Практика по химии оказалась неполной и к тому же вскоре была прекращена. Опыты в лаборатории очень заинтересовали Костычева. Он начинает мечтать о серьезной химической работе, все больше читает книг по химии, знакомится с трудами выдающихся русских химиков- Н. Н. Зинина, А. М. Бутлерова и других.
За годы пребывания в Московской земледельческой школе кругозор молодого Костычева очень расширился, но все же знания были еще отрывочными, несистематическими. А Костычев жадно тянулся к знаниям глубоким, к большой науке.
***
Больше всего внимания и времени в Земледельческой школе уделялось, естественно, сельскому хозяйству. По этому предмету, кроме теоретических занятий в зимнее время, ученики выполняли практические работы на опытном хуторе.
Основы сельского хозяйства преподавал молодой агроном Алексей Петрович Людоговский (1840–1882), воспитанник Горы-Горецкого земледельческого института, ставший впоследствии известным профессором. В вопросах агрономической науки Людоговский придерживался взглядов М. Г. Павлова, критиковал в своих лекциях трехполье, ратовал за внедрение плодопеременных севооборотов, ссылался при этом на успешные опыты их применения в России и за границей В своих лекциях Людоговский знакомил учеников с первоначальными основами сельскохозяйственного почвоведения — с наилучшими приемами обработки и удобрения почвы. Однако в этих живых и порой вдохновенных лекциях не было цельной системы, строго приноровленной к природным и экономическим условиям России. Костычев из лекций Людоговского узнавал много нового, но это были только новые факты. Теории не существовало, и Костычев это понял еще на скамье Земледельческой школы.
Большим уважением учеников пользовался директор Бутырского опытного хутора Алексей Михайлович Бажанов (1820–1889) — видный русский агроном и зоотехник. В 1856 году он защитил магистерскую диссертацию на тему «О возделывании пшеницы с описанием пород, разводимых в России». Он с успехом выращивал большие урожаи пшеницы на полях хутора, своим практическим примером сумел увлечь многих окрестных помещиков и крестьян.
Во время поездок по России А. М. Бажанов собирал местные сорта пшеницы. Он первый твердо установил, что эти сорта многочисленны, причем многие из них появились в результате приспособления к местным условиям климата и почвы. Когда ученики работали на хуторе, Бажанов показывал им свои пшеничные богатства.
«Я уверен, — говорил он, — что пшенице суждено в России великое будущее. Недалеко то время, когда рожь уступит ей первое место даже в нечерноземных районах. Но пшеница требует более высокой культуры земледелия». Вот к этому, к более высокой культуре земледелия, и призывал Бажанов учеников во время практических работ.