«Почва влияет на развитие растений как химическими, так и физическими своими свойствами. Только полное знание тех и других свойств дает возможность… эксплуатировать ее наиболее выгодным образом. Трудно сказать, какие из свойств почвы — химические или физические — резче влияют на развитие растений, на производство большего или меньшего количества полезных продуктов. Между тем в изучении этих свойств мы видим неравномерность; в ученых журналах чаще встречаются статьи о химических свойствах почвы; вследствие этого влияние физических свойств почвы на растение изучено гораздо хуже… а по одному химическому исследованию нельзя сделать точных заключений о достоинстве почвы».
Уже первые работы Костычева показывают его большое стремление к широкому охвату важнейших биологических и агрономических вопросов. Методом наиболее эффективного приближения к истине Костычев считал научную критику, но его критика носила отчетливо выраженный конструктивный характер: он не только вскрывает противоречия в опытах тех или иных исследований, но и пробует нащупать пути преодоления этих противоречий. В конце своего обзора молодой ученый коснулся опытов немецких физиологов Вольфа и Гампе, пытавшихся с помощью водных культур решить вопросы питания растений. Процесс питания растений эти ученые трактовали упрощенно. Они считали, что соли проникают в корни растений из водного раствора механически, на основе чисто физического закона диффузии. Однако эти категорические выводы совершенно не соответствовали полученным опытным данным, очень немногочисленным и противоречивым. «Принятие питательных веществ растениями, — писал Костычев, — дело еще очень темное, и нельзя решить, ограничивается ли этот процесс одной диффузией, или тут могут происходить другие явления».
Задание, которое Баталии дал Костычеву, последний выполнил очень своеобразно: редактор предполагал напечатать обзор достижений западноевропейской науки в назидание русским читателям, а получилась критика этих «достижений». Острота постановки Костычевым вопроса о питании растений видна из заключительной фразы его обзора: «Вся критика предыдущих опытов имеет целью показать их несостоятельность. Это сделано нами для того, что на будущее время, если нам придется говорить о подобных же исследованиях, то мы будем делать о них только короткие заметки, если только в их методе не будет улучшений, которые бы придали достоверность результатам этих исследований».
Баталин вначале колебался, печатать ли ему костычевский обзор без изменений, или потребовать от автора некоторых переделок. Однако обзор был составлен очень интересно и в прекрасном стиле; кроме того, оказалось, что автор обзора очень упрямый человек: пусть лучше его статья не увидит света, но менять он ничего не будет. Обзор был напечатан без изменений. Своими первыми статьями Костычев вошел в русскую научную литературу как оригинальный исследователь; и в институте, и в редакциях сельскохозяйственных журналов, и в сельскохозяйственном музее — везде его уже считали молодым ученым, который «далеко пойдет».