Значительная часть работы «Об удобрении земель» отведена употреблению навоза. В ней Болотов упрекал земледельцев в том, что, испытывая недостаток этого удобрения, они тем не менее совершенно неправильно используют его, варварски разбазаривая последние крохи. В то время самым распространенным способом была летняя вывозка навоза, который разбрасывался крайне неравномерно, мелкими кучками и лежал под солнцем, а иногда и под дождями недели две-три, а то и дольше. Удобрение высыхало, развеивалось ветром и, конечно, теряло свои качества.
Болотов предлагал свой способ использования навоза. В отличие от существовавшей практики, у него в имении вывозили навоз на уже вспаханное и предварительно размаркированное поле, в равных количествах на каждую клетку. Удобрение тут же разбрасывали и немедленно запахивали. Равномерное распределение и быстрая заделка в рыхлую почву обеспечивали хорошие результаты.
Не оставил без внимания Андрей Тимофеевич и вопрос рационального использования удобренных полей. Зная, что действие навоза не ограничивается одной культурой, а продолжается несколько лет, он проследил, как отзываются разные растения на посев по свежему навозу и в последующие годы. Вывод его был таков: лучше всего по свежему навозу сеять озимую рожь, так как она не боится избытков навоза.
Ученый писал: «Ибо как бы много земля навозом не увалена была, но редко в здешних местах случается, чтобы она не устояла и повалилась, как то с другими хлебами случается, буде они на свежем навозе посеются».
Озимая пшеница в опытах Болотова оказалась более капризной и по свежему навозному удобрению сильно полегала, что приводило к резкому снижению урожая.
В поисках путей предохранения этой культуры от полегания Болотов испытал много приемов. Лучшим из них оказался посев ее на второй год после внесения навоза. Но трехпольная система земледелия такой возможности не предоставляла, а перейти на четырехполье не позволяло чересполосное владение землей. В конце концов Болотов остановился на том, что стал вносить навоз под пшеницу не летом, как делали обычно, а осенью предыдущего года, после уборки ярового хлеба. О результатах этого опыта он сообщал: «Посеянная на сем месте пшеница не только нимало не полеглась, но и родилась гораздо лучше прочей и имела такой умолот, какой в здешних местах не слыхан, ибо вымолачивали более четверти из копны, и родилась она сама-пятьнадцата». Если принять что сеяли 2-3 ц/га (условно), то и по современным меркам урожай был неплохим - 30-45 ц/га.
Бывая в своих деревнях, находящихся в Воронежской губернии, Болотов обратил внимание на одно, как ему казалось, странное обстоятельство: крестьяне тех мест не вывозили навоз на поля, а или употребляли на устройство плотин, или сваливали в овраги. На вопрос Болотова о причинах такого неразумного использования удобрения крестьяне отвечали, что земля родит хорошо, а на унавоженных полях появляется много сорняков. Андрей Тимофеевич решил это проверить. Проведя ряд опытов с удобрениями черноземов тех мест, он убедился, что применение навоза (особенно перепревшего) значительно повышает урожай. Засорение полей при употреблении навоза (главным образом свежего) тоже подтвердилось, но Болотов тут же разработал меры борьбы с сорняками.
Крестьяне опытным путем установили, что для получения хорошего урожая на дерново-подзолистых почвах средней полосы России нужно при трехпольной системе земледелия вносить в паровое поле примерно 2400 пудов навоза на десятину. Имевшийся скот, как правило, не обеспечивал удобрением весь пар. Поэтому чаще всего навоз вывозился только на ближние поля.
Болотов не только критиковал хозяев за такую практику, но и старался найти такой способ, чтобы и дальние поля получали удобрения. Одним из путей он считал массовое изготовление различного рода компостов. В одной статье ему удалось перечислить свыше 50 веществ, которые можно использовать в качестве компонентов компостов.
Например, Болотов, зная, что во многих хозяйствах имеются покрытые кочками луга, которые почти никогда не используются, предлагал срезать кочки и употреблять их для изготовления компостов. Хозяйства, которые будут следовать его советам, получат двойную выгоду: луга станут ровными, на них можно будет заготавливать сено, а дерновые кочки в компосте дадут хорошее удобрение.
Для удобрения дальних полей Болотов также предлагал запахивать растения, которые почему-либо не могли дать ожидаемого от них урожая. Как известно, в современном земледелии так называемые зеленые удобрения применяются довольно широко. Главной культурой, используемой для этих целей, в настоящее время служит люпин.