Ломоносов особенно подчеркивал, что «из бессочного песку» растения не могут взять себе столько питательных веществ, сколько им необходимо для создания своих частей. Этим он наносит удар зарождавшейся в его время «гумусовой» теории питания растений, просуществовавшей до середины XIX века. Согласно этой теории, растения брали питательные вещества из «перегноя» (гумуса). В своем сочинении «О слоях земных», приводя пример северной сосны, растущей на песках, Ломоносов указывает, что иглы у хвойных пород играют ту же роль, что и листья: «нечувствительными скважинками почерпают в себя с воздуха жирную влагу, которая тончайшими жилками по всему растению расходится и разделяется, обращаясь в его пищу и тело», и при этом замечает: «и так не должно думать, чтоб нужно было старым иглам опять возвращаться в сосны сквозь корень».

Следует отметить, что Ломоносов под «жирной влагой» и «жирным туком» вовсе не разумеет какие-либо жировые вещества в теперешнем смысле. Это слово служит у него для обозначения веществ (тогда еще не открытых и неизвестных), которые служат для образования органического тела растений. Ломоносов не только утверждает, что эти вещества в своей значительной части поступают в растение из воздуха, но и ставит вопрос о том, как и откуда поступают в воздух эти частицы, необходимые для питания и произрастания растений. Такими источниками поступления в воздух «жирных материй», по мнению Ломоносова, являлись: «нечувствительное исхождение из тела паров, квашение и согнитие растущих и животных по всей земле, сожжение материи для защищения нашего тела от стужи, для приуготовления пищи, для произведения различного множества вещей чрез искусство, в жизни потребных, сверх того домов, сел, городов и великих лесов пожары, наконец огнедышущих гор беспрестанное курение и частое отрыгание ярого пламени» («Слово о явлениях воздушных»). Ломоносов, таким образом, близко подходит к представлению о круговороте веществ, необходимых для питания растений, и угадывает связь этих веществ с явлениями горения и гниения. Ломоносов обратил внимание и на участие солнечного света в жизни растений, что он связывал со своей механической теорией эфира, с помощью которой он пытался объяснить движения растений по отношению к солнцу. Появление света, вызываемое колебаниями эфира, побуждает растение к движениям, так как эфир наполняет собой всё окружающее пространство и связывает растение механическими нитями с самим источником своего движения. Но как и в других областях естествознания — физике и химии, Ломоносов выходит за пределы механических представлений о природе и обнаруживает необычную для своего времени глубину и прозорливость. Он угадывает связь между световыми и электрическими явлениями и пытается ее постичь в явлениях живой природы, приходит к мысли о превращении света в электричество, а электричества — в механическое движение.

В «Слове о явлениях воздушных» Ломоносов указывает на подсолнечники, которые, как утверждали еще древние, «последуют течению солнца». Это «чудное с течением солнца согласие» обнаруживают и другие «прозябания»: «многие травы, имев отворенные во весь день листы, по захождении солнца их затворяют и по восхождении снова разжимают». Ломоносов полагает, что здесь происходит то же самое, «что случается тонким нитям, к Електрической махине привешенным, которые, возбуждены Електрическою силою, одна от другой расшибаются», т. е. сравнивает утреннее раскрывание листьев с отталкиванием заряженных листочков электроскопа. Далее Ломоносов обращает внимание на мимозу, или «сенситиву», — чувствительное растение, которое «показывает перемены» не только при восходе и заходе солнца, но и приходит в движение «от прикосновения руки, опуская и стягивая листы», чем «намекает, что приложением перста Електрическая сила у него отнимается».

Мысль о поведении «чувствительных трав» настолько занимала Ломоносова, что даже в составленный им проект иллюминации для одного из придворных празднеств в сентябре 1752 года он включает описание роскошного сада, в котором:

В «Письме о размножении и сохранении Российского народа», написанном в 1761 году, Ломоносов снова обращает внимание на поведение растений во время солнечных затмений, когда, как он думает, «пресекается Електрическая сила, которую солнце на все растения во весь день изливает, что видно на травах, ночью спящих и тоже страждущих в солнечное затмение».

Действие электричества в растениях подчинено, как полагает Ломоносов, тем же общим законам, что и вне их, хотя и протекает в более сложных условиях. То что днем в чувствительных растениях рождается электрическая сила «без требуемых электрических подпор» — смолы, стекла или шелка, необходимых при искусственном получении электричества, может быть объяснено наличием в самой структуре «чувствительных трав» «смоляных коленец» и различных материй, необходимых для возбуждения электричества. Не должно смущать нас и то обстоятельство, что «Електрическую силу», на которую отвечают растения, «Електрический указатель не всегда показывает». Растение, подобное мимозе, для Ломоносова является особым свето — и электрочувствительным прибором, улавливающим присутствие электрической силы, которая «слабее искусством произведенной и для того только в нежном сложении некоторых трав чувствительна».

Мысль воспользоваться растением как сверхчувствительным прибором для того, чтобы доказать, что свет и электричество воздействуют на него сходным образом, была последовательна и остроумна. Ломоносов производит такой опыт: «Третьего числа минувшего августа чувствительную американскую траву на столе поставив, совокупил с Електрическим прибором, когда солнце до западного касалось горизонта. Листы уже были сжаты и от частого рук прикосновения опустились так, что чувствия ни единого признака, по многократном приложению перста, не было видно. Но как махина приведена была в движение и в сенситиве Електрическая сила стала действовать, ударяя в перст искрами, тогда листы, хотя не отворялись, однако от прикосновения руки много ниже опускались. Сей опыт многократным повторением не без приятного удивления уверил, что возбуждением Електрической силы сенситива больше оживляется, и что ее чувствование с оною некоторое сродство имеет» («Слово о явлениях воздушных»).

Весь этот опыт и сама постановка вопроса позволяют говорить о Ломоносове, как о предшественнике новейшей электрофизиологии растений. Постоянно помышлявший о скорейшем применении выводов науки к практике, Ломоносов задумывается и над возможным использованием новейших открытий в области электричества. «Електрическая сила, сообщенная к сосудам с травами, ращение их ускоряет», — замечает он в составленном им дополнении ко второму изданию «Волфианской експериментальной физики». По видимому, Ломоносов производил опыты в этом направлении, на двести лет предвосхитив современные исследования по электрокультуре растений. Ломоносов сознает, что он затрагивает совершенно новую область и что еще многие опыты с «чувствительными травами» «предприняты быть могут для лучшего исследования истины».

Ломоносов ставит в Усть-Рудице также опыты по гидравлике и наблюдает «при пильной мельнице в деревне, как текущая по наклонению вода течение свое ускоряет и какою силою бьет». Отчет об этих наблюдениях он даже включает в список своих научных трудов за 1754 год.