Особенно волновали Рычкова малолесные степные районы, где он советовал сажать лесополосы и полностью отказаться от каких-либо лесозаготовок. Он требовал также запретить степные палы, к которым деревенские жители пристрастились. Для улучшения почвы и пастбищ крестьяне в весенние и осенние дни поджигали степь, и когда такая сушь сильным огнем разгорится, «обыкновенно почти наступает ветер, который, усилившись, по сухой траве огонь раздувая, столь сильно гонит, что и на лошади скачущий человек убраться от него не может, и на степях иного почти спасения нет, как разве прямо через огонь перескочив, оставить его позади себя… От таких пожаров часто целые деревни, великие леса, а иногда и люди, идущие по небольшим дорогам, сгорают». Во времена Рычкова дорог в степи и тем более пашен было мало, и степной пожар, не встречая на пути никаких преград, действительно представлял грозную опасность. Подчас он обнимал весь видимый горизонт, шел огненным валом шириною в 20–30 километров, уничтожая в степи рощицы, перелески, травы и всю наземную живность. Рычков настаивает, чтоб «оное зажигание запретить; для улучшения ж земли помышлять о других способах». Он ссылается на крестьян своего имения, у которых и без употребления палов «хлеб родится не хуже других мест, и в травах оскудевания не бывает». Точку зрения Рычкова на палы, как на примитивный способ улучшения плодородия почв, впоследствии разделили советские ученые Л. Родин и Е. Лавриенко, отметив, что «палы являются, несомненно, весьма экстенсивной формой улучшения степных пастбищ», что применять их можно лишь с крайней осторожностью и не повсеместно, а выборочно: если для казахстанских степей палы иногда, в определенных регионах, допустимы, то в лесостепной зоне они могут принести только вред.
В 1745 году Рычков предложил засеять южные знойные равнины близ Оренбурга хлопчатником. Ранние осенние заморозки погубили посевы. Следующим летом Рычков раздобыл семена хлопчатника и поручил одному садоводу посадить их на опытном участке. Опыт не удался. Зная, что родина хлопка — жаркая Индия, Рычков тем не менее считал, что в южных зонах Оренбургского края не менее жарко. Значит, дело не в климате, утверждал он, а в неопытности садовника. Рычков приглашает из Средней Азии специалистов-хлопкоробов и опыты по акклиматизации хлопчатника советует повторить в южных провинциях губернии. Не вдруг земледельцы Южного Урала кинулись распространять теплолюбивое растение, но практический интерес к нему проявили, особенно садоводы Прикаспийской низменности. Мало-помалу хлопчатники вскоре прижились в Крыму и по южным границам Ставрополья.
Весной 1748 года Рычков возле татарской деревни Тонкино, что в тридцати верстах от села Спасского, обнаружил залежи каменного угля. Слоеватая материя с виду была похожа на уголь, хорошо горела на огне. Лежала та черная материя пластами аршина на три под поверхностью земли. Набрав ее около десяти пудов и доставив на телегах в свое имение, Рычков самолично начал испытывать ее на огне, смешав с древесным углем. «По выгорании чернота ее пропадает, и оказывается на ней легкий шлак с желтоватыми и трухлыми слойками». Свой опыт Рычков описал в статье «О горючей угольной земле». Это сочинение вместе с образцами найденной черной материи послал на рассмотрение ученого собрания Вольного экономического общества. Статья была незамедлительно напечатана. «Ведая, какая великая государственная польза из того может происходить, когда б у нас в империи, особливо ж в здешней малолесной стороне, сыскались каменные угли или хотя такие земли и растения, кои сколько-нибудь замены в дровах делали», — писал он в ее начале. Заканчивал так: «К рассмотрению при сем посылаю и почту награжденным за труд мой то, когда по лучшим испытаниям в какое-нибудь употребление окажется она годною».
Не имея специального образования в геологии и географии, Рычков своими находками и открытиями нередко восхищал и располагал к себе многих ученых. Причину его успехов некоторые объясняли тем, что он-де ближе других ученых стоял к действительности, к народу, к его труду и быту, жил и работал в отдаленном маловедомом крае несчетных богатств, что само по себе уже давало много материала для открытий и творчества. Но если сказать точнее, то эти обстоятельства лишь помогали проявиться таланту ученого-самородка, его страсти искателя. Добро и пользу он находил там, где равнодушный ум ничего не замечал.
«Общее экономическое правило: не бросать ничего того, что в домостроительстве какую-нибудь пользу и надобность произвесть может, — писал он в статье «О травяном пухе и о домашнем его употреблении». Рычков имел в виду кипрейник, крестьяне называли эту траву молочаем. Цветет он в середине лета, после чего из продолговатых его стручков вылупляются щеточки пуха, похожие на хлопок. Вот этот пух Рычков с помощью своих дворовых ребятишек стал собирать, очищать от кострики, сушить и делать белую нежную пряжу, из которой его жена связала носки, шарфик и платок. Эти вещи Рычков послал в собрание Вольного экономического общества с просьбой рассмотреть новое и весьма дешевое природное сырье, которого повсюду превеликое множество растет.
«Когда собирание пуха сего войдет у нас в обычай и умножится», — пишет он, то употреблять его можно будет с большой пользою вместо гусиного и лебяжьего пуха и привозного азиатского хлопка. В примечании к этой статье он сожалел, что «люди наши к новым делам весьма малое речение прилагают; словом сказать, что делается у нас по старинным обыкновениям, то как бы худо и бесполезно оно ни было, покинуть того не хотят, а что новое, то сколь бы полезно ни казалось, за то охотно не принимаются, и почти всегда надобно к тому принуждать». Из цветков кипрейника Рычков делает краску, окрашивает ею несколько хлопчатобумажных и шерстяных изделий и посылает их в Академию наук.
В феврале 1770 года из Вольного экономического общества, куда он направил несколько таких изделий, связанных его женой и крестьянками села Спасского, он получил письмо, где торжественно уведомлялось, что «Собрание слушав, определило с общего согласия изъявить вам письменное свое удовольствие за труды ваши в изобретении способов в сельском домостроительстве, пользу приносящих, а супруге вашей посылает в знак своей благодарности за оказанное усердие нашему обществу сообщением как прежнего, так и нынешнего нового рода рукоделия медаль золотую с вырезанием ее имени, желая, чтобы подражали сему похвальному ее старанию и прочие благородные жены Российского государства. 20 января 1770 года в Петербурге».
В ноябре того же года Золотой медали Вольного экономического общества был удостоен и Петр Иванович Рычков за сочинения, способствующие улучшению российского земледелия. Поздравляя его с наградой, один из высокопоставленных членов общества писал: «Теперь уповаю, вы перестанете завидовать любезной вашей супруге».
Алена Денисьевна вязала платки и из козьего пуха. И коль речь зашла о знаменитом пуховом платке, то нельзя не сказать, что своим рождением этот ныне всемирно известный народный промысел во многом обязан Рычкову. Конечно, и до него казахи и калмыки отчасти использовали козью шерсть и подшерсток — пух — для разных хозяйственных нужд, но пуховязальный промысел не существовал. Рычков первым привлек внимание уральского населения к козам — домашним и диким — как к поставщикам уникального сырья, предложив извлекать из них «еще новую выгоду» — вычесывать пух и вязать из него предметы одежды. В специальном докладе Академии наук, опубликованном во второй части «Трудов Вольного экономического общества за 1766 год» под названием «Опыт о козьей шерсти», он подчеркивал, что козы в России используются в основном только на мясо, богатая же их шерсть «почти вся за негодную почитается и по снятии кож оную ни во что другое не употребляют, как только к набойке седел и тюфяков, в войлоки и на подстилку». И совсем почти не используется самое драгоценное, чем знатна оренбургская коза, — ее уникальный пух. О пухе Рычков читал кое-что, а также от домашних своих слышал, что козы под наружною шерстью имеют у себя другую, мягкую, называемую пухом, или подсадом. Эти рассказы крестьян Рычков решил подтвердить опытом. Он попросил обыкновенным гребнем вычесать коз и очистить пух от волосков. Из него женщины изготовили пряжу, сростив ее для крепости с хлопчатобумажной ниткой. Пряжа получилась такой нежной и тонкой, что ей ни в какое сравнение не годилась обычная пряжа из овечьей и козьей шерсти. Рычков предложил женщинам, и прежде всего своей жене Алене Денисьевне, что-нибудь связать из нее. Так начали появляться первые мастерицы-пуховязалыцицы, создатели оренбургского песенного платка. Слава о них быстро распространилась не только в России, но и за ее пределами.