31 января 1894 года в Петровской академии состоялась защита Вильямсом магистерской диссертации «Опыт исследования в области механического анализа почв».

На этой защите Вильямс выступил перед Советом Академии с блестящей вступительной речью, которая показала незаурядную глубину и оригинальность мысли молодого ученого, подошедшего к своей задаче с той широтой, которая была присуща лучшим представителям русской науки.

Вильямс настаивал на необходимости изучения всех факторов жизни растения.

Он говорил: «Растение для того, чтобы развиваться и исполнять те функции, ради которых оно возделывается, нуждается в известных условиях, которые определяют своим единовременным присутствием возможность жизни растений.

Эти условия, эти факторы жизни растений суть свет, теплота, вода и питательные вещества… главной задачей земледелия является забота о доставлении растению всех факторов его жизни в количестве, возможно близком к оптимальному.

В возможности решения этой главной задачи земледелия почва играет очень важную роль. Регуляция количественного притока всех факторов жизни растений, кроме света, возможна только благодаря посредствующей роли почвы».

Вильямс осветил в своей речи огромное значение почвы для земледелия и для всей жизни человека; он подчеркнул уже в этом выступлений, что наиболее существенным свойством почвы является ее плодородие.

Плодородие почвы — вот проблема, требующая главного внимания всех занимающихся изучением почвы. Этой проблеме посвящал Вильямс все свои усилия, эта проблема привела к теме его магистерской диссертации. Он говорил:

«Пытаясь разобраться в вопросе о возможности определения плодородия почв путем лабораторного исследования их, я необходимо должен был столкнуться со способами физического и химического исследования почв. И результаты изучения этих способов были неутешительны. Приходилось начинать с самого начала, с изучения самих составных элементов почвы, чтобы разобраться в самых противоречивых мнениях об их характере и свойствах.

И предлагаемый на обсуждение труд мой составляет часть этой работы».

Диссертация, превышавшая по объему десять печатных листов, освещала, по словам Вильямса, лишь небольшую часть проделанной им за эти годы работы — только вопрос о механическом анализе, явившийся для Вильямса составной частью всей огромной проблемы почвенного плодородия.

Но решение и этого частного вопроса потребовало упорного труда, смелых исканий и огромного числа экспериментов.

Разработанный Вильямсом метод анализа представлялся ему отнюдь не целью, а только средством для решения других, более существенных задач. Вильямс точно и кратко определил главную трудность, встретившуюся ему в его работе:

«Как изучить вещество, выделение которого в чистом виде еще составляет нерешенную задачу, и как выделить вещество, свойства которого еще не изучены?»

Первую половину этой проблемы Вильямс успешно разрешил и всесторонне осветил ее решение в своей магистерской диссертации.

Он остановился на исключительных и, как порой казалось, непреодолимых препятствиях, встреченных и преодоленных им; он рассказал о своих ошибках и неудачах, предостерегая будущих исследователей от их повторения; он призывал ученых к смелому и неуклонному движению вперед, несмотря ни на какие трудности и неудачи.

«Я не раз говорил о трудности подобных исследований, о той страшной затрате силы, энергии, терпения и времени, которых требует изучение таких сложных веществ и запутанных явлений, и невольно поэтому возникает скептический вопрос: нужна ли эта трата энергии и времени и какой может быть результат этой траты?

Оставляя в стороне интерес всякого изучения и то удовлетворение, которое оно приносит само по себе, на вопрос о том, нужны ли такие работы для дальнейшего развития земледелия как науки, здесь я, не колеблясь, отвечу — нужны.

Нужны ли физиологическая химия, анатомия и гистология для изучения и развития физиологии? Нужны! Никто в этом не сомневается. Нужны, чтобы расчленить, разобрать на части, изучить и проанализировать ряд более простых, более элементарных частей и явлений, из которых слагается явление жизни и развитие сложного живого организма и сам живой организм.

А разве почва не такой же организм, разве можно назвать в строгом смысле мертвой эту сложную комбинацию минеральных и органических веществ, в которой никогда ни на минуту нет состояния покоя, которая насквозь проникнута жизнью и живыми существами, которая сама дает жизнь и в которой состояние покоя и неподвижности есть состояние смерти?»

Эти яркие слова Вильямса показали, насколько он был выше господствовавших на Западе односторонних «физических» и «химических» взглядов на почву. Молодой магистрант выступил как достойный продолжатель и соратник Докучаева, Костычева и других великих русских ученых — своих старших современников.

Оппоненты дали диссертации самую высокую оценку, и Совет Академии, под аплодисменты присутствующих, вынес решение о присвоении Вильямсу ученой степени магистра сельского хозяйства.

Но нерадостными были для Вильямса и эти аплодисменты и решение Совета. Он знал, что должно было последовать за этим.