Описывая вред, причиняемый сорняками, Болотов подчеркивал, что они не только засоряют поля, но и заглушают, а порой полностью вытесняют культурные растения, лишая их солнечного света, воды и питательных веществ. Ученый также писал, что сорные травы попадают во время жатвы в снопы и затрудняют их сушку. Скирды, сложенные из таких сырых снопов, часто загнивают, колосья плесневеют, делаются затхлыми, а семена теряют всхожесть. Кроме того, Болотов отмечал, что при обмолоте семена сорняков смешиваются с зерном, значительно снижая его товарность. Андрей Тимофеевич предупреждал также, что мука, приготовленная из такого зерна, может оказаться вредной для здоровья человека и животных, а хлеб, выпеченный из нее, будет темного цвета, безвкусный или совершенно горький. Такой хлеб быстро черствеет и покрывается плесенью.
На основании своих исследований биологии сорных растений Болотов разработал довольно стройную для того времени систему борьбы с ними. Он предлагал тщательно очищать семена культурных растений, создавать неблагоприятные условия для роста и развития сорняков (подбор почвы для посева культурного растения, препятствующий росту его основного сорняка; применение приемов обработки почвы, мешающих развитию сорняков или уничтожающих их; выбор сроков посева для культурных растений которые будут неблагоприятны для сорняков), а также уничтожать их, когда предупредительные меры не помогают.
Болотов разработал также систему мероприятий для искоренения одного из самых опасных сорняков - дикого овса.
Он считал необходимым на засоренной диким овсом почве сеять озимые хлеба или ранние яровые, так как при этом семена сорняка не прорастают.
Кроме того, ученый предлагал на засоренных полях сеять такие культуры, «...между которыми дикий овес вы растает, но оные поспевают еще прежде, нежели он осыплется». Андрей Тимофеевич отмечал, что в результате дикий овес при уборке будет увозиться с поля вместе с семенами и пашня очистится от него. Болотов предупреждал, что собранное зерно нельзя употреблять на семена. Он также рекомендовал скашивать посевы, не давая созреть ни основной культуре, ни дикому овсу, и скармливать их скоту; сеять на поле, засоренном сорняком, растения, которые требуют тщательной прополки (лен, морковь) и обработки междурядий (капуста, картофель); производить посев поздних культур (репа). Ученый писал, что в последнем случае взошедший сорняк будет уничтожаться предпосевной вспашкой.
Болотов предлагал также пускать засоренные пашни под пар. Однако он предупреждал, что для уничтожения дикого овса пар необходимо пахать в жаркую погоду, что бы проросшие сорняки не смогли снова укорениться засыхали. Кроме перечисленных мер, ученый рекомендовал производить залужение пашен, превращать их на не сколько лет в сенокос. Андрей Тимофеевич подчеркивал, что при этом дикий овес будет подкашиваться с травой до созревания и такой участок станет совершенно чистым
Чтобы семена сорняков не распространялись при удобрении полей навозом, Андрей Тимофеевич рекомендовал применять не свежий навоз, а перепревший, а свежий на воз вносить не летом, как было принято в то время, а вес ной. В течение лета по мере появления всходов сорняков ученый советовал производить мелкую перепашку (современная культивация).
Многие элементы системы, разработанной Болотовым вполне применимы для борьбы и с другими сорнякам.
Работа Болотова «О разделении полей» была опубликована в 1771 г. в «Трудах» ВЭО. Сельское хозяйство России в XVIII веке - главный поставщик товаров для экспорта - нуждалось в реорганизации. Передовые люди того времени А. Н. Радищев, Н. И. Новиков, И. Т. Посошков, А.Я. Поленов, преодолевая консерватизм феодального мышления, выдвигали много прогрессивных идей.
Не остался безучастным и Болотов. Для научной деятельности его было характерно одно важное обстоятельство: к решению любой проблемы он осуществлял такой подход, который в наше время получил название системного и приобретает все большее значение. Будучи умным и весьма образованным человеком, занимаясь непосредственно сельским хозяйством, Андрей Тимофеевич понимал, что оно нуждается не в частных улучшениях, а в решительной перестройке.
Вот каким образом он представлял себе это: «Сие исправление оного сельского хозяйства двумя разными средствами, или так сказать путями производимо и потому двоякое быть может. Во-первых, когда частные вещи, касающиеся до разных частей сельского домостроительства, в лучшее состояние приводимы и недостатки в них исправляемы будут, во-вторых, когда исправление сие до всего домостроительства в обще касается и все оного основания переменяемо и в лучшее состояние приводимо будет».
Первый путь решения этой проблемы ученый видел в введении новых приемов обработки почвы, удобрения полей, способов очистки семян, а второй в замене трехпольной системы земледелия многопольной.
Он писал: «...оба сии рода исправления между собою связаны и равно нужными и необходимыми почесться могут. Но важность, сопряженная с ними и польза могущая произойти от обоих как для самих сельских жителей, так и для всего Общества неодинаковая. Великая важность состоит в исправлении и частных вещей и много пользы может и от того проистечь: Но гораздо важнее и несравненно более пользы ожидать можно от всего фундаментального основания. В первом случае, несмотря на все лучшие открытия, остается для нас та надобность, что мы оные в действо производить, иногда на все желание свое несмотря, будем не в состоянии. Руки у нас попрежнему связаны и тысячи мешающих обстоятельств недопускать нас будут оными пользоваться. Напротив того, во втором случае легко можем мы получить свободу, делать и пред принимать все то, чего только пожелаем, а сверх того и от' многих досадных нам и ныне неотвратимых препон и недостатков вдруг и одним разом избавиться, следовательно чрез то и все домостроительство наше скорейшими шагами доводимо может быть до желаемого совершенства».
Доказывая необходимость радикального изменения системы земледелия, Болотов писал, что для более высокого урожая озимых культур пар нужно пахать рано весной и все лето поддерживать в чистом состоянии. Но при трехпольной системе пар используется для выпаса скота и если ввести чистые пары, скот останется без корма. Андрей Тимофеевич отмечал, что под яровые почву нужно пахать с осени, после уборки озимого хлеба. Однако при трехполье жнивье служит местом выпаса скота во второй половине лета и осенью. Стало быть и раннюю осеннюю вспашку применять нельзя. Ученый подчеркивал, что для удобрения полей не хватает навоза, так как при трехполье даже ограниченное количество скота прокормить трудно. Он также отмечал, что луга дают значительно больший урожай сена, если «оные с самого начала весны заказывать» и производить укос отавы. Вместе с тем трехпольная система вынуждает пасти скот по лугам и ранней весной и после сенокоса.
Работа «О разделении полей» имела большое значение для развития сельскохозяйственной науки XVIII века В ней были теоретически обосновано учение о системах земледелия и подробно рассмотрена выгонная система, По своей обстоятельности и количеству ценных практических указаний эта работа Болотова значительно превосходила даже более поздние сочинения иностранных авторов.
Так, 20 лет спустя после опубликования труда Болотова (1791 г.), Берлинская академия наук предложила решить задачу. «Хорошо ли ввести выгонное хозяйство?» А. Тэер так оценил поступившие на конкурс работы западных ученых: «Многие представили в Академию свои сочинения, кои, обратя на себя внимание, породили еще большее число новых сочинений, но ни в одном из них не изложено ясно взаимное отношение разных хозяйственных систем, а в большей части оных не дано даже полного понятия и о выгонной системе»
Вместе с тем статья «О разделении полей» была первым руководством по организации сельскохозяйственной территории и землеустройству при введении многопольных севооборотов. В ней Болотов самым подробным образом анализировал перевод хозяйства от трехполья к семиполью со следующим чередованием культур: пар удобренный, озимые, яровые «лучшие» (пшеница, ячмень, лен), яровые «худшие» (овес, горох, гречиха), перелог.