Травопольная система земледелия в окончательном виде была разработана академиком В. Р. Вильямсом, и ее стали повсеместно внедрять в нашей стране начиная 30-х годов XX в.
Важнейшей основой этой системы было положение о необходимости повсеместно создавать прочную мелко-комковатую структуру почвы. Все было подчинено решению этой задачи. Считалось, что только такая почва в состоянии хорошо обеспечить культурные растения всеми земными факторами жизни и в первую очередь водой и пищей, а желательную структуру почвы могла создать только травосмесь из многолетних трав, состоящая непременно из бобового и злакового компонентов, например из клевера и тимофеевки. С этой целью многолетние травы вводились во все севообороты. В полевых севооборотах их рекомендовали выращивать два года для прочной структуры почвы, в кормовых — более длительный период, чтобы получить и корма.
Травопольная система земледелия в своем полном развитии складывалась из следующих звеньев: 1) системы полевых и кормовых травопольных севооборотов, закладываемых на разных элементах рельефа местности; 2) системы основной и предпосевной обработки почвы; 3) системы удобрений; 4) системы культуры полезащитных древесных насаждений; 5) строительства прудов и водоемов в степных и лесостепных районах и развития орошения на базе использования вод местного стока; 6) посева высокоурожайных сортовых семян. Как завершенный комплекс травопольная система не нашла распространения в сельскохозяйственном производстве. Однако отдельные звенья этой системы представляют большой интерес и в наше время, если учитываются конкретные условия.
В те годы, когда техническая база сельского хозяйства была недостаточно развита, травопольная система земледелия или ее отдельные звенья в определенных условиях могли способствовать увеличению сбора растениеводческой продукции и повышению плодородия почвы.
Травопольная система земледелия имела много недостатков, а главные теоретические положения ее оказались ошибочными, например: о прочнокомковатой структуре почвы как главном условии плодородия; о том, что только травосмесь из рыхлокустовых злаков и многолетних бобовых трав является единственным средством улучшения структуры почвы; о пригодности травопольной системы земледелия для всех почвенно-климатических зон; о необходимости поднимать пласт многолетних трав только в поздние агротехнические сроки.
Повсеместно внедрялась единая система основной обработки почвы, которая состояла из лущения стерни и последующей вспашки. Из-за боязни распыления почвы и уничтожения ее структуры в системе основной и предпосевной обработки почвы исключалась возможность применения зубовой бороны и катка.
Навоз предлагали вносить только в виде перегноя-сыпца, а не в полуперепревшем состоянии. Применение минеральных удобрений на бесструктурных почвах считалось малоэффективным.
В годы внедрения травопольной системы земледелия многие ученые, в том числе академики Д. Н. Прянишников и Н. М. Тулайков, резко ее критиковали.