Важными и интересными были, конечно, и те наблюдения над искусственный травосеянием, которые ученому удалось сделать в южной части черноземной полосы. Здесь, при введении травосеяния, было допущено множество ошибок. Природные условия многих районов России и Западной Европы были совсем различны, и поэтому некритическое заимствование оттуда приемов травосеяния в данном случае было недопустимым. Однако первоначально высевались преимущественно заграничные травы, это принесло в конце концов известную пользу: разработали свои оригинальные приемы возделывания трав, отказались от посева их неподходящими для местных условий семенами, приобретенными у западноевропейских и американских фирм, и стали сеять свои травы: костер, овсяницу, русские люцерны, эспарцет. Часто бывая в Харькове, Костычев заходил здесь в университет к профессору агрономии А. Е. Зайкевичу. Это был большой знаток украинского сельского хозяйства. Он рассказал Костычеву, что в Харькове первые посевы дикорастущего эспарцета произведены были профессором ботаники В. М. Черняевым, который еще в 1842 году засеял семенами этой травы, собранными в степи, полторы десятины земли, принадлежащей университетскому ботаническому саду. Место было высокое, сухое, но эспарцет пошел очень хорошо и в течение 14 лет давал большие укосы. — Отсюда культура эспарцета распространилась и в другие места.
В Воронежской губернии, у помещика Стишинского и окрестных крестьян, Костычев наблюдал прекрасные поля эспарцета, люцерны, красного и шведского клевера. В засушливой степи вблизи Одессы известный лесовод и агроном В. П. Скаржинский (1797–1861) еще в 50-х годах провел удачные опыты введения в культуру обыкновенного типца. О типце Скаржинский писал, что овцы «страсть как любят эту траву». «Я замечал, — продолжал он, — да и всякий чабан подтвердит, что тонконог (типец), быв съеден овцами, в сутки поднимается густой щеткой на полвершка, так что при правильном разделении пастбищ, засеянных тонконогом, малое сравнительно пространство может кормить большое стадо и притом травой сочной, вкусной, питательной, очень любимой овцами, почему и зовут ее также овечьей травой».
Во время своих работ по изучению сибирской язвы Костычев заинтересовался судьбами русского овцеводства. В 1884 году в семи номерах журнала «Сельское хозяйство и лесоводство» он печатает переведенное им с дополнениями «Практическое руководство к разведению мериносовых овец». Южная Россия, по Костычеву, является краем, исключительно благоприятным для разведения в самых больших размерах лучших пород овец, дающих много шерсти отличного качества, а также и мяса. Однако в связи с сокращением площади естественных пастбищ и сенокосов дальнейшие судьбы овцеводства всецело зависят здесь от создания хорошей кормовой базы, то-есть от правильно организованного травосеяния. К этой мысли подходили южнорусские агрономы и ботаники — В. М. Черняев, В. П. Скаржинский, И. У. Палимпсестов и другие, которые занимались изучением и разведением трав в связи с нуждами овцеводства.
Критически осмысливая опыты практиков, Костычев приходит к твердому выводу не только о возможности травосеяния в черноземной полосе, но и о ею большом значении для всего южнорусского сельского хозяйства. Когда он снова побывал в южной половине Воронежской губернии, ему бросилось в глаза, что здесь сеется больше трав, чем пять лет назад, но травосеяние не везде является удачным: чаще всего на полях встречались клевер и тимофеевка, а они лучше удавались на севере и плохо чувствовали себя на юге. Из своих наблюдений Костычев делает заключение, что для теплого сухого климата и черноземных почв больше подходит не клевер, а люцерна, которая обладает высокой засухоустойчивостью. Значит, для влажного севера следует рекомендовать клевер, а для сухого юга — люцерну. Так обстояло дело с бобовыми травами. А как же поступить с кормовыми злаками? Тимофеевка здесь не годится, но чем ее заменить? Костычев вспоминает свои первые наблюдения над костром и советует испытать его в широких размерах.