Успешному ходу научных занятий и всей работы ученого способствовала в значительной степени его вторая жена, Ксения Ильинична Голенкина. Она была его многолетней сотрудницей и ученицей, и он нашел в ней надежного друга и помощника.
Научная работа Вильямса приняла после революции совершенно новый характер. Только теперь перед ученым открылись такие захватывающие перспективы развития науки, о каких он прежде и не мечтал. Ему день ото дня все яснее становилась общая картина жизни природы и человеческого общества. Этому он был обязан философии победившего пролетариата.
Обращаясь с напутственным словом к завтрашним агрономам на одном из выпускных вечеров в Академии, Вильямс призывал их продолжать учиться и говорил, что он, уча других, никогда не переставал учиться сам.
Он учился с упорством и жаром юноши. Он проходил в двадцатые годы школу марксистско-ленинской философии.
У него, у выдающегося ученого-естествоиспытателя, элементы стихийной диалектики проявлялись во многих трудах, на протяжении долгих лет научной работы. Но только теперь, погрузившись в изучение трудов классиков марксизма-ленинизма, он стал учиться применению материалистической диалектики во всей ее глубине. Он понял, что его стихийное стремление к всестороннему изучению почвы и растительности в их взаимосвязи может найти полное осуществление лишь на путях материалистической диалектики.
Овладевая диалектикой, Вильямс начал пересматривать свои воззрения на природу и на земледелие. Открытием для ученого явился гениальный труд Ленина «Материализм и эмпириокритицизм». Вильямс писал о нем:
«Сверкающая мысль бессмертного Ленина, выраженная в книге «Материализм и эмпириокритицизм», мощным ударом отбросила волну метафизического и механистического умозрения, захлестывавшую в то время естествознание. После работ Маркса и Энгельса этот величайший труд вновь утвердил над миром науки знамя материалистической диалектики. Ленин с новой силой развил мысль Маркса и Энгельса о том, что только путем материалистической диалектики может быть приобретено точное представление о законах природы, что только могучий метод материалистической диалектики приближает нас к познанию абсолютной истины.
Бессмертный труд Ленина дал мне руководящую идею в разработке учения о едином почвообразовательном процессе и травопольной системе земледелия. Он послужил для меня мощным источником света, озаряющим сокровенные тайны природы. Для меня стало очевидным, что естествоиспытатель должен быть непременно материалистом-диалектиком».
Вильямс начинает понимать, что его прежние представления о почве и ее развитии были неполными. Он давно уже, идя по стопам Докучаева и Костычева, изучал почву в ее развитии; он еще в конце прошлого века задумал создать курс динамического почвоведения, положив в его основу принцип развития. Но этого было недостаточно. Необходимо было связать воедино все процессы, ведущие к образованию в различных условиях разных почв, надо было создать учение о едином почвообразовательном процессе.
Это был первый вывод, сделанный ученым на основе изучения марксистско-ленинской философии.
Не меньшее значение имел диалектический подход к вопросам земледелия. Вильямс увидел, что первоначальные наметки травопольной системы земледелия нуждаются в существенной доработке. Травопольная система земледелия должна учитывать все отрасли сельского хозяйства в их диалектическом сочетании. Это диктуется и народнохозяйственными требованиями, и всеобщей связью, и взаимозависимостью явлений природы.
Выступая с докладом перед студентами Академии еще в 1923 году, Вильямс говорил: «Если мы рассматриваем жизнь на земном шаре, то мы должны взять вопрос во всей широте его».
Он нарисовал картину перемещения питательных веществ почвы из более высоких элементов рельефа в нижние. Вода, растворяя эти вещества, способствует их перемещению и уносу в моря и океаны. Происходит невосполнимая потеря питательных веществ, составляющая главную трагедию сельского хозяйства. И задача земледелия — научиться спасать эти вещества от сноса и исчезновения в пучинах океана.
Обеднение почвы вызывается прежде всего существующим в природе гигантским круговоротом веществ, который ученый назвал
Для этого необходимо вскрыть и разобрать сложную связь и взаимозависимость обоих круговоротов.
Вода стремится растворить, выщелочить полезные вещества и снести их к рекам, в пониженные элементы рельефа.