Павлов правильно решал вопрос о том, как восстанавливать эту производительную силу почвы. Он настаивал на хорошей обработке почвы: это лучше обеспечивает почву водой и воздухом. Придавая решающее значение в жизни растений почвенному перегною, Павлов широко рекомендовал удобрение почв навозом, травосеяние. При этом он предлагал подумать о «выгоднейшей соразмерности хлебопашества и скотоводства, в такой тесной связи между собой находящихся». Ученый считал, что для многих местностей северной и средней полос России будет наилучшей такая система, в которой, наряду с хлебными злаками и другими культурами, большое место займут посевы кормовых трав. Травяные поля будут использоваться как сенокосы, а иногда как пастбища. Павлов высмеивает тех помещиков, которые говорили, что в России с ее почвенными и климатическими условиями никакая система хозяйства, кроме трехпольной, не годится. Ученый опровергал эти «теории». «Вы ссылаетесь на почву и климат России, — писал он, — но ведь в России разные есть почвы и климаты, и никакая страна в мире не может поспорить с ней в отношении разнообразия природных условий».
«Неужели же, — восклицал Павлов, — трехполевая система, и только она одна, исключительно приличествует и разным климатам, и разным почвам, и разным постановлениям государственным, и разным обыкновениям народа?»
Павлов утверждал, что получить высокий урожай можно лишь путем повышения плодородия почвы, тогда как многие ученые полагали, будто рост урожаев приводит лишь к истощению почвы.
Он считал необходимым правильно чередовать культурные растения на полях: например, хлебные злаки и кормовые травы. При возделывании трав, развивающих густую корневую систему, с особой силой проявляется способность растений превращать «неорганическое вещество… в органическое», накапливать перегной в почве. Травы, по Павлову, «разрушаясь, возвращают земле чернозему более, нежели сколько поглощают его из нее, и таким образом усиливают тучность земли». Вот почему Павлов рассматривал «плодопеременность» как «коренной закон природы». Овладев этим законом и используя его, люди могут одновременно получать все более богатые урожаи и повышать плодородие почвы.
Павлов смело боролся с рутиной, не боялся многочисленных врагов, решительно прививал своим ученикам по школе научные взгляды на земледелие, учил их, как повышать плодородие почвы. Большинство учеников школы, правда, не могло применить эти взгляды на практике: их хозяева упорно держались за трехполье. Но все же кое-где начали вводить и павловские многопольные севообороты с травами; глубокая вспашка полей тоже завоевывала себе прочное место в некоторых хозяйствах. Совет Павлова пахать почву под яровые с осени — «под зябь» — стал находить сторонников и под Москвой и в черноземных губерниях. Дошло это и до Шацкого уезда.