Работая над этой проблемой в лаборатории Вольни, Вильямс довольно скоро понял ограниченность подхода и этого ученого к изучению почвы. Вильямс не поддался односторонним воззрениям Вольни, считавшего, что только физическими свойствами почвы определяются и ее плодородие и все ее особенности. Резко отрицательно отнесся Вильямс и к тому, что Вольни и его ученики изучали в своей лаборатории не физику живого природного тела — почвы, а физику порошков, приготовленных из этой почвы. Впоследствии Вильямс метко окрестил физику почв Вольни «порошковедением».
Легко преодолеть влияние Вольни и его школы молодому исследователю помогла прежде всего широта подхода к изучению природы и, в частности, почв, которую он воспринял из трудов Докучаева и Костычева.
Вильямс говорил:
«Ни один лагерь ученых не хочет признать себя побежденным. Последователи старой химической школы стараются все явления земледелия свести на химические отношения растений к почве. Последователи более новой, физической школы, игнорируя другие стороны вопроса, силятся все объяснить физическими свойствами почвы и их отношениями к растению».
Вильямса не устраивала ни та, ни другая позиция. Он подчеркивал «несостоятельность как одного химического, так и одного физического направления».
Отдав несколько лет напряженной работы механическому анализу почв и подчеркивая значение этого анализа для решения многих вопросов почвоведения, Вильямс не отводил механическому анализу исключительной, решающей роли в изучении почвы и ее плодородия. Он подчеркивал, что одним механическим анализом всех проблем почвоведения не решишь. Только умелое сочетание механического и химического анализов, только учет сложных биологических процессов, совершающихся в почве, только всестороннее изучение почвы, как особого тела природы, может помочь разобраться в неясных и трудных вопросах почвоведения и земледелия.
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.
