Вильямс стремился так оборудовать кафедру земледелия, чтобы она действительно помогала студентам получить глубокую подготовку по основным для них предметам: почвоведению, земледелию, луговодству, сельскохозяйственным машинам. Все эти предметы, обслуживаемые в наше время специальными отдельными кафедрами, должен был преподавать один Вильямс. По намечаемым курсам у молодого профессора были уже подготовлены лекции, которые он все время обогащал и совершенствовал. Но он помнил, что прекрасные сами по себе лекции Тимирязева особенно хорошо запоминались по тем ярким демонстрациям, которыми их сопровождал лектор. А кафедра Вильямса была бедна: в первое время не было у нее ни образцов почв, ни гербария, ни коллекции семян, ни карт и таблиц. «Кафедра почвоведения и общего земледелия, — писал Вильямс в одном своем обращении к директору института, — ничего не получила из коллекций Петровской академии по весьма простой причине — таких коллекций не было».

Нелегко было эти коллекции создавать и сейчас, когда Вильямс являлся, казалось бы, полным хозяином кафедры, — на сбор коллекций, их обработку и оформление не отпускали почти никаких средств.

Вильямс очень быстро убедился, что устные и письменные обращения по этому вопросу к директору института бесполезны. Директор был бессилен оказать Вильямсу существенную помощь — ему министерство тоже не давало денег.

Вильямс ищет выхода из тяжелого положения, в какое попала его только что организованная кафедра. Поездки по России, проведение работ на средства разных ведомств — верный путь для сбора коллекций. И вот из первой своей поездки Вильямс везет десятками пудов образцы черноземов, серых лесных почв, луговых и болотных почв, глин, песков, фосфоритов и других горных пород, встреченных им в разных местах обширного района его путешествий; везет он новые гербарные листы, образцы семян. Вильямс уже в это время мечтает о создании большого всероссийского Почвенно-агрономического музея. Так пусть же коллекции 1894 года послужат началом этого музея, пока никем не утвержденного и никем не финансируемого!

Мысль о создании музея не дает покоя Вильямсу. Он сразу же принимается за осуществление своей мечты. Когда он берет в поле образец почвы, он сразу же думает: не пойдет ли он в музей? И если пойдет, то, значит, образец надо брать большой, выразительный, на десятилетия.

Но в музее должны быть надписи, он не может быть немым, а средств для приглашения чертежника нет. И Вильямс сам каллиграфическим почерком выписывает красивые этикетки для всех экспонатов (за свою жизнь Вильямс надписал около сорока тысяч этикеток). Он заводит для своего «музея» инвентарные книги и вписывает аккуратно своей рукой в эту книгу все новые поступления. И сейчас эти книги и первые этикетки бережно хранят в музее ученики Вильямса.

Работа по расширению и пополнению музея продолжалась десятками лет, но 1894 год и свою первую большую экспедицию Вильямс сам считал началом этого, ныне величайшего хранилища образцов почвенных богатств Советского Союза.

Весной 1895 года крупный чаеторговец К. С. Попов обратился к Вильямсу с предложением поехать в Батумскую область и принять участие в организации первых чайных плантаций в России. Вильямс принял это предложение и летом 1895 года отправился на Кавказ, где он еще никогда не бывал.

Россия уже в прошлом веке потребляла много чая, но своих насаждений этой культуры совершенно не имела: чай ввозился из-за границы.

Многие русские ученые мечтали о создании в России своего чайного производства, об освобождении России от иностранной зависимости и в этом отношении. Пропагандистами отечественного «чаеводства» были и великий химик А. М. Бутлеров (1828–1886), и крупнейший географ и климатолог А. И. Воейков (1842–1916), и известный агроном, работавший много на Кавказе, И. Н. Клинген (1851–1922).

И. Н. Клинген писал о Бутлерове: «Он твердо верил в успех чайного дела в России, и нет никакого сомнения, что на его долю выпала бы честь первому поставить его на твердую основу практики, подобно тому, как проф. Воейкову удалось впервые поставить его теоретически и тем обеспечить его развитие». Смерть А. М. Бутлерова в 1886 году помешала осуществлению его замыслов.

Что касается А. И. Воейкова, то он, сравнив западное Закавказье по климатическим условиям с рядом районов южной и юго-восточной Азии, твердо доказал возможность культуры у нас чая и бамбука.

И. Н. Клинген, начавший в 1892 году работать на Кавказе, писал: «Как велика в России площадь чайного района? Никто до сих пор этого обстоятельно не исследовал. Типичный чайный район находится в Батумском округе, по долинам рек, впадающих в Черное море, например долины Киятриш, Чаквы, Махинджаури, за рекой Чорохом, в пограничных с Турцией, ближайших к морю участках на протяжении не менее верст пятидесяти к западу от устья реки Чорох. В глубь материка типичные чайные участки проникают на всю длину протяжения краснозема (латерита [13] ) — характерной чайной почвы».

Несмотря на старания всех названных ученых, промышленная культура чая в России до 1895 года не была организована. Вильямсу предстояло это сделать.

Причудливо изрезанная горами поверхность западного Закавказья, расписанная яркими красками обнаженных почв, то желтых, то красных, то малиновых, богатейшая растительность поразили Вильямса. Этот край, казалось, мог быть земным раем, а между тем культура земледелия была здесь на низком уровне. Субтропические растения — чай, цитрусовые — среди местных сельскохозяйственных культур отсутствовали.