Вильямс представил Совету Академии большую программу фундаментального курса почвоведения и земледелия, а также программу небольшого специального курса «Факторы жизни сельскохозяйственных растений».

Намерение молодого ученого прочесть этот специальный курс нашло горячую поддержку у И. А. Стебута, который в своем письме директору Академии настаивал на необходимости разрешить Вильямсу читать свои лекции студентам третьего и четвертого курсов. Стебут, полностью одобряя программу Вильямса, писал, что студентам должны быть изложены «факторы жизни сельскохозяйственных растений: вода, питательные вещества, теплота, свет, электричество, совместное действие их на растение и законы, управляющие отношением растений к этим факторам».

В этом письме Стебут предлагал, «чтобы начинающий лектор имел достаточно времени для самой тщательной во всех отношениях обработки своих лекций. Такая тщательная обработка каждой лекции будет, с одной стороны, способствовать привлечению студентов, а с другой — будет способствовать лектору выработать надлежащее изложение предмета. Такие курсы, как теоретические, конечно, выиграют от изложения их свежими силами, молодыми лекторами».

11 января 1892 года Совет Академии одобрил программу предлагавшегося Вильямсом курса, а Министерство государственных имуществ утвердило Вильямса преподавателем Академии и разрешило выплачивать ему 700 рублей в год. Эта небольшая сумма все же позволила ему не искать случайных мелких заработков, что так отвлекало его в студенческие годы. Василий Робертович и Мария Александровна жили более чем скромно, но все же молодой ученый получил возможность все свои силы направить на работу в Петровской академии.

Зимой 1892 года Вильямс начал свой первый самостоятельный курс. С каким душевным трепетом поднялся он на кафедру и произнес первые слова! Но очень быстро он полностью овладел собой и почти так же быстро и аудиторией. По глазам слушателей он видел, что его слова нашли в их умах живейший отклик. Это студенты третьего и четвертого курсов, они уже вполне искушены в науках, они требовательны к лекторам, они уже слушали Тимирязева, Густавсона, но молодой лектор сразу же завоевал доверие и симпатии аудитории.

В своих лекциях Вильямс говорил о роли среды в жизни и развитии культурных растений. Он детально и глубоко вскрывал перед слушателями значение всех ведущих факторов жизни растений: воды, питательных веществ, света, тепла. Говоря о каждом из этих факторов в отдельности, Вильямс сообщал студентам новейшие данные, не только почерпнутые из книг, но и лично собранные во время экспериментальных работ и путешествий по России и Западной Европе. Но главное достоинство первых лекций Вильямса состояло не в обилии великолепно подобранного фактического материала, а в том, что он рассматривал все факторы жизни растения в их связи и взаимной обусловленности. На множестве тщательно подобранных примеров Вильямс показывал своим слушателям, что все факторы жизни растений равнозначны: если в почве много легкоусвояемых питательных веществ, то растение сможет их использовать только ори достаточном количестве в почве влаги, и при этом доступной для растений.

Ярко показывая в своих первых лекциях огромное значение условий среды для развития растений, Вильямс продолжал и углублял ту линию, которую вел в своих лекциях, особенно по физиологии растений, Тимирязев. Так Тимирязев и Вильямс закладывали первые основы того направления в агробиологии, которое полностью восторжествовало в нашей стране лишь в советское время.

Лекции Вильямса привлекали широкую аудиторию, но все же это были лишь студенты Петровки, а ему хотелось выйти за пределы этого в общем ограниченного круга слушателей. И вот зимой того же 1892 года И. А. Стебут, Вильямс и ряд других ученых организуют публичные лекции по сельскому хозяйству.

В это время в Москве шла работа по переустройству Политехнического музея. В музее предполагалось организовать сельскохозяйственный отдел. Специальная агрономическая комиссия при этом отделе, в которой председательствовал Стебут, добилась организации зимой 1892 года «систематических публичных чтений по сельскому хозяйству». Кроме Стебута и Вильямса, в организации и проведении чтений принял участие ряд молодых сотрудников Петровской академии — П. Р. Слезкин, Д. Н. Прянишников и другие.

Это начинание являлось выражением своеобразного протеста наиболее передовых ученых Петровки против предполагавшегося закрытия Академии: через голову реакционного царского правительства они хотели показать широким слоям русской общественности всю необходимость для нашей страны самого всестороннего развития и популяризации агрономических знаний. Но. была и еще одна причина, гораздо более важная, которая заставила Стебута, Вильямса и других организовать свои лекции именно в это время — зимой 1892 года.

Вот как сам Вильямс вспоминал времена, непосредственно предшествовавшие этой зиме: «В 1891 году почти всю черноземную полосу постигают засуха, неурожай и, как неизбежный результат этих явлений, страшный голод. Начинается обычная возня по сбору пожертвований в целях оказания помощи голодающим». И, противопоставляя эти никчемные начинания высокопоставленных филантропов деятельности настоящих патриотов своей родины, Вильямс вспоминал дальше о той огромной работе, которую провели в это время передовые русские ученые, разработавшие целый ряд мер по борьбе не с последствиями засухи, а с ее причинами. Из числа этих ученых самое яркое впечатление произвел на молодого Вильямса Докучаев. Вильямс так писал о направленной на борьбу с засухой деятельности Докучаева зимой 1891–1892 годов:

«Он читает на эту тему публичную лекцию, печатает ряд статей в периодической печати того времени и, наконец, выпускает специальную работу под названием «Наши степи прежде и теперь», посвященную этому вопросу. Основная идея, которой проникнуты все эти выступления В. В. Докучаева, состоит в том, что только на основе изучения причин засухи можно разработать действительные меры борьбы с ней и спасения юга России от повторения неурожаев.

Он не только формулирует этот принцип, но и дает анализ явления засухи и разрабатывает комплекс мероприятий по ее предотвращению».