Знакомство с произведениями Чернышевского и других прогрессивных писателей показало Костычеву, что ему еще не хватает многих знаний. Он довольно слабо был знаком с математикой, совершенно не знал иностранных языков, очень плохо читал по-латыни. Костычев с азартом берется за самообразование, покупает учебники для гимназий и штудирует их, читает много других книг по рекомендации Карельщикова, самостоятельно берется за изучение латинского и немецкого языков. За два года он изучил все предметы в объеме гимназии, а по-немецки мог довольно свободно читать и переводить. Преодолевая на своем пути многие трудности, Костычев уверенно шел к своей цели — к овладению научными знаниями.
Он не забывает и агрономию, но не может уделять ей сейчас главное внимание. Однако он аккуратно посещает заседания Московского общества сельского хозяйства, не оставляя и репетиторства.
В 1864 году общество организовало публичные сельскохозяйственные беседы — нечто вроде дискуссий по вопросам агрономии. На заседании заслушивались устные выступления участников беседы и зачитывались ответы, присланные с мест, главным образом от помещиков Московской и других центральных губерний.
Тема первой сельскохозяйственной беседы была сформулирована так: «Какое количество удобрения может считаться достаточным при различном качестве почв?» Вторая беседа была тоже на близкую тему: «Сколько голов рогатого скота или лошадей нужно иметь для получения достаточного количества удобрения (имелся в виду навоз) на одну десятину?»{Московский областной исторический архив, фонд 419, опись 1, связка 48» № 1647, листы 1—18.}
Во время этих бесед Костычев услышал много ценных замечаний, но они никак не были связаны друг с другом, содержали массу противоречий. Люди говорили о «качестве почвы», но не понимали точно, что такое почва, как она образуется, какие ее качества считать главными. Никто не проводил сколько-нибудь подробного исследования своих почв не только в лаборатории, но и в поле. Речь шла обычно только о верхнем пахотном слое, но и о нем, по существу, знали очень мало. Почти никто не мог сказать, сколько в его почве азота, сколько фосфора, нужно ли их прибавить в почву и как это повлияет на урожай. Костычев видел, что практическая агрономия слепа, она не подкрепляет своих суждений, подчас очень категорических, точными, строго научными данными.
Большое впечатление на Костычева и других слушателей произвела беседа о выращивании леса на черноземе. Президент общества просвещенный тульский помещик И. H. Шатилов рассказал, что выращивание леса не такое уж трудное дело и даже очень доходное.