В 1901 г. организует и до 1906 г. руководит первым на Северном Кавказе сельскохозяйственным опытным учреждением — Ставропольским опытным полем. Закладывая традиции земской агрономии, В. В. Таланов считал, что в сельском хозяйстве только многолетние эксперименты позволяют давать надежные рекомендации производству. «Принцип многолетности экспериментов» будет им в дальнейшем положен и в основу проведения государственного сортоиспытания.
Многое из задуманного В. В. Таланов смог сделать в качестве губернского земского агронома в г. Екатеринославе, должность которого занимает с 1907 г. по 1913 г. Здесь он проводит организацию участковой агрономии.
В 1910 году В. В. Таланов устраивает одну из первых в России областных сельскохозяйственных выставок.
В 1913 году создает Екатеринославскую сельскохозяйственную опытную станцию (ныне Синельниковская селекционно-опытная станция), руководителем отдела прикладной ботаники которой состоит с 1913 по 1917 гг., исполняя обязанности организатора и директора станции с 1913 по 1915 гг.
В. В. Таланову принадлежит приоритет в интродукции и распространении в Екатеринославской губернии новых кормовых культур: сорго, суданской травы, могара и зубовидных сортов кукурузы. Проводит широкие селекционные работы с пшеницами. Здесь же в 1912 г. ещё до открытия станции он впервые в России начал работу по созданию и испытанию межсортовых гибридов кукурузы.
По его инициативе в Екатеринославской губернии в 1908—1909 гг. создается сеть из пяти первых на юге европейской части страны опытных участков по испытанию кукурузы, кормовых и хлебных растений. Сеть, созданная В. В. Талановым, к 1917 г. насчитывала 12 участков в семи губерниях Украины и Северного Кавказа.
Весной 1918 г. В. В. Таланов в годы революции и экономической разрухи организует Западно-Сибирскую областную селекционную станцию в Омске. Создает несколько прекрасных сортов мягкой и твердой пшениц, и среди них сорт-шедевр, долго служивший мировым эталоном сильных пшениц, Цезиум 111. Создание сорта Цезиум 111 было признано «выдающимся достижением советской селекции». Выведение, размножение и популяризация среди населения новых селекционных сортов были основными приоритетами его работы.
В эти же годы он профессор и один из организаторов на базе Омского среднего сельскохозяйственного училища Сибирского института сельского хозяйства и лесоводства, позже Сибирской сельскохозяйственной академии (ныне Омский государственный аграрный университет).
Идеи В. В. Таланова по интродукции растений и сортоиспытанию совпали с таковыми Н. И. Вавилова, и с февраля 1925 года он становится заместителем директора в Вавиловском Всесоюзном институте прикладной ботаники и новых культур.