Основательно занимался Болотов проблемой выживания плодовых деревьев при пересадке. Он установил, что при этой операции нарушается связь растения с почвой, оно перестает получать влагу и питательные вещества. Ученый подчеркивал, что, если этот процесс будет длительным, растение может погибнуть. Чтобы пересадка произошла безболезненно для деревьев, Андрей Тимофеевич рекомендовал как можно меньше нарушать связь растения с почвой и производить пересадку по возможности быстрее. Для соблюдения первого условия Болотов советовал пересаживать растения с комом земли. Он отмечал, что чем больше ком, тем быстрее дерево приживется. Чтобы земля из кома не осыпалась и корни пересаживаемого дерева не обнажались, ученый рекомендовал перед этой операцией хорошо полить почву водой. Он также советовал при перевозке пересаживаемого дерева на далекое расстояние завертывать корни в рогожку или укутывать мхом и по мере подсыхания поливать.

Чтобы не допустить образования в посадочной яме воздушных пустот, Андрей Тимофеевич рекомендовал влить в яму одно-два ведра воды, размешать в ней землю и только потом посадить дерево. Он писал также, что через день землю вокруг этого дерева нужно утрамбовать.

Болотов подчеркивал, что, поскольку в пересаженное дерево вода из почвы поступает слабо, а листья продолжают испарять ее, необходимо обрезать часть ветвей.

По наблюдениям Андрея Тимофеевича, деревья лучше приживались, если их помещали на новом месте в той же пространственной ориентации, какую они имели до пересадки.

Для сокращения срока изоляции растения от почвы Болотов советовал: предварительно составлять план пересадки; не извлекать деревья из земли заблаговременно; выкопанные растения долго не держать на солнце и ветру, а сразу же везти к месту посадки, предварительно укрывая корни; посадочные ямы, которые должны быть глубокими и широкими, копать заблаговременно; для весенней посадки - осенью, а для осенней -- летом; сажать деревья сразу же после подвоза.

Лучшими сроками для пересадки Андрей Тимофеевич считал осень и раннюю весну. Однако специально проведенными исследованиями ему удалось доказать, что многие деревья можно пересаживать и летом. Он применял этот прием в своих декоративных садах.

Для средней полосы России особое значение приобретала морозоустойчивость плодовых деревьев. В статье «О плодовитых деревьях, повреждаемых морозами» Болотов всесторонне рассмотрел эту проблему. Он писал, что повреждение яблонь и груш морозом зависит в первую очередь от сорта, то есть обусловлено наследственными особенностями; вред плодовым деревьям причиняют только сильные морозы в начале зимы (ноябрь, декабрь) и в конце зимы (март, апрель); крупные деревья больше страдают от мороза по сравнению с небольшими. Ученый отмечал, что иногда гибнут от мороза не сразу, а по прошествии нескольких лет после суровой зимы. Он подчеркивал, что вредное действие мороза сказывается больше на коре главных стволов и сучьев, так как там содержится много жидкости.

Зимние морозы не были единственной неприятностью для садоводов средней полосы России. Немалый ущерб наносили и поздние весенние заморозки. Особенно страдали от них ранозацветающие яблони, поскольку все их цветки погибли.

Для защиты плодовых деревьев от весенних заморозков Болотов разработал простой и надежный способ. Он рекомендовал насыпать в приствольные круги ранозацветающих деревьев снег, утаптывать его и сверху укрывать соломой. В этом случае снег долго не таял, почва дольше оставалась замерзшей, переход к вегетации задерживался, и дерево зацветало после губительных заморозков. Этот метод применяется и в наше время.

Много поработал Болотов над проблемой зимнего хранения плодов. Он установил, что способность их долго лежать зависит от наследственных сортовых признаков, а также от условий сбора и хранения. Кроме того, Андрей Тимофеевич разработал технологию хранения, позволяющую плодам долго оставаться свежими.

Он рекомендовал снимать яблоки немного недозревшими и при уборке и хранении не смешивать ранние сорта с осенними и зимними. Ученый советовал перебирать яблоки глубокой осенью и в течение зимы начавшие портиться удалять, остальные, протерев тряпками, укладывать послойно и пересыпать чистым сухим зерном овса; хранить яблоки в сухих подвалах или омшаниках, в которых температура не опускается ниже нуля.

При соблюдении этих условий Болотову удавалось сохранять зимние сорта до нового урожая.

Много занимаясь прививками, Андрей Тимофеевич подметил, что если в качестве подвоя берется дикая яблоня, то на ней яблоневые почки приживаются легко.

Если же глазки яблони прививаются на сеянцы из семян культурных сортов, то опыт не всегда удается. Проведя специальные опыты, Болотов убедился, что из сеянцев, на которых не приживаются прививки, чаще всего вырастают яблони со сладкими плодами. Это позволило ему наряду с использованием некоторых других признаков производить отбор сеянцев для выращивания без прививки.

Андрей Тимофеевич первый обратил внимание на то, что яблони, вырастающие из семян, полученных с одного дерева, никогда не бывают похожи одна на другую.

Он обнаружил, что различия между сеянцами по морфологии и анатомии побегов, листьев, цветков с возрастом увеличиваются. Когда деревья достигают поры плодоношения, уклонения непременно обнаруживаются как в сроках его наступления, так и в величине, форме и вкусе плодов.

Болотов впервые в истории биологии установил, что разнообразие семенного потомства яблони происходит из-зa перекрестного опыления ее цветков насекомыми. Практическим результатом этого величайшего открытия шло выведение Андреем Тимофеевичем трех новых оригинальных сортов яблони (Болотовка или Дворяниновка, Андреева, Ромодановка).

Болотов также создал первую в мире научную классификацию плодов яблонь и груш. Он написал замечательную работу. «Изображения и описание разных юрод яблок и груш, родящихся в дворяниновских, а отчасти и а других садах».

А.К. Грелль, впервые опубликовавший этот труд в [861 г. (в сокращенном и переработанном виде), так охарактеризовал его: «Мы не можем брать на себя подробной оценки помологического труда А. Т. Болотова; скажем только, что мы находим общую часть, его, то есть, что незабвенный автор называет краткими предварительными Замечаниями, чуть ли не дельнее всего, что написано в этом роде по настоящее время учеными иностранными помологами. Не забудем, что Андрей Тимофеевич начал свой труд тогда, когда заграничная литература не представляла почти ничего письменного по этой части, ибо Общепринятая система известного помолога Диля появилась в Германии только в 1799 г. Итак, в глухом уголке России, в деревне одного из малоизвестных уездов Тульской губернии, жил в конце прошедшего (XVIII) столетия человек, который мог бы назваться отцом научной помологии, и начертал свою собственную систему сортов яблок и груш в то время, когда систем еще не существовало в остальной Европе».

Сам Андрей Тимофеевич в предисловии к своему труду следующим образом изложил повод к его написанию: «В последние годы пребывания моего в Богородицке однажды осенью мне пришла мысль описать некоторые из известнейших и наиболее тогда употребительных в пищу пород яблок. Мне уже давно хотелось когда-нибудь на досуге заняться изучением этих столь полезных произведений натуры и не только описать самые лучшие и известнейшие сорта родящихся у нас в России яблок, но, если возможно, и, вникнув в их природу, составить для них характеристику и постараться открыть средство для удобного распознавания разных сортов их, которых у нас имеется бесчисленное множество. К этому побудило более всего меня то обстоятельство, что названия всех этих сортов были не повсеместно одинаковые, а один и тот же сорт яблок разными лицами назывался различно, так что разобраться в них было невозможно. Описаний же всех этих разнообразных сортов яблок и груш ни печатных, ни писаных у нас еще не было, и этот-то недостаток давно уже мне хотелось пополнить».

Работа Болотова представляет собой восемь томов. В первом из них изложены общая часть этого труда и научные принципы помологической системы, а в остальных семи содержится описание плодов, причем рисунки их даны в натуральную величину.