В своих лекциях по агрономии Павлов говорил: — Сельское хозяйство в наше время находится в трех видах: как ремесло, как искусство и как наука. Как ремесло, оно ограничивается наглядною привычкою производить сельские работы по примеру предшественников; как искусство, оно состоит в переимчивости улучшений, сделанных другими; как наука, оно есть разумение начал, на коих дело основано, — способов, коими оно производится, и условий, при которых лучше достигает цели. Участь сельского хозяйства, как ремесла, есть неподвижность, как искусства — слепая удача или ряд хозяйственных ошибок, как науки — рассчитанный успех. Это не предположения, а истины, бросающиеся в глаза при взгляде на события, совершающиеся вокруг нас и во всех странах света: у хозяина-ремесленника все по обычаю предков; такие хозяйства, несмотря на различие потребности времени, климата, почв и других местных обстоятельств, одинаковы в каждой стране, различаются только лучшей или худшей бдительностью хозяйского глаза… У хозяина-нововводителя старое все переломано, а новое, как наудачу предпринятое, не ладится. Общая черта таких хозяйств — непрерывная стройка без архитектора. «Делай у себя то, что хорошо у других». Вот их девиз! Но хорошее в одном месте может быть худым в другом. Оттуда неудачи. Хозяин, действующий по правилам науки, поступает рационально; он делает улучшения в хозяйстве не по данным образцам, но по данным обстоятельствам, на основании современных сведений о деле. Признак рациональных хозяйств — современность с печатью местности. Девиз их — «век живи, век учись». Но век учиться может только тот, кто учению своему положил начало. Это начало в сельском хозяйстве есть наука.