В начале 1766 г., случайно натолкнувшись на книгу «Труды Вольного экономического общества», Болотов установил заочную, но весьма тесную связь с этим обществом, основанным в 1765 г. в Петербурге, а затем вступил в его члены. Вскоре работы Болотова регулярно стали печататься в «Трудах». Особенно хорошие отношения установились у Андрея Тимофеевича с ученым секретарем «Общества» Андреем Андреевичем Нартовым.
УПРАВИТЕЛЬ ЦАРСКИХ ВОЛОСТЕЙ
Строго, размеренно текла жизнь Андрея Тимофеевича." весной, летом и ранней осенью - работа в полях, садах, наблюдения и эксперименты, поздней осенью и зимой - работа в кабинете, обработка полученного материала, чтение отечественной и иностранной литературы (с переводом наиболее интересных статей на русский язык), написание статей и книг.
Молва о любознательном и трудолюбивом тульском помещике разнеслась далеко за пределы губернии. Знакомые, а порой и незнакомые люди обращались к нему с запросами о ведении хозяйства, посылали семена новых растений. Эта известность сыграла важную роль в дальнейшей судьбе Болотова.
Императрица Екатерина II решила купить для себя Киясовскую волость (ныне Михневский район Московской области) и поручила князю С. В. Гагарину провести все необходимые работы, связанные с покупкой и дальнейшим управлением волостью. Последний обратился за советом в Вольное экономическое общество, и там А. А. Нартов порекомендовал ему А. Т. Болотова. После коротких переговоров Андрей Тимофеевич согласился съездить в Киясовку, обследовать волость и, если будет признана целесообразной ее покупка, принять управление ею. Все это было сделано, и летом 1774 г. Болотов был назначен управителем царской волости и вместе с семьей переехал в Киясовку.
Там он продолжил как свои разнообразные ботанические исследования, так и широкие опыты по земледелию и растениеводству. В частности, ему удалось заложить крупномасштабный опыт по замене трехпольной системы земледелия выгонной системой, о чем он думал уже давно, но никак не мог осуществить в своем имении из-за величайшей чересполосицы, существовавшей в те времена.
В 1776 г. Андрей Тимофеевич был назначен управителем Богородицкой, тоже царской, но еще более крупной волости. С. В. Гагарин, весьма интересовавшийся экспериментом с новой системой земледелия, поручил Болотову составить подробную инструкцию для нового управителя Киясовской волости, с тем чтобы тот мог продолжить опыт. Инструкцию-то Андрей Тимофеевич составил, но при передаче дел своему преемнику убедился в величайшей невежественности последнего и понял, что эксперимент обречен на неудачу. Так оно и случилось. Долго еще горевал Болотов о несбывшейся мечте, так как в Богородицке условия уже были другие, и повторить свой опыт с заменой трехпольной системы земледелия выгонной системой ему не удалось.